Bazy danych

1. Definicja

Baza danych – zbiór danych zapisanych zgodnie z określonymi regułami. W węższym znaczeniu obejmuje dane cyfrowe gromadzone zgodnie z zasadami przyjętymi dla danego programu komputerowego specjalizowanego do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest „systemem zarządzania bazą danych” (ang. database management system, DBMS).
Programy do obsługi bazy danych operują głównie na danych tekstowych i liczbowych, lecz większość współczesnych systemów umożliwia przechowywanie danych cyfrowych różnego typu: dane o nieokreślonej strukturze, grafika, muzyka, obiekty itp.

2. Przykładowe zastosowania 

• księgowość
• rezerwacje biletów
• obsługa wpłat i wypłat w banku
• multimedialne albumy
• listy kontaktów
   
  
   
  
  

 3. Typy baz danych

• kartotekowa 

   
• Kartotekowa baza danych (lub prosta baza danych) - baza danych złożona z jednej tablicy, która zawiera identyczną strukturę pól. Każda tablica danych jest samodzielnym dokumentem i nie może współpracować z innymi tablicami, w przeciwieństwie do relacyjnej bazy danych.
  Przykładami kartotekowej bazy danych są spisy danych osobowych czy spisy książek lub płyt.

 

• relacyjna

Relacyjna baza danych (ang. Relational Database) – baza danych, w której dane są przedstawione w postaci relacyjnej.
W najprostszym ujęciu w modelu relacyjnym dane grupowane są w relacje, które reprezentowane są przez tablice. Relacje są pewnym zbiorem rekordów o identycznej strukturze wewnętrznie powiązanych za pomocą związków zachodzących pomiędzy danymi. Relacje zgrupowane są w tzw. schematy bazy danych. Relacją może być tabela zawierająca dane teleadresowe pracowników, zaś schemat może zawierać wszystkie dane dotyczące firmy. Takie podejście w porównaniu do innych modeli danych ułatwia wprowadzanie zmian, zmniejsza możliwość pomyłek, ale dzieje się to kosztem wydajności.

4. Struktura baz danych

• Tabela (relacja) – wydzielony logicznie zbiór danych, zorganizowanych w formie tabeli składającej się z wierszy dzielonych na kolumny. Jest to obiekt teoretyczny i nie należy go mylić z jej graficzną reprezentacją, czy miejscem zajmowanym w pamięci komputera. W zależności od typu bazy danych wewnętrzna organizacja podziału danych na kolumny i wiersze jest różna i często umowna.
  Pojedyncza tabela może być reprezentacją pewnej encji (np. książek, mieszkań, ludzi), relacji między nimi, albo może stanowić zawartość całej bazy danych. Pojedynczy wiersz tabeli nazywany jest rekordem i stanowi najczęściej zbiór danych o pojedynczym obiekcie (ew. grupie obiektów).
  

•  Rekord (z ang. zapis, wpis do rejestru, dziennika) to zestaw danych, zazwyczaj posiadający ustaloną wewnętrzną strukturę, stanowiący pewną całość, ale mogący być częścią większego zbioru podobnych rekordów. Termin ten odnosi się do kilku różnych konkretnych zastosowań, w bazach danych rekord to pojedynczy wpis do bazy. 

•  Klucz potencjalny (kandydujący) (ang. Candidate Key)
  Pojęcie z zakresu teorii relacyjnych baz danych. Oznacza minimalny zestaw atrybutów relacji, jednoznacznie identyfikujący każdą krotkę tej relacji.
  W relacji może znajdować się wiele kluczy potencjalnych (zwanych czasem kandydującymi - ang. Candidate Key). Spośród kluczy potencjalnych wybiera się zazwyczaj jeden klucz, zwany kluczem głównym. 

• Relacje są pewnym zbiorem rekordów o identycznej strukturze wewnętrznie powiązanych za pomocą związków zachodzących pomiędzy danymi. Relacje zgrupowane są w tzw. schematy bazy danych.

5. Systemy obsługi baz danych 

System zarządzania bazą danych, SZBD (ang. Database Management System, DBMS) – oprogramowanie bądź system informatyczny służący do zarządzania bazą danych. System zarządzania bazą danych może być również serwerem bazy danych (SBD) lub też może udostępniać bazę danych lokalnie – na określonym komputerze.

Niezbędne mechanizmy

• środki do administrowania zapisanymi na nośnikach zbiorami danych,
• środki zapewniające integralność i bezpieczeństwo danych,
• środki pozwalające na odtworzenie zawartości bazy danych po awarii,
• narzędzia programistyczne wykorzystujące język programowania i API,
• dostęp do danych poprzez język zapytań bazy danych np. SQL,
• wielodostępność danych, np. poprzez transakcje,
• środki pozwalające na autoryzację dostępu do danych,
• środki do zarządzania metadanymi,
• środki optymalizujące wykorzystanie pamięci operacyjnej,
• środki optymalizujące czas dostępu do danych, np. indeksy,
• środki do pracy w środowisku rozproszonej bazy danych.

Dodatkowe mechanizmy

• zarządzanie wersjami i danymi nietrwałymi,
• przechowywanie i udostępnianie danych multimedialnych,
• graficzne środowiska do tworzenia aplikacji dla użytkownika,
• pomosty do współpracy z innymi systemami baz danych, np. poprzez konwersję danych,
• obsługa widoków, procedur składowanych i aktywnych reguł,
• pakiety statystyczne
• pakiety do analizowania danych,
• pakiety do tworzenia hurtowni danych,
• środki udostępniające bazę danych w sieci Internet.