Транслирование концеп. модели (адаптация) в " совместимую область с выбраннной СУБД.
Логическая модель — версия концеп. модели, которая может быть обеспечена конкретной СУБД. Логич. модель отбражается в физическую память.
Внешние модели — юзерам выделяются подмножества этой логич. модели.
Внутренняя модель — физмческая модель, специфицирующая размещение данных, методы доступа, технику индексации.
Логич. модель обуславливается требованиями к СУБД, поэтому при замене СУБД она также изменяется.
(схема №1)
Концеп. модель — требования отдельных юзеров. Логич. модель — версия концеп. модели, которая может обеспечивать СУБД. Внут. модель — физическая модель, учитывающая размещение данных, методы доступа, индексирование.
Словарь данных (СД).
СД — централизованное хранилище сведений об объектах, составляющих их элементов данных, взаимосвязями между объектами, их источниках, значениях, использованиях и форматах представления. Служит средством, которое представляет единообразную инф. обо всех ресурсах данных. СД — стандарт БД.
СД включает функции: 1) устанавливает связи с другими юзерами; 2) осущ. эффективное управление данными при изменении последних; 3) уменьшает избыточность и противоречивость данных; 4) определяет степень влияния изменений в элементах данных на всю БД; 5) централизованное управление элементами данных.
СД содержит сведения о других категориях данных (группы элементов данных, БД и перекрестные ссылки на элементы и группы данных). Отслеживает каждую программу, которая в каждый момент использует какие-то данные.
Требования к БД с точки зрения конкретного юзера: 1) должна удовлетворять актуаль. инф. потребностям; 2) должна работать в реальном времени производительности; 3) должна удовлетворять требованиям конечных юзеров; 4) должна легко расширяться при реорганизации и при расширении предметной области; 5) должна легко модифицироваться при изменении Hard & Soft Среды (адаптивность); 6) данные должны до их загрузки в БД проверяться на достоверность; 7) доступ к данным по приоритету.
БД как автоматизированная система.
БД как оперативная компонента включает два конструктивных элемента: 1) БД; 2) СУБД.
Процесс обработки данных СУБД не является очевидной задачей, так как включает в себя многоэтапность и мультизадачность в зависимости от постановки задачи.
Составляющие БД:
(схема №2)
Языковые средства БД.
(схема №3)
Языковые средства предназначены: 1) для общения юзеров разных классов с БД; 2) служат для описания различных компонентов БД, а иногда и внешних по отношению к банку элементов, находящихся с ними в взаимодействии, а также обращение к нужным частям БД.
Языки описания данных (ЯОД) классифицируют в зависимости от своего значения.
Схема — описания состава и логич. организации БД, а соответствующий язык — язык описания схем.
Подсхема — описание части БД, представляющей интерес для определенного юзера (различные приложения).
Язык описания хранимых данных — среда хранения БД и соответствующая отображаемой схемы в память и описанная на данном языке.
Кроме языковых средств, предназначенных для описания БД, в состав некоторых БД входят специальные языковые средства для описания внешних к БД инф-ных совокупностей (языки описания входной информации, языки описания выходных сообщений). Особое место в языках общения с БД занимают языки общения с БД. В зависимости от сосбенностей БД языковые средства, их синтаксические и семантические свойства, способы реализации, круг лиц, на который они ориентированны могут изменяться в широком диапазоне ( от языков программирования высокого уровня до языков, ориентированных на конечного юзера “псевдо-языки”). СУБД, требующие написания прикладных программ на универсальных языках программирования включают в свой состав языки манипулирования данными (ЯМД), которыми программист пользуется для организации передачи данных между его собственным процессом и БД. ЯМД является полным языком, он опирается на включающий язык (базовый язык программирования “входной язык”), то есть из различных программ, написанных на процедурных языках программирования. Для юзеров в БД разработаны специальные языки запросов. БД обеспечивает различные режимы работы с информационной системой. При общении с БД широко используется режим диалога, для поддержания которого предназначены языки ведения диалога (постоение сценариев, запросов и так далее).
