Podstwy bazy danych

Co to jest baza danych?

BAZA DANYCH, inform. zbiór wzajemnie powiązanych danych wraz z oprogramowaniem umożliwiającym ich definiowanie, wykorzystywanie i modyfikowanie. Powiązane tematycznie dane są grupowane w jednostki zw. rekordami i zapamiętywane w plikach; rekord odpowiada na ogół pewnemu konkretnemu opisywanemu obiektowi (osobie, rzeczy, pojęciu), pliki zaś grupują rekordy o podobnej strukturze.

System zarządzania bazą danych

Zorganizowanie wielkiej liczby danych oraz efektywne zarządzanie nimi (przy łatwym dostępie dużej liczby użytkowników z różnych, często odległych miejsc) wymagało stworzenia specjalnego oprogramowania obsługującego bazy danych, zw. systemami zarządzania baz danych (SZBD) lub systemami baz danych (SBD). System zarządzania bazą danych (SZBD) jest zorganizowanym zbiorem narzędzi umożliwiających dostęp do danych w bazie oraz do ich aktualizacji.

Należą one do najbardziej skomplikowanych rodzajów oprogramowania mają zarówno cechy kompilatorów, jak i systemów operacyjnych. Systemy baz danych są używane w fabrykach, bankach, szpitalach, urzędach itp., gdzie, na co dzień korzysta się fabrykach wielu danych

Podstawowe modele funkcjonowania baz danych

Model hierarchiczny
Dane z określonego poziomu mają odniesienie do jednego zbioru nadrzędnego. Mogą natomiast generować odniesienia do wielu zbiorów niższego rzędu. Przykładem takiej struktury jest lokalizacja plików w pamięci komputera, czyli jedną z ważnych funkcji systemu operacyjnego jest zarządzanie hierarchicznym modelem bazy danych, w którym danymi są zasoby komputera.

Model sieciowy
Zachowanie hierarchicznych zależności jest bardzo trudne, ponieważ rzeczywistość z reguły jest bardziej skomplikowana. Jeśli zbudujemy choćby jedno dodatkowe połączenie, które zakłóca strukturę hierarchiczną, otrzymujesz model sieciowy

Model relacyjny
Za autora technologii relacyjnych baz danych uważa się E. F. Codda. Ostatecznie standard RDBMS został opracowany przez ANSI X3H2. Zwykle produkt kwalifikuje się przy pomocy wersji specyfikacji języka SQL’96 ostatni to SQL’92.

Dane przechowywane są w tabelach, z których każda ma stalą ilość kolumn i dowolna ilość wierszy. Wiersze odpowiadają niepodzielnym krotkom (tuple), a kolumny odpowiednim atrybutom (attribute). Kolumny zawierają dane określonego typu, po jednej wartości w wierszu. Typy są zdefiniowane na etapie projektowania bazy danych i jest ich określona ilość, maja stały rozmiar i zwykle są to ogólnie znane typy proste (liczba, data, godzina, ciąg znaków, znak, itp.). Każda tabela (relacja) ma zdefiniowany klucz (key) - wyróżniony atrybut lub kilka atrybutów, którego wartość jednoznacznie identyfikuje dany wiersz.

Dane z bazy są wybierane na podstawie wartości z konkretnych pól w krotkach. Zapytania mogą mieć prosta postać i wymagać danych z wyłącznie jednej tabeli, jak również mogą być bardzo wyrafinowane wymagając od systemu operowania łączeniem (join), zagnieżdżaniem (nesting), różnica i suma teorii zbiorów (set union/difference) oraz innymi operacjami.

Wszelkie przetwarzanie danych oparte jest na wartościach pól w krotkach. Krotki nie posiadają uniwersalnego identyfikatora. Nie ma tez zabezpieczenia przed odnoszeniem się do innego wiersza tej samej tabeli. Przeglądanie wyników zapytań odbywa się przy pomocy "kursora" umożliwiającego przeglądanie wiersza po wierszu. Podobnie ma się sprawa uaktualniania danych. Manipulacja relacjami odbywa się w sposób globalny przy użyciu operatorów algebry relacji lub temu podobnych jeżyków - przetwarzanie wiersza po wierszu nie jest dozwolone. Relacyjna baza danych dominuje w zastosowaniach komercyjnych: ok. 95% rynku baz danych.

Diagramy w załączniku