30Базы данных, системы управления базами данных (субд).

База данных (БД) представляет собой совокупность структуриро­ванных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и ото­бражающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Логическую структуру данных, хранимых в базе, называют мо­делью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся иерархическая, сетевая, реля­ционная.

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языко­вых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, осно­ванные на использовании реляционной модели данных, называют ре­ляционными СУБД.

Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифи­цированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользо­вателей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, исполь­зующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложе­ниями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, — внешними приложениями.

Словарь данных представляет собой подсистему БД, предназначен­ную для централизованного хранения информации о структурах дан­ных, взаимосвязях файлов БД друг с другом, типах данных и форма­тах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничения доступа и т. п.

Информационные системы, основанные на использовании БД, обычно функционируют в архитектуре клиент-сервер. В этом случае БД размещается на компьютере-сервере, и к ней осуществляется сов­местный доступ.

31Математические основы реляционной базы данных.

Использование компьютера для реализации какого-либо процесса возможно лишь при наличии теоретического математического описания этого процесса. Сказанное относится и к процессам в базах данных.

В теории реляционных баз данных выделяют представление процедур: а) создания БД (с учетом целостности и защиты данных); б) использования базы данных; в) функционирования БД, в том числе при многопользовательском доступе к данным.

При строгом подходе рассмотрение третьей процедуры (как это сделал Э. Кода) является как бы автономным и не входит в теорию реляционных БД. Однако, поскольку работа во все более широко используемом многопользовательском доступе к данным без теоретической проработки процедуры синхронизации невозможна, ее изучение также включим в теорию реляционных БД

Теоретические инструменты первых двух процедур – реляционная алгебра и реляционное исчисление. Реляционная алгебра (РА) является теоретической основой алгоритмических языков программирования, сложных для начинающего пользователя, тогда как на реляционном исчислении (РИ) построены более удобные декларативные языки программирования SQL и QBE.

В то же время РА позволяет наглядно отобразить процессы преобразования в базе данных одних таблиц в другие. Именно поэтому рассмотрение теории начнем с реляционной алгебры