Теория и практика построения баз данных (1088289), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Введение в базы данных История баз данных 43 в системах обработки файлов с феноменальной скоростью, но работать с этими данными становилось все сложнее, и все более затруднительной оказывалась разработка новых систем. Более того, менеджеры хотели иметь возможность соотносить данные из одной файловой системы с данными из другой системы. Ограничения файловой обработки препятствовали простой интеграции данных.
Технология баз данных, однако, выполнила обещание решить зти проблемы, и крупные компании начали разрабатывать организационные базы данных. В этих базах данных централизованно хранились и обрабатывались данные о заказах, товарах и счетах предприятия. Эти приложения представляли собой главным образом системы обработки транзакций организационного масштаба. На первых порах, когда технология была еше несовершенной, приложения баз данных были сложны в разработке и выдавали много ошибок. Даже успешно работающие приложения были медленными и ненадежными; аппаратное обеспечение того времени было не в состоянии быстро справиться с объемом выполняемых транзакций, разработчики еще не изобрели более эффективные способы хранения и извлечения данных, а программисты еще не освоили работу с базами данных, и иногда их программы работали некорректно.
Обнаружен был и еше один недостаток баз данных — их уязвимость. Если произойдет сбой в системе обработки файлов, из строя выйдет только одно конкретное приложение. Если же сбой случится в базе данных, то выйдут из строя все ее приложения. Постепенно ситуация улучшилась. Разработчики аппаратного и программного обеспечения научились создавать системы, достаточно мощные, чтобы поддерживать большое количество параллельно работающих пользователей, и достаточно быстродействующие, чтобы справляться с требуемым объемом транзакций. Были разработаны новые способы контроля, зашиты и резервного копирования баз данных.
Усовершенствовались стандартные процедуры обработки данных, а программисты научились писать более эффективный и легкий для поддержания код. К середине 1970-х базы данных были в состоянии эффективно и надежно обрабатывать организационные приложения. Многие из этих приложений используются до сих пор, более чем через 25 лет после их создания! Реляционная модель В 1970 г. Э. Ф.
Кодд (Е. Р. СосЫ) опубликовал свою эпохальную статью', в которой он применил концепции раздела математики, называемого реляционной алгеброй, к проблеме хранения больших объемов данных. Статья Ковда положила начало движению в сфере проектирования баз данных, которое привело несколько лет спустя к созданию реляциопиой модели базы даипьгт (ге!аг!опа! с)атаЬазе то<!е!). Эта модель представляет собой определенный способ структурирования и обработки базы данных, и мы будем подробно обсуждать ее в главе 5, а также в главах 9 — 14. ' Е. Е. СНЫ, «А Не!ас!оэа! Моде! аГ Васа 6эг гагяе Зьагед Оаыьагйм, Соттил!ггигогн а/ Ие АСМ, 06Д970, с.
377-387. Преимушество реляционной модели заключается в способе хранения данных, который минимизирует их дублирование и исключает определенные типы ошибок обработки, возникающие прп других способах хранения данных. Данные хранятся в виде таблиц со столбцами и строками, как показано на рис. 1.1.
Согласно реляционной модели, не все виды таблиц одинаково приел1лемы. С помощью процесса, называемого нормализацией (поппа!)хагюп), нежелательная таблица может быть преобразована в две или более приемлемых. Более подробно о процессе нормализации вы узнаете нз главы 5. Другое преиму|цество реляционной модели состоит в том, что в столбцах содержатся данные, связывающие одну строку с другой. Например, на рис. 1.1 столбец С05ТОИЕР 10 в таблице ООВ связан со столбцом С05ТОИЕР 10 в таблице С05ТОИЕР, Это делает связи между строками видимыми для пользователя. Поначалу считалось, что реляционная модель позволит пользователям извлекать информацию из баз данных без помощи профессионалов М15 (административно-ннформационной системы).
