GESTIUNEA INFORMAȚIEILector superior, dr.Corina Negara

În sens larg•O bază de date este o colecție de date

corelate din punct de vedere logic, care reflectă un anumit aspect al lumii reale şi este destinat unui anumit grup de utilizatori.▫pot fi create şi menţinute manual (un exemplu ar fi

fişele de evidenţă a cărţilor dintr-o bibliotecă, aşa cum erau folosite cu ani în urmă)

▫computerizat aşa cum sunt majoritatea bazelor de date în momentul de faţă.

În sens restrîns•O bază de date este o colecţie de date structurată și

organizată pentru păstrarea unei cantități mari de informații, precum și pentru a facilita exploatarea datelor.▫Exploatarea datelor se referă la operaţiile de

introducere, ştergere, actualizare şi interogare a datelor.

Definiții•Date – reprezentările păstrate a

obiectelor sau evenimentelor▫Structurate: numere, text, date calendaristice▫Nestructurate: imagini, video, documente

•Informație: date procesate/prelucrate ce permit luarea unei decizii

•Metadate: date ce descriu proprietățile și contextul datelor (date despre date)

Avantajele BD• Controlul centralizat al datelor;• Viteza mare de răgăsire și actualizare a datelor;• Flexibilitatea (modificăm structura fără a

modifica programele);• Redundanța scăzută;• Posibilitatea introducerii standardelor;• Menținerea integrității datelor:

▫Politica de securitate;▫Gestionarea tranzacțiilor;▫Refacerea datelor;

• Independența datelor.

Fișiere• Fișierul de date reprezintă o colecție de date

memorate pe un suport tehnic într-o succesiune de înregistrări.

• Neajunsuri:▫Redundanța mare;▫Acces dificil la date;▫Actualizarea datelor;▫Dependența programelor față de date;▫Fiecare dată este descrisă independent în toate

fișierele în care apar;▫Nu se menține integritatea datelor.

Descrierea

fișieruluiDescrierea

fișierului

Descriere unică

Cocluzii1. Definiția datelor este incorporată în

programele aplicație, în loc să fie stocate separat și independent;

2. Nu există un control al accesului și manipulării datelor, dincolo de cel impus de către programele aplicație.

SGBD• Sisteme de Gestiune a Bazelor de date (SGBD)

prezintă un soft care permite utilizatorilor să definească, creeze și să mențină o bază de date și oferă acces controlat la această bază de date.

• SGBD vine între utilizator și BD.• SGBD conține:

▫ Limbajul de definire a datelor – funcția de descriere a datelor;

▫ Limbajul de manipulare a datelor – funcția de manipulare a datelor;

▫ Limbajul de interogare a datelor;▫ Module ce controlează accesul la date – funcția de

utilizare a bazei de date de către toate categoriile de utilizatori.

(toate componentele SGBD asigură realizarea încă a unei funcții – administrarea bazei de date)

Obiectivele SGBD•Independența fizică a datelor;•Independența logică a datelor;•Accesul controlat la date;•Administrarea centralizată a datelor;•Coerența datelor;•Partajarea datelor;•Minimizarea redundanței;•Securitatea datelor;

Sistem de baze de date

Utilizatori•Utilizatori obișnuiți;•Utilizatori avansați;•Programatorii de aplicații;•Administratorul bazei de date.

Centralizat - Distribuit•Centralizat – sistem de BD în care datele

și sistemul de gestiune sunt stocate pe un singur calculator;

•Distribuit – poate avea atît datele, cît și sistemul de gestiune, distribuite pe mai multe calculatoare interconectate printr-o rețea de comunicație.

Model al bazei de date•Un model de date este alcătuit din

totalitatea conceptelor utilizate pentru descrierea datelor din BD, a relațiilor dintre ele și a constrîngerilor impuse lor.

•Scop:• să fie reprezentată cât mai fidel situația

din lumea reală;• datele să fie adaptate reprezentării și

prelucrării pe calculator.

Evoluția SGBD•Fișier (nu BD) – 1960 - 1980•Ierarhic – 1970 - 1990•Rețea– 1970 - 1990•Relațional – 1980 - prezent•Orientat-obiect – 1990 - prezent•Relațional-obiect – 1990 - prezent•Repozitoriu – 1980 - prezent•BD Web – 1990 - prezent

Modelul ierarhic•O bază de date ierarhică reprezintă o

structură arborescentă ramificată. Oricare element din ierarhie poate avea un singur predecesor.

•O înregistrare “fiu” nu poate exista independent de o înregistrare ierarhic superioară “tată” de care este legată şi nu poate fi manipulată independent de aceasta.

Modelul ierarhic

Modelul rețea•În acest model datele sunt organizate sub forma unui graf orientat.

