База данных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ). Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, состоящую в некорректном использовании термина «база данных» вместо термина «система управления базами данных», и указывают на необходимость различения этих понятий.
Система управления базами данных (сокр. СУБД, англ. Database Management System, сокр. DBMS) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.
СУБД — комплекс программ, позволяющих создать базу данных (БД) и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Система обеспечивает безопасность, надёжность хранения и целостность данных, а также предоставляет средства для администрирования БД.
База данных по сути это хранилище данных во внешней (долговременной) памяти. Такое хранение необходимо, поскольку при отключении оперативной памяти все данные из нее исчезают. При этом определений достаточно много и до сих пор идут споры о том, как правильно определять это словосочетание.
При этом базы данных имеют несколько видов классификаций.
по модели данных
Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок имеет несколько потомков, тогда как у объекта-потомка обязателен только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).
· Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов[1], их атрибутов, методов и классов. Объектно-ориентированные базы данных обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру. В манифесте ООБД предлагаются обязательные характеристики, которым должна отвечать любая ООБД. Их выбор основан на 2 критериях: система должна быть объектно-ориентированной и представлять собой базу данных.
Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые технологии, присущие объектно-ориентированным СУБД и реализующие объектно-ориентированный подход: объекты, классы и наследование реализованы в структуре баз данных и языке запросов. Объектно-реляционными СУБД являются, например, широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL.
Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики, как теория множеств и логика первого порядка.
Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных. 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. Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.
Функциональная модель является частью категории оперативной аналитической обработки (OLAP), поскольку она включает многомерное иерархическое объединение. Но она выходит за рамки OLAP, требуя ориентирования ячейки, подобно электронной таблице, где ячейки могут быть введены или рассчитаны как функции других ячеек. Также, как и в электронных таблицах, данная модель поддерживает интерактивные вычисления, в которых значения всех зависимых ячеек автоматически обновляются каждый раз, когда изменяется значение ячейки. Функциональные базы данных используются для решения аналитических задач, таких как финансовое моделирование и управление производительностью.
по среде постоянного хранения
Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск. В оперативную память СУБД помещает лишь кэш и данные для текущей обработки.
· В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.
Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кэш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.
по содержимому
· Географическая
· Историческая
· Научная
· Мультимедийная
· Клиентская
По степени распределённости:
· Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
· Распределённая БД (англ. distributed database) — составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
· Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД.
· Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
· Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).
Другие:
· Пространственная (англ. spatial database): БД, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко используются в геоинформационных системах.
· Временная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.
· Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.
· Циклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения новых данных они заменяют более старые данные. Одни и те же ячейки для данных используются циклически.
· Для визуализации баз данных представим её в виде массива. В целом это очень близкая аналогия.
· Одномерный массив называется вектор.
· Двумерный массив называется матрица.
· Три и более мерные массивы обычно не имеют других названий.
· При этом таблица базы данных может содержать наборы из разным массивов.
· А список различные элементы: векторы, матрицы, таблицы и т.д.
· Для наглядности мы представили все структуры на рисунке ниже:
· Визуализация широко используемых структур для хранения данных
· Приведем пример. Основная информация о клиенте может быть представлена в виде вектора: ID, ФИО, адрес и т.д.
· ID - идентификатор. Важно наличие уникальных идентификаторов, чтобы легко найти нужную информацию.
· Информация о нескольких клиентах уже будет содержаться в матрице, так как строк несколько.
· Если же мы соединим это с таблицами клиентских счетов и другой информацией, которая связана с клиентами, то получится массив.
· На самом деле для ускорения работы базы данных важно разделять информацию в разные таблицы, тогда с ней проще работать компьютеру - информация о фио в одной таблице, об адресе в другой и т.д. А еще лучше отдельная таблица имен, таблица городов чтобы использовать только ID. Человеку такую информацию читать сложно, а компьютеру наоборот.
✔ Не забываем ставить лайк и подписываться на мой канал: https://dzen.ru/lecturer_abramenkova?share_to=link
Впереди много познавательного!
✔ Будем дружить https://vk.com/lecturer_abramenkova
Благодарю каждого за репост!)