Baze de Date

1. Noţiuni generale privind bazele de date

- bază de date este - colecţie de date, structurate şi corelate logic între ele, memorate pe un suport de memorie. Pe lângă datele propriu-zise, baza de date memorează şi relaţiile logice care există între acestea, dar şi descrierea formală a structurii lor. Baza de date este gestionată de de un sistem special numit sistem de gestiune a bazelor de date.

Un sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD) asigură legătura dintre utilizator şi baza de date, permiţând construirea bazei de date, introducerea datelor în cadrul acesteia, dar şi construirea unor aplicaţii.

- bază de date poate fi privită ca - colecţie de date memorate în fişiere intercorelate şi definite logic sub formă de tabele, alcătuite din linii care corespund înregistrărilor şi coloane care corespund câmpurilor din înregistrări. Datele care sunt memorate în cadrul bazei de date sunt structurate, neredundante, corelate logic între ele.

Baza de date poate fi împărţită în:

- date utilizator – sunt memorate în fişiere şi descrise prin tabele, care conţin câmpuri şi înregistrări. Pentru fiecare tabelă se defineşte şi structura tabelei – conţine descrierea câmpurilor din tabelă şi proprietăţile acestora;

- dicţionarul de date – conţine metadate, adică descrierea structurii tabelelor şi a legăturilor logice dintre acestea (tabela de sistem);

- tabele de index – măresc accesibilitatea la datele din cadrul bazei de date;

- metadatele aplicaţiilor – informaţii pentru descrierea unor componente ale aplicaţiilor, cum ar fi: descrierea vederilor bazei de date, formatul unor cereri de interogare.

Structura unei baze de date realizează - descriere a datelor, a legăturilor dintre ele şi a restricţiilor la care se supun datele din cadrul bazei de date. Mai conţine, pe lângă acestea, şi descrierea structurii fiecărei tabele din baza de date.

Asupra datelor din cadrul bazei de date se pot impune - serie de constrângeri semantice care trebuiesc respectate pentru a reflecta cât mai adevărat realitatea. Aceste constrângeri se numesc restricţii de integritate, iar baza de date care respectă acest principiu este - bază de date consistentă. Restricţiile de integritate ale unei baze de date se definesc prin intermediul regulilor de integritate:

- implicite – stabilirea unor valori care pot fi introduse;

- explicite – atunci când se defineşte - listă de valori sau un interval de valori din care se pot da câmpurilor bazei de date.

- altă clasificare a regulilor de integritate este în reguli de integritate minimală şi restul regulilor. Din cadrul regulilor de integritate minimală se pot enumera:

- regula unicităţii cheii – valoarea cheii primare este unică;

- regula entităţii – toate câmpurile care fac parte din cheia primară trebuie să aibă atribuite valori în orice înregistrare din tabelă;

- regula integrităţii referenţiale - orice valoare dată cheii străine dintr-- tabelă trebuie să se regăsească în tabela în care cheia respectivă este cheie primară:

- la adăugarea unei noi înregistrări în tabela fiu, se va verifica dacă valoarea care se doreşte introdusă există în tabela unde este cheie primară, în caz contrar, nu se va realiza adăugarea;

- la ştergerea unei înregistrări din tabela părinte, dacă valoarea se regăseşte în tabela fiu, atunci fie ştergerea fie va fi interzisă, fie se va realiza - ştergere în cascadă – se şterg toate înregistrările din tabela fiu, dar şi înregistrarea din tabela părinte;

- la modificarea cheii primare din tabela părinte, dacă aceasta există ca valoare a cheii străine în tabela fiu, atunci fie modificarea este interzisă, fie se va realiza - modificare în cascadă – se modifică înregistrarea în părinte şi toate înregistrările corespunzătoare din tabela fiu.

Proiectarea unei baze de date porneşte de la problema reală care trebuie modelată pentru a defini schema conceptuală a datelor. Primul pas în crearea bazei de date este identificarea datelor care vor forma baza de date, dar şi caracteristicile acestora. Pornind de la caracteristicile datelor se va continua cu determinarea legăturilor logice dintre ele, ţinând cont de fenomenele reale care se doresc modelate. Proiectarea bazei de date se face în mai multe etape:

- etapa de modelare a structurii bazei de date – se stabilesc legăturile logice dintre date;

- etapa de definire a bazei de date folosind un SGBD;

- etapa de încărcare a datelor în cadrul bazei de date şi verificarea corectitudinii;

- etapa de mentenanţă a bazei de date.

Modelarea cerinţelor presupune realizarea unei analize reale a problemei pentru care trebuie realizată baza de date. După ce s-a formulat problema şi datele care vor fi folosite şi introduse în cadrul aplicaţiei se va continua cu modelarea structurii bazei de date.

Modelarea structurii bazei de date se realizează prin intermediul unui model de organizare logică a datelor, acesta precizând conţinutul logic al datelor, natura datelor şi a legăturilor dintre date la nivelul întregii bazei de date. Modelul de organizare logică a datelor presupune - descriere a datelor din punct de vedere formal, ţinând cont de:

- semantica datelor (conţinutul logic al datelor) – presupune denumirea cât mai sugestivă a datelor şi explicarea sensului acestora. Structura tabelelor trebuie să permită obţinerea facilă a diverselor tipuri de rapoarte necesare utilizatorilor, precum şi să faciliteze operaţiile de filtrare aplicate înregistrărilor de date;