Проектування і реалізація внутрішнього рівня БД

Під внутрішнім поданням бази даних сприймається опис бази даних, що близький до фізичної організації даних на носіях інформації ЕОМ. Внутрішнє подання даних ставиться у відповідність концептуальній моделі БД.

При цьому всім структурованим таблицям концептуальної моделі ставляться у відповідність файли (таблиці або масиви даних) внутрішнього рівня подання даних. Всі предметні назви, позначення і терміни замінюються допустимими ідентифікаторами, які будуть використовуватись при розробці програм.

Структура кожної таблиці - це перелік всіх полів з описанням назви, типу, довжини значення, діапазону значень, формули визначення.

Опис полів модельного проекту БД здійснюється у відповідності з характеристиками атрибутів, які подані в таблицях 3.4 і 3.5.

Таким чином, визначення структури таблиць БД відбувається на етапах інфологічного і концептуального проектування, а формування структури - на етапі внутрішнього проектування БД.

У відповідності з визначенням, внутрішній рівень подання даних модельного проекту БД задачі автоматизованого обліку матеріальних цінностей буде представлений у середовищі СУБД такими таблицями: "НАДХОДЖЕННЯ", "ВИТРАТИ", "ЗАЛИШОК" і "СКЛАД".

На даний час існують технології автоматизованого проектування програмного забезпечення, так звані CASE-технології (Computer Assisted Software Enginieering). Прикладами яких можуть бути продукти ERWin Process Modeler (раніше BPWin), ERWin Data Modeler (раніше ERWin), Designer/2000 (Oracle), EasyCASE (Evergreen), Rational Rose та багато інших. CASE-технології дозволяють будувати не тільки ER-діаграми, але й специфічні ключі, індекси, обмеження, SQL-коди для створення об’єктів БД, що дозволяє їх застосовувати для проектування багатовимірних БД.

 

Забезпечення дієздатності підприємства, фірми, банку та можливості їх вижити в сучасних умовах багато в чому залежить не тільки від наявних ресурсів та кадрів, а й від їх рівня забезпеченості сучасними технологі­чними засобами.

Дуже важливою складовою сучасних інформаційних технологій з точки зору реалізації проекту БД є СУБД.

При виборі СУБД виділяють два підходи до її оцінки. Перший підхід пов'язаний з вибором з точки зору користувача, а другий - суто технічний, який пов'язаний з продуктивністю системи.

Враховуючи ці дві точки зору, СУБД можна вибирати на підставі їх аналізу за параметрами, до яких належать:

Загальні характеристики:

· тип ЕОМ і операційне середовище;

· тип логічної моделі бази даних (мережна, ієрархічна або реляційна);

· кількісні обмеження СУБД (максимальне число записів у файлі та його максималь­ний обсяг, максимальне число індексів на один файл БД тощо);

· наявність русифікованої чи україномовної версії;

· фірма-виробник і обсяг оперативної пам’яті для сис­теми;

· необхідність використання постійної пам'яті;

· тип (відкрита, закрита) і мова системи (власна, СІ, Паскаль та ін.);

· кількість версій, що свідчить про попит на систему;

· наявність версії, що підтримує розподілену базу даних.

 

Управління даними:

· можливість підтримувати записи змінної довжини, багатозначні атри­бути і двонапрямлені зв'язки;

· підтримка та автоматизоване ведення словника даних;

· автоматизоване протоколювання роботи системи (фіксація часу, паро­лів користувачів і стану системи при вході в БД і виході з неї, статистика роботи системи тощо);

· наявність засобів контролю з боку системи за внесенням змін з точки зору збереження посилкової цілісності;

· наявність засобів автоматизованого відновлення й захисту інформації (криптографування, шифрування даних тощо);

· наявність засобів автоматизації проектування;

· наявність розвинених діалогових засобів конструювання і засобів роботи з БД.

Засоби підтримки прикладного програмного забезпечення:

· наявність мови запитів на базі SQL чи іншої мови і можливість роботи з сервером БД (SQL-сервером);

· наявність генератора програм і генератора звітів;

· можливість захисту програмного продукту;

· наявність власного редактора;

· можливість підтримувати віконний інтерфейс.

