База данных типы: краткие описания, схемы и примеры БД

12.2. Типы баз данных. Основы информатики: Учебник для вузов

12.2. Типы баз данных

Группу связанных между собой элементов данных называют обычно записью. Известны три основных типа организации данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой и реляционный.

Иерархическая БД

В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи, один элемент считается главным, остальные – подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться лишь последовательным «спуском» со ступеньки на ступеньку. Поиск какого-либо элемента данных в такой системе может оказаться довольно трудоемким из-за необходимости последовательно проходить несколько предшествующих иерархических уровней. Иерархическую БД образует каталог файлов, хранимых на диске; дерево каталогов, доступное для просмотра в Norton Commander, – наглядная демонстрация структуры такой БД и поиска в ней нужного элемента (при работе в операционной системе MS-DOS). Такой же базой данных является родовое генеалогическое дерево.

А)

Б)

Рисунок 12.1. Иерархическая модель базы данных

Сетевая БД

Эта база данных отличается большей гибкостью, так как в ней существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска требуемых элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения всех предшествующих ступеней.

Рисунок 12.2. Сетевая модель базы данных

Реляционная БД

Наиболее распространенным способом организации данных является третий, к которому можно свести как иерархический, так и сетевой – реляционный (англ. relation – отношение, связь). В реляционной БД под записью понимается строка прямоугольной таблицы. Элементы записи образуют столбцы этой таблицы (поля). Все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный), а каждый столбец – неповторяющееся имя. Одинаковые строки в таблице отсутствуют. Преимущество таких БД – наглядность и понятность организации данных, скорость поиска нужной информации. Примером реляционной БД служит таблица на странице классного журнала, в которой записью является строка с данными о конкретном ученике, а имена полей (столбцов) указывают, какие данные о каждом ученике должны быть записаны в ячейках таблицы.

Рисунок 12.3. Реляционная модель базы данных

Совокупность БД и программы СУБД образует информационно-поисковую систему, называемую банком данных.

1. По технологии обработки данных базы данных делятся на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная Система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Этот способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

2. По способу доступа к данным базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым доступом). Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры таких систем: файл-сервер; клиент-сервер.

Файл-сервер

Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность такой информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно. Схема обработки информации по принципу файл-сервер изображена на рисунке.

Клиент-сервер

В отличие от предыдущей системы, центральная машина (сервер базы данных), помимо хранения централизованной базы данных, должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на использование данных, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), приводит к поиску и извлечению данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Базы данных и их разновидности

База данных (БД) –это совокупность массивов и файлов данных, организованная по определённым правилам, предусматривающим стандартные принципы описания, хранения и обработки данных независимо от их вида.

Основные классификации баз данных

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Основные из них:

1. Классификация по модели данных

Центральным понятием в области баз данных является понятие модели.

Модель данных — это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними.

Виды:

• Иерархическая.
• Объектная и объектно-ориентированная.
• Объектно-реляционная.
• Реляционная.
• Сетевая.
• Функциональная.

1) Иерархическая база данных – каждый объект, при таком хранение информации, представляется в виде определенной сущности, то есть у этой сущности могут быть дочерние элементы, родительские элементы, а у тех дочерних могут быть еще дочерние элементы, но есть один объект, с которого все начинается. Получается своеобразное дерево. Примером иерархической базы данных может быть документ в формате XML или файловая система компьютера.

Следует сказать, что базы данных подобного вида оптимизированы под чтение информации, то есть базы данных, имеющие иерархическую структуру умеют очень быстро выбирать запрашиваемую информацию и отдавать ее пользователям. Но такая структура не позволяет столь же быстро перебирать информацию. Здесь можно привести первый пример из жизни: компьютер может легко работать с каким-либо конкретным файлом или папкой (которые, по сути, являются объектами иерархической структуры), но проверка компьютера антивирусам осуществляется очень долго. Второй пример – реестр Windows.

На изображении Вы можете увидеть структуру иерархической базы данных. В самом верху находится родитель или корневой элемент, ниже находятся дочерние элементы, элементы находящиеся на одном уровне называются братьями или соседними элементами. Соответственно, чем ниже уровень элемента, тем вложенность этого элемента больше.

Объектные базы данных — это модель работы с объектными данными.

Такая модель баз данных, несмотря на то, что она существует уже много лет, считается новой. И её создание открывает большие перспективы, в связи с тем, что использование объектной модели баз данных легко воспринимается пользователем, так как создается высокий уровень абстракции. Объектная модель идеально подходит для трактовки такого рода объектных данных как изображение, музыка, видео, разного вида текст.

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Объектно-ориентированные базы данных обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.

2) Объектно-реляционные СУБД объединяют в себе черты реляционной и объектной моделей. Их возникновение объясняется тем, что реляционные базы данных хорошо работают со встроенными типами данных и гораздо хуже — с пользовательскими, нестандартными. Когда появляется новый важный тип данных, приходится либо включать его поддержку в СУБД, либо заставлять программиста самостоятельно управлять данными в приложении.

Не всякую информацию имеет смысл интерпретировать в виде цепочек символов или цифр. Представим себе музыкальную базу данных. Песню, закодированную в виде аудиофайла, можно поместить в текстовое поле большого размера, но как в таком случае будет ли осуществляться текстовый поиск?

3) Реляционная(или табличная) БД содержит перечень объектов одного типа, т.е. объектов с одинаковым набором свойств.

Такую базу удобно представлять в виде двумерной таблицы (или, чаще всего, нескольких связанных между собой таблиц).

Примером такой таблицы может служить БД «Учащиеся», представляющая собой перечень объектов (учеников), каждый из которых имеет фамилию, имя, отчество, дату рождения, класс, номер личного дела и др.

Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем (названием соответствующего свойства объекта) и типом данных, которые это поле может хранить. Каждое поле обладает определенным набором свойств (размер, формат и т. п.). Т. о., поле БД — это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства объектов.

Строки таблицы являются записями. Записи разбиты на поля. Каждая строка таблицы содержит запись об одном единственном объекте, включая все его свойства.

В каждой таблице должно быть хотя бы одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице. В приведенном выше примере ключевым полем может являться поле «Номер личного дела». Очень часто в качестве ключевого поля используется поле, содержащее данные типа счетчик.

4) Сетевые базы данных являются своеобразной модификацией иерархических баз данных. Если Вы внимательно смотрели на изображение выше, то наверняка обратили внимание, что к каждому нижнему элементу идет только одна стрелочка от верхнего элемента. То есть у иерархических баз данных у каждого дочернего элемента может быть только один потомок. Сетевые базы данных отличаются от иерархических тем, что у дочернего элемента может быть несколько предков, то есть элементов стоящих выше него. Для большей наглядности и понимания структуры сетевых баз данных обратите внимание на изображение:

Стоит заметить, что сетевые базы данных обладают примерно теми же характеристиками, что и иерархические базы данных. Но сейчас нас не особо интересуют иерархические и сетевые базы данных, данная тема больше относится к формату XML.

