Поняття бази даних і СКБД, їх призначення

1. Спецкурс “Основи баз даних”
Розділ 1. Основи баз даних
За підручником
І. О. Завадського

2. Поняття баз даних
Бази даних (БД) – це
структурована
сукупність даних, які
відображають стан
об'єктів певної
предметної області та
зв'язки між ними
Термін “Бази даних”
почали
використовувати в
60-х роках ХХ
століття.

3. Предметна
область (ПО)
Якщо предметною областю
є автомобільні дороги країни і
БД для цієї ПО розробляється
для потреб пасажирів, то в ній
міститимуться дані про те,
яким транспортом можна
проїхати з одного населеного
пункту в інший, скільки на це
знадобиться часу й коштів.
Якщо ж БД орієнтована на
водіїв, то в ній має зберігатися
інформація про заправні
станції, відстані між
населеними пунктами,
розташування станцій
технічного обслуговування,
про небезпечні ділянки доріг
тощо.
Предметною областю
(ПО) називають сферу
застосування конкретної
бази даних.
База даних містить
відомості лише про ту
частину ПО, яка важлива
для користувачів БД.

4. Об'єкти предметної області
Об'єктами
предметної області
можуть бути
підприємства, школи,
учні, учителі, книжки
та ін.
Об'єкт має певний
набір параметрів , а
кожен параметр має
значення.
Параметрами об'єкту
“людина” можуть бути
прізвище, ім'я, по
батькові, рік народження.
Значення параметра:
Козачук, Микола,
Степанович, 1996.

5. Зв'язки між об'єктами
Між деякими об'єктами існують зв'язки.
Приклади зв'язків:
Вислів “Людина має
собаку” відображає
зміст зв'язку між
об'єктами “людина” і
“собака”
Вислів “машина
їде по дорозі” – між
об'єктами “машина”
і “дорога”.

6. Зв'язки між об'єктами
БД можна розглядати як
електродний аналог
картотеки, де на кожній
картці записані відомості
про певний об'єкт, а також
містяться посилання на
інші картки, що
представляють зв'язані
об'єкти.
Електронна краєзнавча картотека

7. Параметри та їх значення
Схему, або структуру, БД слід
відрізняти від її наповнення.
Схема визначає, які
параметри повинні мати об'єкти,
що зберігаються в базі, а
наповнення – це значення
параметрів конкретних об'єктів,
які записані в БД на поточний
момент.
Приклад.
Схема БД може бути
описана так: зберігаються
відомості про ім'я,
прізвище, по батькові та
рік народження вчителів, а
також про назви
предметів, які вони
викладають.
Наповнення цієї БД
може бути таким:
учитель Петрук Петро
Петрович 1969 р.н. читає
математику та
інформатику, учитель
Козачук Катерина
Василівна 1977 р.н. читає
хімію та біологію.

8. Системи керування базами даних
Бази даних – це не
різновид програмного
забезпечення, а лише
документи, з якими
оперують спеціальні
прикладні програми,
що їх називають
системами керування
базами даних.
Електронними
таблицями оперують
табличні процесори,
зображеннями –
графічні редактори

9. Переваги використання СКБД
З СКБД взаємодіють не
лише люди, а й інші
прикладні програми. СКБД
відіграє роль своєрідної
оболонки навколо баз
даних, яка встановлює
правила роботи з ними
будь-яких зовнішніх
користувачів, або клієнтів.
Ці правила однакові як для
людей, так і для програм.
Прикладна
програма
Людина
СКБД
База даних
Схема роботи СКБД

10. Цілісність даних
Дані в БД більш захищені, ніж
у документах інших типів, до
яких прикладні програми
можуть звертатися
безпосередньо.
На растровому зображення
можна малювати будь-що, у
текстовий документ можна
вводити довільні дані.
А введення даних, що не
відповідають схемі бази або
деяким іншим умовам,
блокується СКБД.
Цю властивість даних, що
зберігаються в базах, називають
цілісністю.
Під цілісністю даних у
базі розуміють їх
відповідність схемі БД, а
також іншим правилам і
умовам, що гарантують
несуперечливість даних та
їх узгодженість з
предметною областю.
Я
проживаю
на вул.
Пілотській
Я
проживаю
на вул.
Чорновола

11. Цілісність даних
Пам'ятайте про підвищену
важливість деяких даних, що
зберігаються в базах.
Наприклад, даних про суму
коштів на картковому рахунку.
Очевидно, що некоректність
таких даних недопустима у
жодному разі.
Цілісність забезпечується
грамотному проектуванню
схеми БД, а також завдяки
тому, що СКБД забезпечує
дотримання обмежень
цілісності – спеціальних умов,
яким мають відповідати
коректні дані.
10 тис. грн.
1000000
грн.
Приклади обмежень
цілісності:
“людина має одне
прізвище”, “сума на
кредитному рахунку не
повинна перевищувати
100000 грн.”
Створення обмежень цілісності –
справа розробника БД.

12. Незалежність даних від програм
Важливою перевагою
використання СКБД є
забезпечення
незалежності даних від
програм.
Якщо прикладна
програма реалізує
алгоритм розв'язання
певної задачі, а дані
зберігаються в базі, то
зміни в структурі даних не
впливатимуть на
прикладну програму і
навпаки.
Зміна логіки
прикладної програми
не призведе до зміни
структури даних –
СКБД знов-таки
відіграє роль
своєрідного
“амортизатора”

13. Централізоване зберігання
інформації
СКБД забезпечує
централізоване зберігання
інформації, підвищуючи в такий
спосіб її точність та
достовірність.
Забезпечення спільного
доступу до бази кількох
клієнтів – ще одна перевага
СКБД.
У разі використання БД не
може виникнути
неузгодженості між
інформацією про службове
становище працівника, що
виводиться програмою,
призначеною для потреб
відділу кадрів, і програмою, яка
використовується у бухгалтерії,
оскільки відповідні дані
зберігаються в одному місці –
спільній базі даних.

14. Основні переваги використання
СКБД
1
• Підтримка цілісності даних
2
• Незалежність даних від програм
3
• Централізоване збереження інформації
4
• Забезпечення спільного доступу до даних
кількох клієнтів

15. Основні функції СКБД
Визначення структури
даних
Визначення схеми
бази даних
Визначення
обмежень цілісності
Маніпулювання
даними
Додавання даних
Оновлення даних
Пошук і вибирання
даних
Видалення даних
Збереження даних
Захист даних
Забезпечення
дотримання
обмежень цілісності

16. Ролі користувачів, що працюють з БД
Схема БД відрізняється від її наповнення.
Також варто розрізняти тих, хто розробляє
цю схему, і тих, хто оперує даними в базі.
Ті, що розробляють схему
БД називають
розробниками.
Ті, що оперують даними в
базі називають
користувачами.
Людину, яка вводить дані в
базу прямо в середовищі
СКБД називають
оператором бази даних.
Адміністратор даних
визначає деякі обмеження
цілісності, встановлює права
доступу до тих чи інших даних
певних користувачів тощо.