46664 (588413), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Информация в базах данных должна быть:
-
Непротиворечивой;
-
Неизбыточной;
-
Целостной;
Система управления базой данных(СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. По характеру применения СУБД разделяют на персональные и многопользовательские.
Персональные СУБД обеспечивают возможность создания локальных БД, работающих на одном компьютере. К персональным СУБД относятся Paradox, dBase, FoxPro, Access и другие.
Много пользовательские СУБД позволяют создавать информационные системы, функционирующие в архитектуре "клиент-сервер". Наиболее известными многопользовательскими СУБД являются Oracle, Informix, SyBase, Microsoft SQL Server, InterBase.
В состав языковых средств современных СУБД входят:
-
Язык описания данных, предназначенный для описания логической структуры данных;
-
Язык манипулирования данными, обеспечивающий выполнение основных операций над данными – ввод, модификацию и выборку;
-
Язык структурированных запросов(SQL, Structured Query Language), обеспечивающий управление структурой БД и манипулирование данными, а также являющийся стандартным средством доступа к удаленным БД;
-
Язык запросов по образцу(QBE, Query By Example), обеспечивающий визуальное конструирование запросов к БД.
Прикладные программы, или приложения, служат для обработки данных, содержащихся в БД. Пользователь осуществляет управление БД и работу с ее данными именно с помощью приложений, которые также называют приложениями БД.
Иногда термин "база данных" трактуют в более широком смысле и обозначают им не только саму БД, но и приложения, обрабатывающие ее данные.
В зависимости от взаимного расположения приложения и БД можно выделить:
-
Локальные БД;
-
Удаленные БД.
Для выполнения операций с локальными БД разрабатываются и используются так называемые локальные приложения, а для операций с удаленными БД – клиент-серверные приложения.
Расположение БД в значительной степени влияет на разработку приложения, обрабатывающего содержащиеся в этой базе данные.
Каждая СУБД поддерживает свой обобщённый инструментарий для отображения программного обеспечения, этот инструментария называется моделью данных (МД). Поддерживаемые СУБД модели данных разбивают на сетевые, иерархические, реляционные.
-
-
Модели данных
База данных содержит данные, используемые какой-либо прикладной информационной системой(пример, системами "Сирена" или "Экспресс" продажи авиа- и железнодорожных билетов).
В зависимости от вида организации данных различают следующие основные модели представления данных в базе:
-
Иерархическую;
-
Сетевую;
-
Реляционную;
-
Объектно-ориентированную.
В иерархической модели данные представляются в виде древовидной древовидной (иерархической) структуры. Подобная организация данных удобны для работы с иерархически упорядоченной информацией, однако при оперировании данными со сложными логическими связями иерархическая модель оказывается слишком громоздкой.
Структура данных определяется в тех же терминах, что и у сетевой. Важное отличие от сетевой модели данных в том, что она может иметь только иерархическую структуру. К каждой записи базы данных возможен только один путь (иерархический). Сетевая структура может быть преобразована в иерархическую.
В сетевой модели данные организуются в виде произвольного графа. Недостатком сетевой модели является жесткость структуры и высокая сложность ее реализации.
Кроме того, значительным недостатком иерархической и сетевой моделей является то, что структура данных задается на этапе проектирования БД и не может быть изменена при организации доступа к данным.
Организация модели данных в СУБД сетевого типа определяется в терминах : элемент, агрегат, запись, групповое отношение, БД.
Элемент - наименьшая единица структуры данных.
Агрегат - именованная совокупность элементов или других агрегатов; Адрес: (ул., дом, квартира)
Запись - агрегат, который не входит в состав никакого другого агрегата и составляет основную единицу обработки БД. Тип записи определяется составом ее элементов.
Групповое отношение - иерархическое отношение между записями двух типов. Записи одного типа являются владельцами отношения, другого - подчиненными.
Сетевая модель данных поддерживает БД сетевой структуры. В сетевой модели данных допустимы следующие операции над объектами:
Запомнить - заносит новую запись и автоматически включает в групповое отношение с соответствующей подчиненностью.
Включение в групповое отношение - позволяет связать подчиненную запись с соответствующей записью-владельцем.
Переключить - изменяет запись - владельца в том же групповом отношении.
Обновить - изменяет значение элементов записи, перед обновлением соответствующая запись должна быть извлечена
Извлечь, Удалить, Исключить из группового отношения - разрывает связь между записью - владельцем и подчиненным.
Особенности обработки данных в сетевых моделях:
1. Основная единица обработки - запись.
2. Обработка может начинаться с любой записи, независимо от ее расположения в структуре.
3. От конкретной записи возможен переход как к записи - владельцу, так и к записи - подчиненному.
Реляционная модель, предложенная в 70-х годах XX века сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом, получила название от английского термина "relation" (отношение). Реляционная БД представляет собой совокупность таблиц, связанных отношениями Достоинствами реляционной модели данных являются простота, гибкость структуры, удобство реализации на компьютере, наличие теоретического описания. Большинство современных БД для персональных компьютеров являются реляционными.
