SGBD-ul și Bazele de Date ORACLE

Cap1. SISTEME DE GESTIUNE A BAZELOR DE DATE - SGBD

1.1. Conceptul de SGBD.

Pentru a înţelege noţiunea de SGBD (Sistem de Gestiune a Bazelor de Date, în engleză – DataBase Management System), în contextul unui SBD (Sistem de Bază de Date), vom studia definirea, rolul şi evoluţia SGBD-urilor.

a) Definirea unui SGBD

SGBD este un ansamblu complex de programe care asigură interfaţa între o bază de date şi utilizatorii acesteia.

SGBD este componenta software a unui sistem de bază de date care interacţionează cu toate celelalte componente ale acestuia, asigurând legătura şi interdependenţa între elementele sistemului (vezi arhitectura unui SBD)

b)Rolul unui SGBD

Rolul unui SGBD într-un context de sistem de bază de date este de a:

1. defini şi descrie structura bazei de date, care se realizează printr-un limbaj propriu specific, conform unui anumit model de date;

2. încărca/valida datele în baza de date respectând nişte restricţiile de integritate impuse de modelul de date utilizat;

3. realiza accesul la date pentru diferite operaţii (consultare, interogarea, actualizare, editare situaţii de ieşire), utilizând operatorii modelului de date

4. întreţine baza de date cu ajutorul unor instrumente specializate (editoare, utilitare - shells, navigatoare – browsers, convertoare etc);

5. asigura protecţia bazei de date subaspectul securităţii şi integrităţii datelor.

c) Evoluţia SGBD-urilor

Evoluţia SGBD-urilor este legată, în principal, de modelul de date pe care-l implementează. Organizarea datelor în memoria externă în baze de date se face conform unui model de date, aşa cum am văzut în capitolele precedente.

Etapele în evoluţia SGBD-urilor (Fig. 8.2.) sunt prezentate în continuare.

1. Până în anii şaizeci datele erau organizate doar în fişiere, gestionate de programe scrise în diferite limbaje de programare universale (exemple: Cobol, Fortran etc.).

2. La sfârşitul anilor şaizeci a apărut modelul arborescent de organizare a datelor şi primele SGBD-uri care erau ierarhice şi implementau acest model (exemplu: IMS).

3. La începutul anilor şaptezeci a apărut modelul reţea de organizare a datelor şi SGBD-urile reţea ce implementau acest model (exemple: IDMS, SOCRATE).

SGBD-urile arborescente şi reţea fac parte din prima generaţie şi ele constituie pionieratul în domeniu.

4. La sfârşitul anilor şaptezeci, începutul anilor optzeci a apărut modelul relaţional de organizare a datelor şi ulterior s-au realizat SGBD-urile relaţionale ce implementau acest model (exemple: Oracle, Informix, DB2, SQLServer, Visual Foxpro, Access etc.). Este generaţia a doua de SGBD, care prin simplitate, interactivitate şi neproceduralitate domină piaţa actuală.

5. La sfârşitul anilor optzeci, începutul anilor nouăzeci a apărut modelul orientat obiect de organizare a datelor şi SGBD-urile orientate obiect ce implementau acest model (exemple: Gemstone, O2, Jasmine etc.). Aceasta este generaţia a treia de SGBD care este în plină dezvoltare acum.

Notă. În acest moment, în lume, cea mai mare parte a bazelor de date sunt realizate cu SGBD relaţionale, o foarte mică parte cu SGBD de generaţia întâi şi câştigă tot mai mult teren cele realizate cu SGBD orientate obiect.

Notă. La trecerea de la o generaţie la alta de SGBD s-au urmărit următoarele aspecte:

1. Păstrarea aspectelor fundamentale care dau conceptul de SGBD: obiectivele, funcţiile şi componentele. Desigur, la fiecare generaţie apar şi o serie de elemente specifice, de nuanţă, care însă nu schimbă fundamentele conceptului.

2. Încadrarea unui SGBD într-o generaţie se face în funcţie de modelul de date implementat. Sunt luate în considerare toate cele trei elemente care caracterizează modelul de date: definirea structurii modelului (entităţile şi legăturile dintre ele), operatorii de prelucrare, restricţiile de integritate.

3. Îmbunătăţirea organizării datelor în memoria externă prin implementarea unui model mai performant. Se urmăreşte creşterea independenţei logice şi fizice (până la total), asigurarea unor limbaje de descriere a datelor (LDD) cât mai performante şi automatizate, asigurarea unor limbaje de manipulare a datelor (LMD) puternice, asigurarea unor limbaje de regăsire neprocedurale (exemplu SQL), reducerea şi controlul redundanţei.

4. Îmbunătăţirea accesului la date prin: acces după mai multe chei, acces concurent, optimizarea accesului, creşterea securităţii datelor.

5. Oferirea unor facilităţi de utilizare tot mai performante: generatoare specializate, interfeţe cu alte limbaje de programare, interactivitatea.

6. Diversificarea tipurilor de date ce pot fi utilizate, diversificarea modului de lucru (local sau reţea), precum şi a tipurilor de aplicaţii ce pot fi dezvoltate. Acest lucru înseamnă că SGBD-urile se doresc a avea o extensibilitate cât mai mare, care să le permită adaptarea la nou.

7. Utilizarea unor SGBD-uri din generaţiile precedente în paralel cu dezvoltarea unei noi generaţii.

8. Tendinţa de fundamentare teoretică şi standardizare a conceptelor din fiecare nouă generaţie de SGBD apărută, ceea ce oferă acestora robusteţe şi deschidere.

1.2. Obiectivele unui SGBD

Obiectivul general al unui SGBD este de a furniza suportul software complet pentru dezvoltarea de aplicaţii informatice cu baze de date. Fiind un mediu specializat, SGBD satisface cerinţele informaţionale ale utilizatorului într-un mod optim. Astfel, el asigură minimizarea costului de prelucrare a datelor, reduce timpul de răspuns (timp util), asigură flexibilitate şi deschidere mari aplicaţiei, asigură protecţie ridicată a datelor.

Pentru ca un produs software să atingă performanţele de mai sus şi să fie un SGBD, el trebuie să asigure un set minim de obiective, care va fi prezentat în continuare.

1. Asigurarea independenţei datelor

Se spune că o aplicaţie informatică depinde de date, dacă modificarea structurii de memorare a datelor sau a strategiei de acces la date afectează şi aplicaţia. Independenţa datelor faţă de aplicaţie poate fi:

- fizică, adică modul de memorare a datelor şi tehnicile fizice de memorare (strategia de acces), pot fi schimbate fără a rescrie programele (exemplu, se poate face acces secvential, apoi se poate indexa şi face un acces direct);

- logică, adică structura de date poate fi schimbată (deoarece este păstrată în dicţionarul bazei de date) fără a rescrie programele (exemplu, se poate adăuga în structură un nou câmp).