Где применяются базы данных

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2016

1 Балаковский инженерно-технологический институт — филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Работа в формате PDF

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

СОДЕРЖАНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ…………………………………..……. 6
СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ…………………………..…………7
1. Иерархическая структура базы данных……………………. …. 7
2. Сетевая структура базы данных……………………. ……….…….8
3. Реляционная структура базы данных……………………………….8
4. Объектно-ориентированные и гибридные базы данных………. 8
1. Новые области применения баз данных………………….…….…13
2. Сферы применения баз данных и СУБД………………….………14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………..…20

В наше время огромное количество фирм используют персональные компьютеры для сохранения и обработки любого вида информации. Эта информация содержится в базах данных. Базы данных играют важную роль в развивающемся мире технологий. Всё, с чем мы каждый день взаимодействуем в жизни, по всей видимости, зафиксировано в какой-нибудь базе. Работа с базами данных является важнейшим навыком в работе с компьютером, а специалисты данной области становятся всё более востребованными. Главные идеи нынешней информационной методики базируются на представлении, в соответствии чему информация должна быть образована в базы данных с задачей отображения динамически изменяющегося мира и удовлетворения всех потребностей в информации у пользователей. Базы данных формируются и работают под управлением специальных программных средств, называемых системами управления базами данных.

База данных, которая представлена в объективной форме, это совокупность таких материалов: статей, счетов, нормативных актов, судебных решений или иных подобных материалов, собранные вместе таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины.

База данных — это организованная структура, которая предназначена для хранения информации. В то время, когда происходило развитие термина баз данных, в них сохранялись исключительно информация, однако уже в наши дни многие системы управления базами данных позволяет размещать в своих структурах и данные, и программный код, с помощью которого совершается связь с пользователями или с другими программно-аппаратными комплексами [1]. При этом данные должны не противоречить друг другу, целостны и не избыточными. База данных создается для сохранения и непосредственного доступа к информации, содержащей сведения об искомой предметной области. Степень конкретизации данных обуславливается группой факторов. Прежде всего, целью использования информации из баз данных и сложностью информационных процессов, существующих в пределах предметной области в конкретных условиях.

Система управления базами данных — это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки и печати информации, содержащейся в базе данных [2].

В компьютере данные базы данных представляется в виде таблицы, схожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих заголовки таблицы, называют именами полей, а сами столбцы — полями. Данные, которые находятся в полях, называют значениями полей.

Сами базы данных — это хранилища огромного множества систематизированной информации, с которыми производятся следующие операции: изменение, копирование, удаление, добавление, упорядочивание. Накопление хранимого объема информации, рост группы пользователей информационных систем служат источником к обширному развитию самых комфортных в интерфейсе и относительно лёгких для понимания табличных систем управления базами данных. Создание доступа к информации базы данных сразу нескольких пользователей одновременного, зачастую находящихся на далеком расстоянии от места хранения баз данных, а также друг от друга, поэтому и созданы многопользовательские сетевые версии баз данных сформированные на табличной структуре. В них решаются проблемы характерные для параллельных процессов, правильности данных, а также получения не санкционированного входа.

За последние годы идет наблюдение направления к осложнению структуры данных. Простые типы информации, представляемые в виде текстовых строк и чисел, не потеряв своей важности, дополняются сегодня большим количеством документов, которые используют средства мультимедиа, образов графики, процедурных или активных данных и большим числом других существенно осложненных форм информации. По этой причине появился ряд весьма изощренных систем управления базами данных, обеспечивающих новые коллекции данных и умеющих реализовать достоинства современных аппаратных технологий. Одной из таких систем управления базами данных называется Microsoft Access, которая входит в состав пакета программ Microsoft Office, и являющаяся популярной табличной системой управления базами данных для персональных компьютеров. А также MySQL, которая является самой распространенной полноценной серверной системой управления базами данных.

Целью реферата является изучение областей применения баз данных.
1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Любая современная организация не может обойтись без базы данных. Это учебные заведения, банки, магазины, заводы, любые предприятия и государственные учреждения. Они используют их для перевода данных в электронный вид и объединения данных, а также оперативного доступа к ним. Это позволяет экономить время и средства на затраты.

Конечно, снижение времени является лишь побочным эффектом автоматизации. Самая главная задача развития информационных технологий в совсем другом — в приобретении той или иной организацией исключительно новых качеств, придающих ей существенную конкурентоспособность. А это дорогого стоит.

К тому же, сейчас установка и управление базы данных не является таким уж и трудным процессом, как это было десятилетие назад. Когда проектировка и управление базами данных были не автоматизированы. Система управления базой данных позволяет создавать базу данных, обновляя в ней хранимую информацию, обеспечивая оперативный доступ к ней для просмотра и поиска информации.

Актуальность темы заключается в том, что в новых системах управления базами данных есть функция не только хранения данных в своих структурах, однако можно и сохранять программный код, при поддержки которого и идёт взаимодействие с пользователем или программно — аппаратным средством.
1. СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ
Когда создаётся база данных, мы стараемся отсортировать её данные по определённым признакам для того, чтобы потом извлекать из неё нужную информацию. Это может быть возможным, только при структурированной информации. Структурирование — это набор соглашений о способах представления информации. Поэтому данные могут структурироваться по-разному. Различают по структуре сетевую, иерархическую, реляционную, объектно-ориентированную и гибридную модели баз данных [3]. Среди всех этих структур часто используемой является реляционная структура.
1. 1. Иерархическая структура базы данных
  Структура имеет древовидное представление данных. Характерной чертой структуры является то, что узел низкого уровня имеет только связь с одним узлом высшего уровня. Рассмотрим часть базы данных на примере иерархической структуры «Институт»:
  
  Рис. 1 — иерархическая структура базы данных «Институт».
  
  Из структуры видно, что один декан может работать с несколькими кафедрами, как и ректор с деканами. Название такой связи «один ко многим» (один ректор — много деканов). Но если мы захотим добавить в ту структуру группы студентов, то мы должны использовать связь «многие ко многим»:
  
  Рис. 2 — связь «многие ко многим».
  
  Один преподаватель может обучать несколько групп, а одна группа может обучаться у нескольких преподавателей. Но хочу предупредить, что такой связи в иерархической структуре нет и существовать никак не может, так как связь существует только с одним узлом на более высоком уровне. Это является самым большим минусом этой структуры базы данных.
  1. 1. Сетевая структура базы данных
    Можно сказать, что это дополнение иерархической структуры. Всё те же функции, но появляется та самая связь «многие ко многим». И поэтому, в базу данных сетевой структуры эта связь позволяет добавить «Группы» в пример. Минусом же сетевой модели является затруднение создания более серьезных приложений.
    1. 1. Реляционная структура базы данных
      Вся информация изображена в виде простых таблиц, которые разбиты на строки и столбцы, на пересечении которых и расположена информация. Эта структура стала настоящим скачком вперед в развитии баз данных.
      1. Объектно-ориентированные и гибридные базы данных
        
        В объектно-ориентированных базах данных информация хранится в виде объектов, что существенно удобно. Но на данный момент времени такие базы данных еще не распространены, потому что сильно уступают в производительности. Гибридные базы данных объединяют в себе функции реляционных и объектно-ориентированных структур, поэтому они называются объектно-реляционными. Примером системой управления базы данных является Oracle. Я уверен, что такие базы данных ещё будут развиваться в будущем, но всё же первенство остается пока за реляционными структурами.
        
        ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БАЗ ДАННЫХ
        
        Рассмотрим такую проблему, как составление и ведение журнала обучающихся. Происходит столкновение не с малым объемом одинаковых данных об обучающихся (место проживания, персональные данные, сведения о родителях и прочее) и процессе обучения (успеваемость, проводимые контрольные, уроки, мероприятия и другое). Для автоматизации этой задачи применение алгоритмических языков не подходит. Собственно, для этой цели и предназначена система управления базами данных. Эта система не присоединяется к решению одних определенных задач. В них автоматизированы шаблонные операции, необходимые для работы с базами данных, а так как совершенствование продолжается, то в последующей версии или новом варианте системы управления базами данных реализовано всё большее число подобных операций. Разрешение проблем оптимизации с помощью систем управления базами данных приводит к образованию информационных систем.
        
        Информационная система — система, предназначенная для поиска, хранения и обработки информации, и соответствующих организационных ресурсов (технические, финансовые, человеческие и так далее), которые обеспечивают и распространяют информацию [4].
        
        Информационные системы возникли ещё в 60-х годах прошлого столетия в военной индустрии и бизнесе, где были накоплены большие объемы полезных сведений. Сначала информационные системы предназначались только на работу с информацией фактического вида — текстовые или числовые характеристики объектов. Потом, по мере развития технического оснащения компьютеров, стало возможным обработка текстовых данных на естественном языке.
        
        Информационная система служит для оперативного обеспечения определенной группы лиц требуемыми данными, то есть для удовлетворения любых информационных потребностей в рамках выбранной предметной области, при этом результатом работы информационных систем является информационная продукция – текстовые документы, массивы информации, базы данных. По области применения различают две основные группы информационных систем:
        
        — системы обработки данных.
        
        Информационно-поисковые системы направлены на получение хранимых данных, удовлетворяющих какому-либо запросу. При этом пользователя не интересует результаты обработки данных, сколько искомая информация (к примеру, какую стипендию получит студент Петров в следующем семестре).
        
        Использование пользователями систем обработки информации в большинстве случаев служит причиной изменения данных. Вывод данных верно будет сказать отсутствует или представляет результат программной обработки хранимой информации, но не саму информацию.
        
        Обработка данных — специальный класс решаемых на персональном компьютере задач, связанных с отбором, группировкой, хранением, сортировкой, и вводом записей информации однородной структуры [5]. К задачам класса относятся:
        
        — подсчет произведенных деталей на заводе;
        
        — зачисление денежных средств;
        
        — управление персоналом, бухгалтерским учетом, связью и тому подобное.
        
        Существуют фактографические информационные системы эффективной обработки данных, подразумевающие незамедлительное обслуживание совершенно обыкновенных запросов от значительного количества потребителей, и фактографические информационные системы исследовательской обработки, ориентированных на реализацию многообразных запросов, которые требуют выполнение статистической обработки исторической (накопленной за долгое время) информации, конструирование процедур предметной области и предсказывание развития этих процедур. Поэтому, информационные системы применяют в нижеследующих сферах:
        
        — создание хранилища для информации;
        
        — концепция оценки информации;
        
        — налаженность утверждения постановления;
        
        — мобильные и локальные базы данных;
        
        — географические базы данных;
        
        — мультимедиа базы данных;
        
        — распределенные информационные системы;
        
        — базы данных для всемирной сети.
        
        Усовершенствование информационных технологий сопутствует двумя очень интересными направлениями в том, что касаемо терминологии. Во-первых, непрерывное изменение имён для всё тех же вещей (хоть и технологии развиваются, но скорость их гораздо ниже, чем имён). Во-вторых, использование старых определений для понятий, которые уже сейчас имеют совсем иной смысл. Собственно, последнее сложившееся обстоятельство применяется именно к системе управления баз данных.
        
        В последнее время наблюдается такая обстановка, когда системы управления базами данных превращается из исключительно внутреннего технологического дополнения к прикладным программам в самостоятельный продукт, который строит приложения для потребителей.
        
        Следует также выделить модификацию содержания платформы «Microsoft». Обычно подразумевается операционная система Windows. Но в применении к серверной платформе часто встречаемо стало: SQL Server + Windows Server.
        
        Со временем сложилось так, что системы управления базами данных направленны на решение задач, которые связаны в первую очередь с транзакционной обработкой структурированной информации. Абсолютно, самым лучшим проверенным временем решением остается табличная модель системы управления базами данных. Но в последнее время сфера применения баз данных расширялась. На первый взгляд, необходимо управлять широким набором форматов данных, переходя к решению общих проблем управления корпоративной информацией. Но если посмотреть с другой стороны, именно системы управления базами данных берут на себя основные функции интеграции информации и приложений корпоративных систем. Этим поясняется заинтересованность к обсуждению архитектурных принципов и реализации возможностей баз данных различных моделей: XML, постреляционных, объектно-реляционных.
        
        Новые области применения баз данных
        
        Делая классификацию существующих сфер применения баз данных, а также если дать оценку перспективы их эволюции в современном мире, то получится приблизительный перечень особенно признанных видов, получивших известность и применение во всех сферах применения баз данных. Этот перечень будет выглядеть следующим образом:
        
        — документальные и документографические, которые примененяются в любых базах органах власти;
        
        — базы данных по продукции промышленности, сельского хозяйства и строительства;
        
        — базы данных по статической, кредитно-финансовой и внешнеторговой информации;
        
        — фактографические базы социальных данных, которые включающие в себя сведения о социальной среде и населении;
        
        — базы данных систем транспорта;
        
        — справочные данные: энциклопедии, справочники, адреса и телефоны организаций, расписания;
        
        — ресурсные базы данных, включающие информацию о таких природных ресурсах: земля, вода, недра, гидрометеорология, биоресурсы, экологическая обстановка;
        
        — фактографические базы основных научных исследований;
        
        — фактографические базы данных в сфере искусства и культуры;
        
        — машинные словари разного типа и назначения.
        
        Для разрешения проблем в экономике, которые обладают разновидностью и обширностью, нужно прибегать к применению программного обеспечения системы управления базами данных. На основе этой программы создаются информационные системы организаций различных уровней (от крошечных до особо крупных). Области применения баз данных по традиции занимают те области жизнедеятельности человека, где он должен взаимодействовать с большим количеством однотипной информации. Первым базам данных нашли применение в химии, ядерной физике, космонавтике и остальных науках, которые требуют систематического подхода к работе с информацией. Последующая эволюция компьютеризации и компьютерных характеристик привело человечество к тому, что базы данных оказались в разработке фактически во всех областях занятности человека, и стали повседневно использоваться в разных экономических объектах: от сельского предпринимательства до финансовых систем. Последними нововведениями применения баз данных стала всемирная сеть интернет, которая по всей сути является самой крупной и обширной базой данных. Соответственно такое распространение баз данных требует новых программных средств для управления ими.
        
        Сферы применения баз данных и СУБД
        
        Компьютеризация человечества выступает главной сферой автоматизирования промышленной и прочей учрежденческой работы, где обязательны сохранение, обработка, получение, передача и сбор в единое всей информации. Автоматизирование на персональных компьютерах изменяет стандарты переработки данных, придавая слаженную работу промышленности и организаций на базе более новейшей информационной технологии.
        
