5.2. базы данных

5.3. программно-аппаратный уровень процесса накопления данных

Логический (модельный) уровень процесса накопления данных связан с физическим через программы, осуществляющие создание канонической структуры БД, схемы ее хранения и работу с данными (рис. 5.9).

Каноническая структура БД создается с помощью модели выбора хранимых данных. Формализованное описание БД производится с помощью трех моделей: модели хранения данных (структура БД), модели актуализации данных и модели извлечения данных. На основе этих моделей разрабатываются соответствующие программы: создания канонической структуры БД (ПКС), создания структуры хранения БД (ПС), актуализации (ПА) и извлечения данных (ПИ) [10], [32].

Таким образом, переход к физической модели базы данных, реализуемой и используемой на компьютере, производится с помощью системы программ, позволяющих создавать в памяти ЭВМ (на магнитных и оптических дисках) базу хранимых данных и работать с этими данными, т.е. извлекать, изменять, дополнять, уничтожать их — системы управления базами данных (СУБД). На рис. 5.9 программы, входящие в СУБД, заключены в пунктирный прямоугольник.

Современная СУБД содержит в своем составе программные средства создания баз данных, средства работы с данными и дополнительные, сервисные средства (рис. 5.10) [48]. С помощью средств создания БД проектировщик, используя язык описания

данных (ЯОД), переводит логическую модель БД в физическую структуру, а применяя язык манипуляции данными (ЯМД), разрабатывает программы, реализующие основные операции с данными (в реляционных БД — это реляционные операции). При проектировании привлекаются визуальные средства, т.е. объекты, и программа-отладчик, с помощью которой соединяются и тестируются отдельные блоки разработанной программы управления конкретной БД.

Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют установить удобный (как правило, графический многооконный) интерфейс с пользователем, необходимую функциональную конфигурацию экранного представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными БД, манипулируя текстовыми и графическими экранными объектами.

Дополнительные (сервисные) средства позволяют при проектировании и использовании БД привлечь к работе с БД другие системы. Например, воспользоваться текстом из системы редак-

тирования Word или таблицей из табличной системы Excel или обратиться к сетевому серверу.

СУБД принципиально различаются по моделям БД, с которыми они работают. Если модель БД реляционная, то нужно использовать реляционную СУБД, если сетевая — сетевую СУБД и т.д.

В технологическом информационном процессе накопления данных наибольший вес имеют базы данных как независимые от прикладных программ хранилища данных. Однако это не единственный способ накопления данных. Напомним, что любой вид представления информации, будь то числа, текст, программа, изображение, графический объект или звук, в ЭВМ превращается в двоичные коды — данные. Одной из форм хранения данных на дисках компьютеров является файловая форма. Она по-прежнему широко распространена и поддерживается всеми современными операционными системами. Файл — это теоретически неограниченный, статистический набор данных, физически расположенный на магнитном или оптическом диске, имеющий уникальное имя и метки начала и конца. Файлы не связаны между собой функционально, но для облегчения их поиска и проведения необходимых операций, таких, как запись, копирование, переименование, удаление и т.п., они имеют иерархическую логическую организацию, создаваемую операционной системой компьютера. Современные операционные системы предоставляют пользователю разнообразный набор графических экранных средств манипуляции файлами.

Данные, полученные в процессе накопления данных, используются в информационной технологии для процессов обработки и обмена.

Вопросы для самопроверки

Каково назначение процесса накопления?

Перечислите состав и определите назначение процедур процесса накопления.

Нарисуйте и объясните структурную схему жизненного цикла существования данных.

Что такое инфологическая модель предметной области?

Дайте формализованное описание модели выбора хранимых данных.

6. Нарисуйте информационный граф и объясните его назначение.

186

Чем отличаются матрицы достижимости и смежности?

В чем состоит отличие входных, промежуточных и выходных наборов данных? Какие из них подлежат хранению?

9. Что такое каноническая структура информационной базы?

Определите понятие база данных.

Расскажите об основных моделях баз данных.

В каком виде воспринимается пользователем реляционная база данных?

Приведите примеры структуры реляционной БД.

Что такое отношение, атрибут, кортеж:, степень отношения, кардинальное число!

Определите понятие ключа. Каковы требования к ключам отношений?

Каковы правила целостности реляционной БД? 17. Перечислите и объясните традиционные теоретико-множественные операции.

Перечислите и объясните специальные реляционные операции.

Объясните суть объектно-ориентированного программирования и объектной модели базы данных.

Нарисуйте схему состава и взаимосвязей моделей и программ процесса накопления данных.

Объясните назначение средств реализации системы управления базами данных. 22. Расскажите о файловой системе хранения данных.