Информационные системы и базы данных. (11 кл) (стр. 2 )

Информационный объект - элемент предметной области, информацию о котором мы сохраняем. Пример: ученик в БД "классный журнал", рабочий в БД кадрового состава учреждения; книга в БД книжного фонда библиотеки и др.

Сама по себе БД не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД - это только "информационный склад". Обслуживание БД осуществляется системой управления базами данных (СУБД). СУБД - комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и совместного применения баз данных многими пользователями. К современным СУБД относятся: Microsoft Access, Консультант +, Kodex, 1С, ПАКСЭД, OpenOffice Base и др.

Требования к СУБД

•  Возможность манипулирования данными.

•  Возможность поиска и формирование запросов.

•  Обеспечение целостности (согласованности) данных.

•  Обеспечение защиты и секретность.

Таким образом, в состав информационной системы входят системы управления базами данных, которые содержат базы данных, описывающие информационные объекты некоторой предметной области.

Базы данных являются основой для многих информационных систем (прежде всего, информационно-справочных).

5.3. Отношения между информационными объектами

Все информационные объекты предметной области связаны между собой. Соответствия, соотношения между объектами предметной области называются связями. Различают связи трех типов.

1) Один к одному - одному экземпляру информационного объекта А соответствует один экземпляр информационного объекта В. А<->В. Например, ученик <-> номер личного дела. Каждый ученик имеет собственное личное дело. Каждое личное дело принадлежит одному ученику.

2) Один ко многим - одному экземпляру информационного объекта А соответствует несколько экземпляров информационного объекта В. А<->>В. Пример: класс <->> ученик. В одном классе несколько учеников. Каждый ученик учится только в одном классе.

3) Многие ко многим - одному экземпляру информационного объекта А соответствует несколько экземпляров информационного объекта В и наоборот. А<<->>В.

Пример: ученик <<->> учитель. Каждого ученика учит несколько учителей. Каждый учитель учит нескольких учеников.

5.4. Типы баз данных

Данные могут быть структурированные и неструктурированные. Структурирование данных - задание определенных правил записи данных; введение соглашений о способах представления данных. Структурированная БД имеет упорядоченную информацию по каким-либо признакам. (Примеры: классный журнал, таблица, дерево каталогов и др.) Примером неструктурированных данных может служить текст книги, газеты, читаемого Вами сейчас листа, и др. Современные базы данных являются структурированными.

Базы данных бывают централизованные и распределенные. Централизованная БД хранится в одной вычислительной системе. У распределенной БД различные части одной БД хранятся на дисках нескольких компьютеров, соединенных между собой сетью. Так, информацию в сети Интернет, объединенную паутиной WWW, можно рассматривать как распределенную БД. Распределенные БД создаются также и в локальных сетях.

Известны три основных типа организации структурированных данных и связей между ними: иерархический, сетевой и реляционный.

Иерархическая модель организует данные в виде древовидной структуры. Дерево представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. На самом верхнем 1 уровне имеется только один узел - корень. Он связан с одним или несколькими узлами на более низком 2 уровне. Каждый узел из второго уровня связан с одним или несколькими узлами 3 уровня и т. д. Каждый порожденный узел имеет только один исходный.

(один ко многим)

Сетевая модель организует данные в виде сетевой структуры. Структура называется сете­вой, если в отношениях между данными порожденный элемент имеет более одного исходного.

(многие ко многим)

Реляционная модель представляет собой совокупность двумерных таблиц. В реляционной (табличной) форме удобно представлять базу данных, хранящую информацию о группе объектов с одинаковыми свойствами. В первой строке такой базы данных размещаются значения свойств первого объекта, во второй – второго и т. д. Каждое свойство занимает свой столбец. Имя столбца соответствует расположенному в нём свойству.

Описание структуры данных, хранимых в БД, называется моделью представления данных или короче — моделью данных.

В последние годы при разработке информационных систем стали исполь­зоваться и другие виды моделей данных. К ним относятся объект­но-ориентированные, объектно-реляционные, многомерные и другие моде­ли. Классическим вариантом, и пока наиболее распространенным, остается реляционная модель.

5.5. Структурные элементы реляционной (табличной) БД.

Основной информационной единицей реляционной БД является табли­ца. База данных может состоять из одной таблицы (однотабличная БД) или из множества взаимосвязанных таблиц (многотабличная БД).

Структурными составляющими таблицы являются записи и поля.

Поле базы данных – это столбец таблицы, содержащий значения определённого свойства, атрибута объекта. В поле находятся однородные данные обо всех объектах. Каждое поле имеет свой набор свойств, а именно своё уникальное имя (например, класс, N п. п…), тип данных, размер, формат (длину) данных и др. Поля таблицы должны иметь несовпадающие имена.

