Эволюция концепции бд. Отличие представления данных в системе бд от файловой организации данных.
Понятие БД появилось в 60 – х годах. До этого была файловая система. В ЭВМ были изначально вычислительные задачи. Поэтому функциональный подход (подход от задачи) преобладал.
Технологическая схема решения прикладных задач:
Изначально – функциональный подход должен решат задачи. Он состоит в том, что в ПО возникают задачи. Для каждого приложения создаются свои модели – один или несколько файлов данных. Каждая прикладная программа использует свое представление относительно моделей данных. Физически файлы данных хранятся в машине данных. Каждая задача реализуется изолированно (самостоятельно)
Недостаток:
- низкая эффективность использования данных
- статичность структуры файлов (чтобы изменить данные, надо поменять программу)
- избыточное дублирование данных. Поэтому велика вероятность противоречивости в одной БД внесены изменения, а в другой – нет.
- сложность управления
В основе решения информационных задач – системный подход. Тут отправной момент – не только задача, но и сам объект исследования.
Методология системного подхода позволяет построить информационную модель ПО, которая является отображением ПО в КС. Логическому аспекту соответствует модель данных ПО. Физическому – ФБД – физическая база данных. Прикладные программы адресуются к физической базе данных. Такая система называется системой базы данных (СБД). БД – не просто хранилище данных, а информационная модель ПО. Такая система получила название технология телеобработка.
39. Трехуровневая архитектура системы бд: модели данных, схемы структуры данных, отображения и интерфейсы, независимость данных, функционирование системы бд (прохождение запроса).
Многоуровневое представление данных и понятие проектирования модели данных (МД) дежит в основе проектирования баз данных. Традиционно возникшая двухуровневая модель данных не обеспечивала правильного управления данными. Потребовалась еще одна модель (уровень) – концептуальный урвень.
В 70 – е годы был предложен концептуальный уровень. Это сочетание международных стандартов ANSI/X3/SPARC.
3 уровня архитектуры БД:
Логический
1) – внешний уровень – представление данных с точки зрения разных групп ползователей
2) - концептуальный уровень
– поддержка представления БД в среде хранения
- служит для поддержки единого взгляда на БД, общего для всех представлений
Физический
3) – внутренний уровень
Каждому уровню представления соответствует своя модель данных (3 модели)
Концептуальный – означает «не зависящий от деталей, контекста»
Внешняя модель данных – соответствует локальному, логическому представлению данных в предметной области, актуальных для решения прикладных задач. Эта модель используется в прикладных программах.
Концептуальная модель данных – обеспечивает глобальное, интегральное представление данных в предметной области – не зависит от конкретных прикладных задач (модель сразу для всех задач в целом).
Внутренняя модель данных – соответствует физической организации данных с учетом методов хранения данных и доступа к ним.
Многоуровневое представление данных дает:
- согласование разных точек зрения на предметную область многих категорий пользователей интеграция данных и их коллективное использование.
- возможность обеспечить и контролировать целостность, минимальную избыточность и непротиворечивость данных.
- возможность обеспечить независимость прикладных программ друг от друга и от среды хранения.
- возможность обеспечить защиту данных и контролировать доступ к ним.
Отображение и интерфейсы:
У каждого пользователя разное представление о БД. (у конечного пользователя – пользовательский интерфейс, у системного программиста – свое) для каждого пользователя должно быть свое отображение. Достигается это в результате разработки соответствующего отображения и интерфейса.
Отображение – системных процедуры – для согласования уровней представления.
Основные интерфейсы (ИФ):
ИФ конечного пользователя – разрабатывается прикладными программистами на языках высокого уровня (С++, Delphi)
ИФ прикладного программиста
- языки высокого уровня
- языки запросов
- соответствующая инструментальная среда – множество библиотек для доступа к данным (Delphi, C++ builder), библиотеки динамической компоновки – BDE, ADO, ODBC
ИФ между вешним уровнем представления (внешней модели данных) и концептуальной моделью данных (КМД внутр МД)
ИФ администратора БД.
- позволяет проводить реструктуризацию БД