ГЛАВА 4. СИСТЕМИ БАЗИ ДАННИ И БАЗИ ЗНАНИЯ

4.1. Бази данни, бази обекти и бази знания

4.1.1. Възможности на базите данни

Системата за управление на бази данни (СУБД ) е важен тип програмна система, използвана днес и в най-големите и в най-малките компютри. Има две главни характеристики, които различават СУБД от другите типове програмни системи.

Възможност за управление на постоянни данни;

Възможност за ефективен достъп до голямо количество данни.

Първата характеристика е свързана с факта, че базата данни съществува постоянно и съдържанието й са данните, до които СУБД има достъп и управлява. Втората характеристика разграничава СУБД от файлова система, която също управлява постоянни данни, но обикновено не осигурява бърз достъп до произволни части от данните. Възможностите на СУБД са необходими, когато количеството на данните е много голямо, тъй като за малко количество данни са приложими прости методи за достъп, като линейно сканиране на данните. Наред с тези основни характеристики на СУБД съществуват и редица други, като:

Осигуряване на поне един модел от данни, или на математическа абстракция посредством, която потребителят може да види данните;

Осигуряване на език от високо ниво, който разрешава на потребителя да дефинира структури от данни, да има достъп до данните и да ги обработва;

Управление на транзакциите, възможност за осигуряване на коректен, паралелен достъп до базата данни на много потребители едновременно;

Управление на достъпа, възможност за ограничаване на достъпа до данни от неоторизирани потребители и възможност за проверка на валидността на данните;

Гъвкавост, възможност за възстановяване след неизправности в системата без загуба на данни.

Модели данни. Всяка СУБД осигурява поне един абстрактен модел на данните, който дава възможност на потребителя да види информацията, не като редове от битове, а в по-разбираем вид. Обикновено е възможно да се видят данните в няколко нива на абстракция. На относително ниско ниво, СУБД дава възможност данните да се видят, като съставени от файлове.

Пример 4.1 Всяка съобщителна администрация обикновено пази файл с информация за своите абонати, като записът за всеки абонат може да има пет полета: първото име, последното име, абонатен номер, домашен адрес, тип терминал и евентуално друга информация. Да допуснем, че в записа се пази информация за името и адреса на абоната. Записът има структурата

record

name : char[30];

address : char[30];

end

Самият файл е последователност от записи за всеки абонат на мрежата. В един от моделите на данни, които ще се разгледаме, файлът от записи е абстракция на това, което се нарича релация и може да бъде описано чрез

SUBSCRIBERS(NAME,ADDR)

Тука SUBSCRIBERS е името на релацията, съответстваща на файла от пример 4.1, NAME и ADDR са имена на полета; полетата често се наричат атрибути, когато се говори за релации.

Релацията е абстракция на файл, където типовете на полетата с данни почти не са от значение, и където редът на записите не е определен. Записите в релацията се наричат тюпли (tuple) [1] или кортежи [2]. По този начин файлът се разглежда, като списък от записи, а релацията, като множество от тюпли.