Baze de Date

CAPITOLUL I. PROIECTARE (DESIGN) DE DATE

CURS 1. Preliminarii

Bazele de date reprezintă un instrument indispensabil pentru sistemele informatice. Modelarea bazelor de date constitue un subiect vast care nu poate fi tratat complet într-un singur curs. Baza de date reprezintă o modalitate de stocare pe un suport extern a unei mulţimi de date care modelează un proces (sistem) din lumea reală, cu posibilitatea regăsirii acesteia. De obicei o bază de date este memorată într-unul sau mai multe fişiere. Baza de date însăşi poate fi privită ca un fel de cutie de umplere electronică - adică un container pentru o colecţie de fişiere de date digitale. Bazele de date sunt manipulate cu ajutorul sistemelor de gestiune a bazelor de date.

Acestea, SGBD-urile, sunt responsabile cu crearea, manipularea şi întreţinerea unei baze de date. Principala funcţie a acestuia este de a permite utilizatorilor (prin intermediul programelor) să acceseze date dintr-o bază de date.

Cel mai răspândit model de baze de date este cel relaţional, în care datele sunt memorate în tabele. Pe lângă tabele, o bază de date relaţională mai poate conţine: indecşi, proceduri stocate, trigger-e, utilizatori şi grupuri de utilizatori, tipuri de date, mecanisme de securitate şi de gestiune a tranzacţiilor etc.

Cursul propune trecerea în revistă a principalelor probleme care apar în proiectarea şi implementarea bazelor de date relaţionale. Pentru exemplificarea conceptelor se utilizează sistemul de gestiune MySql.

1.1. Noţiuni folosite în teoria bazelor de date

1. O bază de date :

- reprezintă un ansamblu structurat de fişiere care grupează datele prelucrate în aplicaţii informatice ale unei persoane, grup de persoane, instituţii etc.

- este definită ca o colecţie de date aflate în interdependenţă, împreună cu descrierea datelor şi a relaţiilor dintre ele.

2. Organizarea bazei de date – se referă la structura bazei de date şi reprezintă un ansamblu de instrumente pentru descrierea datelor, relaţiilor, restricţiilor la care sunt supuse.

3. Sistemul de gestiune a bazei de date (SGBD):

- este un sistem complex de programe care asigură interfaţa între o bază de date şi utilizatorii acesteia (exemple de programe: ACCESS, Fox Pro, PARADOX, ORACLE, MySQL, SQL Server)

- este software-ul bazei de date care asigură:

1) definirea structurii bazei de date;

2) încărcarea datelor în baza de date;

3) accesul la baza de date (interogare, actualizare);

4) întreţinerea bazei de date (refolosirea spaţiilor goale, refacerea bazei de date în cazul unor incidente);

5) reorganizarea bazei de date (restructurarea şi modificarea strategiei de acces);

6) securitatea datelor.

4. Cele trei concepte de bază utilizate în organizarea bazei de date sunt:

- entitatea

- atributul

- valoarea

Prin entitate se înţelege un obiect concret sau abstract reprezentat prin proprietăţile sale. O proprietate a unui obiect poate fi exprimată prin perechea (ATRIBUT, VALOARE).

Exemplu: În exemplul “Masa x are culoarea alba”, atributul este „culoare”, iar valoarea este reprezentată de cuvântul „albă”. Alte exemple ar putea fi: (Sex, Feminin), (Nume, POP), (Profesie, Medic), (Salariu, 200$).

Observaţie: Atributele pot caracteriza o clasă de entităţi, nu doar o entitate.

5. Data – este un model de reprezentare a informaţiei, accesibil unui anumit procesor (om, program, calculator) şi se defineşte prin:

- Identificator;

- Tip;

- Valoare.

1.2. Funcţionarea unei baze de date

Exploatarea unei baze de date aflate pe un suport specific (magnetic), de către un utilizator, prin intermediul unui sistem de calcul, având la dispoziţie un SGBD, parcurge uzual următoarele etape:

1. Utilizatorul, aflat la un terminal electronic, pune o "întrebare" sau lansează o cerere de date, referitoare la informaţiile din baza de date. Întrebarea se poate pune într-un limbaj de cereri specific SGBD-ului cu care se lucrează (dacă utilizatorul este familiarizat cu acest limbaj - de exemplu, SQL, FoxPro, dBase, Oracle) sau utilizatorul poate fi asistat în adresarea cererii de date de către SGBD (produsul soft pe care îl foloseşte) printr-un sistem de meniuri, butoane sau ferestre de dialog (obiecte de control).

2. Întrebarea este analizată de către calculator, de fapt de SGBD, iar dacă este corectă, se încearcă (SGBD) să i se dea răspuns prin accesarea informaţiilor din baza de date. Răspunsul va fi constituit din mulţimea datelor cerute de utilizator, care verifică criteriile specificate de acesta.

Acest proces de lansare a unei cereri de date care va fi satisfăcută prin furnizarea datelor care îndeplinesc proprietăţile cerute se numeşte interogarea bazei de date.

3. Răspunsul la cererea de date se va afişa pe ecran, se va tipări la

imprimantă sau se va memora într-un fişier.

În realizarea unei baze de date se urmăreşte:

- micşorarea timpului de răspuns la o interogare;

- asigurarea costurilor minime de prelucrare şi întreţinere ;

- adaptabilitatea la cerinţe noi (flexibilitate);

- sincronizarea în exploatarea simultană a datelor de către mai mulţi utilizatori(accesul concurent);

- asigurarea protecţiei împotriva accesului neautorizat (confidenţialitate);

- posibilitatea recuperării datelor în cazul deteriorărilor accidentale (integritate) etc.