5) Функциональные базы данных используются для решения аналитических задач: финансовое моделирование и управление производительностью. Функциональная база данных или функциональная модель отличается от реляционной модели. Функциональная модель также отличается от других аналогично названных концепций, включая модель функциональной базы данных DAPLEX и базы данных функциональных языков.

Функциональная модель является частью категории оперативной аналитической обработки (OLAP электронной таблице,), поскольку она включает многомерное иерархическое объединение. Но она выходит за рамки OLAP, требуя ориентирования ячейки, подобно тому, где ячейки могут быть введены или рассчитаны как функции других ячеек. Также, как и в электронных таблицах, данная модель поддерживает интерактивные вычисления, в которых значения всех зависимых ячеек автоматически обновляются каждый раз, когда изменяется значение ячейки.

1. Классификация по содержимому

Примеры:

• Географическая.
• Историческая.
• Научная.
• Мультимедийная.
• Клиентская.
  1. Классификация по степени распределённости:
• Централизованная или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, которая полностью поддерживается на одном компьютере.
• Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
• Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД.
• Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
• Фрагментированная или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
• Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование.
  1. Классификация БД по среде физического хранения:
• БД во вторичной памяти (традиционные): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — это, как правило, жёсткий диск. В оперативную память СУБД помещает лишь кэш и данные для текущей обработки.
• БД в оперативной памяти (in-memory databases): все данные находятся в оперативной памяти.
• БД в третичной памяти (tertiary databases): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило, на основе магнитных лент или оптических дисков. Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кэш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

SQL

SQL — язык структурированных запросов, основной задачей которого является предоставление простого способа считывания и записи информации в базу данных.

Функции языка SQL:

• Организация данных – создание и изменение структуры баз данных.
• Чтение данных.
• Обработка данных – удаление, добавление и корректировка данных.
• Управление доступа к данным – предоставление привилегий (ограничение возможностей) пользователю для чтения и изменения данных.
• Совместное использование данных — координация общего пользования данных многими пользователями.
• Целостность данных – защита данных от разрушения при сбое системы или других обстоятельствах.

СУБД

Большинство современных СУБД построено на реляционной модели данных. Для получения информации из отношений (таблиц) базы данных в качестве языка манипулирования данными в теоретическом плане используется язык SQL

СУБД — система управления базами данных, совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных

Основные функции СУБД:

• Управление данными во внешней памяти (на дисках).
• Управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша.
• Журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев.
• Поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Типы данных в SQL

Каждый столбец в таблице базы данных должен иметь имя и тип данных.

SQL разработчики должны решить, какие типы данных будут храниться внутри каждого столбца таблицы при создании таблицы SQL. Тип данных представляет собой метку и ориентир для SQL, чтобы понять, какой тип данных, как ожидается, внутри каждого столбца, а также определяет, как SQL будут взаимодействовать с хранимыми данными.

В следующей таблице перечислены общие типы данных в SQL:

SQL Data Type — Краткий справочник в разрезе БД

Тем не менее, различные базы данных предлагают различные варианты для определения типа данных.

В следующей таблице приведены некоторые из общих названий типов данных между различными платформами баз данных:

Типы баз данных — Блог веб-программиста

Подробности

января 18, 2016

Просмотров: 18335

База данных — это структурированный набор данных, которые могут быть отредактированы и доступны, обновлены или удалены. Согласно их организационному подходу, типу контента и его объема, базы данных могут быть разделены на различные типы.

Если вы планируете работать в качестве администратора базы данных, Вы должны быть знакомы с некоторыми инструментами, такими как Oracle, SQL server и Sybase, так как реляционная база данных является самой распространенной из всех баз данных.

Данные — это любой фрагмент информации, в то время как база определяется как интегрированный набор логически связанных данных, которые хранятся в электронных файлах (записях) для легкого доступа. Хранение данных в базе данных позволяет пользователю получить доступ к информации для различных целей.

Базами данных являются системы электронных картотек, которые хранят данные в виде полей, записей и др. Некоторые базы данных могут предоставлять права доступа, которые позволяют пользователю выполнять различные операции, такие как редактирование, обновление, удаление и т. д.

Типы баз данных

Ниже указана классификация баз данных в зависимости от цели хранения и возможностей.

Аналитические базы данных

Аналитические базы данных доступны только для чтения. Они в основном используются, в интернете, где вы можете увидеть коллекцию присутствующих предметов, но изменять их нельзя. Вы можете рассматривать это как инвентарные каталоги. Лучшим примером использования аналитических баз данных являются любые интернет-магазины, в которых имеется каталог продукции и данные о них. Информация, хранимая в аналитических базах данных, в основном извлекается из эксплуатации внутренних или внешних баз данных. В них, в основном подбираются и редактируются данные, которые часто используются в управлении организацией. Она выражается в виде резюме организации или деятельности работника, или продаж, маркетинговые отчеты и др. Основной целью аналитической базы данных является предоставление пользователю анализировать данные, в зависимости от управленческой политики.

Реляционные базы данных

Это цифровая база данных, которая хранит данные в таблице в виде строк и столбцов. У каждой строки есть уникальный ключ. Это помогает связыванию одной таблицы в другую (которая упоминается как внешний ключ). В общем, у каждого объекта есть таблица―строки, его экземпляр, а столбцы имеют значения, приписываемые экземпляру. В этом типе базы данных, все данные хранятся и извлекаются с помощью «отношений», которые не являются только коллекциями таблиц; отсюда и название «реляционные базы данных».

Оперативные базы данных

Оперативные базы данных хранят информацию, необходимую для деятельности организации. Это в основном вся информация о конкретном человеке или сотруднике, департаменте, или предмете. Поэтому их также называют предметной областью базы данных. Таким образом, эти базы данных основаны на функциональной линии организации.

Централизованные базы данных

В этих базах хранится вся информация в одном месте ― централизованные вычислительные мощности. Пользователи в различных местах могут получить доступ к этим данным через компьютерную сеть. Примерами могут быть ЭВМ, сервер, процессор, и т. д. Преимущества этого типа базы данных являются ее экономичность и сохранение всех данных в одном месте, увеличивая тем самым целостность данных. Однако операции зависят от подключения к сети.

Распределенные базы данных

Распределенные базы данных являются базами данных организации, которые распространяются в различных географических точках. Базы данных могут быть либо общими для всех сайтов, или специфичными только для локального сайта. Распределенные базы данных удалены от соответствующего органа местного сайта. Причина, по которой был разработан этот тип баз данных – это параллельное выполнения работ, распределение задач, тем самым сокращение общего времени.

Базы данных конечного пользователя

Базы данных конечного пользователя — это базы данных чьи результаты складываются из различных операций, которые пользователь выполняет на разных базах данных. Они содержат информацию о конечных потребителях организации. Такие базы данных используются для выведения сводной информации обо всех сделках в организации. Это быстрее, чем использование оперативных баз данных, хотя последние могут служить той же цели. На примере это электронные таблицы, документы Word или загруженные файлы.

