Основные темы параграфа:

♦ что такое база данных и информационная система; реляционные базы данных;
♦ первичный ключ ВД;
♦ типы полей.

Что такое база данных и информационная система

База данных (БД) — совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему (в рамках некоторой предметной области). Примеры:

• база данных книжного фонда библиотеки;
• база данных кадрового состава учреждения;
• база данных законодательных актов в области уголовного права;
• база данных современных эстрадных песен.

Конечно, вся эта информация может храниться и на бумаге (например, книжный каталог библиотеки). Но современным средством хранения и обработки баз данных является, безусловно, компьютер. В дальнейшем мы будем иметь в виду только компьютерные БД.

Базы данных бывают фактографическими и документальными.

В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Из приведенных выше примеров две первые БД, скорее всего, будут организованы как фактографические. В БД библиотеки хранятся библиографические сведения о каждой книге: год издания, автор, название и пр. Разумеется, текст книги в ней содержаться не будет. В БД отдела кадров учреждения хранятся анкетные данные о сотрудниках: фамилия, имя, отчество, год и место рождения и т. д.

Базы данных в третьем и четвертом примерах наверняка будут организованы как документальные. Первая из них будет включать в себя тексты законов; вторая — тексты и ноты песен; биографическую и творческую справочную информацию о композиторах, поэтах, исполнителях; звуковые записи и видеоклипы. Следовательно, документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.

Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных.

Сама по себе база данных не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД — это только «информационный склад». Обслуживание пользователя осуществляет информационная система.

Информационная система — это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.

Примерами информационных систем являются системы продажи билетов на пассажирские поезда и самолеты. WWW — это тоже пример глобальной информационной системы.

Далее в нашей книге речь будет идти только о фактографических базах данных. Дадим более строгое определение компьютерной БД, чем то, что приводилось выше.

База данных — организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Для хранения БД может использоваться как один компьютер, так и множество взаимосвязанных компьютеров.

Если различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

Очевидно, информацию в Интернете, объединенную «паутиной» можно рассматривать как распределенную базу данных. Распределенные БД создаются также и в локальных сетях.

Реляционные базы данных

Информация в базах данных может быть организована по-разному. Чаще всего используется табличный способ.

Реляционные базы данных имеют табличную форму организации.

В чем же их преимущество?

Главное достоинство таблиц — в их понятности. С табличной информацией мы имеем дело практически каждый день. Загляните, например, в свой дневник: расписание занятий там представлено в виде таблицы. Когда мы приходим на вокзал, смотрим расписание электричек. Какой вид оно имеет? Это таблица! А еще есть таблица футбольного чемпионата. И журнал учителя, куда он выставляет вам оценки, — тоже таблица.

Видите, как много примеров, и их еще можно продолжить. Мы настолько привыкли к таблицам, что обычно не требуется никому объяснять, как ими пользоваться. Ну разве что маленькому ребенку, который только учится читать.

В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец — полем. В общем виде это выглядит так:

Таблицы 2.1-2.5 будем в дальнейшем рассматривать как примеры информации, пригодной для организации реляционных баз данных.

Каждое поле таблицы имеет имя. Например, в таблице 1.2 «Погода» имена полей такие: ДЕНЬ, ОСАДКИ, ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, ВЛАЖНОСТЬ.

Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.

Например, домашняя библиотека — это множество книг. Значит, отдельный объект такой системы — это книга, и одна запись в базе данных «Домашняя библиотека» (табл. 2.1) — это информация об одной книге из библиотеки.

Поля — это различные характеристики (иногда говорят: атрибуты) объекта. Значения полей в одной строке относятся к одному объекту.

В реляционной базе данных не должно быть совпадающих записей.

Первичный ключ БД

Разные поля отличаются именами. А чем отличаются друг от друга разные записи? Записи различаются значениями ключей.

Первичным ключом в базе данных называют: поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.

В БД «Домашняя библиотека» разные книги могут иметь одного автора, могут совпадать названия книг, год издания, полка. Но инвентарный номер у каждой книги свой (поле НОМЕР). Он-то и является первичным ключом для записей в этой базе данных. Первичным ключом в БД «Погода» является поле ДЕНЬ, так как его значение не повторяется в разных записях.

