Сторінка
1

Концепція баз даних – закономірний результат розвитку автоматизованих інформаційних систем

План

1. Етапи розвитку автоматизованих інформаційних систем.

2. Суть концепції баз даних.

3. Основні вимоги до БД та СУБД.

4. Переваги застосування базових даних у порівнянні з файловою системою.

5. Недоліки використання БД та СУБД порівняно з файловою системою.

КОНЦЕПЦІЯ БАЗ ДАНИХ – ЗАКОНОМІРНИЙ РЕЗУЛЬТАТ РОЗВИТКУ АВТОМАТИЗОВАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Широке використання ЕОМ призвело до авто­матизації обробки і використання ве­личезної кількості інформації у різ­них галузях діяльності людини. Ще в початковий період розвитку автома­тизованих інформаційних систем (АІС) на основі ЕОМ першого і друго­го поколінь (кінець 50-х—початок 60-х років) різні організації почали накопичувати і зберігати дані про ці­каві для них предметні області. Дані або були «зашиті» безпосередньо в програми, або програми мали змогу вибирати ці дані тільки з жорстко фіксованих (визначених усередині про­грами) пристроїв (носіїв інформації).

Другий етап розвитку АІС (60-ті—початок 70-х років) фахівці пов'язують із винаходом так званих файлових систем, що забезпечують неза­лежність розміщення наборів даних, у яких міс­титься інформація, від конкретних фізичних носіїв (так звана фізична незалежність даних і програм). Однак, кожна така програма була роз­рахована на роботу тільки з файлами визначено­го формату, тобто зберігалася залежність про­грам від структури даних у файлах (логічна вза­ємозалежність програм і даних).

Сформований у той період підхід до побудови АІС полягав у автоматизації окремих процесів з предметної області або, як кажуть, у створенні кількох слабко взаємозалежних локальних про­грамних додатків. У міру виникнення нових по­треб у збереженні й обробці даних створювалися все нові й нові програмні додатки з необхідними для них файлами. Часто нові прикладні програ­ми створювалися з обліком уже існуючих файлів.

Користувачі АІС поступово усвідом­лювали необхідність централізації управління даними і програмними до­датками. Розуміння цієї необхідності приходило різними шляхами.

По-перше, користувачі АІС швид­ко виявили, що необхідну для ухвалення та прийняття рішення інформа­цію не дуже легко отримати. Щоб виконати запит на інформацію, необхід­но було написати програму, здатну обробити кілька файлів інших про­грам, здійснюючи перетворення фор­матів, сортування та вибірку інформації. Відразу виникала проблема інтеграції різномовних про­грам, тому що файли програм, написаних однією мовою програмування (наприклад, РL/1 або FORTRAN), не могли безпосередньо використо­вуватися програмами, що були написані іншими мовами програмування. У таких умовах швидко отримати відповідь на заздалегідь непередбаче­ний запит було практично неможливо. Дуже часто користувачі навіть були змушені відмовитися від запиту тому, що за час, протягом якого могла бути отримана відповідь, вона ставала непотріб­ною або тому, що цінність інформації не відпові­дала витратам на її отримання.

По-друге, використання АІС стримувалося отриманням найчастіше суперечливих відповідей на запити. Суперечливість виникала через надмірність даних, що призводила до того, що різні версії одного елемента даних у різних фай­лах могли знаходитися на різних стадіях онов­лення. Складно було підтримувати несуперечливість, узгодженість і цілісність даних. Обчис­лювальні ресурси, такі, як пам'ять і машинний час, витрачалися нераціонально.

По-третє, під час зміни структури записів де­якого файла в інтересах удосконалення одного програмного додатка, необхідно було вносити зміни у всі інші прикладні програми, що працю­ють із цим файлом. Таким чином, проявлялася логічна залежність програм від даних.

Додавання елемента даних "Р" до записів файла з номером 2, необхідного для роботи прикладної програми ПП3, породжувала необхідність доопрацювання у двох інших програмах—ПП1 та ПП2. Відомо, що модернізація вже використовуваних про­грам— справа складна і тонка, а іноді й немож­лива через відсутність текстів програм і/або ав­торів їх розробки. В останньому випадку дово­дилося або розробляти нову, аналогічну за функціями програму, або взагалі відмовлятися від внесення змін у дані. Ці обставини суттєво стри­мували розробку нових програмних додатків і спричинили величезні витрати коштів на супро­від і розвиток АІС.

Усвідомлення значимості, даних, необхід­ності централізованого управління ними і праг­нення розв'язатити наведені вище проблеми розвитку АІС призвели до виникнення нової концепції спільного використання даних—кон­цепції баз даних.

Таким чином, основною причиною законо­мірного виникнення концепції баз даних є праг­нення підвищити гнучкість автоматизованих інформаційних систем, тобто зробити їх менш залежними від змін вимог до АІС з обробки ін­формації і більш придатними для розвитку і по­дальшої модифікації.

Насамперед про­голосимо основні ідеї, що лежать в основі концеп­ції бази даних:

1. Ізолювати будь-яку прикладну програму від впливу змін в інших програмах через спільні дані шляхом розмежування логічних записів, що використовуються прикладними програма­ми, від записів, що реально (фізично) запам'ято­вуються на магнітних носіях.

2. Усунути надмірне дублювання даних.

3. Централізувати управління даними.

Отже, суть концепції баз даних полягає в інте­грованому збереженні й диференційованому ви­користанні прикладними програмами всієї ін­формації про об'єкти предметної області, що пре­дставляють певний інтерес для організації. За та­ких умов, з одного боку, формати представлення даних описуються на логічному (зрозумілому) для кожної програми рівні, але, з іншого боку, усі інші дані, що зберігаються у базі даних і не мають ніякого відношення до певної прикладної програми, є для неї "прозорими". Це означає, що їхню присутність програма не відчуває.

Тобто всі дані розміщуються в єдиному схови­щі. Користувачі АІС мають можливість звертати­ся до будь-яких даних, що їх цікавлять. Ті самі дані можуть бути в різних комбінаціях і по-різно­му представлені відповідно до потреб користува­чів (прикладних програм). Це забезпечується за рахунок занурення бази даних у спеціальне про­грамне середовище, що виконує функції доступу і перетворення структур даних, і назива­ється системою управління базами даних (СУБД).