Засоби підтримки роботи в мережі, параметрами яких визначають:

· можливість роботи в глобальній мережі з паралельним обробкам даних (багатопроцесорна);

· можливість роботи в локальній мережі;

· наявність автоматизованих засобів стеження за узгодженістю та ціліс­ністю даних мережі при колективному використанні даних;

· наявність механізму встановлення замків чи виконання захватів при пара­лельному внесенні змін у файли БД;

· механізм стеження за часом виконання транзакцій. Цей механізм необхідний для попередження зависання системи при колективному викори­станні даних. Якщо ліміт допустимого часу для виконання транзакції вичер­пано, то її відмінюють, і БД повертається в початковий стан;

· можливість роботи з нетрадиційними даними в корпоративних мережах (сторінки HTML, повідомлення електронної пошти, зображення, звукові файли, відеокліпи та ін.) та рівень використання (файлова система, архітектура "клієнт - сервер").

Вибір СУБД для практичних додатків визначається наступними чинниками:

1. Наявним базовим програмним та технічним забезпеченням, його конфігурацією, оперативною і дисковою пам'яттю обчислювальної системи.

2. Потребою додатків користувача, що розробляються.

3. Вимогами до продуктивності при обробленні даних.

4. Наявністю в СУБД необхідних функціональних засобів.

 

 

Ринок програмного забезпечення комп'ютерів нараховує різноманітні за функціональними призначеннями СУБД.

До могутніх реляційних СУБД професійного класу належить система PROGRESS (фірми Progress Software Co., США). Вона має вбудовану SQL і власну UGL мови, може працювати на різноманітних програмно-технічних платформах, підтримує архітектуру "клієнт — сервер".

Перспективи розвитку архітектури СУБД пов'язані з розвитком концепції обробка нетрадиційних даних та їх інтеграції, обміну даними з іншими СУБД, багатокористувальної технології в локальних мережах.

З 1996 р. операційна система (ОС) Windows 95 стала стандартом для настільних ПК. Для використання переваг цієї ОС необхідний перехід до використання 32-розрядної СУБД. Найвідомішими з них є СУБД Access (Microsoft), Paradox 7.0 for Windows 95 and Windows NT (Borland).

Це - більш досконалі СУБД, що мають могутню мову для розроблення прикладних програм користувача. До їхніх загальних властивостей належать:

· графічний багатовіконний інтерфейс, що дає змогу користувачеві в діалоговому режимі створювати таблиці, форми, запити, звіти і макроси;

· спеціальні засоби, які автоматизують роботу (Майстри (Wizards) в Access та Експерти (Experts) в Paradox);

· можливість роботи в локальному режимі або в режимі клієнта на робочій станції;

· використання об'єктної технології OLE2 для впровадження даних різної природи (текстів, електронних таблиць, зображень) у БД;

· наявність власної мови програмування.

Однією з найважливіших тенденцій розвитку СУБД є розроблення універсальної СУБД, здатної інтегрувати в базі традиційні та нетрадиційні дані - тексти, рисунки, звук і відео, сторінки HTML та ін. Це є особливо актуальним для Web.

При побудові такої СУБД використовують два підходи: об'єктно-реляційний - вдосконалення наявних реляційних СУБД й об'єктний.

Шляхом створення об’єктно-реляційних СУБД пішли такі фірми, як IBM, Informix, Oracle.

Фірмою IBM розроблено об'єктно-реляційну СУБД DB2 для ОС АІХ та OS/2. На початковому етапі фірма Oracle випустила реляційний засіб Oracle Universal Server, що інтегрує СУБД Oracle 7.3 і спеціалізовані сервери (Web, просторових даних, текстів, відео повідомлень) та підтримує дані в різних сховищах. В об'єктно-реляційний СУБД Oracle 10 мають бути інтегровані реляційні та нетрадиційні типи даних. Фірма Informix створила об'єктно-реляційну СУБД Universal Server.

Корпорація Microsoft зробила ставку на об'єктно-орієнтований інтерфейс OLEDB, що забезпечує доступ до даних Microsoft SQL Server (реляційна СУБД). Фірма SyBase орієнтується на використання спеціалі-зованих серверів, а інтеграцію даних має намір провести іншими засобами, тобто йде шляхом створення об'єктно-реляційної СУБД Adaptive-Server.

Інформаційні сховища на основі СУБД з паралельним обробкам розраховано на багатопроцесорні системи. Такі СУБД за типом архітектури можуть бути без поділу ресурсів і зі спільним використанням дискового простору. У першому випадку за кожним із процесорів закріплюються виділені області пам'яті та диски, що забезпечує високу швидкість обробка даних. У другому випадку оперативна пам'ять і місце на диску розподіляються між усіма процесорами.