Доля истины в этом есть, так как таблицы представляют собой простые и интуитивно понятные конструкции. Кроме того, поскольку связи хранятся вместе с данными, пользователи могут при необходимости комбинировать нужные строки. Например, чтобы получить запись о конкретном договоре аренды, пользователь базы данных бюро проката ТгеЫе С!е1 Мпгйс мог бы скомбинировать строку таблицы С05ТОИЕР со строками таблицы РЕИТА~.. Оказалось, что этот процесс слишком сложен для большинства пользователей. По этой причине ожидания, что реляционная модель предоставит пригодный для неспециалистов способ доступа к базам данных, не оправдались, Оглядываясь назад, можно резюмировать: ключевым преимушеством реляционной модели оказалось то, что она дает специалистам (таким, как вы!) стандартный способ структурирования и обработки баз данных.
Коммерческие СУБД для микрокомпьютеров В 1979 г. небольшая компания под названием АзЫоп-Таге представила новый программный продукт для микрокомпьютеров, с!Вазе П, и назвала его реляционной СУБД. Применяя чрезвычайно успешную рыночную тактику, АзЫоп-Таге почти бесплатно распространила более 100 000 копий своего продукта среди покупателей новых в то время микрокомпьютеров ОзЬогпе.
Многие из тех, кто приобрел эти компьютеры, были пионерамн микрокомпьютерной индустрии. Они начали создавать приложения лля микрокомпьютеров с использованием г)Вазе, и число с)Вазе-приложений быстро росло. В результате АэЬ:оп-Таге стала одной из первых крупных корпораций в индустрии микрокомпьютеров. Позднее она была приобретена компанией Вог!апс), которая в настоящее время продает продукты линии г!Вазе. Успех этого продукта, однако, вызвал неразбериху и путаницу в мире баз данных.
Проблема была в следующем: в соответствии с определением, которое стало преобладать в конце 70-х годов, продукт под названием г)Вазе П вообще не являлся СУБД, а тем более реляционной. Фактически зто был язык программиро- 44 Глава 1. Введение в базы данных История баз данных 45 вания с расширенными возможностями для обработки файлов. Системы, разработанные на базе г!Вазе П, гораздо более напоминали то, что изображено на рнс. 1,8, чем то, что на рис. 1.7.
Около миллиона пользователей г!Вазе П были уверены, что используют реляционную СУБД, хотя в действительности это было не так. Таким образом, термины система управлегьия базами даиььых (г!агаЬазе пьапайеьпепг зузгеш) н рвляциоииая база даььььых (ге!агюпа1 г1агаЬаве) в начале бума микрокомпьютеров использовались достаточно произвольно. Большинство тех, кто работал с базами данных на микрокомпьютерах, на самом деле занимались обработкой файлов и не получали тех преимуществ.
которые характерны для баз данных (хотя они и не замечалп этого). Сегодня, когда рынок микрокомпьютеров стал более зрелым и искуцьенным, ситуация стала иной. ь)Вазе!Ч и последующие продукты линии г!Вазе, такие как Рохрго, являются по-настоящему рвляционнььии СУБД. Хотя продукты г!Вазе действительно были первым ориентированным на микрокомпьютеры приложением технологии баз данных, примерно в это же время другие производители начали переносить свои продукты с больших ЭВМ на микрокомпьютеры.
В качестве примеров коммерческих СУЬД, перенесенных на микрокомпьютеры, можно упомянуть Огас1е, Роспэ и 1пягезз. Они действительно являются СУБД, и многие также согласятся с тем, что они действительно реляционные. Одним из следствий переноса технологии баз данных на микрокомпьютеры явилось резкое улучшение пользовательского интерфейса СУБД.
Пользователи микрокомпьютеров не стали бы мириться с неуклюжим и неудобным интерфейсом, который характерен для СУБД, работаьощих на больших ЭВМ. Таким образом, с разработкой коммерческих СУБД, ориентированных на микрокомпьютеры, интерфейс этих программ стал удобнее в использовании.