Схема взаимодействия компонентов БД:
(схема №4)
Схемы, подсхемы и схемы хранения проектирования и описания на ЯОД в соответствии с методическими указаниями, приоритет (1). Эти описания переносятся на HDD, вводятся в систему (2) и переводятся в объект и загрузочные представления (3), которые хранятся в соответствующей библиотеке. После этого подготавливаются и вводятся в систему входные данные (4) и производится загрузка БД (5). Запросы БД формируются на языке общения с БД (6) и вводятся в систему (7). Выходом из БД (8) являются выходные данные в процессе запроса, диагностические сообщения о работе базы (сбои, отказы, устранение их). Архивы — сохранение и комплексный анализ предшествующих наработок, статистика общения с базой.
Архитектура БД с адаптивной моделью.
Модель данных отражает для юзера информационное содержание БД. Записи модели создаются на момент, когда они затребуются прикладной программой (чтение из БД и тд.). СУБД реализует отображение (прямое или обратное). Модель данных Û Хранимая БД.
Модель представления хранимых данных — внут. модель БД.
Внешняя млдель Û Концеп. модель Û Внут. модель Û Физическая модель.
Общая схема обмены информацией в БД:
(схема №5)
Уровни моделей.
В " БД отражается инф. об опреденной предметной области (часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования и отражаемая в инф-онной системе). В автоматизированных инф. системах предметные области представляются моделями нескольких уровней.
(схема №6)
Даталогич. модель—модель данных логич. уровня, поддерживаемая средствами СУБД.
Эта модель престав собой отображение логических связей между элементами данных, строится с учетом ограничений конкретной СУБД. В БД предпологается интегрированное хранение данных, поэтому необходима соответствующая модель предметной области.
Инфологич. модель предметной области — описание предметной области, выполненное без орентации на используемые в дальнейшем программы и технические средства.
Для привязки даталогич. модели к среде хранения используется физическая модель. Модель каждого из последующих уровней строится на основе фиксированных характеристик моделей предыдущих уровней.
Выделение моделей: 1) разделить сложный процесс отображения предметной области БД на несколько более простых отображений; 2) обеспечить специализацию БД; 3) обеспечить предпосылки автоматизации.
Глобальные модели отображают точку зрения АБД. Локальные модели — взгляды различных юзеров. Концеп. модель обеспечивает интегрированное представление предметной области.
Роль подсхемы. Наличие подсхем в архитектуре современных СУБД имеет большое значение. При обращении к БД юзеру надо знать ее логич. структуру, наличие подсхемы защищает данные. Соответствие состава и структуры требованиям юзера увеличивает независимость программ от данных, обеспечивается возможность применения различных языков программирования.
Классификация БД.
БД являются сложными системами, объединяющими разнотипные компоненты и выполняющие различные функции. Классификация БД производится как с точки зрения системы в целом, так и по отдельным характеристикам подсистем в отдельности. По используемому языку общения юзера с БД различают системы с базовым языком (открытые системы) и с собственным языком (замкнутые системы).
В открытых системах для обращения к БД используется язык программирования, расширенный операторами ЯМД, что требует непосредственного знания языка при общении с БД. Основной целью на этом этапе Þ автоматизация процесса написания программ для общения с БД (автоматический синтез программ для общения с БД). Связи с применением открытых систем при большом разнообразии типов запросов эффективным является реализация не регламентированных по содержанию запросов. Системы с базовыми языками требуют от программиста знание логической структуры той части БД, к которой он имеет непосредственный доступ.
Замкнутые СУБД имеют собственные самостоятельные языки общения юзеров с БД. Они позволяют обходиться без прикладных программистов и обеспечивать непосредственное общение с БД в режиме вопрос - ответ или в диалоговом режиме. Жесткой границы между открытыми и замкнутыми системами не $. В настоящее время в связи с широким развитием работ по автоматизации проектирования инф-ных систем с реализацией тенденции программирования без программистов все разработанные системы все больше наделяются свойствами замкнутых систем.
В зависимости от особеностей моделей поддерживаемых БД различают следующие системы: системы со структурированными, неструктурированными и частично структурированными БД. Системы со структурированной БД ориентированы на предварительную классификацию объектов реального мира на установление свойств и связей, которые будут фиксироваться в БД, а также на предварительное определение форматов для хранения данных. Структурированные БД называются также форматированными или БД с детерминированной схемой. БД с детерминированной схемой удается представить как массовые предсказуемые события в предметной области. В системах с неструктурированной БД совокупность видов свойств и видов взаимосвязей объекта с другими объектами определяется только в момент появления каждого реального объекта в поле знания СУБД.