Прикладами СУБД без поділу ресурсів є системи: DB 2 (IBM), Informix Online Dynamic (Informix), Navigation Server (Sybase). СУБД зі спільним використанням пам'яті є система Adabas D 6.1 (Software AG). У СУБД Oracle 7.2 забезпечується краще перенесення інформації на різні платформи. Вибір СУБД доцільно здійснювати не тільки за типом архітектури та якістю зовнішнього інтерфейсу, а й передусім на основі функціональних можливостей. Суттєвим критерієм вибору є здатність обробка складних запитів (і швидкість обробка), можливість перенесення даних між платформами.

Дана СУБД є одним з компонентів досить розповсюдженого сімейства офісних додатків Microsoft Office 2000 і на сьогодні - одним з самих популярних настільних (desktop) додатків для роботи з реляційними базами даних, що пов’язано із наявністю в СУБД широкого діапазону засобів для введення, аналізу й представлення даних.

У СУБД Access 2000 підтримується реляційна модель даних. Процес створення реляційної БД містить розроблення схеми даних, що наочно відображає таблиці та зв'язки між ними. СУБД орієнтовано на роботу з об'єктами, до яких належать таблиці БД, форми, запити, звіти, макроси і модулі. Конструювання форм, запитів та звітів може здійснюватися в діалоговому режимі, а також за допомогою майстрів.

Система має набір вбудованих панелей інструментів, що забезпечує зручний інтерфейс користувача при виконанні робіт у кожному з режимів БД. Ці панелі виводяться у вікні Access за умовчуванням відповідно до обраного режиму роботи.

Стандартна панель інструментів забезпечує швидкий доступ до найчастіше виконуваних команд.

Макроси і модулі можуть застосовуватися для створення додатків за допомогою мови програмування Visual BASIC for Application (VBA). Форми з командними кнопками, пов'язаними з макросами або процедурами VBA, дають змогу створити власний інтерфейс користувачу для управління додатком.

При встановленні СУБД Access 2000 в локальну мережу можливе створення багатокористувальної БД, до якої одночасно мають доступ кілька користувачів. Система стежить за розмежуванням доступу різних користувачів до БД і забезпечує захист даних при одночасній роботі користувачів з одними й тими самими даними.

Остання версія СУБД Access суттєво відрізняється від попередніх. Вона містить нові засоби публікації: новий тип об’єктів – сторінки доступу до даних (Data Access Pages), що забезпечують функціональність стандартних форм ті звітів Access. Вони можуть публікуватись на Web-сервері і пересилатися по електронній пошті.

Нова версія Access має значно більшу ступінь сумісності з іншими компонентами Microsoft Office 2000. Це стосується і інтерфейсу, і середовища програмування: єдине інтегроване середовище VBA (інструментарій, принципи роботи, синтаксис мови) стало однаковим для всіх додатків Office.

Access 2000 використовує вдосконалену версію процесора обробки даних – Microsoft Jet 4.0, яка забезпечує:

· підтримку Unicode, що дало змогу в базах даних одночасно застосовувати символи декількох національних алфавітів;

· блокування даних на рівні записів;

· підвищену продуктивність;

· вбудовану підтримку інтерфейсів OLE DB та розширений синтаксис мови SQL.

Новий процесор обробки даних Microsoft Data Engine (MSDE) – другий базовий механізм управління даними, альтернатива Jet 4.0. Він забезпечує збереження даних у форматі Microsoft SQL Server 7.0. Використовуючи MSDE, розробники можуть створювати додатки, що легко переносяться на платформу Microsoft SQL Server.

Microsoft Access 2000 дозволяє напряму приєднуватися до баз даних SQL Server за допомогою технології OLE DB, що покращує показники швидкодії клієнтських додатків та спрощує процес їх розробки. СУБД Access 2000 випускається як у якості самостійного продукту, так і у складі декількох редакцій комплекту Microsoft Office 2000: Professional, Premium, Developer.

Програма Access 10.0 (2002) - це версія програми, орієнтована на створення настільних і клієнт-серверних застосувань. В ній за умовчанням збережена зворотна сумісність файлів з Access 2000, але вона має і ще один формат для створення і роботи з великими базами даних.

Основна мета при розробці Access 2002 полягала в спрощенні побудови і застосування баз даних. Ця мета була досягнута завдяки наданню користувачам широкого кола засобів, що дозволяють легко відшукувати і застосовувати велику частину можливостей продукту. До них можна віднести: можливість мовного введення як для формування, так і для сценаріїв оперативного управління, можливість багатократної відміни в конструкторі дій і відновлення результатів скасованої дії при роботі з таблицями, запитами, формами, звітами і т.д.