•Modelul reţea completează modelul ierarhic (“un nod părinte poate avea mai mulţi fii, în timp ce un fiu poate avea mai multe noduri părinte”)

Modelul rețea

Modelul relațional•Modelul de date relaţional (Relational Model) se

bazează  pe noţiunea de relaţie din matematică.•Modelul relaţional – premite vizualizarea unei baze

de date ca un ansamblu de tabele bidimensionale.•Propus de către Edgard Frank Codd în

1960.

Modelul relaționalModelul se bazează pe noţiunea de relaţie din matematică,

care corespunde unei mulţimi de entităţi de acelaşi tip. Limbajele relaţionale de manipulare a datelor sunt

limbaje neprocedurale – utilizatorul, de exemplu, formulează interogarea fără să indice procedura (algoritmul) de rezolvare.

SGBD-urile relaţionale oferă un limbaj de programare unanim recunoscut şi acceptat, limbajul SQL, bazat pe algebra relaţională.

Pentru limbajul SQL au fost emise mai multe standarde de către International Standardization Office (ISO).

Modelul orientat-obiectModelul orientat-obiect (Object Model) – este un concept

unificator în informatică, fiind aplicabil în programare, în proiectare hardware-ului, a bazelor de date, etc.

Sistemele de baze de date orientate obiect se bazează pe limbajele de programare orientate obiect.

Au o utilizare limitată, mult mai redusă decât cea a sistemelor de baze de date relaţionale.

Pentru bazele de date orientate obiect există un limbaj standard standard de interogare OQL (Object Query Language).

Modelul obiect relațional•Modelul obiect relaţional (Object Relational Model)

– este considerat următorul mare val în dezvoltarea şi întreţinerea bazelor de date.

•Construcţia se poate realiza dezvoltând sistemul relaţional prin adăugarea caracteristicilor obiectuale necesare sau pornind de la un sistem orientat obiect şi adăugând caracteristicile relaţionale

Arhitectura ANSI/SPARC

• Obiectivul arhitecturii cu 3 nivele este separarea vederii fiecărui utilizator asupra bazei de date de modul în care ea este reprezentată fizic.

1. nivelul intern (baza de date fizică) 2. nivelul conceptual 3. nivelul extern

Arhitectura ANSI/SPARC

Arhitectura ANSI/SPARC

• Modul în care utilizatorii percep datele este numit nivel extern.

•Modul în care SGBD şi sistemul de operare percep datele este numit nivel intern.

•Nivelul conceptual realizează atât transpunerea cât şi independenţa dorită dintre nivelul extern şi cel intern.

Nivelul intern

• Reprezentarea fizică a bazei de date pe calculator. Acest nivel descrie CUM sunt stocate datele în baza de date.

•Nivelul intern tratează chestiuni cum ar fi: ▫alocarea spaţiului de stocare pentru date şi

indecși ▫descrierea înregistrărilor pentru stocare (cu dimensiunile de

stocare pentru date) ▫plasarea înregistrărilor ▫ tehnici de comprimare a datelor şi de codificare a

acestora

Nivelul conceptual

•Este o vedere generală a bază de date. Acest nivel descrie CE date sunt stocate în bază de date şi RELAŢIILE dintre acestea.

•Nivelul conceptual reprezintă: ▫toate entitățile, atributele şi relaţiile dintre ele ▫constrângeri asupra datelor ▫informaţii semantice asupra datelor ▫informaţii privind securitatea şi integritatea

Nivelul extern

•Reprezintă vederea utilizatorului asupra bază de date. Acest nivel descrie acea parte a bazei de date care este relevantă pentru fiecare utilizator.

Independența logică și fizică•Imunitatea schemelor externe față de

modificările efectuate în schema conceptuală reprezintă independența logică de date a BD.

•Aceleași date sunt tratate în mod diferit de diferite aplicații

•Posibilitatea de a modifica schema logică fără a modifica aplicațiile

Independența logică a datelor

Schema externă 1

Schema externă 2

Schema externă 3

Schema conceptuală

Schema internă

BD

Independența logică a datelor determină măsura în care se poate modifica schema conceptuală fără a afecta aplicațiile ce lucrează cu datele din BD

Independența logică și fizică•Imunitatea schemelor conceptuale față de

modificările efectuate în schema internă reprezintă independența fizică de date a BD.

•Posibilitatea de a modifica structura datelor păstrate sau a indecșilor fără a modifica aplicațiile ce lucrează cu aceste date

•Nu are importanță discul pe care sunt stocate datele, metodele de acces, metodele de stocare.

Independența fizică a datelorSchema externă 1

Schema externă 2

Schema externă 3

Schema conceptuală

Schema internă

BD

Independența fizică a datelor determină măsura în care poate fi modificată schema internă fără a afecta aplicațiile ce lucrează cu datele din BD