Рамиля Латыпова - Базы данных. Курс лекций. Учебное пособие

Таким образом, таблица – это основа реляционной БД. Это логическая структура, физическое представление может быть каким угодно.

Кроме того, реляционные БД используют еще ряд объектов. К ним относятся:

1. Формы – позволяют ограничить объем информации, отображаемой на экране, и представить ее в оптимальном виде. Формы используются для просмотра данных и ввода их в таблицы. С помощью мастера форм можно легко создать форму, поместив в нее поля исходной таблицы в соответствии с одним из шаблонов. С помощью конструктора можно создать форму любой степени сложности;

2. Отчеты – используются для отображения информации из БД. Они также могут строиться с использованием мастера или конструктора. В отчете можно сгруппировать поля исходной таблицы, добавить вычисляемые поля, сделать нужное оформление;

3. Формы и отчеты иногда называют конструкторскими объектами. Они могут включать в себя элементы управления, такие как надписи, прямоугольники, линии, рисунки, выключатели, флажки и т. п.;

4. Запросы – это средства извлечения информации из БД. Данные могут извлекаться из нескольких таблиц одновременно, т. е. связи между таблицами могут устанавливаться в момент исполнения запроса. Это упрощает разработку БД;

5. Макросы – предназначены для выполнения часто исполняемых операций. Каждый макрос содержит одну или несколько макрокоманд. Каждая макрокоманда выполняет определенное действие (открытие формы, печать отчета и т. п.);

6. CASE-средства (Computer-Aided Software Engineering) – это программы для разработки структуры БД в виде диаграмм и автоматической генерации БД на их основе.

Для построения запросов к реляционным БД был разработан язык SQL (англ.: Structured Query Language – язык структурированных запросов). SQL получил характер промышленного стандарта. Его поддерживают все современные БД. При переходе с одной БД на другую разработчик имеет дело с одним и тем же языком SQL. Это позволяет не вникать в детали низкоуровневого доступа к данным, а учитывать только логическое описание БД. SQL является языком более высокого уровня, чем обычные языки программирования.

Операторы SQL выполняются на уровне множеств. Этот язык является декларативным, т. е. пользователь описывает, что ему нужно получить, но описывает алгоритм, при помощи которого это можно сделать. Процедура получения решения строится без участия пользователя [7].

В задачах обработки информации, основанных на системах баз данных, существуют два варианта расположения данных: локальный и удаленный . Соответственно, существуют «локальные», или «персональные», БД, а также промышленные, или серверные, БД.

К локальным БД относятся Paradox, dBase, Access, FoxPro и др. БД Access занимает особое положение, потому что входит в состав распространенного пакета Microsoft Office. Локальные данные, как правило, располагаются на жестком диске компьютера, на котором работает пользователь, и находятся в монопольном ведении этого пользователя. Пользователь при этом работает автономно, не завися от других пользователей и никоим образом не влияя на их работу.

К серверным БД относятся Oracle, Sybase, SQL Server и др. Удаленные данные располагаются вне компьютера пользователя – на файловом сервере сети или на специально выделенном для этих целей компьютере.

Всего можно выделить три архитектуры серверных БД:

1. Архитектура «файл-сервер»;

2. Архитектура «клиент-сервер»;

3. Многозвенная архитектура.

При работе с локальными БД режим однопользовательский.

В стандартной файл-серверной архитектуре данные, располагаясь на файл-сервере, являются, по сути, пассивным источником. На компьютере пользователя запускается копия приложения. При этом, поскольку обработка данных осуществляется на компьютере пользователя, по сети передается вся необходимая для этой обработки информация, хотя интересующий пользователя объем данных может быть намного меньше пересылаемого. Например, если пользователя интересуют все работники какого-либо предприятия, участвующие в конкретном проекте, его приложение получит сначала информацию обо всех работниках и обо всех проектах из базы данных и только после этого произведет требуемую выборку.

Кроме того, вся ответственность за получение, обработку, а также за поддержание целостности БД лежит на пользователе. Данные, с которыми работает пользователь, время от времени обновляются из реальной БД, расположенной на файл-сервере. При этом изменения, которые вносит один пользователь, могут быть на протяжении какого-то времени неизвестны другим пользователям. Поэтому возникает проблема блокировки одновременного доступа к данным разных пользователей [12].

Исторически на персональных компьютерах использовался именно этот подход – как более простой в освоении. Однако большой объем передаваемых по сети данных быстро «забивает» сеть уже при небольшом числе пользователей, существенно ограничивая возможности роста. Этот основной и самый существенный недостаток заставил искать способы уменьшения нагрузки на сеть.

В архитектуре клиент-сервер для обработки данных выделяется специальное ядро – так называемый сервер баз данных , который принимает на себя функции обработки запросов пользователей, именуемых теперь клиентами . Сервер баз данных представляет собой программу, выполняющуюся, как правило, на мощном компьютере. Приложения-клиенты посылают с рабочих станций запросы на выборку (вставку, обновление, удаление) данных. При этом сервер выполняет всю «грязную» работу по отбору данных, отправляя клиенту только требуемую «выжимку». Если приведенный выше пример перестроить с учетом клиент-серверной архитектуры, то приложение-клиент получит с сервера в качестве результата список только тех работников, которые участвуют в заданном проекте.

Такой подход обеспечивает решение трех важных задач:

1. Уменьшение нагрузки на сеть;

2. Уменьшение требований к компьютерам-клиентам;

3. Повышение надежности и сохранение логической целостности базы данных.

Действительно, теперь сервер БД (в случае реляционных баз данных называемый SQL-сервером) возвращает клиентскому приложению только «выжимку» того, что он просмотрел в базе, а она («выжимка») в общем случае действительно составляет малую часть от общего объема. Поэтому в сети не наблюдается резкого увеличения нагрузки при увеличении числа клиентов. Клиентские же приложения могут выполняться на менее мощных (по сравнению с сервером) компьютерах благодаря тому, что им практически не требуется выполнять никакой дополнительной обработки полученных от сервера результатов запроса (хотя, конечно, это не запрещено). Побочным эффектом уменьшения нагрузки на сеть является повышение скорости выполнения приложений клиентов. Кроме того, система легче масштабируется – легче и дешевле заменить один сервер на более мощный, чем десятки рабочих станций.