Другою метою розробки Access 2002 було спрощення доступу до важливої інформації та її аналізу, незалежно від місця розташування відповідних даних. У застосуванні Access 2002 розширені можливості користувача з доступу до інформації баз даних корпоративного рівня, наприклад Microsoft SQL Server. Крім того, у версії вдосконалені засоби аналізу користувачами цих даних за допомогою динамічних зведених таблиць і зведених діаграм, а також - за допомогою сторінок доступу до даних, що дозволяють користувачам поширювати застосування корпоративних баз даних в Інтернеті.

Одне з головних нововведень в Access - можливість імпорту і експорту в XML для передачі по мережам Internet/Intranet. За допомогою застосування Access 2002 можна публікувати дані в Інтернеті, застосовуючи мову XML/XSL, що є Інтернет-стандартом. Користувачі можуть експортувати звіти, форми, таблиці і запити Access у вигляді XML-документа. Це надає користувачам можливість проглядати форми і звіти, створені в Access, в будь-якому браузері, що підтримує стандарт HTML 4.O. Існують і деякі додаткові переваги, пов'язані з підтримкою мови XML:

· з'явилася можливість створювати фрагменти реляційних баз даних або повністю реляційні бази, просто імпортуючи їх XSD-схеми з Інтернету;

· розробник може створювати XSLT-документи (призначені для перетворення даних), які дозволяють переміщати дані в різних форматах між джерелами сервера SQL Server;

· функція генерації звітів Access Report Writer дозволяє розробникам створювати звіти, доступ до яких може здійснюватися через Інтернет;

· можливість створення Web-презентацій, що виконуються як на сервері, так і на клієнті;

· при створенні звіту з даними, що рідко змінюються, розробник може застосувати XML-документ без активного підключення до сервера.

Традиційно кожна нова версія Access вимагала оновлення файлової системи Jet. Проте Access 10.0 2002 і Access 11.0 2003 в цьому плані є виключенням. Для того, щоб забезпечити зворотну сумісність, як формат за умовчанням для документа, що створюється в Access 2002 і Access 2003, вибраний формат файлів Access 2000.

Для нових баз даних і проектів Microsoft Access є два варіанти формату за умовчанням: Access 2000 і Access 2002. Формат, що задається за умовчанням, вибирається у вкладці Інші (Advanced) діалогового вікна Параметри (Options).

Так само як і в Access 2000 і Access 2002, в Access 2003 можна зберігати. mdb -файлы, що містять тільки дані, у форматі Access 97. У цьому форматі не варто зберігати клієнтські.mdb- файлы, які були створені у версіях Access 200* і містять форми, звіти, макроси і модулі, оскільки, починаючи з версії Access 2000, до цих об'єктів були внесені необхідні зміни.

Тим, хто переходить від використання Access 97 відразу до Access 2003, доведеться конвертувати.mdb -файлы у формат Access 200* перед тим, як відкрити їх в режимі конструктора.

Конвертовані клієнтські. mdb -файлы продовжують з'єднуватися з серверними (що містять тільки дані). mdb -файлами програми Access 97.

Формати файлів Jet і проектів Microsoft Access (ADP — Access Data Project) програми Access 2002 призначені головним чином для того, щоб поліпшити виконання дуже великих проектів Access. Access 2002 також підтримує декілька нових властивостей, подій і методів для традиційних об'єктів Access і сторінок доступу до даним.

Access 2000 ігнорує будь-які специфічні для Access 2002 установки, які були зроблені в інтерфейсі користувача. Якщо VBA-код звертається до елементів, введених тільки в Access 2002, то в Access 2000 застосування не запуститься із-за відмінностей в типах бібліотек для цих двох версій.

Якщо клієнтське застосування не є дуже великим і не використовує деякі властивості, події, методи або VBA-функції, введені в Access 2002, можна продовжувати використовувати формат Access, що задається за умовчанням, 2000. У всіх прикладах, приведених нижче, використовується формат Access 2000.

 

СУБД Access 2007 дозволяє швидкий пошук інформації й прості прийоми створення звітів за допомогою поліпшеного інтерфейсу й інтерактивних засобів, що не вимагають глибоких знань в області баз даних. Вона забезпечує можливість легко розпочинати роботу зі створення баз даних на основі великого набору прототипів, вносити в них зміни й адаптувати до потреб користувача.

Можна виділити наступні групи нових можливостей СУБД Access 2007:

· відстеження швидкого початку роботи з СУБД Access 2007;

· спільне використання інформації;

· створення й обробка інтегрованих звітів в СУБД Access 2007;

· керування й перевірка конфіденційних даних.