        Применение персонального компьютера в виде механизма обработки информации в разных областях человеческой деятельности повышает информационную культуру общества, способствуя без осложнений перейти к информационному обществу, где информация является самым ценным материалом наравне с финансовыми, энергетическими и другими ресурсами. В нужное время полученная, правильно обработанная и четко представленная информация зачастую увеличивает эффективность принимаемых решений и, следовательно, их результат.
        
        Любая информационная система в зависимости от назначения имеет дело с той или иной частью конкретного мира, которая называется предметной областью. Изучение предметной области считается первоначальным этапом разработки каждой информационной системы. То есть на данном этапе устанавливаются потребности в информации всей аудитории потребителей будущей системы, которые, предопределяют содержимое её базы данных. Предметная область определенной информационной системы рассматривается как некоторая совокупность реальных объектов, которые представляют интерес для её пользователей. Таким примером служат персональные компьютеры, программные средства и их потребители. Все эти объекты обладают определенными свойствами. Например, персональный компьютер обладает следующими характеристиками: наименование фирмы-производителя, номер модели, мощностью процессора, емкостью жесткого диска и оперативного запоминающего устройства, параметрами графической карты и тому подобное.
        
        Информационный объект — это описание некоторой сущности предметной области, реального объекта, процедуры или события. Информационный объект создаётся группой логически связанных атрибутов, которые представляют собой качественные и численные характеристики сущности [6].
        
        Между объектами предметной области могут существовать связи, которые имеют различный смысл по содержанию. Эти связи могут быть обязательными или факультативными.
        
        Если объект оказывается по необходимости связанным с каким-либо объектом предметной области, то между этими двумя объектами существует обязательная связь. В противном случае связь является необязательной. К примеру, обязательная связь заменяет существующую между двумя объектами «сотрудник» и «должность» в предметной области кадровых информационных систем, из этого следует, что каждый нанятый в организацию сотрудник зачисляется на должность и не может быть сотрудника, не занимающего никакой должности. В это же время связь замещает между типами объектов «сотрудник» и «должность» является необязательной, поскольку могут быть свободные места на работу. Структура предметной области характеризуется множеством объектов предметной области и связей между ними. Множество объектов предметной области, значения свойств объектов и связи между ними могут изменяться во времени. Изменения могут сводиться к появлению новых или исключению из рассмотрения некоторых существующих объектов в предметной области, установлению новых или разрушению существующих связей между ними. Следовательно, с каждым моментом времени можно сопоставить некоторое состояние предметной области.
        
        Информационно-логическая модель — это множество информационных объектов предметной области и взаимосвязей между ними [5]. Процедура образования информационной модели начинается с назначения концептуальных потребностей будущих пользователей базы данных. Потребности отдельных пользователей интегрируются в едином общем представлении, которое называется концептуальной моделью предметной области. Рассмотрим её:
        
        Рис. 3 – концептуальная модель предметной области
        
        Эта модель представляет предметную область в образе соединенных между собой объектов без обозначения способа их хранения.
        
        Концептуальная модель представляет собой объединенный список желаний всех пользователей к базе данных предметной области. Поэтому все старания программиста должны быть направлены в основном на структуризацию данных, принадлежащих будущим потребителям базы данных и показ связей между ними.
        
        Взаимосвязи между объектами, отраженные в концептуальной модели могут оказаться с течением времени нереализуемыми средствами выбранной системы управления базы данных, требуя ее изменения. Логическая модель — это модификация концептуальной модели, реализованная конкретной системой управления базами данных.
        
        Логическая модель, которая отражает логические связи между свойствами объектов не зависимо от их содержимого и области хранения, может быть реляционной, иерархической или сетевой.
        
        Внешней моделью пользователей называют такие различные подмножества ее логической модели, которые соответствуют разным пользователям в информационной модели.
        
        Из этого получается, что внешняя модель пользователя представляет собой отображение его концептуальных потребностей в логической модели и соответствует тому представлению, из которого этот пользователь черпает о предметной области на основе логической модели. Поэтому, насколько идеально сконструирована внешняя модель, настолько полно и точно она отображает предметную область и настолько хорошо производит работу автоматизированная система управления этой предметной областью.
        
        Логическая модель, построенная на электронных, магнитных, оптических или биологических принципах, отображается в физическую память.
        
        Внутренняя модель предметной области занимается размещением информации, способами доступа к ним и техническим индексацией в данной логической модели, ибо иначе это физическая модель.
        
        Информационные данные каждого пользователя в базе данных должны быть независимы от всех других пользователей, то есть не должны оказывать влияния на существующие внешние модели и быть изменены ими. Такой порядок отражает базовый уровень независимости данных. С другой стороны, внешние модели пользователей никак не связаны с типом физической памяти, в которой будут храниться данные, и с физическими методами доступа к этой информации. Этот порядок уже отражает второй уровень независимости данных.
        
        Нужно подчеркнуть, что база данных является главной и сложной частью информационных систем, которые предназначены для обработки и сохранения информации. Сначала эти системы были только в бумажном виде. Для их хранения использовали различные папки, помещения и архивы. Развитие средств вычислительной техники обеспечило возможность широкого применения автоматизированных информационных систем. И по сей день разрабатываются информационные системы для обслуживания различных сфер деятельности, систем управления хозяйственных и технических объектов, модельных комплексов для научных исследований, систем автоматизации моделирования и производства, создаются различные обучающие системы. Современные информационные системы основаны на идеи совместимости данных, характеризующихся большими объектами хранимой информации, осложненной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные потребности многочисленных пользователей. Для управления этими данными и обеспечения эффективности доступа к ним были созданы системы управления базами данных.
        
        Из чего можно заключить, что систему управления базами данных называют программную среду, которая предназначена для создания на персональном компьютере общей базы данных для множества приложений, поддержания её в действующем состоянии и улучшения эффективности доступа пользователей к содержащимся в ней информации в рамках предоставленных им возможностей.
        
        СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
        
        http://flash-library.narod.ru/Ch-Informatics/lektion/lektion7.html
        
        http://wiki.mvtom.ru/index.php/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%B1%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B8_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85_(%D0%A1%D0%A3%D0%91%D0%94)
        
        https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B0_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85
        
        https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0
        
        http://lektsiopedia.org/lek-10364.html
        
        http://tsput.ru/res/informat/sist_seti_fmo/lekcii/lekciy-3.html
        
        X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
        
        В наше время огромное количество фирм используют персональные компьютеры для сохранения и обработки любого вида информации. Эта информация содержится в базах данных. Базы данных играют важную роль в развивающемся мире технологий. Всё, с чем мы каждый день взаимодействуем в жизни, по всей видимости, зафиксировано в какой-нибудь базе. Работа с базами данных является важнейшим навыком в работе с компьютером, а специалисты данной области становятся всё более востребованными. Главные идеи нынешней информационной методики базируются на представлении, в соответствии чему информация должна быть образована в базы данных с задачей отображения динамически изменяющегося мира и удовлетворения всех потребностей в информации у пользователей. Базы данных формируются и работают под управлением специальных программных средств, называемых системами управления базами данных.
        
        База данных, которая представлена в объективной форме, это совокупность таких материалов: статей, счетов, нормативных актов, судебных решений или иных подобных материалов, собранные вместе таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины.
        
