Базы данных и система управления базами данных

Министерство  образования и науки РФ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Нижегородский государственный  университет им. Н.И. Лобачевского»

 

Борский филиал

 

Специальность «Финансы и кредит»

Курсовая работа

 

по дисциплине «Информационные  системы в экономике»

 

Базы данных и системы  управления базами данных

 

Выполнила студентка 4 курса очной формы обучения (гр. 1-14 ФК/16)

Петренко Дарья Олеговна

_________________

(подпись)

 

Научный руководитель

Проф. каф. КИСФР

Мизиковский И.Е.

_________________

(подпись)

 

Бор

2012 год

Содержание

Введение - 3 -

Глава 1. Основные понятия базы данных и систем управления базами данных - 6 -

1.1.Базы данных и системы управления базами данных - 6 -

1.2. Свойства полей базы данных - 10 -

1.3. Типы данных - 12 -

1.4. Безопасность баз данных - 13 -

Глава 2. Системы управления базами данных - 14 -

2.1. Классификация СУБД - 14 -

2.2. Постреляционные базы данных - 20 -

Глава 3. Анализ качества баз данных и тенденции в мире систем управления ими - 30 -

3.1. Функциональная пригодность баз данных - 30 -

3.2 Тенденции в мире систем управления базами данных - 40 -

Заключение - 47 -

Список использованной литературы - 49 -

 

 

 

Введение

 

Современная жизнь немыслима  без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки  информации, от которых во многом зависит  эффективность работы любого предприятия  ли учреждения. Цель таких систем управления базами данных – это уметь справляться  со следующими задачами:

1. Определение тенденции изменения важнейших показателей;
2. Обеспечение получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
3. Выполнение точного и полного анализа данных.

База данных - это реализованная  с помощью компьютера информационная структура (модель), отражающая состояние  объектов и их отношения.

Надо отметить, что база данных - это, собственно, хранилище  информации и не более того. Однако, работа с базами данных трудоемкая и утомительная. Для создания, ведения  и осуществления возможности  коллективного пользования базами данных используются программные средства, называемые системами управления базами данных (СУБД).

Базы данных на ПК развивались  по направлению от настольных (desktop), или локальных приложений, когда  реально с БД могло работать одно приложение, до систем коллективного  доступа к БД. Локальное приложение устанавливалось на единичном ПК; там же располагалась и база данных (БД), с которой работало данное приложение. Однако необходимость коллективной работы с одной и той же БД повлекло за собой перенос БД на сервер. Приложение, работающее с БД, располагалось также на сервере.

Для анализа свойств баз  данных предлагается выделять характеристики качества системы управления базой  данных и содержащейся в ней информации. Состав этих характеристик рекомендуется систематизировать на основе требований международного стандарта ISO 9126.

Современные базы данных —  один из тех объектов в сфере информатизации, от которых иногда требуется особенно высокое качество и наличие возможности его оценки.

СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно  отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи, позволяющие использовать возможности других приложений, например, текстовых процессоров, пакетов построения графиков и т.п., и встроенные версии языков высокого уровня (чаще – диалекты SQL и / или VBA) и средства визуального программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет существенного значения на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, и какой формат данных в нем используется. Более того, стандартом «де-факто» стала «быстрая разработка приложений» или RAD (от английского Rapid Application Development), основанная на широко декларируемом в литературе «открытом подходе», то есть необходимость и возможность использования различных прикладных программ и технологий для разработки более гибких и мощных систем обработки данных. Поэтому в одном ряду с «классическими» СУБД все чаще упоминаются языки программирования Visual Basic 4.0 и Visual C++, которые позволяют быстро создавать необходимые компоненты приложений, критичные по скорости работы, которые трудно, а иногда невозможно разработать средствами «классических» СУБД. Современный подход к управлению базами данных подразумевает также широкое использование технологии «клиент-сервер».

Таким образом, на сегодняшний  день разработчик не связан рамками  какого-либо конкретного пакета, а в зависимости от поставленной задачи может использовать самые разные приложения. Поэтому, более важным представляется общее направление развития СУБД и других средств разработки приложений в настоящее время.

 

Глава 1. Основные понятия базы данных и систем управления базами данных

1. Базы данных и системы управления базами данных

 

Обработка  больших  объемов  информации  становится  не  под  силу человеку, поэтому для быстрой  и достоверной обработки данных используются персональные  компьютеры.  Информация  в  компьютере  структурируется  и  хранится,  как  правило,  в  виде  таблиц.  В  свою очередь,  отдельные  таблицы объединяются в базы данных.

 

Базы  данных (БД) — это один  или  несколько  файлов  данных, предназначенных  для  хранения,  изменения  и  обработки  больших  объемов взаимосвязанной информации. Примерами баз данных могут быть телефонная книга, каталог товаров, штатное расписание и т. д.

Мало  создать  базу  данных,  надо  разработать  механизмы  извлечения информации из базы данных и способы ее представления на экране и бумаге.

Для этих целей предназначена  система управления базами данных (СУБД).

СУБД — это система программного  обеспечения,  предоставляющая доступ  к данным  многих  пользователей.  СУБД  обеспечивает  правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также простой и понятный интерфейс.

