Если мы не умеем считывать данные, то можно сказать, что у нас их нет. Пусть в базе хранятся символы: 1835АНОХИНАН385851961, где 4 бита – табельный номер; 8 бит – Ф.И.О.; 5 бит – телефон; 4 бита – год рождения.
Набор данных - модель предметного мира, заместитель предметной области.
База данных (БД) – информационная модель некой предметной области.
Модель должна быть:
- Непротиворечивой;
- Адекватной;
- Полной (отвечать требованиям конкретной задачи).
БД предназначена для описания некоторого факта предметной области.
Данные – условно это некоторое формализованное описание, производимое с помощью какого-либо кода, факта из реального мира.
Интерпретация данных – определение смысла данных, структуры, разъяснения кода. Чтобы интерпретировать данные, необходимо:
- Указать объект, который описывает эти данные;
- Указать свойства этого объекта.
Сотрудник: 1835АНОХИНАН385851961, где 13-17 биты указывают телефон сотрудника, сами данные – описание значения свойств некоторого объекта.
Данные + Интерпретация = Информация
Модель данных – средство, позволяющее интерпретировать данные, хранящиеся в БД. Модель описывается диаграммой «сущность – связь».
Знание – способность получать на основании одних данных другие.
Единица информации – тройка, состоящая из:
- Объекта;
- Свойства;
- Значения.
(Пр.: температура воздуха +35°C).
Элемент (единица) информации должен быть простым (неделимым). Иначе это составной элемент информации. (Пр.: Телефон абонента 48439 38585);
Элементы могут быть:
- Статическими: объект, свойство, значение. (Пр.: температура воздуха +10°С);
- Динамическими: объект, свойство, значение, время. (Пр.: температура воздуха +10°С в 9:00 22.02.08).
В статическом элементе информации хранится некий «срез» информации по времени. В динамическом элементе хранятся все состояния атрибута, которые существовали или существуют на данный момент.
Модель данных. Состоит из 3 частей:
- Структура данных (их интерпретация, описание каждого атрибута). Семантическая и синтаксическая интерпретация данных, хранящихся в БД;
- Ограничение целостности (триггер целостности). Набор правил, обеспечивающий защиту от неверных данных.
- Перечень операций над данными.
Для создания и описания структур данных существуют специальные средства:
- CASE-средства. Графические пакеты, которые позволяют представить графические структуры. Для того чтобы компьютер смог понять эту БД, ее нужно описать на языке описания данных (ЯОД, или же DDL – Data Definition Language, является подмножеством SQL). Сначала структура данных проектируется в CASE-средствах, затем описывается на ЯОД вручную, либо автоматически.
- Триггеры целостности в БД можно представить с помощью:
- DDL;
- встроенных процедур.
- Хранимые процедуры;
- Представления.
- Операции над данными. Осуществляется через язык манипулирования данными (ЯМД, т.е. DML - Data Manipulation Language). Он позволяет менять содержимое БД.
Наполнение модели данными идет сразу после ее создания.
- Управление данными во внешней памяти. Происходит либо средствами ОС, либо средствами самой СУБД;
- Управление буферами оперативной памяти;
- Управление транзакциями;
Транзакция - это участок кода, набор операций, который воспринимается СУБД как единое целое.
Пока система не завершила транзакцию, база находится в старом состоянии. Если транзакция не завершилась и возникла ошибка, то выполняется откат (rollback). Если транзакция завершена успешно (commit), то старое состояние БД удаляется и база переходит в текущее состояние. - Журнализация - функция СУБД, которая сохраняет информацию, необходимую для восстановления базы данных в случае логических или физических сбоев.
Все изменения БД вносятся сначала в специальный файл (журнал). Затем при сохранении или закрытии БД этот файл записывается на диск (применяются изменения).
Еще одно средство защиты БД - архивирование (создание архивных копий). - Поддержка языков БД.
Основные языки: SDL (Simple Declarative Language) (DDL) + DML = SQL.
Мы всегда обращаемся к данным с разных точек зрения. Как и в реальной жизни, здесь мы манипулируем абстракциями.
Существует 2 типа абстракции:
- Обобщение;
- Агрегация.
Абстракция позволяет частное заменить общим понятием.
Обобщение – вид абстракции, в ходе которого объекты объединяются на основании общего для них свойства.
Класс – результат обобщения объектов. Объект всегда наследует свойства класса. Все нижние уровни обладают свойствами верхнего уровня. Свойства всегда наследуются по пути, который приводит к самому верхнему уровню.
Обратный процесс обобщения называется экземпляризацией.
Агрегация – синтез объекта из составных частей. Объединение нескольких объектов в один, обладающий свойством целостности. Процесс агрегирования многоуровневый.
Пример: Стул: спинка, сиденье, рама, крепёж, заглушки. Общего свойства у этих объектов нет, но они вместе объединены в стул. Свойство целостности – на стуле можно сидеть.
Целостность – система обладает свойствами, не присущие её составляющим (это в теории систем; в БД имеет другой смысл).
Автомобиль как результат агрегации (является частью (is part of)) – двигатель, трансмиссия, …
Автомобиль как результат обобщения (является (is a)) – грузовой, легковой, автобус, …