        База данных — это организованная структура, которая предназначена для хранения информации. В то время, когда происходило развитие термина баз данных, в них сохранялись исключительно информация, однако уже в наши дни многие системы управления базами данных позволяет размещать в своих структурах и данные, и программный код, с помощью которого совершается связь с пользователями или с другими программно-аппаратными комплексами [1]. При этом данные должны не противоречить друг другу, целостны и не избыточными. База данных создается для сохранения и непосредственного доступа к информации, содержащей сведения об искомой предметной области. Степень конкретизации данных обуславливается группой факторов. Прежде всего, целью использования информации из баз данных и сложностью информационных процессов, существующих в пределах предметной области в конкретных условиях.
        
        Система управления базами данных — это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки и печати информации, содержащейся в базе данных [2].
        
        В компьютере данные базы данных представляется в виде таблицы, схожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих заголовки таблицы, называют именами полей, а сами столбцы — полями. Данные, которые находятся в полях, называют значениями полей.
        
        Сами базы данных — это хранилища огромного множества систематизированной информации, с которыми производятся следующие операции: изменение, копирование, удаление, добавление, упорядочивание. Накопление хранимого объема информации, рост группы пользователей информационных систем служат источником к обширному развитию самых комфортных в интерфейсе и относительно лёгких для понимания табличных систем управления базами данных. Создание доступа к информации базы данных сразу нескольких пользователей одновременного, зачастую находящихся на далеком расстоянии от места хранения баз данных, а также друг от друга, поэтому и созданы многопользовательские сетевые версии баз данных сформированные на табличной структуре. В них решаются проблемы характерные для параллельных процессов, правильности данных, а также получения не санкционированного входа.
        
        За последние годы идет наблюдение направления к осложнению структуры данных. Простые типы информации, представляемые в виде текстовых строк и чисел, не потеряв своей важности, дополняются сегодня большим количеством документов, которые используют средства мультимедиа, образов графики, процедурных или активных данных и большим числом других существенно осложненных форм информации. По этой причине появился ряд весьма изощренных систем управления базами данных, обеспечивающих новые коллекции данных и умеющих реализовать достоинства современных аппаратных технологий. Одной из таких систем управления базами данных называется Microsoft Access, которая входит в состав пакета программ Microsoft Office, и являющаяся популярной табличной системой управления базами данных для персональных компьютеров. А также MySQL, которая является самой распространенной полноценной серверной системой управления базами данных.
        
        Целью реферата является изучение областей применения баз данных.
        
        1 Актуальность темы
        
        Любая современная организация не может обойтись без базы данных. Это учебные заведения, банки, магазины, заводы, любые предприятия и государственные учреждения. Они используют их для перевода данных в электронный вид и объединения данных, а также оперативного доступа к ним. Это позволяет экономить время и средства на затраты [1].
        
        Конечно, снижение времени является лишь побочным эффектом автоматизации. Самая главная задача развития информационных технологий в совсем другом — в приобретении той или иной организацией исключительно новых качеств, придающих ей существенную конкурентоспособность. А это дорогого стоит.
        
        К тому же, сейчас установка и управление базы данных не является таким уж и трудным процессом, как это было десятилетие назад. Когда проектировка и управление базами данных были не автоматизированы. Система управления базой данных позволяет создавать базу данных, обновляя в ней хранимую информацию, обеспечивая оперативный доступ к ней для просмотра и поиска информации.
        
        Актуальность темы заключается в том, что в новых системах управления базами данных есть функция не только хранения данных в своих структурах, однако можно и сохранять программный код, при поддержке которого и идёт взаимодействие с пользователем или программно — аппаратным средством.
        
        2 Структура базы данных
        
        Когда создаётся база данных, мы стараемся отсортировать её данные по определённым признакам для того, чтобы потом извлекать из неё нужную информацию. Это может быть возможным, только при структурированной информации. Структурирование — это набор соглашений о способах представления информации. Поэтому данные могут структурироваться по-разному. Различают по структуре сетевую, иерархическую, реляционную, объектно-ориентированную и гибридную модели баз данных [3]. Среди всех этих структур часто используемой является реляционная структура.
        
        Иерархическая структура базы данных
        
        Структура имеет древовидное представление данных. Характерной чертой структуры является то, что узел низкого уровня имеет только связь с одним узлом высшего уровня. Рассмотрим часть базы данных на примере иерархической структуры «Институт»:
        
        Рисунок 1 — Иерархическая структура базы данных «Институт».
        
        Из структуры видно, что один факультет может содержать много кафедр и групп. Название такой связи «один ко многим» (один факультет — много кафедр).
        
        Сетевая структура базы данных
        
        Логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных [4].
        
        Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков [4].
        
        Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями [4].
        
        Реляционная структура базы данных
        
        Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного вида. Каждая строка таблицы содержит данные об одном объекте (например, автомобиле, компьютере, клиенте), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов — атрибуты (например, номер двигателя, марка процессора, телефоны фирм или клиентов) [5].
        
        Объектно-ориентированные и гибридные базы данных
        
        Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.
        
        Переход к объектно-ориентированным моделям данных связан с процессом «перекачки» в них огромных объемов информации, которая в настоящее время хранится преимущественно в реляционных базах данных. Чтобы упростить этот процесс, сформировали объектно-реляционную модель данных, в которой выделяют две разновидности – гибридные и расширенные.
        
        В гибридных объектно-реляционных базах данных объектно-ориентированный подход используется в создании интерфейса пользователя и алгоритма приложения. В то же время система таблиц формируется в рамках реляционной модели данных.
        
        В расширенных объектно-реляционных базах данных объектно-ориентированный подход используется прежде всего при построении системы таблиц. Для этого разработана модификация языка SQL2, получившая название языка программирования SQL3 [6].
        
        3 Область применения баз данных
        
        Рассмотрим такую проблему, как составление и ведение журнала обучающихся. Происходит столкновение не с малым объемом одинаковых данных об обучающихся (место проживания, персональные данные, сведения о родителях и прочее) и процессе обучения (успеваемость, проводимые контрольные, уроки, мероприятия и другое). Для автоматизации этой задачи применение алгоритмических языков не подходит. Собственно, для этой цели и предназначена система управления базами данных. Эта система не присоединяется к решению одних определенных задач. В них автоматизированы шаблонные операции, необходимые для работы с базами данных, а так как совершенствование продолжается, то в последующей версии или новом варианте системы управления базами данных реализовано всё большее число подобных операций. Разрешение проблем оптимизации с помощью систем управления базами данных приводит к образованию информационных систем.
        
        Информационная система — система, предназначенная для поиска, хранения и обработки информации, и соответствующих организационных ресурсов (технические, финансовые, человеческие и так далее), которые обеспечивают и распространяют информацию [7].
        
        Информационные системы возникли ещё в 60-х годах прошлого столетия в военной индустрии и бизнесе, где были накоплены большие объемы полезных сведений. Сначала информационные системы предназначались только на работу с информацией фактического вида — текстовые или числовые характеристики объектов. Потом, по мере развития технического оснащения компьютеров, стало возможным обработка текстовых данных на естественном языке.
        
        Информационная система служит для оперативного обеспечения определенной группы лиц требуемыми данными, то есть для удовлетворения любых информационных потребностей в рамках выбранной предметной области, при этом результатом работы информационных систем является информационная продукция – текстовые документы, массивы информации, базы данных. По области применения различают две основные группы информационных систем:
        
        системы обработки данных.
        