Внешние базы данных

Внешние базы данных относятся к онлайн-доступу к внешним, частным данным. Этот доступ является в основном бесплатным и доступен из коммерческих онлайн-сервисов. Следовательно, они также называются «коммерческими базами данных». Эти базы данных как правило для внешних пользователей, которые не могут себе позволить поддержание огромной базы данных. Примеры включают доступ к информации касаемой конкретного человека или его адрес/номер телефона через онлайн каталоги.

Гипермедийные базы данных

Когда вы работаете в интернете, вы видите веб-страницы, которые содержат изображения, видеоклипы, ссылки, графические, мультимедийные файлы и т.д. Эта информация извлекается из гипермедийных баз данных. Они включают совокупность взаимосвязанных мультимедийных веб-страниц, где информация хранится онлайн, и данные могут быть доступны нескольким пользователям одновременно.

Хранилища данных

Как подсказывает название, хранилище данных представляет собой большую коллекцию данных, извлеченных из различных других баз данных. Эти данные могут быть использованы кем-либо из управленческого персонала к конечному пользователю. Данные в основном выражаются в виде редактируемой и экранированной информации.

В зависимости от объема данных, базы данных могут быть классифицированы в три основных типа.

Общие базы данных

Общие баз данных являются базами данных, которые предлагают информацию о без численных субъектах. Целью таких баз данных – является предоставление всей необходимой информации пользователю на любую тему, которую он ищет. Они в основном используются для исследовательской работы.

Дисциплинарно-специфические базы данных

Дисциплинарно-специфические базы данных, аналогичны общим базам данных, тем не менее, содержащаяся в них информация является более упорядоченной. Этот тип баз данных полезен для специалистов в определенной области.

Предметно-специфические базы данных

Предметно-специфические базы данных посвящены только определенной теме. Они в основном используются для академических целей. Информация, обычно содержится в виде научных статей из журналов и т. д.

Существует большое количество программных языков, которые помогают получить доступ к различным типам баз данных. Бесчисленные операции могут быть выполнены над данными с использованием этих языков. Таким образом, базы данных позволяют хранить, просматривать, получать доступ и обновлять данные в любой момент времени.

Читайте также

Классификация баз данных: модели структурированных баз данных

Содержание статьи:

Вступление

Напомню, что база данных это большой объем данных, которая в ней хранится, может обрабатываться, дополняться, удаляться, причем в удобной для пользователя форме. Также нужно четко понимать, что в БД хранится не всякая информация, а информация, которую можно организовать по тем или иным свойствам. Например, большое количество различных фотографий или документов это не данные, а информация. Но мы можем организовать фотографии, например по сути:  фото людей, фото животных, фото городов и т.д. или организовать их по размеру: большие, средние, маленькие. Организованная, таким образом информация превращается в данные и пригодна для автоматической обработки с использованием баз данных. Переходим к классификации баз данных.

Классификация баз данных пи типу хранимых данных

Базы данных, объединяющие документы, сгруппированные (организованные) по разным свойствам, классифицируются, как документальные БД.

Под документом понимается текстовой документ или ссылка на него. Документальные БД разделили по типу документов на полнотекстовые, реферативные (рефераты) и библиографические. Это деление не так важно, как важен способ хранения информации. Здесь следующее разделение: базы данных хранящие исходный документ или хранящие ссылки, по которым можно обратиться к исходному документу.

Фактографические БД объединяют данные по факту совершения события (дата выпуска товара, год рождения сотрудника).

Лексикографические БД объединяют словари, классификаторы, и т.л. документы.

Характерным примером, документальных баз данных могут послужить базы объединяющие документы по нормативным «формам». Вы встречались с такими документами, например в паспортом столе или отделе кадров, заполняя «бумажку» по форме № такой то.

Классификация баз данных по обращению к ним

Базы данных индивидуального пользования классифицируют, как персональные или локальные базы данных.

Интегрированные иначе централизованные базы данный предоставляют коллективный доступ к данным. Такой доступ может быть как многопользовательский (сразу все), так и параллельный (независимый).

Распределительные базы данных аналогичны интегрированным, но могут быть физически разнесены на разные машины, и при этом логически считаться единым целым.

Перечисленные выше классификации не особо интересны  пользователям. Для пользователя интересна классификация по способу организации  данных и по типу используемой модели.

Классификация БД по способу организации данных

Не буду останавливаться на неструктурированных и частично структурированных базах данных. Они  имеют узкое применение. Более важно понятие структурированной базы данных, в которых данные хранятся по предварительно спроектированной модели.

Модели БД

Моделями структурированной БД могут быть:

• БД иерархической модели;
• Сетевой модели;
• И самой используемой моделью БД – реляционной базой данных.

Реляционная база данных

Реляционная база данных самая используемая и самая математическая модель БД. Эта модель используется везде, где есть формализованная информация. Основа этой модели таблица, а взаимоотношения данных происходят по «доменам», «атрибутам», «кортежам» или более понятно и знакомо, по «типам данных», «столбцам» и «строкам».

В завершении замечу, что классификации БД перечисленных в статье, с уверенностью применяются для классификации СУБД.

©WebOnTo.ru

Другие статьи раздела: База данных

Опубликовано: 21.10

В этой статье вы познакомитесь с основными функциями СУБД системами управления базами данных.

Поделиться ссылкой:

Опубликовано: 23.09

Содержание статьи: Вход в phpMyAdminФорма авторизации в phpmyAdminВспомним что такое база данныхСамые используемые базы данных:СУБД MySQLПравила устройства БДЯзык базы данныхДругие статьи для прочтенияИндивидуальные разработки для электронной коммерцииКак создать зеркало сайтаКак удалить чужой аккаунт в ютуб: услуга от Смосервиса35+ Ошеломляющих фактов про поисковую систему GoogleЗачем нужен выделенный сервер (dedicated server) для вашего бизнесаВведение в web-технологии — понятия Интернет […]

Поделиться ссылкой:

Опубликовано: 16.10

Содержание статьи: Что такое база данных в информатикеЧто такое СУБД и SQLСУБД MySQLСтатьи по теме «База данных» Информация основа современного общества. Объем ее огромен и растет с каждым годом. Огромный объем информации уже давно поставил задачу ее хранения и обработки. Решает эту задачу понятие база данных. Похожие постыПеренос данных на Galaxy программой Smart Switch

Поделиться ссылкой:

Поделиться ссылкой:

Похожие статьи

Понятие базы данных (БД). Типы баз данных, их преимущества и недостатки. Понятие системы управления базами данных (СУБД)

База данных – совокупность взаимосвязанных данных, которые можно использовать для большого числа приложений, быстро получать и модифицировать необходимую информацию.

Модели базы данных базируются на современном подходе к обработке информации. Структура информации базы позволяет формировать логические записи их элементов и их взаимосвязи. Взаимосвязи могут быть: один к одному, один ко многому и многие ко многим.

Применение того или иного типа взаимосвязи определены тремя моделями базы данных: иерархической, сетевой, реляционной.