Не всегда удается определить одно поле в качестве ключа. Пусть, например, в базе данных, которая хранится в компьютере управления образованием области, содержатся сведения о всех средних школах районных центров (табл. 3.1).

В такой таблице у разных записей не могут совпасть только одновременно два поля ГОРОД и НОМЕР ШКОЛЫ. Эти два поля вместе образуют составной ключ: ГОРОД-НОМЕР ШКОЛЫ. Составной ключ может состоять и более чем из двух полей.

Типы полей

С каждым полем связано еще одно очень важное свойство — тип поля.

Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.

В реляционных базах данных используются четыре основных типа поля:

• числовой;
• символьный;
• дата;
• логический.

Числовой тип имеют поля, значения в которых могут быть только числами. Например, в БД «Погода» три поля числового типа: ТЕМПЕРАТУРА, ДАВЛЕНИЕ, ВЛАЖНОСТЬ.

Символьный тип имеют поля, в которых будут храниться символьные последовательности (слова, тексты, коды и т. п.). Примерами символьных полей являются поля АВТОР и НАЗВАНИЕ в БД «Домашняя библиотека»; поле ТЕЛЕФОН в БД «Школы».

Тип «дата» имеют поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год» (в некоторых случаях используется американская форма: месяц/день/год). Тип «дата» имеет поле ДЕНЬ в БД «Погода».

Логический тип имеют поля, которые могут принимать всего два значения: «да», «нет» или «истина», «ложь», или (по-английски) «true», «false». Если двоичную матрицу представить в виде реляционной БД (табл. 2.4, 2.5), то ее полям, содержащим значения «0» или «1», удобно поставить в соответствие логический тип.

Итак, значения, находящиеся в полях, — это некоторые величины определенных типов.

От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить.

Например, с числовыми величинами можно выполнять арифметические операции, а с символьными и логическими — нельзя.

Коротко о главном

База данных — организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Фактографическая БД содержит краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате.

Документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.

Распределенной называется база данных, разные части которой хранятся на различных компьютерах сети.

Информационная система — это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.

Реляционные базы данных имеют табличную организацию. Строка таблицы называется записью, столбец — полем.

Таблица имеет первичный ключ, отличающий записи друг от друга. Ключом может быть одно поле (простой ключ) или несколько полей (составной ключ).

Каждое поле таблицы имеет свое уникальное имя и тип. Тип определяет, какого рода информация хранится в поле и какие действия с ней можно производить.

В БД используются четыре основных типа полей: числовой, символьный, логический, «дата».

Вопросы и задания

1. Что такое база данных?
2. В чем различие между фактографическими и документальными БД?
3. Что такое распределенная БД?
4. Что такое информационная система? Приведите примеры информационных систем.
5. Что вы знаете о реляционной БД?
6. Что такое запись, поле? Какую информацию они содержат?
7. Определите имена полей в таблицах  «Домашняя библиотека» (табл. 2.1), «Погода» (табл. 2.2), « Успеваемость» (табл. 2.3), «Факультативы» (табл. 2.5).
8. Что такое первичный ключ записи? Какие бывают ключи?
9. Назовите объекты, сведения о которых содержат записи баз данных «Погода», «Успеваемость»,  «Факультативы». Определите ключи записей в этих БД.
10. Определите следующие понятия: имя поля, значение поля, тип поля. Какие бывают типы полей? Что обозначает каждый из типов?
11. Определите типы всех полей в таблицах «Домашняя библиотека», «Погода», «Школы».
12. Определите структуру (состав полей), ключи и типы полей для реляционных баз данных под такими названиями:
• «Страны мира»;
• «Мои одноклассники»;
• «Кинофильмы»;
• «Телефонный справочник»;
• «Мои посещения врача».

• 2012 Апрель
• 2012 Ноябрь
• 2013 Январь
• 2013 Апрель
• 2013 Май
• 2013 Июнь
• 2013 Сентябрь
• 2014 Январь
• 2014 Апрель
• 2014 Май
• 2014 Декабрь
• 2015 Март
• 2016 Апрель