Реляционные базы данных И СУБД

Темы “Реляционные базы данных и СУБД” наиболее актуальна в сегодняшнее время, так как невозможно представить современную организацию, будь то автосервис, больница, гостиница, аэропорт или даже ресторан без специального программного обеспечения обработки информации, так называемых систем управления базами данных (СУБД). С каждым годом происходит прибавление пользователей и их запросов, в соответствии с запросами пользователей происходит пропорциональное увеличение и усложнение хранения и обслуживания данных.

Первые проблемы обработки большого объема информации предприятий возникли еще в 1960-х годах, что стало причинной появления сложных промышленных СУБД [2]. Изначально были системы с инвертированными списками, иерархические и сетевые системы. Реляционная модель была предложена еще в 1969 году, а в конце 1970-х – начале 1980-х годов стали появляться промышленные СУБД. Сейчас же преобладающее большинство СУБД являются реляционными, несмотря на появление новых объектно-реляционных СУБД.

Изначально СУБД внедрялись только в крупных организациях с мощной аппаратной поддержкой, необходимой для работы с большими объемами данных. На сегодняшний день разработчики СУБД не связаны рамками какого-либо конкретного пакета, а, в зависимости от поставленной задачи, могут использовать самые разные приложения. В настоящее время важным аспектом не только для разработчика, но и для пользователей, является общее направление развития СУБД и других средств разработки приложений.

Объектом исследования курсовой работы является базы данных (БД), а предметом исследования – «Реляционные базы данных и СУБД».

Цель данной курсовой работы является изучение реляционных БД и СУБД.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1) определено понятие БД, СУБД, рассмотрены способы изучения БД и СУБД по содержимому и моделям построения;

2) изучено свойство реляционной модели данных;

3) изучена технология создания реляционных БД;

4) рассмотрены варианты создания, реляционных БД;

5) изучены возможности реляционных БД и СУБД.

При написании данной курсовой работы использовались научные труды следующих авторов: Johnston T. [17], Hoffer J. A. [18], Lake P. [20], Баканов М. В. [1], Бегг К. [5], Бураков П. В. [2], Гарсиа-Молина Г. [3], Зрюмов Е. А. [4], Коннолли Т. [5], Кренке Д. [6, 19], Кудрявцев К. Я. [7], Кузин А. В. [8], Мирошниченко Г. [9], Нестеров С. А. [10], Разоренова Т. Р. [11], Советов Б. Я. [12], Ткачев О. А. [13], Токмаков Г. П. [14], Фуфаев Э. В. [15], Чудинов И. Л. [16] и других.

1. ЗАЧЕМ НУЖНЫ БАЗЫ ДАННЫХ

1.1. Информация и ЭВМ

Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных, хотя иногда и взаимосвязанных, явлений. С давних времен люди пытались описать эти явления (даже тогда, когда не могли их понять). Такое описание называют данными.

Традиционно фиксация данных осуществляется с помощью конкретного средства общения (например, с помощью естественного языка или изображений) на конкретном носителе (например, камне или бумаге) [11]. Обычно данные (факты, явления, события, идеи или предметы) и их интерпретация (семантика) фиксируются совместно, так как естественный язык достаточно гибок для представления того и другого. Примером может служить утверждение "Стоимость авиабилета 115". Здесь "115" – данное, а "Стоимость авиабилета" – его семантика.

Нередко данные и интерпретация разделены. Например, "Расписание движения самолетов" может быть представлено в виде таблицы (рисунок 1), в верхней части которой приводится их интерпретация. Такое разделение существенно затрудняет работу с данными – при большом числе строк таблицы, оперативное получение сведений из нижней части таблицы затруднительно.

Применение электронно-вычислительных машин (ЭВМ) для ведения и обработки данных обычно приводит к еще большему разделению данных и интерпретации. ЭВМ имеет дело главным образом с данными как таковыми. Большая часть интерпретирующей информации вообще не фиксируется в явной форме (ЭВМ не знает смысл выражения "21.50" – данные могут быть интерпретированы как стоимость авиабилета или время вылета).

                         Рисунок 1 – К разделению данных и их интерпретации

Известны две причины, по которым применение ЭВМ привело к отделению данных от интерпретации [12]. Во-первых, ЭВМ не обладали достаточными возможностями для обработки текстов на естественном языке – основном языке интерпретации данных. Во-вторых, стоимость памяти ЭВМ была первоначально весьма велика. Память использовалась для хранения самих данных, а интерпретация традиционно возлагалась на пользователя.

Пользователь закладывал интерпретацию данных в свою программу, которая "знала", например, что шестое вводимое значение связано со временем прибытия самолета, а четвертое со временем его вылета. Это существенно повышало роль программы, так как вне интерпретации данные представляют собой не более чем совокупность битов на запоминающем устройстве.

Жесткая зависимость между данными и использующими их программами создает серьезные проблемы в ведении данных и делает их использование менее гибким. Бывает, что пользователи одной и той же ЭВМ создают и используют в своих программах разные наборы данных, содержащие сходную информацию.

Разработчики прикладных программ (написанных, например, на языках Бейсик, Паскаль, Си и пр.) размещают нужные им данные в файлах, организуя их наиболее удобным для себя образом. При этом одни и те же данные могут иметь в разных приложениях совершенно разную организацию (разную последовательность размещения в записи, разные форматы одних и тех же полей и т. п.). Обобщение такие данные затруднительно: любое изменение структуры записи файла, производимое одним из разработчиков, приводит к необходимости изменения другими разработчиками тех программ, которые используют записи этого файла [17].

1.2. Концепция баз данных

Активная деятельность по отысканию приемлемых способов обобществления непрерывно растущего объема информации привела к созданию в начале 60-х годов ХХ века специальных программных комплексов, называемых СУБД.

Основная особенность СУБД – это наличие процедур для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. Файлы, снабженные описанием хранимых в них данных и находящиеся под управлением СУБД, стали называть банки данных, а впоследствии БД.

1. Баканов М. В., Романова В. В., Крюкова Т. П. Базы данных. Системы управления базами данных: Учебное пособие. – Кемерово.: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2010. – 166 с.

2. Бураков П. В., Петров В. Ю. Введение в системы баз данных: Учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 128 с.

3. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс. – М.: Вильямс, 2010. – 125 c.

4. Зрюмов Е. А., Зрюмова А. Г. Базы данных для инженеров: Учебное пособие. – Барнаул: АлтГТУ, 2010. – 131 с.

5. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3е издание. – М.: Вильямс, 2014. – 1436 с.

6. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. – СПб.: Питер, 2010. – 206 с.

7. Кудрявцев К. Я. Создание баз данных: Учебное пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2010. – 155 с.

8. Кузин А. В. Базы данных: Учебное пособие для студентов ВУЗов, 5е издание, исправленное. – М.: Академия, 2012. – 320 с.

9. Мирошниченко Г. Реляционные базы данных. Практические приемы оптимальных решений. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 199 с.

10. Нестеров С. А. Базы данных: Учебное пособие. – СПб.: Издательство Политехнического университета, 2013. – 150 с.

11. Разоренова Т. Р. Базы данных: разработка и управление. – Минск: БНТУ, 2012. – 49 с.

12. Советов Б. Я., Цехановский В. В., Чертовской В. Д. Базы данных. Теория и практика. – М.: Высшая школа, 2010. – 49 с.

13. Ткачев О. А. Логическое проектирование реляционных баз данных: Учебное пособие. – М.: МГПУ, 2014. – 112 с.