Иерархическая модель представлена в виде древовидного графа. Достоинство этой модели в том, что она позволяет описать структуру данных как на логическом, так и на физическом уровне. Ее недостаток – жесткая фиксированность взаимосвязи между элементами.

В связи с этим любые изменения связей требуют изменения ее структуры. Кроме того, быстрота доступа достигнута за счет потери информационной гибкости, т.е. за один проход по древу невозможно получить информацию, расположенную по другой ветви связи. Данная модель реализует тип связи один ко многим.

Сетевая модель базы данных представлена в виде диаграммы связей. В сетевой модели допустимы любые виды связей между записями, отсутствуют ограничения на число обратных связей. Используется принцип многие ко многим.  К достоинству этой модели относится большая информационная гибкость по сравнению с иерархической моделью, однако сохраняется недостаток – жесткость структуры.

При необходимости частой реорганизации информационной базы применяют наиболее совершенную модель базы данных – реляционную, в которой отсутствуют отличия между объектами и взаимосвязями. Тип связи такой модели – один к одному. В этой модели связи между объектами представлены в виде двумерных таблиц – отношений.

Поскольку любую структуру данных можно преобразовать в простую двухмерную таблицу, а  такое представление является наиболее удобным и для пользователя, и для машины, подавляющее большинство современных информационных систем работает именно с такими таблицами, т.е. с реляционными базами данных.

Отношения обладают следующими свойствами:

• каждый элемент – один элемент данных;
• повторяющиеся группы отсутствуют;
• элементы столбца имеют одинаковую природу;
• в таблице не повторяются строки;
• строки и столбцы можно просматривать в любом порядке.

Преимущество данной модели:

• простота логической модели;
• гибкость системы;
• независимость данных;
• возможность построения простого языка манипулирования данными с помощью математической теории реляционной алгебры. Именно наличие строгого математического аппарата обусловило ее наибольшее распространение и перспективность в современных компьютерных технологиях.

Если прикладная информационная система опирается на некоторую систему управления данными, обладающую свойствами: поддержание логически согласованного набора файлов; обеспечение языка манипулирования данными; восстановление информации после разного рода сбоев; реально параллельная работа нескольких пользователей, то эта система управления данными является системой управления базами данных (СУБД).

Основные функции СУБД:

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным. В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. В развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

2. Управление буферами оперативной памяти

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся (система будет работать со скоростью устройства внешней памяти.

Практически единственным (способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены
буферов.

3. Управление транзакциями

Транзакция — это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для   поддержания   логической целостности  БД.

Каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД. При соответствующем управлении параллельно выполняющимися транзакциями со стороны СУБД каждый из пользователей может в принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД.

4. Журнализация

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти.

Примерами программных сбоев могут быть: аварийное завершение работы СУБД (по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя; при возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.

Поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД.

Журнал — это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Грубо говоря, архивная копия — это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала (имеется много вариантов более гибкой трактовки смысла архивной копии). Конечно, для нормального восстановления БД после жесткого сбоя необходимо, чтобы журнал не пропал.

Восстановление БД состоит в том, что исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя. Можно даже воспроизвести работу незавершенных транзакций и продолжить их работу после завершения восстановления. Однако в реальных системах это обычно не делается, поскольку процесс восстановления после жесткого сбоя является достаточно длительным.

5. Поддержка языков БД

Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка — язык определения схемы БД (SDL) и язык манипулирования данными (DML). SDL служил главным образом для определения логической структуры БД, т.е. той структуры БД, какой она представляется пользователям. DML содержал набор операторов манипулирования данными, т.е. операторов, позволяющих заносить данные в БД, удалять, модифицировать или выбирать существующие данные.

В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных.

Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language), который сочетает средства SDL и DML, т.е. позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными. Внутренняя часть СУБД (ядро) вообще не работает с именами таблиц и их столбцов.

Классификация систем управления базами данных (самостоятельно).

Организация типичной СУБД и состав ее компонентов соответствует рассмотренному набору функций.

Логически в современной реляционной СУБД можно выделить наиболее внутреннюю часть — ядро СУБД (часто его называют Data Base Engine), компилятор языка БД (обычно SQL), подсистему поддержки времени выполнения, набор утилит. В некоторых системах эти части выделяются явно, в других — нет, но логически такое разделение можно провести во всех СУБД.

Ядро СУБД отвечает за управление данными во внешней памяти, управление буферами оперативной памяти, управление транзакциями и журнализацию. Соответственно, можно выделить такие компоненты ядра (по крайней мере, логически, хотя в некоторых системах эти компоненты выделяются явно), как менеджер данных, менеджер буферов, менеджер транзакций и менеджер журнала.

Функции этих компонентов взаимосвязаны, и для обеспечения корректной работы СУБД все эти компоненты должны взаимодействовать по тщательно продуманным и проверенным протоколам.

Основной функцией компилятора языка БД является компиляция операторов языка БД в некоторую выполняемую программу. Компилятор должен решить, каким образом выполнять оператор языка прежде, чем произвести программу. Применяются достаточно сложные методы оптимизации операторов.

В отдельные утилиты БД обычно выделяют такие процедуры, которые слишком накладно выполнять с использованием языка БД, например, загрузка и выгрузка БД, сбор статистики, глобальная проверка целостности БД и т.д. Утилиты программируются с использованием интерфейса ядра СУБД, а иногда даже с проникновением внутрь ядра.

Базы данных

1. Понятие о базах данных

Одной
из важнейших областей применения
компьютеров является
переработка и хранение больших объемов
информации в различных сферах деятельности
человека: в экономике, банковском деле,
торговле, транспорте, медицине, науке
и т.д.

Существующие
современные информационные системы
характеризуются огромными объемами
хранимых и обрабатываемых
данных, сложной организацией, необходимостью
удовлетворять
разнообразные требования многочисленных
пользователей.

Информационная
система — это система, которая реализует
автоматизированный сбор, обработку и
манипулирование данными
и включает технические средства обработки
данных, программное
обеспечение и обслуживающий персонал.

Цель
любой информационной системы — обработка
данных об
объектах реального мира. Основой
информационной системы
является база данных. В широком смысле
слова база данных —
это совокупность сведений о конкретных
объектах реального мира в какой-либо
предметной области. Под предметной
областью
принято понимать часть реального мира,
подлежащего изучению для организации
управления его объектами и, в конечном
счете,
автоматизации, например, предприятие,
вуз и т. д.

Создавая
базу данных, пользователь стремится
упорядочить информацию
по различным признакам и быстро
производить выборку
с произвольным сочетанием признаков.
При этом очень
важно выбрать правильную модель данных.
Модель данных
— это формализованное представление
основных категорий восприятия реального
мира, представленных его объектами,
связями, свойствами, а также их
взаимодействиями.

База
данных —
это информационная модель, позволяющая
упорядоченно
хранить данные о группе объектов,
обладающих одинаковым
набором свойств.

Информация в базах
данных хранится в упорядоченном виде.
Так, в записной книжке все записи
упорядочены по алфавиту,
а в библиотечном каталоге либо по
алфавиту (алфавитный каталог), либо в
соответствии с областью знания (предметный
каталог).

