Базы данных

Курс за третий семестр.

Введение в СУБД.

Базы данных как аппарат моделирования.

состояние(объект)®статика

процедура®динамика объекта

тип данных

Базы данных

Как и в случае типов данных, цель систем управления базами данных (СУБД) – достаточно полное и точное в контексте решаемых задач формальное описание (моделирование) объектов и процессов некоторой реальной сферы деятельности (предметной области).

По-прежнему каждое из описывающих объекты понятий характеризуется набором характеристик, параметров, или атрибутов, а процессы преобразования объектов – процедурами модификации их значений.

Люди Дома

фамилия: string(30) город: string(30)

возраст: 1..150 улица: string(30)

номер: integer

Однако, в отличие от понятия типа, центральной задачей баз данных является формальное представление не столько процедур преобразования объекта, сколько информация о фактах о них в виде констатации наличия некой связи между объектами, бинарных отношений между ними. Если понятие типа ориентируется на динамическую, операционную сторону описания систем объектов, то понятие базы данных – на описательную, декларативную, реляционную сторону.

Если с точки зрения процедурного программирования всё есть функция, то с точки зрения баз данных приоритетно «всё есть отношение». Понятие отношения связывается, как правило, с некоторым свойством пар элементов и отождествляется соответствующим предикатом.

Замечание. Как всегда в программировании СУБД мы имеем дело с именованными аналогами классических понятий с явной и фиксированной системой обозначений.

Классический язык описания предикатов отношений – язык математической логики. Популярен более бедный, но более наглядный язык диаграмм – язык «сущность-связь», или язык ER-диаграмм (Entity Relation – сущность-связь).

живёт

связь

Сущность – люди.

Имя связи – живёт.

Живёт (предикат): люди´дома®Boolean

Выделение на основе экспертной информации сущностей и их атрибутов, а также связей отношений между ними составляет первичную логическую основу, структуру БД. Адекватной задачей предметной области и оптимальной в смысле компактности хранения и скорости доступа к данным структуры БД называется её проектированием. Стандартная физическая реализация БД – файлы, то есть медленные наборы данных большой ёмкости на внешних, чаще всего механических, носителях. Связь БД с такими носителями во многом определяет специфику их эволюции.

Состояние БД, то есть хранимая в ней на данный момент информация, описывается с помощью таблиц, то есть явно задание некоторого конечного отношения, описывающего конкретное значение атрибутов объектов и их связи.

В терминологии СУБД строки таких таблиц принято называть записями, а их имена – полями или колоннами. Основной целью использования БД являются ответы на запросы пользователя, получение нужной ему информации как практически хранимой, так и логически выводимой.

Программные системы, снабжённые алгоритмом (машиной логического вывода), называются экспертными системами, или базами знаний.