Baze de Date

O bază de date este o colecţie de date corelate din punct de vedere logic, care reflectăun anumitaspect al lumii realeşi este destinat unui anumit grup de utilizatori.

- pot fi createşi menţinute manual (unexemplu ar fi fişele de evidenţăa cărţilor dintr-o bibliotecă, aşacum erau folosite cu ani în urmă)

- computerizat aşa cum suntmajoritatea bazelor de date în momentul de faţă.

O bazăde date este o colecţie de date centralizate, creatăşi menţinutăcomputerizat, în scopul prelucrării datelor în contextulunui set de aplicaţii.

- - Prelucrarea datelor se referăla operaţiile deintroducere,ştergere, actualizareşi interogare a datelor.

Avantajele BD

- Controlul centralizat al datelor;

- Viteza mare de răgăsire si actualizare a datelor;

- Flexibilitatea (modificăm structura fără a modifica programele);

- Redundanta scăzută;

- Posibilitatea instroducerii standardelor;

- Mentinerea integritătii datelor:

- Politica de securitate;

- Gestionarea tranzactiilor;

- Refacerea datelor;

- Independenta datelor.

Fisiere

- Fisierul de date reprezintă o colectie de date memorate pe un suport tehnic într/o succesiune de înregistrări.

- Neajunsuri:

- Redundanta mare;

- Acces dificil la date;

- Actualizarea datelor;

- Dependenta programelor fată de date:

- Fiecare dată este descrisă independent în toate fisierele în care apar;

- Nu se mentine integritatea datelor.

Cocluzii

1.Definitia datelor este incorporată în programele aplicatie, în loc să fie stocate separat si independent;

2.Nu există un control al accesului si manipulării datelor, dincolo de cel impus de către programele aplicatie.

SGBD

- Sisteme de Gestiune a Bazelor de date (SGBD) prezintă un soft care permite utilizatorilor să definească, creezesi să mentinăo bază de date si oferă acces controlat la această bază de date.

- SGBD vine între utilizator si BD.

- SGBD contine:

- Limbajul de definire a datelor –functia de descriere a datelor;

- Limbajul de manipulare a datelor –functia de manipulare a datelor;

- Limbajul de interogare a datelor;

- Module ce controlează accesul la date –functia de utilizare a bazei de date de către toate categoriile de utilizatori.

(toate componentele SGBD asigură realizarea încă a unei functii –administrarea bazei de date)

Obiectivele SGBD

- Independenta fizică a datelor;

- Independenta logică a datelor;

- Accesul controlat la date;

- Administrarea centralizată a datelor;

- Corenta datelor;

- Partajarea datelor;

- Minimizarea redundantei;

- Securitatea datelor;

Arhitectura ANSI/SPARC

- Obiectivul arhitecturii cu 3 nivele este separarea vederii fiecărui utilizator asupra bazei de date de modul în care este ea reprezentată fizic.

- 1. nivelul intern (baza de date fizică)

- 2. nivelul conceptual

- 3. nivelul extern

Arhitectura ANSI/SPARC

- Modul în care utilizatorii percep datele este numit nivel extern.

- Modul în care SGBD şi sistemul de operare percep dateleeste numit nivel intern.

- Nivelul conceptual realizează atât transpunerea cât şi independenţa dorită dintre nivelul extern şi cel intern.

Nivelul intern

- Reprezentarea fizică a bazei de date pe calculator. Acest nivel descrie CUM sunt stocate datele în baza de date.

- Nivelul intern tratează chestiuni cum ar fi:

- alocarea spaţiului de stocare pentru date şi indexuri

- descrierea înregistrărilor pentru stocare (cu dimensiunile de stocare pentru date)

- plasarea înregistrărilor

- tehnici de comprimare a datelor şi de codificare a acestora

Nivelul conceptual

- Este o vedere generală a bază de date. Acest nivel descrie CE date sunt stocate în bază de date şi RELAŢIILE dintre acestea.

- Nivelul conceptual reprezintă:

- toate entităile, atributele şi relaţiile dintre ele

- constrângeri asupra datelor

- informaţii semnatice asupra datelor

- informaţii privind securitatea şi integritatea

Nivelul extern

- Reprezintă vederea utilizatorului asupra bază de date. Acest nivel descrie acea parte a bazei de date care este relevantă pentru fiecare utilizator.

Independenta logică si fizică

- Imunitatea schemelor externe fată de modificările efectuate în schema conceptuală reprezintă independenta logică de date a BD.

- Imunitatea schemelor conceptuale fată de modificările efectuate în schema internă reprezintă independenta fizică de date a BD.

Utilizatori

- Utilizatori obisnuiti;

- Utilizatori avansati;

- Programatorii de aplicatii;

- Administratorul bazei de date.