Система
программ, позволяющая создавать БД,
обновлять хранимую
в ней информацию, обеспечивающая удобный
доступ
к ней с целью просмотра и поиска,
называется системой
управления
базами данных (СУБД).

2. Типы баз данных

Группу
связанных между собой элементов данных
называют
обычно записью.
Известны
три основных типа организации данных
и связей между ними: иерархический (в
виде дерева), сетевой
и реляционный.

Иерархическая
БД

В
иерархической БД существует упорядоченность
элементов в
записи, один элемент считается главным,
остальные — подчиненными. Данные в
записи упорядочены в определенную
последовательность,
как ступеньки лестницы, и поиск данных
может осуществляться лишь последовательным
«спуском» со ступеньки на ступеньку.
Поиск какого-либо элемента данных в
такой системе может оказаться довольно
трудоемким из-за необходимости
последовательно проходить несколько
предшествующих
иерархических уровней. Иерархическую
БД образует каталог
файлов, хранимых на диске; дерево
каталогов, доступное
для просмотра в Norton
Соmmander,
— наглядная демонстрация
структуры такой БД и поиска в ней нужного
элемента (при работе в операционной
системе МS-DOS).
Такой же базой данных
является родовое генеалогическое
дерево.

Рисунок
1. Иерархическая модель базы данных

Сетевая БД

Эта база данных
отличается большей гибкостью, так как
в ней существует возможность устанавливать
дополнительно к вертикальным иерархическим
связям горизонтальные связи. Это
облегчает процесс поиска требуемых
элементов данных, так как уже не требует
обязательного прохождения всех
предшествующих ступеней.

Рисунок
2. Сетевая модель базы данных

Реляционная БД

Наиболее
распространенным способом организации
данных является третий, к которому можно
свести как иерархический, так и сетевой
— реляционный (англ. relation
— отношение, связь). В реляционной БД
под записью понимается строка
прямоугольной
таблицы.
Элементы
записи образуют столбцы
этой таблицы
(поля). Все
элементы в столбце имеют одинаковый
тип (числовой, символьный), а каждый
столбец — неповторяющееся имя. Одинаковые
строки в таблице отсутствуют. Преимущество
таких БД—наглядность и понятность
организации данных, скорость поиска
нужной информации. Примером реляционной
БД служит таблица на странице классного
журнала, в которой записью является
строка с данными о конкретном ученике,
а имена полей (столбцов) указывают, какие
данные о каждом ученике должны быть
записаны в ячейках таблицы.

Совокупность БД
и программы СУБД образует
информационно-поисковую систему,
называемую банком
данных.

1. По технологии
обработки данных базы данных делятся
на централизованные и распределенные.
Централизованная база данных хранится
в памяти одной вычислительной системы.
Если эта вычислительная система является
компонентом сети ЭВМ, возможен
распределенный доступ к такой базе.
Этот способ использования баз данных
часто применяют в локальных сетях ПК.
Распределенная база данных состоит из
нескольких, возможно, пересекающихся
или даже дублирующих друг друга частей,
хранимых в различных ЭВМ вычислительной
сети. Работа с такой базой осуществляется
с помощью системы управления распределенной
базой данных (СУРБД).

Рис. 3. Реляционная
модель базы данных

2. По способу доступа
к данным базы данных делятся на базы
данных с
локальным
доступом и базы данных с удаленным
(сетевым доступом). Системы централизованных
баз данных с сетевым доступом предполагают
различные архитектуры таких систем:
файл-сервер; клиент-сервер.

Файл-сервер

Архитектура систем
БД с сетевым доступом предполагает
выделение одной из машин сети в качестве
центральной (сервер файлов). На такой
машине хранится совместно используемая
централизованная БД. Все другие машины
сети выполняют функции рабочих станций,
с помощью которых поддерживается доступ
пользовательской системы к централизованной
базе данных. Файлы базы данных в
соответствии с пользовательскими
запросами передаются на рабочие станции,
где в основном и производится обработка.
При большой интенсивности доступа к
одним и тем же данным производительность
такой информационной системы падает.
Пользователи могут создавать также на
рабочих станциях локальные БД, которые
используются ими монопольно. Схема
обработки информации по принципу
файл-сервер изображена на рисунке.

Клиент-сервер

В отличие от
предыдущей системы, центральная машина
(сервер базы данных), помимо хранения
централизованной базы данных, должна
обеспечивать выполнение основного
объема обработки данных. Запрос на
использование данных, выдаваемый
клиентом (рабочей станцией), приводит
к поиску и извлечению данных на сервере.
Извлеченные данные транспортируются
по сети от сервера к клиенту. Спецификой
архитектуры клиент-сервер является
использование языка – запросов SQL.

1. Базовые типы данных. Базы данных: конспект лекций

1. Базовые типы данных

Типы данных, как и отношения, делятся на базовые и виртуальные.

(О виртуальных типах данных мы поговорим чуть позже, посвятим этой теме отдельную главу.)

Базовые типы данных – это любые типы данных, заданные в системах управления базами данных изначально, т. е. присутствующие там по умолчанию (в отличие от пользовательского типа данных, который мы проанализируем сразу после прохождения типа данных базового).

Прежде чем перейти к рассмотрению собственно базовых типов данных, перечислим, каких типов данные вообще бывают:

1) числовые данные;

2) логические данные;

3) строковые данные;

4) данные, определяющие дату и время;

5) идентификационные данные.

В системах управления базами данных по умолчанию ввели несколько наиболее распространенных типов данных, каждый из которых принадлежит какому-то из перечисленных типов данных.

Назовем их.

1. В числовом типе данных выделяют:

1) Integer. Этим ключевым словом обычно обозначают целый тип данных;

2) Real, соответствующий вещественному типу данных;

3) Decimal (n, m). Это десятичный тип данных. Причем в обозначении n – это число, фиксирующее общее количество знаков числа, а m показывает, сколько символов из них стоит после десятичной точки;

4) Money или Currency, введен специально для удобного представления данных денежного типа данных.

2. В логическом типе данных обычно выделяют только один базовый тип, это Logical.

3. Строковый тип данных насчитывает четыре базовых типа (имеются в виду, разумеется, наиболее распространенные):

1) Bit (n). Это строки бит с фиксированной длиной n;

2) Varbit (n). Это тоже строки бит, но с переменной длиной, не превышающей n бит;

3) Char (n). Это строки символов с постоянной длиной n;

4) Varchar (n). Это строки символов, с переменной длиной, не превышающей n символов.

4. Тип дата и время включает в себя следующие базовые типы данных:

1) Date – тип данных даты;

2) Time – тип данных, выражающих время суток;

3) Date-time – тип данных, выражающий одновременно и дату, и время.

5. Идентификационный тип данных содержит в себе только один включенный по умолчанию в систему управления базами данных тип, и это GUID (глобальный уникальный идентификатор).

Необходимо заметить, что все базовые типы данных могут иметь варианты различного по диапазону представления данных. Приведем пример: вариантами четырехбайтового типа данных integer могут быть восьмибайтовые (bigint) и двухбайтовые (smallint) типы данных.