Основой баз данных является информация (данные) о конкретной группе предметов (объектов).  Как  правило,  базы  данных  создаются  для  какого-либо предприятия (организации)  в  целом;  информацией (данными)  пользуются различные структурные подразделения предприятия, причем каждое подразделение  использует  одни  и  те  же  данные  в  различных  форматах.

Особое  место  занимает  создание  терминологии,  то  есть  однозначного понимания назначения конкретных данных, их типа и структуры. 

Прежде  чем  приступить  к  проектированию  приложения  баз  данных,  надо уточнить некоторые  понятия и определения.

Объект — это нечто существующее и различимое, обладающее набором свойств.  Отличие одного  объекта от  другого определяется  конкретными значениями  свойств.  Объекты бывают  материальные  и идеальные.  К материальным объектам относятся предметы материального мира: автомобиль, здания, предметы мебели и т. д. К идеальным (абстрактным) объектам можно отнести спектакль, содержание книги и т. д.

Сущность — отображение объекта в памяти человека или компьютера.

Параметр — конкретное значение любого из свойств объекта. 

Атрибут — конкретное значение любого из свойств сущности.

Таблица — некоторая регулярная  структура,  состоящая из  конечного числа записей (строк). Как правило, в базах данных используются двумерные массивы (матрицы).

Запись — это одна строка таблицы (или нескольких таблиц), полностью описывающая одну сущность. Каждая запись состоит из конечного числа полей.

Поле  — это один  элемент записи,  в котором хранится  конкретное значение атрибута.

Ключевым  элементом  данных (ключом)  называется  такой  атрибут,  по значению которого можно определить значения других атрибутов.

Первичный  ключ — это атрибут или группа  атрибутов,  которые однозначно  определяют  каждую  запись  в таблице.  Первичный ключ  всегда должен быть уникальным, то есть его значения не должны повторяться.

Альтернативный  ключ — это отличные  от  первичного  ключа атрибут или группа атрибутов, которые также однозначно определяют каждую запись в таблице.  Например:  сущность «Служащий»  имеет атрибуты:  идентификатор служащего (табельный номер),  фамилия,  имя,  отчество,  должность,  оклад.

Первичным  ключом  назначим  поле «Идентификатор  служащего».  Альтернативным ключом назначим группу полей «Фамилия», «Имя», «Отчество» (только в том случае, если нет тройных тезок).

Связь — это функциональная  зависимость между сущностями.  Если между некоторыми  сущностями  существует  связь,  то  атрибуты  из  одной сущности  ссылаются или некоторым образом связаны с атрибутами  другой сущности. Связи описываются пятью основными характеристиками:

1. тип связи — это идентифицирующая характеристика, когда дочерняя сущность однозначно определяется через ее связь с родительской сущностью. Атрибуты,  составляющие  первичный  ключ  родительской  сущности, обязательно входят в первичный ключ дочерней сущности;
2. не  идентифицирующая  характеристика,  когда  дочерняя  сущность определяется  иначе,  чем  через  связь  с  родительской  сущностью.  Атрибуты  первичного ключа родительской сущности входят как неключевые атрибуты в дочернюю сущность;
3. родительская сущность;
4. дочерняя (зависимая) сущность;
5. мощность  связи — это  отношение  количества  родительских

сущностей к соответствующему количеству дочерних сущностей.

 

Хранимая  процедура — это приложение (программа),  объединяющая запросы пользователя и процедурную логику и хранящаяся в базе данных.

Правило — это логическое  условие,  определяющее  значение  одного атрибута в зависимости от значения другого атрибута (или группы атрибутов).

С помощью правила контролируется достоверность вводимой информации.

Ограничение — это логическое  условие,  накладывающее  ограничение (интервал допустимых значений) на значение атрибута.

Триггер — это предварительно  определенное  действие  или  последовательность  действий,  автоматически  осуществляемых  при  выполнении операций обновления, добавления или удаления данных. Триггер выполняется автоматически при выполнении указанных действий и не может быть отключен.

Триггер включает в себя:

−  правила или ограничения;

−  событие, которое требует  проверки правил и ограничений;

−  предусмотренные действия, которые выполняются с помощью 

процедуры или последовательности процедур.

 

Ссылочная  целостность — это обеспечение непротиворечивости функциональных  взаимосвязей  между сущностями.  Непротиворечивость выполняется путем соответствия  значений  первичного  ключа родительской сущности  значениям внешнего (любого  не  первичного)  ключа дочерней сущности.  Ссылочная целостность может контролироваться  при всех операциях, изменяющих информацию в базе данных, при этом возможны следующие варианты обработки событий:

− отсутствие проверки; 

−  проверка допустимости;

−  запрет операции;

−  каскадное выполнение операций обновления или удаления данных

одновременно в нескольких связанных таблицах;

−  установка пустого  значения по умолчанию.

Нормализация  отношений — это процесс построения  оптимальной структуры таблиц  и связей  в реляционной БД.  В процессе  нормализации данные группируются в таблицы, представляющие объекты и их взаимосвязи.

Словарь  данных — это централизованное  хранилище сведений  о сущностях,  взаимосвязях  между сущностями,  их  источниках,  значениях, использовании и форматах представления.

1.2. Свойства полей базы данных

 

Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они  еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие  каждому из полей. Ниже перечислены  основные свойства полей таблиц баз  данных на примере СУБД Microsoft Access.

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).