Centralizat -Distribuit

- Centralizat –sistem de BD în care datele si sistemul de gestiune sunt stocate pe un singur calculator;

- Distribuit –poate avea atît datele, cît si sistemul de gestiune, distribuite pe mai multe calculatoare interconectate printr-o retea de comunicatie.

Model al bazei de date

- Un model de date este alcătuit din totalitatea conceptelor utilizate pentru descrierea datelor din BD, a relatiilor dintre ele si a constrîngerilor impuse lor.

- Scop:

- sa fie reprezentatăcât mai fidel situatia din lumea reală;

- datele săfie adaptate reprezentării si prelucrării pe calculator.

Modelul ierarhic

- O bază de date ierarhică reprezintăo structurăarborescentăramificată.Oricare element din ierarhie poate avea un singur predecesor.

- O înregistrare “fiu” nu poate exista independent de o înregistrare ierarhic superioară “tată” de care este legată şi nu poate fi manipulată independent deaceasta.

Modelul retea

- În acest model datele sunt organizate sub forma unui graf orientat.

- Modelul reţea completează modelul ierarhic (“un nod părinte poateavea mai mulţi fii, în timp ce un fiu poate avea mai multe noduripărinte”)

Modelul relational

- Modelul de date relaţional (Relational Model) se bazeazăpe noţiunea de relaţie din matematică.

- Propus de către Edgard Frank Codd în 1960.

Caracteristicile SGBD

- Limbajul de definire a datelor (depinde de modelul de date);

- Limbajul de manipulare a datelor;

Modelul relational

- Modelul relaţional (Relational Model) –premite vizualizarea unei baze de date ca un ansamblu de tabele bidimensionale.

- Modelul se bazează pe noţiunea de relaţie din matematică, care corespunde unei mulţimi de entităţi de acelaşi tip.

- Limbajele relaţionalede manipulare a datelor sunt limbaje neprocedurale –utilizatorul, de exemplu,formulează interogarea fără să indice procedura (algoritmul) de rezolvare.

- SGBD-urilerelaţionale oferă un limbaj de programare unanim recunoscut şi acceptat, limbajul SQL, bazat pe algebra relaţională.

- Pentru limbajul SQL au fost emise mai multe standarde de către International Standardization Office (ISO).

Modelul orientat-obiect

- Modelul orientat-obiect (Object Model) –este un concept unificator în informatică, fiind aplicabil în programare, în proiectare hardware-ului, a bazelor de date, etc.

- Sistemele debaze de date orientate obiect se bazează pe limbajele de programare orientate obiect.

- Auo utilizare limitată, mult mai redusă decât cea a sistemelor de baze de date relaţionale.

- Pentru bazele de date orientate obiect există un limbaj standard standard de interogare OQL (Object Query Language).

Modelul obiect relational

- Modelul obiect relaţional (Object Relational Model) –este considerat următorul mare val în dezvoltarea şi întreţinerea bazelor de date.

- Construcţia se poate realiza dezvoltând sistemul relaţional prin adăugarea caracteristicilor obiectuale necesare sau

- pornind de laun sistem orientat obiect şi adăugând caracteristicile relaţionale

Scop

- Scopul utilizării SGBD?

- Elaborarea unor aplicatii care ar permite păstrarea si prelucrarea informatiei referitoare la o anumită problemă reală.

- este necesar de a păstra aceste informatii

- Modelarea BD este procesul de proiectare a BD (schemei BD) pentru aplicatii utilizator.

Mini-realitatea

- Pentru proiectarea BD este important mai întîi de identifica ”mini-realitatea” care va fi păstrată în BD.

- Este necesar de a cunoaste cine va fi utilizatorul BD si care sunt cerintele acestuia.

- BD reflectă o parte finită a lumii reale.

- Lumea reală, în careva măsură, permite de a verifica corectitudinea schemei BD.

Proiectarea BD nue simplă:

- Expertiză:

- Pentru a proiecta o BD trebuie să devii expert în domeniul aplicatiei elaborate sau să discuti cu asa experti. (vor putea acesti experti să-ti ajute?)

- Flexibilitate:

- Ca regulă, în lumea reală sunt anumite exceptii, modificări. (trebuie schema BD să reflecte acestea?)

- Dimensiune:

- Schema BD poate deveni imensă.

Proiectarea BD

- Proiectarea conceptuală. Presupune modelarea initială a mini-realitătii într-un model conceptual (de exemplu modelul EA);

- Proiectarea logică. Transformareaschemei conceptuale într-un model de date sustinut de SGBD (de exemplu modelul relational);

- Proiectarea fizică. Proiectarea fisierilor (tabelelor), idecsilor, dimensiunea buffer-elor etc.