Curs Baze de Date

1. Organizarea datelor în baze de date

1.1. Definirea unor concepte şi noţiuni preliminare

Baza de date a devenit un termen uzual, parte integrantă a vieţii noastre de zi cu zi, deşi adesea nu ne dăm seama că folosim o bază de date.

Spre exemplu, când facem cumpărături la un supermarket, se accesează o bază de date. Casiera foloseşte un cititor de cod de bare, cu care scanează fiecare etichetă. Acesta este legat de un program care foloseşte codul de bare pentru a identifica preţul fiecărui produs din baza de date. Apoi, programul reduce corespunzător stocul şi afişează preţul pe monitor. Aceste informaţii: denumire produs, unitate de măsură, stoc, preţ etc. sunt stocate într-o bază de date. Un program perfecţionat ar putea chiar semnala dacă stocul dintr-un anumit produs scade sub un anumit nivel şi genera o comandă către furnizor.

Acestea sunt doar câteva exemple de aplicaţii ale bazelor de date. Deşi par simple la prima vedere, în spatele interfeţei se găseşte o tehnologie complexă. În centrul acestei tehnologii este însăşi baza de date. Pentru ca sistemul să sprijine aplicaţiile cerute de utilizatori într-o manieră eficientă, trebuie să existe o bază de date structurată cât mai eficient. Realizarea acestei structuri se numeşte proiectarea bazei de date şi este o activitate foarte importantă, mai ales în cazul bazelor de date de mari dimensiuni, supuse miilor de tranzacţii.

Pentru a proiecta o aplicaţie cu baze de date trebuie stabilite nu doar rutinele-program, pentru o performanţă cât mai bună, ci trebuie acordată de asemenea o foarte mare atenţie organizării fizice şi logice a modului de stocare a datelor. O bună proiectare a bazelor de date asigură următoarele:

- timp minim de căutare la localizarea unor înregistrări specifice;

- memorarea datelor în modul cel mai eficient posibil pentru a împiedica baza de date să crească exagerat de mult;

- actualizarea datelor într-un mod cât mai uşor cu putinţă;

- o suficientă flexibilitate pentru a permite includerea unor noi funcţii cerute de program.

Fişierul de date

Fişierul de date este definit ca un ansamblu de date omogene din punctul de vedere al naturii şi al criteriilor de prelucrare şi memorare pe suporturi externe.

Fişierele de date pot fi privite din două puncte de vedere:

- fizic – o sumă de blocuri, pagini de documente sau alte categorii de suporturi de date;

- logic - o sumă de articole.

Din punct de vedere al programatorului, fişierele de date sunt împărţite în:

- fişiere de intrare - care sunt consultate în vederea extragerii articolelor în vederea prelucrării;

- fişiere de ieşire - rezultate din prelucrarea datelor din alte fişiere;

- fişiere de intrare-ieşire - care permit programului să realizeze citirea de articole, înscrierea de noi articole în fişier sau modificarea unor articole citite.

Acest mod de definire corespunde stadiului în care fişierele constituiau elemente distincte în sistemul de prelucrare, nefiind încă organizate în cadrul unor baze de date. În Microsoft Access, baza de date conţine toate obiectele care înainte erau fişiere.

Un alt mod de definire este cel care consideră fişierul ca o colecţie organizată de înregistrări, dispusă pe unul sau mai multe suporturi externe, iar în cadrul acesta fişierul de date este acela ce conţine date utilizate într-o anumită aplicaţie; modul de organizare ales pentru fişierul de date este dependent de prelucrările efectuate asupra datelor pe care le conţine.

Această definiţie, deşi are în vedere o fază superioară de organizare a fişierelor, lasă şi ea să se înţeleagă că fişierele de date - să le denumim clasice - nu permit utilizarea aceloraşi date în aplicaţii multiple.

Organizarea datelor în fişiere are o serie de neajunsuri care limitează eficienţa şi eficacitatea aplicaţiilor. Dintre acestea amintim:

- Redundanţa şi inconsistenţa datelor. Fişierele de date independente conţin o mulţime de date care se repetă. Aceleaşi date (exemplu: nume furnizor, adresa furnizor, cont la banca, etc.) sunt înregistrate şi stocate în mai multe fişiere ceea ce reclamă programe distincte pentru actualizarea fiecărui fişier. În plus duplicarea datelor conduce la consum mare de memorie şi incoerenţă la trecerea datelor stocate dintr-un fişier în altul.

Sintetic efectele imediate ale acestui neajuns sunt:

- complexitate în gestionarea datelor;

- actualizarea greoaie;

- monopolizarea inutilă a spaţiului de memorie.

- Complexitatea actualizărilor. Adăugarea, modificarea ori ştergerea datelor ridică problema modificării în toate fişierele în care apare o aceeaşi dată. Actualizările presupun scrierea de programe dedicate acestor operaţiuni, care să aibă în vedere toate fişierele în care apare o anume dată.

- Neintegrarea datelor. Dispersia datelor în diverse fişiere independente complică accesul utilizatorilor la informaţiile necesare ad-hoc – este necesară scrierea de programe pentru fiecare cerere de informaţii. În lipsa acestor programe, pentru obţinerea informaţiilor dorite utilizatorul procedează la extragerea manuală.