Это стало возможным потому, что микрокомпьютерные СУБД работают на приспособленных пол зти задачи компьютерах, а также потому, что больше вььчисльлтельнььх ресурсов стало лоступно для обработки пользовательского интерфейса. Сеголняшнне СУБД богаты возможностями, надежны и имеют графический пользовательский интерфейс. Сочетание микрокомпьютеров, реляционной модели и значительно улучшенного пользовательского интерфейса позволило перенести технологию баз данных пз контекста организации в контекст персональных компьютеров.
Когда зто произошло, число мест, где используется технология баз данных, увеличилось на порядки. В 1980 г. в США было около 1О 000 мест, где использовались СУБД, сегодня же их более 40 миллионов! Клиент-серверные приложения баз данных В середине — конце 1980-х годов конечные пользователи начали объединять свои компьютеры в локальные сети (!оса! агеа пегьчог)гз, ЕА!з). Этп сети сделали возможной передачу данных между компьютерами с невиданными до тех пор скоростями. Первые приложения этой технологии обеспечивали совместное использование периферийных устройств, таких как быстродействующие дисковые накопители большой емкости, дорогие принтеры и плоттеры, и осуществляли связь между компьютерами посредством электронной почты, В перспективе, однако, пользователи хотели совместно использовать свои базы данных, что привело к развитьььо многопользовательских приложений баз данных для локальных сетей.
Многопользовательская архитектура, применяемая в локальных сетях, значительно отличается от многопользовательской архитектуры, применявшейся на больших ЭВМ (ьпа!п(галле). В случае последних в обработке приложения базы данных участвовал только оЛин процессор, а в локальных сетях лля этого могут использоваться несколько процессоров.
Поскольку ага ситуация, помимо очевидной выгоды (большая производительность), влечет за собой и новые трудности (координация действий независимых процессоров), возник новый стиль многопользовательской обработки баз данных, называемый клиент-серверной архитектурой баз данных (с!1спг-эегчег с!агаЬазе агсййесгпге). Не все базы данных в локальных сетях используют клиецт-серверную архитектуру.
Более простой, но менее устойчивый режим обработки баз данных называется архитектурой с совместным использоваьшем файлов (6!е-зЬайпй агсЬ!геологе). Компания, подобная ТгеЫе С!е! Мпз!с, могла бы, скорее всего, использовать любую из этих двух архитектур, поскольку она представляет собой небольшую организапию с умеренными требоващлямп к обработке. Однако для рабочих групп большего размера позребуется клиент-серверная архитектура. Эти подходы будут подробно описываться и обсуждаться в главе 17. Базы данных с использованием интернет-технологий Как было показано на примере туристического информационного центра Калверт-Айленда, технология баз даннььх применяется в настоящее время в сочетании с технологией публикации данных в %еЬ. Эта же технология используется и для публикации приложений в корпоративных и орь.анпзациониых иптрасетях.
Некоторые эксперты полагают, что в будущем все приложения баз данных будут доставляться пользователям при помощи браузеров и связанных с этим интернет-технологий — даже персональные базы данных, которые «ььубльлкуьотся» для одного человека. Существует две категории приложений, использующих интернет-технологии. Первая категория включает в себя чистые ььеЬ-приложения баз данных, как это было в случае с островом Калверт-Айленд.
Вторая категория — традиционные персональные, коллективные и организационные базы данных, которые не публикуются в Интернете, но используют браузеры и технологии, подобные РНТМЕ и ХМ1.. Поскольку называть последнюю категорию интернет-базамн данных было бы некорректно, в этой книге обе категории объединены под термином базы данььих с исаользоваььием иььтерььет-технологий. Эта категория находится сегодня на переднем крае технологии баз данных. Как вы узнаете из главы 11, язык ХМ1. исключительно хорошо отвечает потребностям приложений баз данных и служит основой лля многих новых пролуктов и услуг в этой сфере. 46 Глава 1. Введение в базы данных Резюме 47 Распределенные бааы данных Прежде чем мы завершим этот исторический обзор, необходимо обсудить два аспекта технологии баз данных, которые теоретически представляют важность, но еще не получили широкого применения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
