Baze de Date

Conţinutul temei

Datele sunt stocate în memoria internă şi memoria externă a oricărui sistem de calcul. Organizarea datelor se referă la procesul de definire şi structurare a datelor în colecţii de date, precum şi la realizarea legăturilor între elementele unei colecţii şi între colecţiile de date. Organizarea datelor se proiectează în scopul regăsirii automate a acestora după diverse criterii.

Obiectivele organizării datelor sunt, în principal, următoarele:

timp de acces minim la date;

apariţia o singură dată a datelor în sistem;

spaţiu de memorie internă şi externă pentru date cât mai mic;

reflectarea prin organizare a tuturor legăturilor dintre procesele economice pe care aceste date le reprezintă;

posibilitatea modificării structurii datelor şi a relaţiilor dintre date fără a produce schimbări în programele care le gestionează.

Tehnicile de organizare a datelor în colecţii de date sunt: fişierul de date şi baza de date.

Fişierul de date reprezintă o colecţie de date memorată pe un suport tehnic într-o succesiune de înregistrări. Accesul la o înregistrare din fişierul de date se obţine prin parcurgerea înregistrărilor fişierului în secvenţa în care au fost stocate (acces secvenţial) sau pe baza unei chei de identificare care să permită regăsirea rapidă a înregistrării (acces direct). Accesul direct se obţine prin indexarea fişierelor, adică prin crearea unor tabele de indecşi care pentru fiecare valoare a atributului cheie primară (atribut care permite identificarea în mod unic a unei înregistrări din fişier) să conţină adresa corespunzătoare (în cadrul fişierului) a fiecărei înregistrări.

Această organizare a datelor în fişiere de date prezintă următoarele dezavantaje:

- redundanţă mare (stocarea aceloraşi date în mai multe fişiere);

- acces dificil la date; exploatarea multiutilizator a datelor necesita operaţii suplimentare de sortare, fuziune, ventilare etc.;

- izolarea datelor, adică nu pot fi realizate programe pe calculator care să acceseze datele într-o manieră globală;

- actualizarea datelor, prin adăugare, modificare, ştergere, generează conflicte atunci când mai mulţi utilizatori doresc să modifice simultan aceleaşi date;

- dependenţa programelor faţă de date; deoarece datele se descriu în programe, modificările din structura datelor obligă la efectuarea de corecturi în programele pe calculator;

- problemele neprevăzute nu obţin răspunsuri rapide;

- fiecare dată este descrisă independent în toate fişierele în care apare; dacă într-un fişier se modifică formatul şi valoarea unei date, acea modificare nu se transmite automat, pentru aceeaşi dată, în toate fişierele de date; ca urmare, pentru aceeaşi dată se creează posibilitatea apariţiei de valori diferite în fişiere diferite (inconsistenţa datelor);

- nu se menţine integritatea datelor, atunci când fişierul este realizat cu limbaje diferite.

Creşterea necesarului de date, informaţii şi cunoştinţe pentru agenţii economici şi progresele tehnologiilor informaţiei şi ale comunicaţiilor (IT&C) au determinat organizarea datelor în baze de date.

Noţiunile fundamentale folosite în organizarea datelor sunt entitatea, atributul şi valoarea. Între acestea există legături de interdependenţă astfel:

- o entitate are mai multe atribute, iar atributele au o anumită mulţime de valori;

- entitatea reprezintă un obiect concret sau abstract definit prin proprietăţile sale;

- orice proprietate a unui obiect este exprimată printr-o pereche (ATRIBUT, VALOARE).

Exemplul a) - „materialul M are lungimea mare” unde „lungimea” este atributul, iar „mare” este valoarea. (LUNGIMEA, MARE);

Exemplul b) – un client – persoană fizică al unei societăţi comerciale poate fi reprezentat prin mulţimea de perechi: (NUME, POPESCU); (PRENUME, ION); (LOCALITATE, BUCUREŞTI); (TELEFON, 0213211231); (BANCA, BCR); (CONT_BANCAR, RO15RZBR0000070002170022).

1.2. Relaţii între date.

Între date există relaţii sau legături diferite. Între datele care aparţin unor tipuri de entităţi se pot realiza două feluri de legături:

primă legătură se exprimă prin apartenenţa datelor la entitate;

a doua legătură se defineşte pentru entităţile de acelaşi tip sau de tipuri diferite.

Exemple:

a) Dacă se notează cu SALARIATI mulţimea salariaţilor unei societăţi comerciale, între datele a1 şi a2 ce aparţin acestei mulţimi, se pot defini relaţii de tipul:

- a1 are aceeaşi funcţie de încadrare cu a2;

- a1 are acelaşi salariu cu a2;

- a1 are aceeaşi vârstă cu a2 etc.

b) Se consideră două clase de entităţi: PRODUSE_BANCARE şi CLIENTI. Între datele acestor două clase de entităţi se pot defini relaţiile:

- un produs bancar poate fi achiziţionat de unul sau mai mulţi clienţi ai băncii;

- un client al băncii poate achiziţiona unul sau mai multe produse bancare.

1.3. Structuri de date

Structura de date este o colecţie de date între care s-au stabilit un ansamblu de relaţii pe baza cărora funcţionează un mecanism de selecţie şi identificare a componentelor. Altfel exprimat, o structură de date reprezintă un anumit aranjament al datelor atunci când sunt stocate în memoria unui calculator. Datele din structurile de date pot fi manipulate cu ajutorul algoritmilor, în mai multe moduri, sortând datele sau căutând un anumit element. Structurile de date, în afara situaţiei de instrumente de programare, servesc pentru stocarea şi modelarea unor date din universul real.

Mulţimea de date, asociată structurii de date, poate cuprinde datele unui tip sau ale mai multor tipuri de entităţi. Componentele structurii se identifică prin nume sau prin poziţia pe care o deţin în structură în raport cu ordinea specificată.

În situaţia în care pentru localizarea unei componente se parcurg toate celelalte componente dinaintea ei, structura are acces secvenţial. În schimb, atunci când o componentă poate fi selectată fără a ţine seama de celelalte, structura are acces direct.