🗊Презентация Реализация и поддержка целостности базы данных

Реализация и поддержка целостности базы данных

Основы современной информационной технологии составляют базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД), роль которых как единого средства хранения, обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает. Основы современной информационной технологии составляют базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД), роль которых как единого средства хранения, обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает. В результате выполнения всех этапов проектирования будет подготовлено все, что необходимо для реализации базы данных и прикладных программ.

Реализация базы данных осуществляется посредством создания ее описания на языке определения данных (DDL) целевой СУБД. Команды DDL – языка компилируются и используются для создания схем и пустых файлов базы данных. На этом же этапе определяются и все специфические пользовательские представления. Реализация базы данных осуществляется посредством создания ее описания на языке определения данных (DDL) целевой СУБД. Команды DDL – языка компилируются и используются для создания схем и пустых файлов базы данных. На этом же этапе определяются и все специфические пользовательские представления. Прикладные программы реализуются с помощью языков третьего или четвертого поколения. Некоторые элементы этих прикладных программ будут представлять собой транзакции обработки базы данных, записываемые на языке манипулирования данными (DML) целевой СУБД.

Кроме того, на этом этапе Создаются другие компоненты проекта приложения – например, экраны меню, формы ввода данных и отчеты. Следует учитывать, что многие существующие СУБД имеют свои собственные инструменты разработки четвертого поколения, позволяющие быстро создавать приложения с помощью непроцедурных языков запросов, разнообразных генераторов отчетов, генераторов форм, генераторов графических Кроме того, на этом этапе Создаются другие компоненты проекта приложения – например, экраны меню, формы ввода данных и отчеты. Следует учитывать, что многие существующие СУБД имеют свои собственные инструменты разработки четвертого поколения, позволяющие быстро создавать приложения с помощью непроцедурных языков запросов, разнообразных генераторов отчетов, генераторов форм, генераторов графических изображении и генераторов приложений.

На этом этапе реализуются также используемые приложением средства защиты базы данных и поддержки ее целостности. На этом этапе реализуются также используемые приложением средства защиты базы данных и поддержки ее целостности. Одни из них описываются с помощью языка DDL целевой СУБД, а другие, возможно, потребуется определить иными средствами – например, с помощью дополнительных утилит СУБД или посредством создания прикладных программ, реализующих требуемые функции.

Системы управления базами данных для индивидуального использования относительно простые. Обычно у них одна цель – скрыть от пользователя технические подробности реализации базы. Базы данных, которые обслуживаются такими системами, обычно содержат информацию, потеря или повреждение которой была бы не катастрофична. Системы управления базами данных для индивидуального использования относительно простые. Обычно у них одна цель – скрыть от пользователя технические подробности реализации базы. Базы данных, которые обслуживаются такими системами, обычно содержат информацию, потеря или повреждение которой была бы не катастрофична. В случае больших многопользовательских систем баз данных ставки намного выше. Стоимость неправильных или утерянных данных может быть огромной. В таких средах главная роль СУБД – сохранить целостность базы данных, защищая ее от таких проблем, как частично завершенные операции или операции, которые, выполняясь совместно, могут по неосторожности привести к появлению неверной информации в базе данных.

Протоколы фиксации/отката изменений Одна транзакция(процесс изменения базы данных, вызванный передачей одного входного сообщения) может потребовать нескольких действий на уровне базы данных. В случае баз данных с огромным количеством транзакций высока вероятность того, что можно застать базу данных в середине выполнения транзакции. Запросы на выполнение транзакций или неполадки оборудования могут произойти в то время, когда база данных находится в противоречивом состоянии.

Цель СУБД – гарантировать, что неполадка не зафиксирует базу данных в противоречивом состоянии. Часто это достигается поддержкой журнала, содержащего записи о каждой транзакции, на энергонезависимом носителе, например на диске. В этом журнале хранятся постоянные записи о каждом действии выполняемых транзакций. Цель СУБД – гарантировать, что неполадка не зафиксирует базу данных в противоречивом состоянии. Часто это достигается поддержкой журнала, содержащего записи о каждой транзакции, на энергонезависимом носителе, например на диске. В этом журнале хранятся постоянные записи о каждом действии выполняемых транзакций.

Точка фиксации транзакции (commit point) – момент, когда все шаги транзакции уже зарегистрированы в журнале. В случае неполадок оборудования СУБД при помощи информации своего журнала может восстановить транзакции, выполненные после последнего копирования. Если проблема произошла до того, как транзакция достигла точки фиксации, журнал можно использовать для отката (roll back), отмены уже выполненных действий транзакции. Точка фиксации транзакции (commit point) – момент, когда все шаги транзакции уже зарегистрированы в журнале. В случае неполадок оборудования СУБД при помощи информации своего журнала может восстановить транзакции, выполненные после последнего копирования. Если проблема произошла до того, как транзакция достигла точки фиксации, журнал можно использовать для отката (roll back), отмены уже выполненных действий транзакции. Откаты являются частью обычной работы СУБД. Откат одной транзакции может воздействовать на записи базы данных, которые уже использовались другими транзакциями. Такие дополнительные транзакции необходимо отменить, что может привести к откату каких – либо еще транзакций. Эта проблема называется каскадным откатом (cascading rollback)

Блокировка В большинстве систем управления базами данных есть планировщики, которые координируют разделение времени между транзакциями так же, как это делается в операционной системе, управляющей совместным выполнением процессов. Планировщики используют протокол блокирования, который помечает, что элементы базы данных в данный момент используются транзакциями. Такие метки называются блокировками, а помеченные элементы – заблокированными.

Применяются два типа блокировки: блокировка с обеспечением совместного доступа и исключающая блокировка. Они обозначают два типа доступа транзакций к элементам данных – совместный и исключающий. Применяются два типа блокировки: блокировка с обеспечением совместного доступа и исключающая блокировка. Они обозначают два типа доступа транзакций к элементам данных – совместный и исключающий. Для протокола блокирования при каждом запросе доступа к данным транзакция должна сообщить СУБД, какой тип доступа ей требуется.