Введение в системы БД (542480), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Одна из причин того, что реляционные системы баз данных стали доминирующими (заметим, как в индустриальном, так и в академическом мире), состоит в их способности поддерживать вышеупомянутую интерпретацию данных и баз данных напрямую (фактически почти тривиально). Реляционные системы основаны на формальной теории, называемой реляционной моделью данных, которая предполагает следующее.
° Данные представлены посредством строк в таблицах, и зти строки могут быть непосредственно интерпретированы как истинные высказывания. Например, строку с номером ячейки погреба (поле В1й!), равным 72 (см. табл. 1.1), можно очевилным образом интерпретировать как следующее истинное высказывание. "В ячейке 72 находятся две бутылки вина е,(п(апбе1, выпущенные компанией Ка(апе!И в 1995 году, которые будут готовы к употреблению в 2003 году." ° Для обработки строк данных предоставляются операторы, которые напрямую поддерживают процесс логического получения дополнительных истинных высказываний из существующих высказываний. Например, реляционный оператор проецирования (раздел 1.6) позволяет получить из приведенного выше истинного высказывания, помимо прочих истинных высказываний, и такое.
"Некоторые бутылки вина Ул(п(апбе! будут готовы к употреблению в 2003 году." (Точнее, "Некоторые бутылки вина Ъп(апбе! в некоторой ячейке, произведенные некоторым производителем в некотором году, будут готовы к употреблению в 2003 году.") Однако реляционная модель — не единственная возможная модель данных. Существуют и другие модели (раздел 1.6), хотя многие из них отличаются от реляционной модели только тем, что они в определенной степени приспособлены для специальных случаев, а не строго построены на формальной логике. Возникает вопрос, что же такое модель данных? Это понятие можно определить следующим образом.
1 Высказывание в логике — это нечто, что может быть недвусмысленно оценено как истина или ложь. Например, "Вильям Шекспир написал Гордость и предубсжлеиие "— зто высказывание (как видно, лажное!. 44 Часть 1. Основные понятия ° Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину, с которой взаимодействует пользователь. Упомянутые объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных.
Используя это определение, можно эффективно разделить модель данных и ее реализацию. ° Реализация (сер!ешепсайоп) заданной модели данных — это физическое воплощение на реальной машине компонентов абстрактной машины, которые в совокупности составляют эту модель. Короче говоря, модель — это то, что пользователи должны знать, а реализация — это то, чего пользователи не должны знать. Замечание. Как можно видеть, различие между моделью и ее реализацией в действительности является просто частным случаем (очень важным частным случаем) знакомого отличия логического от физического.
Однако, как это ни прискорбно, многие современные системы баз данных (даже системы, которые претендуют на то, чтобы называться реляционными) не проводят такого четкого различия, как требуется. Действительно, повидимому, это весьма распространенный недостаток, состоящий в непонимании таких различий и важности их проведения. И вследствие этого все чаще наблюдается расхождение между принципами построения баз данных (указывающими, какими системы баз данных должны быть) и практикой их реализации (какие они есть на самом деле). В этой книге нас интересуют, в первую очередь, принципы, но честнее будет заранее предупредип читателя, что его могут поджидать сюрпризы (в основном, неприятные), когда дело дойдет до использования конкретных коммерческих продуктов.
В завершение этого раздела необходимо отметить, что в действительности термин мадть данных используется в литературе в двух различных смыслах. Первое значение термина описано выше. Второе значение относится к модели перманентных данных некоторого конкретного предприятия (например, промышленной компании Кпоччсчаге, !пс., упоминаемой выше в этом разделе).
Различие между этими двумя значениями можно описать так. ° Модель данных в первом смысле подобна языку программирования (причем достаточно абстрактному), конструкции которого могут быть использованы для решения широкого круга конкретных задач, но который сам по себе не имеет никакой связи с какой-либо из этих конкретных задач. ° Модель данных во втором смысле подобна конкретной программе, написанной на таком языке. Иначе говоря, модель данных во втором смысле использует средства, предоставляемые некоторой моделью в первом смысле, и применяет их для решения конкретной проблемы. Ее можно рассматривать как некоторое конкретное приложение некоторой модели в первом смысле.