Тип поля определяется типом содержащихся в нём данных. С типом связаны два свойства поля:

1)  множество значений, которые оно может принимать;

2)  множество операций, которые над ним можно выполнять.

Перечислим некоторые типы данных для полей:

Счётчик представляет собой последовательность целых чисел, задающуюся автоматически при вводе записей. Он как - бы нумерует строки (записи) в таблице, однозначно определяет каждую запись в этой таблице и не может быть изменён пользователем.

Текстовый тип содержит различные символы. Для текстовых данных определяют длину (например, 7 символов).

Числовой тип содержит различные числовые данные. Для дробных число­вых данных определяется точность (например, 2 - два десятичных знака для отображения дробной части числа).

Дата/время содержит даты или время.

Картинка содержит изображение.

Логический тип содержит значения «Истина» (Да) или «Ложь» (Нет).

Основными типами для полей БД считают символьный, числовой, логический и дата.

Запись базы данных – это строка таблицы, содержащая набор значений свойств в логически связанных полях базы данных. Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте системы.

Экземпляр записи – это отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее по­лей. Экземпляр записи соответствует одному информационному объекту. В одной таблице не должно быть повторяющихся записей.

Каждая таблица должна содержать хотя бы одно ключевое поле. Ключевое поле может содержать первичный или вторичный ключ, уникальный для каждого экземпляра записи в одной таблице.

Первичный ключ - одно или несколько полей, однозначно определяющих запись в таблице. Оно является обязательным полем, его необходимо заполнить. Иначе говоря, значение главного ключа не должно повторяться в разных запи­сях. Например, в библиотечной базе данных в качестве такого ключа мо­жет быть выбран инвентарный номер книги, который не может совпадать у разных книг.

Вторичный ключ необходим для дополнения первичного. Если ключ состоит из одного поля, он называется простым. Если из нескольких полей - составным.

Для строчного представления структуры таблицы применяется следу­ющая форма:

ИМЯ_ТАБЛИЦЫ (ИМЯ_ПОЛЯ 1, ИМЯ_П0ЛЯ_2, …, ИМЯ_ПОЛЯ_N)

Пробелы в именах полей заменяют на символ подчёркивания.

Поля, составляющие главный ключ, подчеркиваются.

В теории реляционных баз данных таблица называется отношением. Отношение по-английски — relation. Отсюда происходит название «реля­ционные базы данных». ИМЯ_ТАБЛИЦЫ в нашем примере — это имя от­ношения. Примеры отношений:

БИБЛИОТЕКА (ИНВ_НОМЕР, АВТОР, НАЗВАНИЕ, ГОД_ИЗД, ИЗДАТЕЛЬСТВО).

БОЛЬНИЦА (ПАЛАТА, НОМЕР_МЕСТА, ПАЦИЕНТ, ДАТА_ПОСТУПЛЕНИЯ, ДИАГНОЗ, ПЕРВИЧНЫЙ)

Для полей таблиц БИБЛИОТЕКА и БОЛЬНИЦА могут быть установлены следующие типы:

символьный тип: АВТОР, НАЗВАНИЕ, ИЗДАТЕЛЬСТВО, ПАЦИЕНТ, ДИАГНОЗ;

числовой тип: ИНВ_НОМЕР, ГОД_ИЗД, ПАЛАТА, НОМЕР_МЕСТА

дата: ДАТА_ПОСТУП;

логический: ПЕРВИЧНЫЙ. В нашем случае поле ПЕРВИЧНЫЙ показывает, поступил больной в больницу с данным диагнозом впервые или повторно. Те записи, где зна­чение этого поля равно TRUE (ИСТИНА), относятся к первичным боль­ным, значение FALSE (ЛОЖЬ) отмечает повторных больных. Таким обра­зом, поле логического типа может принимать только два значения.

В таблице БОЛЬНИЦА используется составной ключ — состоящий из двух полей: ПАЛАТА И НОМЕР_МЕСТА. Только их сочетание не повто­ряется в разных записях (ведь фамилии пациентов могут совпадать).

5.6. Система управления базами данных (СУБД)

Чаще всего реляционная БД - это множество таблиц, и поэтому на диске она хранится в виде множества файлов. Все таблицы связаны между собой через общие поля. СУБД позволяет управлять всеми таблицами. Она создает на экране компьютера определенную среду для работы пользовате­ля (пользовательский интерфейс). Кроме того, СУБД имеет определенные режимы работы и систе­му команд. На основе СУБД создаются и функционируют ИС.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4