Файловые системы как предшественники баз данных

Содержание

Слайд 2

Файловые системы реализуют децентрализованный подход к хранению и обработке информации, необходимой

Файловые системы реализуют децентрализованный подход к хранению и обработке информации, необходимой

для функционирования некоторой организации.

Эта децентрализация обусловлена тем, что разные структурные подразделения (бухгалтерия, деканат, библиотека, здравпункт и т.п.) выполняют различные функции и, соответственно, пользуются разными видами данных.

Слайд 3

Файловая организация информационного обеспечения

Файловая организация информационного обеспечения

Слайд 4

Недостатки файловых систем Наличие избыточности, т.к. некоторые однотипные данные повторяются в

Недостатки файловых систем

Наличие избыточности, т.к. некоторые однотипные данные повторяются в разных

файлах
Из-за этого неэкономно расходуются ресурсы памяти, а также возникают противоречия (несоответствия) для отдельных элементов данных (т.е. может нарушаться целостность данных)
Данные разделены и изолированы друг от друга, поэтому невозможен прямой доступ к ним для получения обобщенной информации.
В большинстве случаев приходится создавать временный файл, объединяющий исходные файлы.
Слайд 5

Жесткая зависимость программ от данных: при реорганизации файла данных приходится изменять

Жесткая зависимость программ от данных: при реорганизации файла данных приходится изменять

соответствующую программу, т.к. она написана под конкретную структуру файла.

Несовместимость форматов отдельных файлов и использование несогласованных средств программирования при создании приложений для работы с этими файлами.
Фиксированный набор запросов, которые изначально заложены в приложения на этапе их создания, и отсутствие универсальных средств для расширения этого набора.

Слайд 6

Парадоксы действительности Несмотря на перечисленные недостатки, файловые системы до сих пор

Парадоксы действительности

Несмотря на перечисленные недостатки, файловые системы до сих пор находят

применение в некоторых организациях, обеспечивая локальную («кусочную», «островную», «лоскутную») автоматизацию их деятельности.
В этом случае можно легко расширять сферу автоматизации путем приобретения недорогих обновленных или дополнительных подсистем (либо их самостоятельной разработки).
Часто создается иллюзия постоянного прогресса (особенно с учетом необходимости разрешения нескончаемых проблем по налаживанию «мостов между островами»).
Слайд 7

Однако, если честно посчитать все затраты по сопровождению такого «зоопарка», а

Однако, если честно посчитать все затраты по сопровождению такого «зоопарка», а

также учесть многочисленные неудобства для пользователей, то быстро выясняется, что экономия средств практически отсутствует и давно пора переходить на систему с централизованным управлением данными.
Слайд 8

Централизованное управление данными

Централизованное управление данными

Слайд 9

Основой централизованного управления данными является база данных (БД) как набор структурированных

Основой централизованного управления данными является база данных (БД) как набор структурированных

и логически взаимосвязанных данных, которые удовлетворяют информационные потребности большого количества пользователей.

Как единое хранилище сведений, которые одновременно используются представителями разных подразделений в составе организации (фирмы), БД является общим корпоративным ресурсом.
Вместо разрозненных файлов с избыточными данными, в которых могут присутствовать противоречия, здесь все данные собраны вместе, причем каждый элемент данных имеется в единственном экземпляре.

Слайд 10

Принципиальным моментом является то, что в базе данных хранятся не только

Принципиальным моментом является то, что в базе данных хранятся не только

рабочие данные, но и их описание.

Элементы описания данных принято называть метаданными (meta-data), т.е. данными о данных.
Метаданные выступают в виде системного каталога (словаря) данных.
Именно эти элементы БД обеспечивают независимость приложений от организации (структуры и формы хранения) данных.

Слайд 11

Для повышения эффективности работы с хранилищем данных предусматривается система управления базой

Для повышения эффективности работы с хранилищем данных предусматривается система управления базой

данных (СУБД).

СУБД — это программные средства, которые позволяют:
создать БД в соответствии с имеющимся описанием ее структуры, а затем
поддерживать БД в рабочем состоянии, осуществляя контролируемый доступ к данным со стороны пользователей.

Слайд 12

Предоставление контролируемого доступа к БД означает следующее: защита от несанкционированного доступа

Предоставление контролируемого доступа к БД означает следующее:

защита от несанкционированного доступа (разграничение

полномочий и прав доступа к данным, защита паролем, шифрование данных);
автоматическая поддержка целостности данных, что обеспечивает постоянное отсутствие противоречий между отдельными элементами данных;
управление совместным доступом к данным при параллельной работе приложений;
восстановление БД при нарушениях ее целостности в результате аппаратных сбоев или программных ошибок.
Слайд 13

Языковые средства СУБД При создании БД используются директивы языка определения данных

Языковые средства СУБД

При создании БД используются директивы языка определения данных (Data

Definition Language — DDL). Язык DDL позволяет:
указать структурную организацию данных (например, структуру таблиц для хранения отдельных наборов данных);
задать типы данных и ограничения на допустимые значения.
Слайд 14

Инструменты для обращения к данным представлены директивами языка манипулирования данными (Data

Инструменты для обращения к данным представлены директивами языка манипулирования данными (Data

Manipulation Language — DML).

Для любой СУБД работа с данными сводится к выполнению следующих операций:
INSERT — добавление новых элементов данных;
DELETE — удаление существующих элементов данных, которые стали ненужными пользователям;
UPDATE — обновление значений для существующих элементов данных;
SELECT (SEARCH) — выбор (поиск) данных по заданному признаку (критерию).

Слайд 15

Язык DML часто называют языком запросов, поскольку все перечисленные операции манипулирования

Язык DML часто называют языком запросов, поскольку все перечисленные операции манипулирования

данными выполняются с помощью запросов соответствующих типов:

запросы на добавление;
запросы на удаление;
запросы на обновление;
запросы на поиск.
Наличие такого языка снимает ограничение файловых систем, когда пользователь имеет дело только с фиксированным набором запросов, заложенных в приложение при его разработке.