        Информационно-поисковые системы направлены на получение хранимых данных, удовлетворяющих какому-либо запросу. При этом пользователя не интересует результаты обработки данных, сколько искомая информация (к примеру, какую стипендию получит студент Петров в следующем семестре).
        
        Использование пользователями систем обработки информации в большинстве случаев служит причиной изменения данных. Вывод данных верно будет сказать отсутствует или представляет результат программной обработки хранимой информации, но не саму информацию.
        
        Обработка данных — специальный класс решаемых на персональном компьютере задач, связанных с отбором, группировкой, хранением, сортировкой, и вводом записей информации однородной структуры [8]. К задачам класса относятся:
        
        подсчет произведенных деталей на заводе;
        
        зачисление денежных средств;
        
        управление персоналом, бухгалтерским учетом, связью и тому подобное.
        
        Существуют фактографические информационные системы эффективной обработки данных, подразумевающие незамедлительное обслуживание совершенно обыкновенных запросов от значительного количества потребителей, и фактографические информационные системы исследовательской обработки, ориентированных на реализацию многообразных запросов, которые требуют выполнение статистической обработки исторической (накопленной за долгое время) информации, конструирование процедур предметной области и предсказывание развития этих процедур. Поэтому, информационные системы применяют в нижеследующих сферах:
        
        создание хранилища для информации;
        
        концепция оценки информации;
        
        налаженность утверждения постановления;
        
        мобильные и локальные базы данных;
        
        географические базы данных;
        
        мультимедиа базы данных;
        
        распределенные информационные системы;
        
        базы данных для всемирной сети.
        
        Усовершенствование информационных технологий сопутствует двумя очень интересными направлениями в том, что касаемо терминологии. Во-первых, непрерывное изменение имён для всё тех же вещей (хоть и технологии развиваются, но скорость их гораздо ниже, чем имён). Во-вторых, использование старых определений для понятий, которые уже сейчас имеют совсем иной смысл. Собственно, последнее сложившееся обстоятельство применяется именно к системе управления баз данных.
        
        В последнее время наблюдается такая обстановка, когда системы управления базами данных превращается из исключительно внутреннего технологического дополнения к прикладным программам в самостоятельный продукт, который строит приложения для потребителей.
        
        Следует также выделить модификацию содержания платформы «Microsoft». Обычно подразумевается операционная система Windows. Но в применении к серверной платформе часто встречаемо стало: SQL Server + Windows Server.
        
        Со временем сложилось так, что системы управления базами данных направленны на решение задач, которые связаны в первую очередь с транзакционной обработкой структурированной информации. Абсолютно, самым лучшим проверенным временем решением остается табличная модель системы управления базами данных. Но в последнее время сфера применения баз данных расширялась. На первый взгляд, необходимо управлять широким набором форматов данных, переходя к решению общих проблем управления корпоративной информацией. Но если посмотреть с другой стороны, именно системы управления базами данных берут на себя основные функции интеграции информации и приложений корпоративных систем. Этим поясняется заинтересованность к обсуждению архитектурных принципов и реализации возможностей баз данных различных моделей: XML, постреляционных, объектно-реляционных.
        
        4 Новые области применения баз данных
        
        Делая классификацию существующих сфер применения баз данных, а также если дать оценку перспективы их эволюции в современном мире, то получится приблизительный перечень особенно признанных видов, получивших известность и применение во всех сферах применения баз данных. Этот перечень будет выглядеть следующим образом [8]:
        
        документальные и документографические, которые примененяются в любых базах органах власти;
        
        базы данных по продукции промышленности, сельского хозяйства и строительства;
        
        базы данных по статической, кредитно-финансовой и внешнеторговой информации;
        
        фактографические базы социальных данных, которые включающие в себя сведения о социальной среде и населении;
        
        базы данных систем транспорта;
        
        справочные данные: энциклопедии, справочники, адреса и телефоны организаций, расписания;
        
        ресурсные базы данных, включающие информацию о таких природных ресурсах: земля, вода, недра, гидрометеорология, биоресурсы, экологическая обстановка;
        
        фактографические базы основных научных исследований;
        
        фактографические базы данных в сфере искусства и культуры;
        
        машинные словари разного типа и назначения.
        
        Для разрешения проблем в экономике, которые обладают разновидностью и обширностью, нужно прибегать к применению программного обеспечения системы управления базами данных. На основе этой программы создаются информационные системы организаций различных уровней (от крошечных до особо крупных). Области применения баз данных по традиции занимают те области жизнедеятельности человека, где он должен взаимодействовать с большим количеством однотипной информации. Первым базам данных нашли применение в химии, ядерной физике, космонавтике и остальных науках, которые требуют систематического подхода к работе с информацией. Последующая эволюция компьютеризации и компьютерных характеристик привело человечество к тому, что базы данных оказались в разработке фактически во всех областях занятности человека, и стали повседневно использоваться в разных экономических объектах: от сельского предпринимательства до финансовых систем. Последними нововведениями применения баз данных стала всемирная сеть интернет, которая по всей сути является самой крупной и обширной базой данных. Соответственно такое распространение баз данных требует новых программных средств для управления ими.
        
        Нужно подчеркнуть, что база данных является главной и сложной частью информационных систем, которые предназначены для обработки и сохранения информации. Сначала эти системы были только в бумажном виде. Для их хранения использовали различные папки, помещения и архивы. Развитие средств вычислительной техники обеспечило возможность широкого применения автоматизированных информационных систем. И по сей день разрабатываются информационные системы для обслуживания различных сфер деятельности, систем управления хозяйственных и технических объектов, модельных комплексов для научных исследований, систем автоматизации моделирования и производства, создаются различные обучающие системы. Современные информационные системы основаны на идеи совместимости данных, характеризующихся большими объектами хранимой информации, осложненной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные потребности многочисленных пользователей. Для управления этими данными и обеспечения эффективности доступа к ним были созданы системы управления базами данных [9].
        
        Из чего можно заключить, что систему управления базами данных называют программную среду, которая предназначена для создания на персональном компьютере общей базы данных для множества приложений, поддержания её в действующем состоянии и улучшения эффективности доступа пользователей к содержащимся в ней информации в рамках предоставленных им возможностей [9].
        
        Список использованных источников
        
        Что такое база данных (БД): виды, типы, примеры использования и систем управления базами данных
        
        Современный бизнес использует информацию ежедневно. Необходимы хранить сведения о клиентах, транзакциях, операциях, контрагентах. Часто все это существует в виде таблиц.
        
        Но что делать, когда компания масштабируется и ей мало таблиц? На помощь приходят базы данных. В них вся аналитика, повторные продажи, поиск точек роста.
        
        Читайте также:
        Разработчик мобильных приложений: кто это и чем занимается, сколько зарабатывает и как им стать
        
        Что такое база данных
        
        Базы данных — это совокупность информации, которая хранится в соответствии с ее схемой и назначением. Они используются как инструмент для хранения данных о товарах, заявках, заказах, поставках, покупателях, объектах, услугах и т.д.
        
        Простыми словами, БД — это набор сведений, которые упорядочены и структурированы.
        
