Bazy danych

1.Definicja

Baza danych – zbiór danych zapisanych zgodnie z określonymi regułami. W węższym znaczeniu obejmuje dane cyfrowe gromadzone zgodnie z zasadami przyjętymi dla danego programu komputerowego specjalizowanego do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest „systemem zarządzania bazą danych” (ang. database management system, DBMS).

Blokowe przedstawienie bazy danych

 

2. Zastosowania 

 

Programy do obsługi bazy danych operują głównie na danych tekstowych i liczbowych, lecz większość współczesnych systemów umożliwia przechowywanie danych cyfrowych różnego typu: dane o nieokreślonej strukturze, grafika, muzyka, obiekty itp.

 

3.Typy baz danych

Bazy danych można podzielić według struktur organizacji danych, których używają:

• Bazy proste:
  • kartotekowe
  • hierarchiczne
• Bazy złożone:
  • relacyjne
  • obiektowe
  • relacyjno-obiektowe
  • strumieniowe
  • temporalne
  • nierelacyjne (NoSQL)

Z wymienionych struktur, w praktyce zdecydowanie najczęściej używane są bazy relacyjne.

Bazy kartotekowe

W bazach kartotekowych każda tablica danych jest samodzielnym dokumentem i nie może współpracować z innymi tablicami. Z baz tego typu korzystają liczne programy typu: książka telefoniczna, książka kucharska, spisy książek, kaset i inne. Wspólną cechą tych baz jest ich zastosowanie w jednym wybranym celu.

Sieciowe bazy danych

Model historyczny, pozwalał tylko na związki binarne; wiele do jeden.

Hierarchiczne bazy danych

Przykładem hierarchicznej bazy danych jest opracowana przez IBM baza IMS (ang. Information Management System).

Bazy relacyjne

W bazach relacyjnych wiele tablic danych może współpracować ze sobą (są między sobą powiązane). Bazy relacyjne posiadają wewnętrzne języki programowania, wykorzystujące zwykle SQL do operowania na danych, za pomocą których tworzone są zaawansowane funkcje obsługi danych. Relacyjne bazy danych (jak również przeznaczony dla nich standard SQL) oparte są na kilku prostych zasadach:

1. Wszystkie wartości danych oparte są na prostych typach danych.
2. Wszystkie dane w bazie relacyjnej przedstawiane są w formie dwuwymiarowych tabel (w matematycznym żargonie noszących nazwę „relacji”). Każda tabela zawiera zero lub więcej wierszy (w tymże żargonie – „krotki”) i jedną lub więcej kolumn („atrybutów”). Na każdy wiersz składają się jednakowo ułożone kolumny wypełnione wartościami, które z kolei w każdym wierszu mogą być inne.
3. Po wprowadzeniu danych do bazy, możliwe jest porównywanie wartości z różnych kolumn, zazwyczaj również z różnych tabel, i scalanie wierszy, gdy pochodzące z nich wartości są zgodne. Umożliwia to wiązanie danych i wykonywanie stosunkowo złożonych operacji w granicach całej bazy danych.
4. Wszystkie operacje wykonywane są w oparciu o algebrę relacji, bez względu na położenie wiersza tabeli. Nie można więc zapytać o wiersze, gdzie (x=3) bez wiersza pierwszego, trzeciego i piątego. Wiersze w relacyjnej bazie danych przechowywane są w porządku zupełnie dowolnym – nie musi on odzwierciedlać ani kolejności ich wprowadzania, ani kolejności ich przechowywania.
5. Z braku możliwości identyfikacji wiersza przez jego pozycję pojawia się potrzeba obecności jednej lub więcej kolumn niepowtarzalnych w granicach całej tabeli, pozwalających odnaleźć konkretny wiersz. Kolumny te określa się jako „klucz podstawowy” (ang. primary key) tabeli.

Bazy obiektowe

W bazach obiektowych dane przechowywane są w strukturach obiektowych (zdefiniowanych jako klasy). Koncepcje akademickie dotyczące baz obiektowych były najbardziej popularne w latach 90. Współcześnie popularność tego tematu zmalała, choć prace badawcze nad nimi nadal trwają, a na rynku pojawiły się obiektowe SZBD (np. Versant, db4o, LoXiM). Prace nad obiektowymi bazami danych ponowiło międzynarodowe konsorcjum OMG.

Bazy relacyjno-obiektowe

Bazy relacyjno-obiektowe pozwalają na manipulowanie danymi jako zestawem obiektów, posiadają jednak bazę relacyjną jako wewnętrzny mechanizm przechowywania danych.

Nierelacyjne bazy danych

Pod pojęciem bazy nierelacyjnej (NoSQL database) najczęściej rozumie się przechowywanie danych w formie listy par obiektów klucz-wartość, w których nie występują powiązania relacyjne między przechowywanymi obiektami. W bazie NoSQL najczęściej nie ma wymagania aby obiekty były jednorodne pod względem struktury. Niekiedy pojecie to używane jest szerzej, do określenia wszelkich struktur danych (niekoniecznie o postaci klucz-wartość) w których nie występują tabele i relacje.

Temporalne bazy danych

Jest odmianą bazy relacyjnej, w której każdy rekord posiada stempel czasowy, określający czas w jakim wartość jest prawdziwa. Posiada także operatory algebry relacyjnej, które pozwalają operować na danych temporalnych (wyciągać historię).

4.Struktura baz danych

 

Zapoznanie się z tabelami, formularzami, kwerendami i innymi obiektami w bazie danych ułatwia wykonywanie wielu różnych zadań, takich jak wprowadzanie danych w formularzu, dodawanie i usuwanie tabel, znajdowanie i zamienianie danych oraz uruchamianie kwerend.
Ten artykuł zawiera podstawowe omówienie struktury bazy danych programu Access. W programie Access jest dostępnych kilka narzędzi, za pomocą których można zapoznać się ze strukturą konkretnej bazy danych. W tym artykule wyjaśniono również jak, kiedy i dlaczego warto ich używać.

 

5. Systemy obsługi baz danych

 

System zarządzania bazą danych, SZBD (ang. Database Management System, DBMS) – oprogramowanie bądź system informatyczny służący do zarządzania bazą danych. System zarządzania bazą danych może być również serwerem bazy danych (SBD) lub też może udostępniać bazę danych lokalnie – na określonym komputerze.

 

Niezbędne mechanizmy

 

• środki do administrowania zapisanymi na nośnikach zbiorami danych,
• środki zapewniające integralność i bezpieczeństwo danych,
• środki pozwalające na odtworzenie zawartości bazy danych po awarii,
• narzędzia programistyczne wykorzystujące język programowania i API,
• dostęp do danych poprzez język zapytań bazy danych np. SQL,
• wielodostępność danych, np. poprzez transakcje,
• środki pozwalające na autoryzację dostępu do danych,
• środki do zarządzania metadanymi,
• środki optymalizujące wykorzystanie pamięci operacyjnej,
• środki optymalizujące czas dostępu do danych, np. indeksy,
• środki do pracy w środowisku rozproszonej bazy danych.

                                                                                                  źródła: www.pl.wikipedia.org 
                                                                                                              www.wmkolasa.up.krakow.pl