Поговорим отдельно о базовом типе данных GUID. Этот тип предназначен для хранения шестнадцатибайтовых значений так называемого глобального уникального идентификатора. Все различные значения этого идентификатора генерируются автоматически при вызове специальной встроенной функции NewId (). Это обозначение происходит от полного английского словосочетания New Identification, что в переводе буквально и означает «новое значение идентификатора». Каждое генерируемое на конкретном компьютере значение идентификатора уникально в пределах всех производимых компьютеров.

GUID-идентификатор используется, в частности, для организации репликации баз данных, т. е. при создании копий каких-то уже имеющихся баз данных.

Такие GUID-идентификаторы могут быть использованы и разработчиками баз данных наравне с другими базовыми типами.

Промежуточное положение между типом GUID и другими базовыми типами занимает еще один специальный базовый тип – тип счетчика.

Для обозначения данных этого типа используется специальное ключевое слово Counter (x₀, ?x), что в буквальном переводе с английского и означает «счетчик». Параметр x₀ задает начальное значение, а ?x – шаг приращения.

Значения этого типа Counter обязательно являются целочисленными.

Необходимо отметить, что работа с этим базовым типом данных включает в себя ряд очень интересных особенностей. Например, значения этого типа Counter не задаются, как мы привыкли при работе со всеми другими типами данных, они генерируются по требованию, почти как для значений типа глобального уникального идентификатора. Также необычно, что тип счетчика может быть задан только при определении таблицы и только тогда! В программном коде этот тип использовать нельзя. Еще нужно помнить, что и при определении таблицы тип счетчика может быть задан исключительно для одного столбца.

Значения данных типа счетчик генерируются автоматически при вставки строк. Причем эта генерация проводится без повторений, так что счетчик всегда будет уникально идентифицировать каждую строку. Но это создает некоторые неудобства при работе с таблицами, содержащими данные типа счетчик. Если, например, данные в отношении, заданном таблицей, изменятся и их придется удалить или поменять местами, значения счетчика легко могут «спутать карты», особенно если работает неопытный программист. Приведем пример, иллюстрирующий подобную ситуацию. Пусть дана следующая таблица, представляющая какое-то отношение, в которую введены четыре строки:

Счетчик каждой новой строке автоматически дал уникальное имя.

И пусть теперь необходимо удалить вторую и четвертую строчки из таблицы, а потом добавить одну дополнительную строчку. Эти операции приведут к следующему преобразованию исходной таблицы:

Таким образом, счетчик удалил вторую и четвертую строчки вместе с их уникальными именами, а не стал «переприсваивать» их новым строчкам, как можно было ожидать. Причем изменить вручную значение счетчика система управления базами данных никогда не позволит, так же как она не позволит объявить в одной таблице несколько счетчиков одновременно.

Обычно счетчик используется как суррогатный, т. е. искусственный ключ в таблице.

Интересно знать, что уникальных значений четырехбайтового счетчика при скорости генерации одно значение в секунду хватит более чем на 100 лет. Покажем, как это подсчитано:

1 год = 365 дней * 24 ч * 60 с * 60 с < 366 дней * 24 ч * 60 с * 60 с < 2²⁵ с.

1 секунда > 2^-25 год.

2^4*8 значений / 1 значение/секунду = 2³² с > 2⁷ год > 100 лет.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Типы систем управления базами данных

База данных — это совокупность данных или записей. Системы управления базами данных предназначены для управления базами данных. Система управления базами данных (СУБД) — это программная система, которая использует стандартный метод для хранения и организации данных. Данные могут быть добавлены, обновлены, удалены или перемещены с использованием различных стандартных алгоритмов и запросов.

Типы систем управления базами данных

Существует несколько типов систем управления базами данных.Вот список семи распространенных систем управления базами данных:

1. Иерархические базы данных
2. Сетевые базы данных
3. Реляционные базы данных
4. Объектно-ориентированные базы данных
5. Графические базы данных
6. Базы данных моделей ER
7. Базы данных документов
8. Базы данных NoSQL

Иерархические базы данных

В модели иерархической системы управления базами данных (иерархических СУБД) данные хранятся в узле отношений родитель-потомок.В иерархической базе данных, помимо фактических данных, записи также содержат информацию о своих группах родительских / дочерних отношений.

В иерархической модели базы данных данные организованы в древовидную структуру. Данные хранятся в виде набора полей, где каждое поле содержит только одно значение. Записи связаны друг с другом через связи в отношениях родитель-потомок. В иерархической модели базы данных каждая дочерняя запись имеет только одного родителя. Родитель может иметь несколько детей.

Чтобы получить данные поля, нам нужно пройти через каждое дерево, пока не будет найдена запись.

Иерархическая структура системы баз данных была разработана IBM в начале 1960-х годов. Хотя иерархическая структура проста, она негибкая из-за отношения родитель-потомок «один ко многим». Иерархические базы данных широко используются для создания высокопроизводительных и доступных приложений, обычно в банковской и телекоммуникационной отраслях.

IBM Information Management System (IMS) и Windows Registry — два популярных примера иерархических баз данных.

Advantage

Доступ к иерархической базе данных и ее быстрое обновление. Как показано на рисунке выше, его структура модели похожа на дерево, а отношения между записями определены заранее. Эта особенность — палка о двух концах.

Недостаток Этот тип структуры базы данных состоит в том, что каждый дочерний элемент в дереве может иметь только одного родителя.Отношения или связи между детьми запрещены, даже если они имеют смысл с логической точки зрения. Иерархические базы данных имеют такой же дизайн. Добавление нового поля или записи требует переопределения всей базы данных.

Сетевые базы данных

Системы управления сетевыми базами данных (сетевые СУБД) используют сетевую структуру для создания связи между сущностями. Сетевые базы данных в основном используются на больших цифровых компьютерах.Сетевые базы данных представляют собой иерархические базы данных, но в отличие от иерархических баз данных, в которых один узел может иметь только одного родителя, сетевой узел может иметь отношения с несколькими объектами. Сетевая база данных больше похожа на паутину или взаимосвязанную сеть записей.

В сетевых базах данных дети называются членами, а родители — занимающими. Разница между каждым дочерним элементом или членом состоит в том, что у них может быть более одного родителя.

Утверждение сетевой модели данных аналогично иерархической модели данных.Данные в сетевой базе данных организованы по принципу «многие ко многим».

Структура сетевой базы данных была изобретена Чарльзом Бахманом. Некоторые из популярных сетевых баз данных — это интегрированное хранилище данных (IDS), IDMS (интегрированная система управления базами данных), Raima Database Manager, TurboIMAGE и Univac DMS-1100.

Реляционные базы данных

В системах управления реляционными базами данных (RDBMS) отношения между данными являются реляционными, и данные хранятся в табличной форме столбцов и строк.Каждый столбец, если таблица представляет атрибут, а каждая строка в таблице представляет собой запись. Каждое поле в таблице представляет собой значение данных.