        Люди придумали для того, чтобы в удобном формате работать с большими объемами информации. Раньше ее хранили на бумагах, сортировали в папки, а затем раскладывали на полках огромного помещения с названием «Архив». С появлением компьютеров ситуация изменилась — теперь стало возможным собирать и хранить информацию в электронном виде. Но возник вопрос — как именно это делать. Первоначально данные хранили в текстовых файлах: кстати, даже сейчас активно используется такой способ.
        
        Но как быть, если информации много? Например, в тех же банках может быть зарегистрировано несколько миллионов человек, и о каждом банк хранит информацию: имя, фамилия, адрес, телефон, номер счета. Понадобились более продвинутые системы, чем текстовые.
        
        Примеры БД
        
        У БД очень широкая область применения:
        
        Клиентская база. Представляет собой список ваших клиентов с номерами телефонов, адресами электронной почты или аккаунтов. По этой базе можно устраивать рассылку о ваших скидках, акциях, распродажах.
        
        Список поставщиков. Такая база должна быть у каждого снабженца: телефоны, цены, электронная почта.
        
        Список сотрудников. Можно использовать для начисления зарплаты, проставления информации по отпускам, графикам. Без такой базы сложно представить работу hr-специалиста.
        
        Читайте также:
        
        Поставщики для маркетплейсов: где искать, как выбрать надежного поставщика, топ-15 лучших поставщиков
        
        Для чего они нужны
        
        Сбор и хранение. Особенно важно, когда информации очень много — требуется ее правильно собирать, использовать. В современном мире только тенденция к росту, и потребность в базах данных увеличивается.
        
        Доступ в реальном времени. Базы должны быть устроены так, чтобы к ним был доступ. Если вносятся изменения, то они должны быть доступны для всех пользователей. Суть в том, что в любой момент можно обратиться за нужной информацией и получить ее.
        
        Сохранение конфиденциальности. Бизнес использует персональную информацию. Например, телефоны, адреса, имена. С помощью использования баз данных к ним ограничивают доступ и сохраняют тем самым конфиденциальность.
        
        Доступ к сведениям от разных пользователей. Использование баз данных позволяет организовать доступ к информации на многопользовательском уровне. Кроме того можно ограничивать или, наоборот, расширять доступ для разных служб и подразделений.
        
        Чем отличается база данных от электронных таблиц
        
        Информацию можно хранить в таблицах, но базы данных отличаются от них тем, что с ними проще и удобнее работать.
        
        Таблица для хранения больших объемов информации не подходит по той причине, что это файл. А когда данные лежат только в файле, их легко потерять.
        
        Вот еще отличия:
        
        С помощью баз данных можно хранить, собирать, раскладывать по структуре больше сведений, чем позволяет функционал таблицы.
        
        В таблицах можно работать командно, устраивать коллаборацию. Но с помощью баз данных такой процесс получается быстрее и более организованнее.
        
        Таблицу в Excel придется сохранять и переправлять, в то время как БД работа идет в режиме онлайн, когда любое изменение видят другие участники
        
        Если использовать огромный объем информации в таблице, то она будет дольше загружаться, много занимать места. В то время как в БД объем может превышать табличный в разы и не терять в скорости.
        
        Базы данных могут связывать сотни таблиц одновременно. И ко всей этой информации можно получать мгновенный доступ.
        
        Читайте также:
        7 основных формул в Excel и Google Таблицах для маркетологов
        
        Как выглядит база данных
        
        Вокруг нас много фактов и сведений, но пока они никак не собраны — мы не можем их использовать. Но именно сохранение и структурирование делает информацию базами данных. А для этого существует прослойка в виде СУБД. Она позволяет хранить и анализировать данные. Таким образом, последние превращаются в информацию, которую можно использовать, менять, удалять.
        
        Таким образом, база данных это всё то системное, которое можно быстро найти, легко открыть, сложно потерять. Например, фотографии в облачном сервисе, номер заказа доставки продуктов на дом, талон с номером электронной очереди.
        
        Огромное количество программ, сайтов и приложений используют базы данных. Например, социальная сеть хранит имена всех пользователей, фотографии, репосты, пароли, в каких пабликах состоят, а также многое другое. Вот такие примеры можно привести:
        
        Социальная сеть «Вконтакте». Когда вы ищите человека по имени, скорее всего загляните туда в поиске его странички.
        
        Маркетплейс Ozon. Когда вам нужна какая-либо вещь, товар, подарок, проще всего поискать среди карточек товаров этой площадки.
        
        Справочник «2ГИС» с адресами и телефонами организаций.
        
        Если речь идет о программах, базами данных может считаться:
        
        Таблицы в Google Docs.
        
        Сбор сведений в Google Forms.
        
        Табличный редактор Excel.
        
        Программа Access.
        
        Существуют также мобильные приложения:
        
        База данных MobiDB.
        
        PortoDB Database.
        
        Memento Database.
        
        Справочник «Контакты» в телефоне.
        
        Читайте также:
        
        Кто такой Python-разработчик, чем занимается, что должен уметь, сколько зарабатывает и где научиться профессии
        
        Типы БД
        
        Среди основных типов баз данных можно выделить два типа.
        
        Реляционные БД
        
        Название образовано от слова relation, что означает «отношение».
        
        Чтобы не терять информацию, ее нужно структурировать, причем так, чтобы можно было записывать, получать, менять содержимое — при этом безопасно для хранимой информации. Так появились реляционные базы данных. Сведения в них содержатся в виде таблиц, которые связаны между собой.
        
        Это собрание простых таблиц, которые между собой связаны с помощью числовых кодов. Примером может быть, товарные запасы на складе, список заказчиков с номерами телефонов.
        
        Сюда можно отнести MySQL, Oracle, PostgreSQL. Является самым распространенным видом баз данных. В строках содержится свойства объекта, а столбцы нужны для хранения значения свойства.
        
        Разбиение на несколько табличек называется нормализацией. В таблице появляется специальное поле — первичный ключ, а таблица на которую он ссылается — внешний ключ. В самих таблицах устанавливаются типы связей:
        
        «Один Ко Многим». Тип связи, когда одной записи можно сопоставить несколько из подчиненной таблицы. Например, один клиент может заказать несколько товаров.
        
        «Один К Одному». Когда запись используется только один раз. Например, одному сотруднику выдается один комплект спецодежды.
        
        «Многие ко Многим». Любое число сущностей одного типа связано с любым количеством сущностей другого типа. Например, ученики записаны на несколько предметов, а каждый предмет проходят несколько учеников.
        
        Нереляционные БД
        
        Это тип баз, которые хранят данные в отличном от реляционного типа формате. Используются для конкретных задач, а связь в них существует в виде «Ключ-значение». Многие такие БД хранится в RAM-памяти.
        
        Никакой сложной структуры и запросов — просто ключ и значение. Например, город — Москва, планета — Земля.
        
        Такие базы данных подходят для хранения кэша и пользовательских сессий. Один из примеров нереляционной базы данных — корзина в интернет-магазине, где хранятся данные пользователя и сколько единиц какого товара он положил в корзину.
        
        Такие БД пригодятся там, где требуется:
        
        быстрая производительность;
        
        масштабируемость;
        
        удобная работа.
        
        В нереляционных базах данных можно хранить неструктурированные данные. Подходит для разных аналитических приложений. Например, в таком виде приложение «Кинопоиск» запоминает вашу историю просмотров фильмов.
        