Реляционная база данных состоит из взаимосвязанных таблиц. Каждая из таблиц содержит информацию об объектах одного типа, а совокупность всех таблиц образует единую базу данных.
Выделяют следующие методы доступа к данным таблиц:
-
Последовательный;
-
Прямой;
-
Индексно-последовательный.
При последовательном методе выполняется последовательный просмотр всех записей таблицы и поиск нужных из них. Этот метод доступа является крайне неэффективным и приводит к значительным временным затратам на поиск, прямо пропорциональным размеру таблицы(числу ее записей). Поэтому его рекомендуется использовать только для относительно небольших таблиц.
При прямом доступе нужная запись выбирается на основании ключа или индекса. При этом просмотр других записей не выполняется. При поиске записи выполняется не последовательный просмотр всей таблицы, а непосредственный доступ к записи на основании ссылки.
Индексно-последовательный метод доступа включает в себя элементы последовательного и прямого методов доступа и используется при поиске группы записей. Этот метод реализуется только при наличии индекса, построенного по полям, значение которых должны быть найдены. Суть его заключается в том, что находится индекс первой записи, удовлетворяющей заданным условиям, и соответствующая запись выбирается из таблицы на основании ссылки. Это является прямым доступом к данным. После обработки первой найденной записи осуществляется переход к следующему значению индекса, и в таблице выбирается запись, соответствующая значению этого индекса. Так последовательно перебираются индексы всех записей, удовлетворяющих заданным условиям, что является последовательным доступом.
В объектно-ориентированной модели отдельные записи базы данных представляются в виде объектов. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам объектно-ориентированных языков программирования. Объектно-ориентированные модели сочетают особенности сетевой и реляционной моделей и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.
-
Контекстные диаграммы
На рисунке 3.3.1 отображена полная работа автоматизированной системы ведения внутреннего документооборота Административной комиссии при администрации г. Белгорода.
Входной информацией являются сведения о поступивших материалах об административных правонарушениях, квитанции уплаченных штрафов, сведения о постановлениях, направленных на принудительное исполнение.
Выходной информацией будет:
-
Постановление по делу об административном правонарушении.
-
Определение о возвращении материалов об административном правонарушении
-
Определение о передаче материалов по подведомственности.
-
Определение об отложении расммотрения дела
-
Постановление и материалы для принудительного исполнения.
-
Отчеты Административной комиссии.
Управляющей информацией является законодательство РФ об административных правонарушениях.
Теперь необходимо рассмотреть более детально процесс движения информации в Административной комиссии.
Следующая схема (рис.3.3.2) показывает более детально процесс документооборота. Общая система разделяется на четыре подраздела:
-
Регистрация входящих материалов
-
Подготовка материалов к заседанию комиссии.
-
Заседание комиссии.
-
Контроль и отчетность за исполнением постановлений.
На данном уровне детализации управляющая информация разделяется на:
-
Положение "об административной ответственности";
-
Кодек об административных правонарушениях;
-
Закон Белгородской области "об административных нарушениях на территории Белгородской области"
Появляются такие документы как Определение о назначении времени и места рассмотрения дела и постановление по делу об административном правонарушении.
Следующим этапом детализации является описание процессов подразделов системы.
Первый подраздел по логике "Регистрация материалов, поступивших на рассмотрение Административной комиссии" (рис. 3.3.3). На этапе регистрации в АИС должны поступать все данные, которые понадобятся в далейшем для движения дела в административном процессе. Здесь материалу присваеватся входящий номер, а также вносятся данные о нарушителе и данные протокола об административном правонарушении.
Второй подраздел "Подготовка материалов к рассмотрению на заседании административной комиссии" (рис. 3.3.4). На этапе подготовки материлов к рассмотрению производится их проверка, проверяется их полнота, то есть, имеются ли все данные для вынесения законного и обоснованого решения. Относится ли данное дело к подведомственности административной комиссии. По результатам проверки издается соответствующее определение.
Третий подраздел "Заседание административной комиссии" (рис.3.3.5). На этапе заседания административной комиссии в первую очередь проверяется наличие явки нарушителя, затем устанавливается его личность, после чего рассматриваеются ходотайства и отводы. Далее следует рассмотрение материалов дела об административном правонарушении по существу. Основным результатом данного этапа является постановление по делу об административном правонарушении.
Четвертый подраздел "Контроль исполнения постановлений" (рис. 3.3.6). На этом этапе осуществляется учет вынесеных постановлений по делу об административном правонарушении, учет штрафов уплаченных добровольно. Осуществляется формирование списков постановлений, срок добровольного исполнения котрых истек. Делаются отметки об исполнении постановлений, ранее отправленных на принудительное исполнение. Сотавляются отчеты о проделаной работе.
Рис.3.3.1. Полная работа АИС
Рис.3.3.2. Процесс документооборота
Рис.3.3.3. Регистрация материалов.
рис.3.3.4. Подготовка материалов к рассмотрению.
Рис.3.3.5. Заседание административной комиссии.