Язык структурированных запросов (SQL) — это язык, используемый для запросов к СУБД, включая вставку, обновление, удаление и поиск записей. Реляционные базы данных работают с каждой таблицей, у которой есть ключевое поле, однозначно указывающее каждую строку. Эти ключевые поля можно использовать для соединения одной таблицы данных с другой.

Реляционные базы данных — самые популярные и широко используемые базы данных.Некоторые из популярных DDBMS — это Oracle, SQL Server, MySQL, SQLite и IBM DB2.

У реляционной базы данных есть два основных преимущества:

1. Реляционные базы данных можно использовать с минимальным обучением или без него.
2. Записи в базе данных можно изменять без указания всего тела.

Свойства реляционных таблиц

В реляционной базе данных мы должны следовать свойствам, приведенным ниже:

• Значения атомарные
• Каждая строка отдельно.
• Значения столбца — то же самое.
• Колонны без особенностей.
• Последовательность строк не важна.
• У каждого столбца есть общее имя.

Объектно-ориентированная модель

В этой модели мы должны обсудить функциональность объектно-ориентированного программирования. Это требует большего, чем просто хранение объектов языка программирования. Объектные СУБД расширяют семантику C ++ и Java. Он обеспечивает полнофункциональные возможности программирования баз данных, но при этом поддерживает совместимость с родным языком.Он добавляет функциональность базы данных в языки объектного программирования. Этот подход аналогичен разработке приложений и баз данных в постоянной модели данных и языковой среде. Приложениям требуется меньше кода, используется более естественное моделирование данных, а базы кода легче поддерживать. Разработчики объектов могут писать полные приложения для баз данных с приличным количеством дополнительных усилий.

Создание объектно-ориентированной базы данных — это целостность систем объектно-ориентированного языка программирования и согласованных систем.Сила объектно-ориентированных баз данных заключается в циклической обработке как согласованных данных, обнаруживаемых в базах данных, так и временных данных, обнаруживаемых при выполнении программ.

В объектно-ориентированных базах данных используются небольшие повторно используемые объекты, отделенные от программного обеспечения. Сами объекты хранятся в объектно-ориентированной базе данных.

Каждый объект содержит два элемента:

1. Часть данных (например, звук, видео, текст или графика).
2. Инструкции или программы, называемые методами, для того, что делать с данными.

Объектно-ориентированные системы управления базами данных (OODBM) были созданы в начале 1980-х годов. Некоторые OODBM были разработаны для работы с такими языками ООП, как Delphi, Ruby, C ++, Java и Python. Некоторые популярные OODBM: TORNADO, Gemstone, ObjectStore, GBase, VBase, InterSystems Cache, Versant Object Database, ODABA, ZODB, Poet. JADE и Informix.

Недостатки объектно-ориентированных баз данных

1. Объектно-ориентированные базы данных дороже в разработке.
2. Большинство организаций не желают отказываться от этих баз данных и переходить от них.

Преимущества объектно-ориентированных баз данных

Преимущества объектно-ориентированных баз данных очевидны. Возможность смешивать и сопоставлять объекты многократного использования обеспечивает невероятные мультимедийные возможности.

Графические базы данных

Графические базы данных — это базы данных NoSQL, которые используют структуру графов для семантических запросов.Данные хранятся в форме узлов, ребер и свойств. В базе данных графа узел представляет собой объект или экземпляр, например покупателя, человека или автомобиль. Узел эквивалентен записи в системе реляционной базы данных. Край в базе данных графа представляет отношение, которое соединяет узлы. Свойства — это дополнительная информация, добавляемая к узлам.

Neo4j, Azure Cosmos DB, SAP HANA, Sparksee, Oracle Spatial and Graph, OrientDB, ArrangoDB и MarkLogic являются одними из популярных графических баз данных.Структура базы данных Graph также поддерживается некоторыми RDBM, включая Oracle и SQL Server 2017 и более поздние версии.

Базы данных моделей ER

Модель ER обычно реализуется как база данных. В простой реализации реляционной базы данных каждая строка таблицы представляет один экземпляр типа сущности, а каждое поле в таблице представляет тип атрибута. В реляционной базе данных связь между объектами реализуется путем сохранения первичного ключа одного объекта в виде указателя или «внешнего ключа» в таблице другого объекта.

Модель сущности-отношения была разработана Питером Ченом в 1976 году.

Базы данных документов

Базы данных документов (Document DB) также являются базой данных NoSQL, в которой данные хранятся в форме документов. Каждый документ представляет данные, их отношения между другими элементами данных и атрибуты данных. База данных документов хранит данные в форме ключевого значения.

База данных документов стала популярной в последнее время из-за их хранения документов и свойств NoSQL.Хранилище данных NoSQL обеспечивает более быстрый механизм хранения и поиска документов.

Популярные базы данных NoSQL: Hadoop / Hbase, Cassandra, Hypertable, MapR, Hortonworks, Cloudera, Amazon SimpleDB, Apache Flink, IBM Informix, Elastic, MongoDB и Azure DocumentDB.

Базы данных NoSQL

Базы данных NoSQL — это базы данных, которые не используют SQL в качестве основного языка доступа к данным. База данных Graph, сетевая база данных, база данных объектов и базы данных документов являются общими базами данных NoSQL.Эта статья отвечает на вопрос, что такое база данных NoSQL.

База данных NoSQL не имеет предопределенных схем, что делает базы данных NoSQL идеальным кандидатом для быстро меняющихся сред разработки.

NoSQL позволяет разработчикам вносить изменения на лету, не затрагивая приложения.

Базы данных NoSQL можно разделить на следующие пять основных категорий: базы данных столбцов, документов, графиков, ключей и значений и объектов.

Вот список из 10 популярных баз данных NoSQL:

1. Cosmos DB
2. ArangoDB
3. Couchbase Server
4. CouchDB
5. Amazon DocumentDB
6. MongoDB, CouchBase
7. SAP HAS
8. Informix Neo4j

Хотите больше?

Вот еще несколько статей, которые могут вас заинтересовать:

Сводка

.

Что такое база данных? Знать определение, типы и компоненты

Данные — это информация, и для организации этих данных вам потребуется база данных . Эта статья о том, что такое база данных, поможет вам понять определение, различные типы, их преимущества и недостатки.

Рассмотрены следующие темы:

Итак, приступим!

Что такое данные?

Данные — это набор отдельной единицы информации. Эти «данные» используются в различных формах текста, чисел, мультимедиа и многих других.Говоря о вычислениях. Данные — это в основном информация, которую можно преобразовать в определенную форму для эффективного перемещения и обработки.

Пример : имя, возраст, вес, рост и т. Д.

Теперь давайте перейдем к следующей теме и разберемся, что такое база данных.

Что такое база данных?

База данных представляет собой организованный набор структурированных данных для облегчения доступа, управления и обновления. Проще говоря, можно сказать, база данных в том месте, где хранятся данные.Лучшая аналогия — библиотека. В библиотеке собрана огромная коллекция книг разных жанров, здесь библиотека — это база данных, а книги — это данные.