В данной книге термин модель данных начиная с этого момента будет использоваться только в первом смысле, кроме случаев явного указания на противоположное. 1.4. Назначение баз данных Почему используются системы с базами данных? Какие преимушества получает пользователь при работе с ними? В некоторой степени ответ зависит от того, о какой системе идет речь — однопользовательской или многопользовательской (точнее будет Глава 1.
Базы Данных и управление ими сказать, что существуют многочисленные дополнительные преимущества использования многопользовательских систем). Сначала рассмотрим случай однопользовательской системы. Вернемся к нашей базе данных винного погреба (см. табл. 1.1), которую можно рассматривать как типичный пример однопользовательской базы данных. Она настолько мала и проста, что на ее примере сразу увидеть все потенциальные преимушества невозможно. Но представьте себе такую базу данных для бодьшого ресторана, имеющего запас, возможно, из тысяч бутылок, который постоянно обновляется, или, скажем, для винного магазина, опять же с большим запасом, который находится в постоянном обороте. Преимушества системы с базой данных по сравнению с традиционным "бумажным" методом ведения учета для этих примеров вполне очевидны. Отметим некоторые из них.
° Компактность. Нет необходимости в создании и ведении многотомных бумажных картотек. ° Скорость. Компьютер может выбирать и обновлять данные гораздо быстрее человека. В частности, с его помощью можно быстро получать ответы на произвольные вопросы, возникающие в процессе работы (например, "Какого вина у нас сейчас больше — гл1пгапбе1 или Р1пос Хо(г?"), не затрачивая времени на визуальный поиск или поиск вручную.
° Низкие трудозатраты. Нет необходимости в утомительной работе над картотекой вручную. Механическую работу машины всегда выполняют лучше. ° Актуальность. В случае необходимости под рукой в любой момент имеется точная свежая информация. Эти преимущества приобретают еще большее значение в многопользовательской среде, где база данных, вероятно, больше и сложнее однопользовательской. Кроме того, многопользовательская среда имеет дополнительное преимушество: система баз данных предоставляет предприятию средства централизованного управления ега данными (именно возможность такого управления является наиболее ценным свойством базы данных). Представьте себе противоположную ситуацию: предприятие не использует систему баз данных, в которой для каждого отдельного приложения создаются свои файлы, чаше всего размещаемые на отдельных магнитных лентах или дисках, в результате чего данные оказываются разрозненными.
Систематически управлять такими данными очень сложно. Администрирование данных и администрирование базы данных Рассмотрим более подробно концепцию централизованного управления. Предполагается, что при централизованном управлении на предприятии, использующем базу данных, есть человек, который несет основную ответственность за данные предприятия. Это администратор данных, или АД, уже упоминавшийся в этой главе. В связи с тем, что данные (как было отмечено выше) — это одна из главных ценностей предприятия, администратор лолжен разбираться в них и понимать нужды предприятия по отношению к данным на уровне высшего управляющего звена в руководстве предприятием.
Сам АД также должен относиться к этому звену. В обязанности ад- 46 Часть У. Основные понятия министратора данных входит принятие решений о том, какие данные необходимо вносить в базу данных в первую очередь, а также выработка требований по сопровождению и обработке данных после их занесения в базу данных. Примером подобных требований может служить распоряжение о том, кто и при каких обстоятельствах имеет право выполнять конкретные операции над теми или иными данными. Другими словами, АД должен обеспечивать защиту данных (подробнее об этом речь пойдет ниже). Очень важно помнить, что администратор данных относится к управляющему звену, а не к техническим специалистам (хотя он, конечно, должен иметь хорошее представление о возможностях баз данных на техническом уровне).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
