Современные системы управления базами данных (СУБД) и их применение

     Paradox for Windows, версия 4.5 компании Borland.

     В таблице 1 показаны места (условные), которые  занимают рассматриваемые программные  средства относительно друг друга. Например, 1 — означает, что в указанной позиции данная программа обладает лучшими характеристиками, 5 — худшими, нет — указанной характеристикой данная программа не обладает.

     Таблица 1. Характеристики СУБД

     Производительность  СУБД оценивается:

• временем выполнения запросов;
• скоростью поиска информации в неиндексированных полях;
• временем выполнения операций импортирования базы данных из других форматов;
• скоростью создания индексов и выполнения таких массовых операций, как обновление, вставка, удаление данных;
• максимальным числом параллельных обращений к данным в многопользовательском режиме;
• временем генерации отчета.

На  производительность СУБД оказывают  влияние два фактора:

• СУБД, которые следят за соблюдением целостности данных, несут дополнительную нагрузку, которую не испытывают другие программы;
• производительность собственных прикладных программ сильно зависит от правильного проектирования и построения базы данных.

     Обеспечение целостности данных на уровне базы данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться, что информация в базе данных всегда остается корректной и полной. Должны быть установлены правила целостности, и они должны храниться вместе с базой данных и соблюдаться на глобальном уровне. Целостность данных должна обеспечиваться независимо от того, каким образом данные заносятся в память (в интерактивном режиме, посредством импорта или с помощью специальной программы).

     К средствам обеспечения целостности  данных на уровне СУБД относятся:

• встроенные средства для назначения первичного ключа, в том числе средства для работы с типом полей с автоматическим приращением, когда СУБД самостоятельно присваивает новое уникальное значение;
• средства поддержания ссылочной целостности, которые обеспечивают запись информации о связях таблиц и автоматически пресекают любую операцию, приводящую к нарушению ссылочной целостности.

     Некоторые СУБД предусматривают средства обеспечения  безопасности данных. Такие средства обеспечивают выполнение следующих операций:

• шифрование прикладных программ;
• шифрование данных;
• защиту паролем;
• ограничение уровня доступа (к базе данных, к таблице, к словарю, для пользователя).

     Практически все рассматриваемые СУБД предназначены  для работы в многопользовательских  средах, но обладают для этого различными возможностями. Обработка данных в многопользовательских средах предполагает выполнение программным продуктом следующих функций:

• блокировку базы данных, файла, записи, поля;
• идентификацию станции, установившей блокировку;
• обновление информации после модификации;
• контроль за временем и повторение обращения;
• обработку транзакций (транзакция — последовательность операций пользователя над базой данных, которая сохраняет ее логическую целостность);
• работу с сетевыми системами (LAN Manager, NetWare, Unix).

     Импорт-экспорт отражает:

• возможность обработки СУБД информации, подготовленной другими программными средствами;
• возможность использования другими программами данных, сформированных средствами рассматриваемой СУБД.

     Язык  запросов SQL (Structured Query Language) реализован в целом ряде популярных СУБД для различных типов ЭВМ либо как базовый, либо как альтернативный. В силу своего широкого использования является международным стандартом языка запросов. Язык SQL предоставляет развитые возможности как конечным пользователям, так и специалистам в области обработки данных.

     Совместимость с SQL-системами играет большую роль, когда предполагается проведение работы с корпоративными данными. СУБД, хорошо подготовленные к работе в качестве средств первичной обработки информации для SQL-систем, могут открыть двери в системы с архитектурой клиент-сервер.

     СУБД  имеют доступ к данным SQL в следующих  случаях:

• базы данных совместимы с ODBC (Open Database Connectivity —открытое соединение баз данных);
• реализована естественная поддержка SQL-баз данных;
• возможна реализация SQL-запросов локальных данных.

     Многие  СУБД могут “прозрачно” подключаться к входным SQL-подсистемам с помощью  ODBC или драйверов, являющихся их частью, поэтому существует возможность создания прикладных программ для них. Некоторые программные продукты совместимы также с SQL при обработке интерактивных запросов на получение данных, находящихся на сервере или на рабочем месте.