        Читайте также:
        
        Что такое маркетплейсы простыми словами: как они работают, плюсы и минусы, чем отличаются от агрегаторов и интернет-магазинов
        
        Какие бывают свойства у баз данных
        
        Чтобы информацию можно было удобно использовать, база данных должна обладать следующими свойствами:
        
        Скорость и быстродействие. Информация должна загружаться мгновенно.
        
        Простота работы. Особенно актуально, когда нужно проделать несколько операций для получения данных, составлению, добавлению.
        
        Безопасность. Должна быть возможность ставить ограничения на доступ, согласно которым не все пользователи могут иметь одинаковые права на редактирования. Также сюда входит защита от несанкционированного использования.
        
        Независимость структуры. Должно быть сделано так, что менять можно информацию в целом, но не программное обеспечение и не средство хранения. Например, удаление части информации не повреждает носитель.
        
        Логическая связь между данными. Важно отслеживать их по структуре таблицы, а также чтобы не было дублирования
        
        Многопользовательская связь. Доступ к информации одновременно многих пользователей с возможностью коллаборации.
        
        Читайте также:
        Что такое MVP и как его создать, виды
        
        Как хранится информация
        
        Базу данных можно представить в виде системы хранения информации, которая существует в трех уровнях.
        
        Уровень базы данных. Где есть вся информация, которая нужна под определенную цель.
        
        Уровень таблицы. В системе формируется таблица, в которой есть определенный вид и структура, заданная пользователе
        
        Уровень записи. Это уже наполнение самой таблицы.
        
        Популярные СУБД
        
        Для работы с базами данных задействуются специальные программы, которые управляют структурой, дают и ограничивают доступ. Это своего рода посредник между самой БД и пользователем.
        
        Различают несколько популярных СУБД.
        
        MySQL
        
        Это реляционная база данных, в которой, как полагается, информация хранится в виде связанных таблиц. У нее есть такие особенности как:
        
        Текстовый и графический режим.
        
        Доступный для понимания интерфейс.
        
        Большой объем для хранения.
        
        Доступность программного обеспечения.
        
        Oracle
        
        СУБД названа по наименованию компании-разработчика. В ней так же все записи существуют в виде взаимосвязанных таблиц. Особенности:
        
        Высокая производительность и скорость.
        
        Возможность бэкапа базы, в случае если что-то пойдет не так.
        
        Больше функционала.
        
        Лучшая защищенность информации.
        
        Одним из недостатков является платная лицензия. А кроме того, сервис не принимает оплату от пользователей из России. Есть альтернативные варианты через посредников или других способов оплаты. Еще стоимость может расти из-за увеличения курса доллара.
        
        PostgreSQL
        
        Это популярная бесплатная СУБД, которая представляет собой расширенную версию MySQL. Обладает такими особенностями:
        
        Большой объем функций и подключение дополнительных расширений.
        
        Доступная опция перезагрузки базы.
        
        Поддержка разных форматов данных.
        
        Есть возможность наследования таблиц, когда из одного объекта можно получить другой.
        
        Пример использования БД
        
        Базы данных применяются в огромном количестве отраслей: маркетинге, промышленности, менеджменте, банковском секторе.
        
        Например, алгоритмы поиска похожей аудитории look-alike при настройке рекламы опирается на выгруженную в том или ином виде базу с вашими клиентами.
        
        Базы данных можно встретить:
        
        На сайтах. С помощью сайтов также осуществляется сбор сведений. Например, форма сбора, где пользователь оставляет свое имя и телефон для обратного звонка.
        
        На мобильных устройствах. Ваши контакты на смартфоне — тоже база данных.
        
        В почтовых программах. Там всегда есть доступ к нужному адресу, а также сохраняется переписка.
        
        В формах регистрации на сайте. Любой ресурс, где есть кнопка зарегистрироваться, — также база данных.
        
        В социальных сетях. Как мы уже говорили, что любая соцсеть — это база данных.
        
        Коротко о главном
        
        Базы данных представляют собой следствие роста информационных технологий. Это структурированный, упорядоченный массив информации, который хранится в электронном виде.
        
        Средством работы над базами данных является специальное программное обеспечение — СУБД.
        
        База данных отличается от таблицы тем, что у нее гораздо больший объем, возможность совместного доступа и более обширный функционал.
        
        Современная БД — это высокая производительность, удобство доступа, безопасность.
        
        Базы данных бывают двух видов: реляционные — в виде связанных между собой таблиц, и нереляционные — в виде ключа и значения.
        
        Задачей баз данных состоит в хранении большого объема информации, а также получении сведений в режиме реального времени.
        
        Присоединяйтесь к нашему Telegram-каналу!
        
        Теперь Вы можете читать последние новости из мира интернет-маркетинга в мессенджере Telegram на своём мобильном телефоне.
        
        Для этого вам необходимо подписаться на наш канал.
        
        Зачем нужны базы данных
        
        Если вы будете делать веб-приложение — например интернет-магазин, блог или игры, — почти наверняка вы столкнётесь с базой данных. Вот что это такое с точки зрения программирования, какие тут основные понятия и что с ними делать.
        
        Данные
        
        Вокруг нас всегда много разных данных, например:
        
        телефонные номера;
        
        дела на день;
        
        записи на бумажках, стикерах и в блокнотах;
        
        опубликованные мысли разных людей;
        
        фотографии в смартфоне;
        
        и всё остальное, что можно прочитать, увидеть или услышать.
        
        Если это компьютерная игра, то данными будут типы и местоположения врагов, их уровень здоровья, уровень здоровья героя, тип героя, его положение, характеристики карты.
        
        Если это приложение для работы с клиентом, то там будут храниться имя клиента, его заказы, номер телефона, уровень в программе лояльности.
        
        Если это служба слежения за гражданами — фотография, имя, посещённые станции метро и улицы, место работы.
        
        База данных и СУБД
        
        Есть понятие базы данных — это набор данных, организованных каким-то способом. Например, если у вас в квартире есть гардеробная или кладовка, то всё это помещение со всем её содержимым может считаться базой (но не данных, а вещей или банок с огурцами, что не меняет сути).
        
        Есть понятие системы управления базой данных (СУБД) — это когда семья села за стол и самого младшего отправляют в кладовку за огурцами, он приносит её и не разбивает по дороге. То есть СУБД — это какое-то средство для манипуляции данными в базе, например программа.
        
        Для чего нужны
        
        Вот основные задачи БД на примере гардеробной:
        
        Сохранить наши данные по запросу — чтобы вы могли открыть дверь, повесить куртку, закрыть дверь и больше не думать ни о куртке, ни о гардеробной.
        
        Изменить наши данные по запросу — чтобы можно было легко извлечь из гардеробной все дырявые носки и положить на их место целые.
        
        Найти эти данные по запросу — чтобы быстро найти приличный пиджак или парный носок.
        
        Не дать прочитать эти данные тем, кому не следует, а кому надо — дать. Например, младший брат может смотреть на ваши кроссовки, но не может их брать. А девушка (или парень) может положить свои вещи, но только на определённую полку.
        