Проще говоря, рассмотрите свой школьный регистр. Все данные о студентах заносятся в единый файл. Подробная информация о студентах содержится в этом файле. Это называется базой данных, где вы можете получить доступ к информации любого студента.

Факты о базе данных:

• Базы данных резко эволюционировали с момента их создания в начале 1960-х годов.
• Некоторые навигационные базы данных, такие как иерархическая база данных и сетевая база данных, были исходными системами, используемыми для хранения и управления данными. Хотя эти ранние системы на самом деле были негибкими.
• В начале 1980-х годов очень популярными стали Реляционные базы данных , за которыми позже последовали объектно-ориентированные базы данных.
• Совсем недавно баз данных NoSQL возникла как ответ на рост Интернета и потребность в более высокой скорости и обработке неструктурированных данных.
• Сегодня у нас есть облачных баз данных и автономных баз данных, которые открывают новые горизонты в том, как собираются, хранятся, управляются и используются данные.

Примечание: Данные взаимозаменяемы.

Давайте посмотрим, как создать базу данных.

Как создать базу данных?

Мы используем оператор CREATE DATABASE для создания новой базы данных.

Синтаксис:

 CREATE DATABASE имя базы данных; 

Пример:

 СОЗДАТЬ БАЗУ ДАННЫХ College 

Таким образом, будет создана база данных названия College.

Вот как просто можно создать базу данных.

Компоненты базы данных

Основными компонентами базы данных являются:

Она состоит из набора физических электронных устройств, таких как устройства ввода-вывода, устройства хранения и многие другие. Он также обеспечивает интерфейс между компьютерами и реальными системами.

Это набор программ, которые используются для контроля и управления всей базой данных. Он также включает само программное обеспечение СУБД.Операционная система, сетевое программное обеспечение, используемое для обмена данными между пользователями, прикладные программы, используемые для доступа к данным в СУБД.

Система управления базами данных собирает, хранит, обрабатывает и получает доступ к данным. База данных содержит как фактические или рабочие данные, так и метаданные.

Это правила и инструкции по использованию базы данных для разработки и запуска СУБД, чтобы направлять пользователей, которые работают с ней и управляют ею.

Используется для доступа к данным в базе данных и из нее.Для ввода новых данных, обновления или извлечения требуются данные из баз данных. Вы можете написать набор соответствующих команд на языке доступа к базе данных, отправить их в СУБД, которая затем обрабатывает данные и генерирует их, отображает набор результатов в удобной для чтения форме.

Теперь, когда вы, ребята, поняли, как создавать базу данных, давайте продвинемся вперед и разберемся с типами.

Какие бывают типы баз данных

Есть несколько типов, которые очень важны и популярны.

Это основные типы доступных баз данных. А теперь перейдем к следующей теме.

Система управления базами данных (СУБД)

Система управления базами данных (СУБД) — это программное обеспечение, которое используется для управления базой данных. Он получает инструкции от администратора базы данных (DBA) и соответственно инструктирует систему о внесении соответствующих изменений. Эти команды используются для загрузки, извлечения или изменения существующих данных из системы.

База данных обычно требует комплексного программного обеспечения базы данных, известного как система управления базами данных (СУБД).СУБД в основном служит интерфейсом между базой данных и ее конечными пользователями или программами, позволяя пользователям извлекать, обновлять и управлять организацией и оптимизацией информации. СУБД также облегчает наблюдение и управление базами данных, позволяя выполнять различные административные операции, такие как мониторинг производительности, настройка, резервное копирование и восстановление.

Что такое SQL?

Язык структурированных запросов SQL произносится как «S-Q-L» или иногда как «See-Quel», который является стандартным языком для работы с реляционными базами данных .

Эффективно используется для вставки , поиска, обновления, удаления, изменения записей базы данных. Это не значит, что SQL не может делать ничего, кроме этого. Фактически, он может делать гораздо больше других вещей. SQL регулярно используется не только администраторами баз данных, но и разработчиками для написания сценариев интеграции данных и аналитиков данных.

Теперь, когда вы, ребята, поняли, что такое SQL, давайте продолжим и поймем преимущества использования базы данных.

Преимущества

• Уменьшение избыточности данных.
• Также уменьшено количество ошибок обновления и увеличена согласованность.
• Упрощение целостности данных из прикладных программ.
• Улучшенный доступ пользователей к данным за счет использования языков хоста и запросов.
• Безопасность данных также улучшена.
• Снижение затрат на ввод, хранение и поиск данных.

Недостатки

• Сложность: базы данных — это сложные аппаратные и программные системы.
• Стоимость: Требуются значительные предварительные и постоянные финансовые ресурсы.
• Безопасность: Большинство ведущих компаний должны знать, что их системы баз данных могут безопасно хранить данные, включая конфиденциальную информацию о сотрудниках и клиентах.
• Совместимость: существует риск того, что СУБД может быть несовместима с эксплуатационными требованиями компании.

На этом мы подошли к концу статьи «Что такое база данных». Надеюсь, вам понравилось это читать.

Если вы хотите узнать больше о MySQL и познакомиться с этой реляционной базой данных с открытым исходным кодом, то ознакомьтесь с нашим курсом MySQL DBA Certification Training , который включает обучение под руководством инструктора и опыт работы с проектами в реальной жизни.Этот тренинг поможет вам глубже понять MySQL и достичь мастерства в этой теме.

Есть к нам вопрос? Пожалуйста, укажите это в разделе комментариев к « Что такое база данных », и я вернусь к вам.

.

Что такое СУБД? Применение, типы, пример, преимущества

• Home

• Testing

  • • Back
    • Agile Testing
    • BugZilla
    • Cucumber
    • Database Testing
    • 9000 J27
    • 9000 J27 Тестирование
    • 9000 J27
    • JUnit
    • LoadRunner
    • Ручное тестирование
    • Мобильное тестирование
    • Mantis
    • Почтальон
    • QTP
    • Назад
    • Центр качества (ALM)
    • 000
    • Центр качества (ALM)

    000 Управление тестированием

    • TestLink

• SAP

  • • Назад
    • ABAP

    90 003 APO

    • Новичок
    • Basis
    • BODS
    • BI
    • BPC
    • CO
    • Назад
    • CRM
    • Crystal Reports
    • FICO

    Hroll

    Hroll

    • Назад
    • PI / PO
    • PP
    • SD
    • SAPUI5
    • Безопасность
    • Менеджер решений
    • Successfactors
    • SAP Tutorials
• Web
• Web
• AngularJS
• ASP.Net
• C
• C #
• C ++
• CodeIgniter
• СУБД
• JavaScript

• Назад
• Java
• JSP
• Kotlin
• Linux
• Linux
• Kotlin
• Linux

js

• Perl

• Назад
• PHP
• PL / SQL
• PostgreSQL
• Python
• ReactJS
• Ruby & Rails
• Scala
• SQL

000

• SQL

000

0003 SQL

000

0003 SQL

000

• UML
• VB.Net
• VBScript
• Веб-службы
• WPF