Baze de Date - Access

Cap. 1 Noţiuni introductive

1.1 Ce sunt bazele de date?

Datele sunt şiruri alfanumerice prin care se reprezintă fapte, obiecte, situaţii rezultate din măsurare sau numărare. Ele sunt stocate pe un suport magnetic, de unde vor fi utilizate direct sau prelucrate într-un anumit scop. Pentru a putea folosi aceste date, ele trebuie organizate într-un anumit mod.

Volumul mare de date vehiculate, necesitatea stocării lor şi regăsirea rapidă a anumitor informaţii sunt numai câteva dintre cauzele care au condus la apariţia colecţiilor de date organizate, numite şi baze de date (databases).

Definiţie[Ipate]: Bazele de date sunt colecţii de date organizate care servesc unui anumit scop.

Organizarea datelor se referă la stocarea, reprezentarea şi accesarea lor într-un mod bine definit. Scopul pentru care sunt create bazele de date îl reprezintă domeniul de interes al acestora, problemele pentru care trebuie să găsească o rezolvare. Astfel, sunt baze de date care se axează pe domeniul economic, bancar, dar există şi baze de date cu scopuri ştiinţifice, militare etc.

Datele pe care le conţin BD sunt în mod obişnuit de tip alfanumeric, dar pot fi şi imagini, sunete, elemente multimedia.

În arhitectura bazelor de date se disting patru niveluri:

• Nivelul conceptual – este fundamental deoarece descrie sistemul ce urmează a fi modelat. Cel mai clar mod de a descrie sistemul este utilizarea unui limbaj natural, a unor diagrame şi a exemplelor. În procesul de modelare se examinează informaţia în amănunt, la fiecare moment de timp. La acest nivel se realizează schema conceptuală, care reprezintă design-ul general al sistemului.

• Nivelul extern – se specifică structura bazei de date percepută de utilizatori şi se face legătura între acest design şi schema conceptuală. Dacă sunt mai multe grupuri de utilizatori şi metodele de operare sau navigare diferă de la un grup la altul, se pot proiecta diferite interfeţe cu utilizatorul.

• Nivelul logic – are rolul de a realiza transformarea schemei conceptuale într-o schemă logică. În acest scop se alege un model logic de organizare a datelor (ex: modelul relaţional, ierarhic, reţea) care are anumite structuri de date şi operaţii. De exemplu pentru modelul relaţional datele se stochează în tabele, constrângerile se exprimă cu ajutorul cheilor primare şi străine.

• Nivelul fizic (intern) – este nivelul la care schema logică se realizează fizic, cu ajutorul unui sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD). Se poate spune că se obţine schema internă din schema logică prin intermediul unui SGBD. Structurile de date şi metodele de acces pentru aceeaşi schemă logică pot fi diferite în cadrul aceluiaşi SGBD, ceea ce înseamnă că poate fi implementată prin mai multe scheme interne.

Bazele de date oferă utilizatorilor o serie de avantaje, cum ar fi:

- reducerea redundanţei datelor prin proiectarea unitară a bazei şi evitarea suprapunerii unor informaţii;

- păstrarea consistenţei datelor prin propagarea actualizărilor dintr-un fişier la nivelul întregii baze de date;

- partajarea datelor între utilizatorii aceleiaşi aplicaţii, dar şi între aplicaţii diferite;

- securitatea datelor prin verificarea accesului utilizatorilor pe bază de parolă şi prin autorizarea operaţiilor de întreţinere de către administratorul bazei de date.

Din definiţie rezultă că bazele de date implică constituirea de colecţii de date structurate, dar şi existenţa unui software de întreţinere şi de exploatare a acestor structuri. În ceea ce priveşte organizarea, bazele de date au evoluat de la simple structuri de date numerice şi de tip text la stocarea de imagini, sunete şi alte elemente multimedia. Programele de întreţinere şi de exploatare a bazelor de date au fost cuprinse într-un ansamblu numit Sistem de Gestiune a Bazelor de Date – SGBD (Database Management System).

Definiţie: Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date este un software care gestionează o bază de date şi permite utilizatorului să interacţioneze cu aceasta.

Funcţiile unui SGBD sunt următoarele:

- definirea structurii bazei de date şi stocarea datelor;

- accesarea datelor în regim mono sau multi-user: interogare, modificare, ştergere, adăugare;

- întreţinerea bazei de date: păstrarea consistenţei şi a integrităţii datelor, compactarea şi reorganizarea bazei de date;

- securitatea bazei de date: salvarea şi recuperarea datelor în caz de incident, protecţia la acces neautorizat.

Modul conceptual de organizare a datelor folosit de SGBD-uri este descris de modelul de date, care poate fi: ierarhic, reţea, relaţional şi orientat obiect.

Modelul ierarhic stochează datele în structuri de tip arbore, care stabilesc legături de tip părinte-copil. Nivelul de început al arborelui, numit rădăcină, poate avea orice număr de descendenţi. La rândul lor, aceştia pot avea descendenţi şi aşa mai departe. Modelul ierarhic a fost utilizat de către primele SGBD-uri, dar în prezent este considerat un model depăşit.

Modelul reţea este extensie a modelului ierarhic, în care un descendent poate avea mai mulţi părinţi. El poate reprezenta structuri complexe de date, dar nu are flexibilitate şi este dificil de proiectat.

Modelul relaţional se bazează pe organizarea datelor sub formă de tabele, constituite din înregistrări, formate la rândul lor din câmpuri. Tabelele sunt legate între ele prin câmpuri speciale, numite chei. Bazele de date relaţionale sunt cel mai frecvent folosite, datorită modului simplu de realizare şi a flexibilităţii lor.

Exemple de SGBDR: Oracle, Sybase, SQL Server, Access.

Modelul orientat pe obiecte este cel mai nou tip de SGBD, care integrează principiile programării orientate pe obiecte şi ale bazelor de date. Introducerea conceptului de obiect în cadrul SGBD-urilor a permis utilizarea tipurilor de date neconvenţionale. Acest model constituie suportul logic pentru gestiunea obiectelor complexe (texte, grafice, imagini, sunete) şi a obiectelor dinamice (programe, simulări).