     СУБД, ориентированные на разработчиков, обладают развитыми средствами для создания приложений. К элементам инструментария разработки приложений можно отнести:

• мощные языки программирования;
• средства реализации меню, экранных форм ввода-вывода данных и генерации отчетов;
• средства генерации приложений (прикладных программ);
• генерацию исполнимых файлов.

     Функциональные  возможности моделей данных доступны пользователю СУБД благодаря ее языковым средствам. Языковые средства используются для выполнения двух основных функций:

• описания представления базы данных;
• выполнения операций манипулирования данными.

     Первая  из этих функций обеспечивается языком описания (определения) данных (ЯОД). Описание базы данных средствами ЯОД называется схемой базы данных. Оно включает описание структуры базы данных и налагаемых на нее ограничений целостности в рамках тех правил, которые регламентированы моделью данных используемой СУБД. ЯОД некоторых СУБД обеспечивают также возможности задания ограничений доступа к данным или полномочий пользователей. ЯОД не всегда синтаксически оформляется в виде самостоятельного языка. Он может быть составной частью единого языка данных, сочетающего возможности определения данных и манипулирования данными.

     Язык  манипулирования данными (ЯМД) позволяет  запрашивать предусмотренные в  системе операции над данными  из базы данных.

     Имеются многочисленные примеры языков СУБД, объединяющих возможности описания данных и манипулирования данными в единых синтаксических рамках. Популярным языком такого рода является реляционный язык SQL [1, С. 575-580]. 

     3. Основы технологии работы в СУБД

     Команды для выполнения типовых  операций

     При работе с СУБД на экран выводятся  рабочее поле и панель управления. Панель управления при этом включает меню, вспомогательную область управления и строку подсказки. Расположение этих областей на экране может быть произвольным и зависит от особенностей конкретной программы. Некоторые СУБД позволяют выводить на экран окно директив (командное окно) или строку команд.

     Строка  меню содержит основные режимы программы. Выбрав один из них, пользователь получает доступ к ниспадающему подменю, содержащему  перечень входящих в него команд. В  результате выбора некоторых команд ниспадающего меню появляются дополнительные подменю.

     Вспомогательная область управления включает:

• строку состояния;
• панели инструментов;
• вертикальную и горизонтальную линейки прокрутки.

     Строка  подсказки предназначена для  выдачи сообщений пользователю относительно его возможных действий в данный момент.

     Важная  особенность СУБД — использование  буфера промежуточного хранения при  выполнении ряда операций. Буфер используется при выполнении команд копирования  и перемещения для временного хранения копируемых или перемещаемых данных, после чего они направляются по новому адресу. При удалении данных они также перемещаются в буфер. Содержимое буфера сохраняется до тех пор, пока в него не будет записана новая порция данных.

     Программы СУБД имеют достаточное количество команд, у каждой из которых возможны различные параметры (опции). Такая система команд совместно с дополнительными опциями образует меню со своими особенностями для каждого типа СУБД. Выбор определенной команды из меню производится одним из следующих двух способов:

• наведением курсора на выбранную в меню команду при помощи клавиш управления курсором и нажатием клавиши ввода;
• вводом с клавиатуры первой буквы выбранной команды.

     Получить  дополнительную информацию о командах, составляющих меню СУБД, и их использовании можно, войдя в режим помощи.

     Несмотря  на особенности СУБД, совокупность команд, предоставляемых в распоряжение пользователю некоторой усредненной  системой управления базами данных, может  быть разбита на следующие типовые  группы:

• команды для работы с файлами;
• команды редактирования;
• команды форматирования;
• команды для работы с окнами;
• команды для работы в основных режимах СУБД (таблица, форма, запрос, отчет);
• получение справочной информации.

     При работе с файлами программа дает возможность пользователю:

• создавать новые объекты базы данных;
• сохранять и переименовывать ранее созданные объекты;
• открывать уже существующие базы данных;
• закрывать ранее открытые объекты;
• выводить на принтер объекты базы данных.