        Поддерживать порядок и не дать захламиться — если вам было лень и вы просто кинули толстовку куда попало, чтобы гардеробная либо сама нашла, куда эту толстовку правильно положить, либо сказала: «Э БРАТ ЗАЧЕМ ЗАХЛАМЛЯЕШЬ ПОЛОЖИ НОРМАЛЬНО ДАВАЙ»
        
        Масштабироваться — чтобы вы могли просто вешать в гардеробную вещи и не думать об объёме полок.
        
        Не потерять данные — если квартира будет гореть, приличная гардеробная не должна даже нагреться. Или, если она всё-таки горит, чтобы где-то в защищённом подземном гараже была точная копия этой гардеробной со всеми актуальными вещами.
        
        В чём преимущества
        
        Базы данных и их системы управления заточены на работу с большим объёмом данных и от лица большого числа пользователей. Сейчас вы поймёте.
        
        �� Представьте, что у вас есть экселька со списком клиентов. Это не база данных, это просто таблица. Чтобы прочитать или записать что-то в эту эксельку, вам нужно её открыть, сделать дело, сохранить.
        
        ❌ Допустим, экселька с клиентами лежит на сетевом диске. Вы открыли её и ковыряетесь в данных, вносите изменения. Пока вы это делаете, ваш коллега тоже её открыл и тоже вносит изменения. Потом вы сохранились и закрыли эксельку. Экселька перезаписалась вашими данными. Но у вашего коллеги эти данные не отобразились, он-то открыл её раньше. Теперь, когда он сохранит свою эксельку, его данные перезапишутся поверх ваших, а ваши данные пропадут. Это полный ахтунг: вся ваша работа потеряна.
        
        ❌ Или у вас в компании правило: экселька всегда на одной флешке, работаем только с неё. Сейчас флешка в вашем компьютере, вы с ней работаете. А вашему коллеге нужно с ней тоже поработать. Он говорит: «Дай». Вы ему «Отстань». Ну и слово за слово…
        
        ✅ Но можно организовать своего рода СУБД. Один ответственный сотрудник назначается главным по эксельке. Она открыта на его компьютере, а вы ему говорите: «Петруха, добавь в клиента такого-то вот такие данные». «Петруха, а шо, когда дедлайн по поставке для этих ребят из Воронежа?», «Петруха, питерские отказались, поставь там отказ».
        
        Петруха — ваша система управления базой данных. А экселька — это его база данных.
        
        Понятно, что Петруха медленный и не всегда многозадачный, но хотя бы он избавляет от проблемы рассинхрона версий и потери данных.
        
        Скорость — ещё одно преимущество базы данных. База данных устроена так, что она легко и быстро находит, записывает, переписывает и снова находит данные. Всё потому, что СУБД всегда знает, что где лежит и по какому критерию искать. Там не будет случайных данных в случайном месте.
        
        Скорость важна ещё и потому, что СУБД обычно обслуживает сразу много потоков: одновременно ей могут пользоваться десятки и сотни тысяч человек, поэтому ей некогда копаться. В хорошо сделанных БД всё молниеносно.
        
        Сложность. Базы данных нужны в числе прочего для хранения сложно структурированных данных. Мы привыкли думать, что база данных — это такая таблица, где есть строки и столбцы. Но база данных при правильной организации может намного больше:
        
        Связывать одну единицу данных с множеством других. Например, если один человек совершил много заказов со множеством товаров внутри каждого, база данных способна хранить и обрабатывать такие связи.
        
        База может хранить дерево данных — вроде того, о котором мы писали недавно. Попробуй в реальной жизни похранить дерево!
        
        В базах могут жить ссылки на другие фрагменты и отделы базы.
        
        Базу можно представить как таблицу, но лишь в самом упрощённом виде. Для более сложных задач базу можно представить как очень сложное дерево, или огромный склад упорядоченных коробок, или даже как огромный завод по фасовке данных.
        
        База данных — это отдельный файл?
        
        Чаще всего да, все данные СУБД хранит внутри одного большого файла. Но если данных много или сама база так устроена, то она может разбиваться на несколько файлов поменьше.
        
        Но для пользователей нет разницы, как физически хранится база, это забота СУБД. Главное — уметь общаться с базой через СУБД.
        
        Где их используют
        
        Базы данных сейчас используются почти везде:
        
        На сайтах, чтобы хранить контент для страниц. Все статьи в «Коде» на самом деле хранятся в базе данных и извлекаются оттуда по вашему запросу.
        
        В смартфонах, чтобы хранить все ваши данные — фото, сообщения, заметки, контакты и музыку. Так как всего этого много, а доступ к этому должен быть молниеносный, используют разные виды СУБД.
        
        В почтовых сервисах, чтобы можно было найти нужное письмо. Там строятся сложные индексные массивы, по которым ваш почтовый клиент ищет данные.
        
        Везде, где есть личные кабинеты и регистрация, — чтобы запоминать пользователей и отличать их друг от друга.
        
        В соцсетях и блогах почти всё хранится в базах данных.
        
        Если у вас в работе появляется много одинаковых или похожих данных, то самый надёжный способ не потерять ничего из них — поместить их в базу данных.
        
        Как это работает
        
        Возьмём простой пример реляционной базы данных (можно упрощённо сказать, что это база данных в виде таблицы).
        
        Каждая запись в реляционной базе данных раскладывается в одну или несколько ячеек. Например, запись в телефонной книге может выглядеть так:
        
        В нашем примере у базы есть поля — Имя, Фамилия, Телефон и Фото, в которых могут храниться данные. Одна строчка — одна запись с данными.
        
        Если пользователю нужно будет найти телефон Михаила Максимова по фамилии, происходит следующее:
        
        Запрос от пользователя: Выдай мне из базы «Контакты» все записи, где поле «Фамилия» равно «Максимов»
        
        Ответ от базы данных: ЛОЛ КЕК Ты кто такой
        
        Запрос пользователя: Я хозяин этой базы Админ Админыч, пароль •••••. Выдай мне из базы «Контакты» все записи, где поле «Фамилия» равно «Максимов»
        
        Ответ от базы данных: Найдена одна запись: [Михаил, Максимов, +79057362163, вот фото]
        
        Разные базы — разные правила
        
        Внутри каждой базы данных и её управляющей системы свои строгие правила:
        
        какие данные могут храниться: текст, цифры, фото, видео или всё вместе;
        
        какие свойства есть у этих данных: дата записи, кто записал, кто может прочитать;
        
        что делать, если с базой хотят работать одновременно несколько человек: разрешать только одному или пусть все вместе работают.
        
        Рабочая ситуация: допустим, вы работаете в банке и открыли карточку клиента, чтобы поменять ему кредитный лимит. В этот же момент другой сотрудник из соседнего офиса тоже хочет поменять лимит этому же клиенту, но уже на другую сумму. Как база отреагирует на такое? Должна ли она разрешать второму сотруднику открывать карточку или её нужно заблокировать, пока первый не закончит? А если она разрешит открыть карточку, то что будет, если двое сотрудников напишут там разный лимит — какой из них сохранять в итоге? СУБД задаёт эти правила и следит за их выполнением.
        
        Что дальше
        
        В следующей статье поговорим про MySQL — бурерождённую мать всех баз. Если разобраться, как она работает, то можно творить чудеса.
        
        Текст и последняя схема
        
        Редактура и остальные схемы
        
        Похожие публикации:
        
        Centos 7 сколько места на диске
        
        Version что это такое
        
        Voice call status что это
        
        Что такое сэмпл в программировании