🗊Презентация Функциональность и архитектура СБД

Современные технологии баз данных и анализа информации-1 Функциональность и архитектура СБД

Понятие серверных БД Серверные СУБД (сервер БД-СБД) - СУБД, реализующие технологию «клиент-сервера» (CS – Client-Server, CS DBMS) Примеры СБД: СУБД Oracle; СУБД Microsoft SQL Server; СУБД MySQL (Oracle); PostgreSQL; IBM DB2 и др. Каждый СБД может работать на определенных типах компьютеров и сетей. ОС серверов могут быть Windows Server, Unix, Linux и др.

Функциональность СБД обслуживание БД; управление БД; обеспечение целостности и сохранности данных; обеспечение операций ввода-вывода при доступе клиента к информации.

Архитектура СБД Состоит из следующих уровней: Внутренний уровень архитектуры - наиболее близок к физическому уровню СУБД, описывает способ размещения данных на устройствах хранения информации. Для пользователя к просмотру и модификации не доступен Внешний уровень архитектуры - наиболее близок к пользователю, предоставляет возможность манипуляции данными в СУБД с помощью языка SQL.

Модель типового СБД

Физическая структура типового СБД

Подсистема взаимодействия с клиентским приложением

Подсистема компляции запросов

Подсистема планирования и выполнения запросов

Подсистема выполнения транзакций

Подсистема управления памятью

Логически данные в СБД организованы в виде объектов

Таблицы (Tables) Все данные в СБД содержатся в таблицах. Таблицы представляют собой совокупность каких-либо сведений об объектах, явлениях, процессах реального мира. Никакие другие объекты не хранят данные, но они могут обращаться к данным в таблице. Таблицы содержат: cтроки; каждая строка (или запись) представляет собой совокупность атрибутов (свойств) конкретного экземпляра объекта; cтолбцы; каждый столбец (поле) представляет собой атрибут или совокупность атрибутов. Поле строки является минимальным элементом таблицы. Каждый столбец в таблице имеет определенное имя, тип данных и размер.

Представления (View) Виртуальная таблица, представляющая собой поименованный запрос Динамический результат одной или нескольких реляционных операций над базовыми отношениями с целью создания некоторого иного отношения.

Преимущества представлений Независимость от данных - с помощью представлений можно создать согласованную, неизменную картину структуры базы данных, которая будет оставаться стабильной даже в случае изменения формата исходных таблиц Актуальность - изменения данных в любой из таблиц базы данных, указанных в определяющем запросе, немедленно отображается на содержимом представления Снижение стоимости - представления позволяют упростить структуру запросов за счет объединения данных из нескольких таблиц в единственную виртуальную таблицу. В результате многотабличные запросы сводятся к простым запросам к одному представлению Повышение защищенности данных - права доступа к данным могут быть предоставлены исключительно через ограниченный набор представлений, содержащих только то подмножество данных, которое необходимо пользователю. Подобный подход позволяет существенно ужесточить контроль за доступом отдельных категорий пользователей к информации в базе данных

Курсоры (Cursor) Курсор - указатель на определенную строку в результирующем наборе данных Курсор - это область в памяти базы данных, которая предназначена для хранения последнего оператора SQL

Хранимые процедуры (Stored procedure) Хранимая процедура – объект базы данных, представляющий собой набор SQL-инструкций, который компилируется один раз и хранится на сервере

Хранимые процедуры обрабатывают входные параметры и возвращают вызывающей программе значения в виде выходных параметров; содержат программные инструкции, которые выполняют операции в базе данных, включая вызов других процедур; возвращают значение состояния вызывающей программе, таким образом передавая сведения об успешном или неуспешном завершении (и причины последнего).

Особенности Хранимая процедура относится не к отдельному объекту, а ко всей БД в целом Хранимые процедуры поддерживают модульное программирование, так как позволяют разбивать большие задачи на самостоятельные, более мелкие и удобные в управлении части

Преимущества ХП Снижение сетевого трафика между клиентами и сервером Большая безопасность Повторное использование кода Более легкое обслуживание Повышенная производительность

Триггеры (Trigger) Триггер — это (составной) оператор SQL, который автоматически выполняется в СУБД, когда происходит некоторое заданное событие, называемое триггерным событием (triggering event).

Основные виды триггеров DML триггер - привязан к конкретной таблице или представлению и определяется для конкретного события (INSERT, UPDATE и DELETE) DDL триггер -  это особый вид триггеров, которые срабатывают при выполнении инструкций языка описания данных DDL (CREATE, ALTER, DROP, GRANT, DENY, REVOKE). Они могут применяться при выполнении административных задач (например, для аудита и регулирования операций в базе данных)

Использование триггеров проверка правильности введенных данных и проверка выполнения сложных ограничений целостности данных, которые трудно, если вообще возможно, поддерживать с помощью ограничений целостности выдача предупреждений (например, с помощью электронной почты), которые напоминают о необходимости выполнить некоторые действия при обновлении таблицы накопление информации аудита посредством фиксации сведений о внесенных изменениях и тех лицах, которые их выполнили поддержка репликации

Недостатки триггеров при перемещении некоторых функций в БД усложняются задачи ее проектирования, реализации и администрирования

Различия между триггерами и ХП триггеры нельзя вызывать из кода программы. СБД вызывает их автоматически в ответ на определенное событие триггеры не имеют списка параметров спецификация триггера немного отличается от спецификации процедуры триггеры не привязаны ко всей БД