Dalībnieks:Andryy17

     Datu bāzes 

Kas tas ir dati un datu bāze?

Katrs noteikti ne reizi vien ir dzirdējis jēdzienu “dati”, bet varbūt nav īpaši piedomājis, ko tas īsti nozīmē. Lietojot vārdu “dati”, divi dažādi cilvēki var saprast dažādas lietas. Vispārināti uzskatīsim, ka dati ir jebkāda veida saturiska informācija, ar ko var darboties, to apstrādājot, atlasot, kārtojot, caurskatot utt. Kā datu piemēru var minēt uzņēmuma darbinieku vārdus, uzvārdus, adreses, telefonus, dzimšanas datumus. Ja mums ir savākti visi šie dati, mēs no tiem varam iegūt visdažādāko informāciju, piemēram, visu darbinieku sarakstu alfabētiskā kārtībā, kāda konkrēta darbinieka telefona numuru vai dzimšanas datumu, visus darbiniekus, kas ir dzimuši februārī. Pēc vienota standarta elektroniskā formā apkopotus datus sauc par datu bāzi. Tā patiešām ir kā bāze, kurā stingrā kārtībā ir sagrupētas un rūpīgi uzskaitītas visas nepieciešamās lietas, ko speciāli nesēji pēc pieprasījuma var piegādāt. Lai datu bāze nebūtu tikai nekam nederīgs datu apkopojums, bet no tās varētu iegūt vajadzīgo informāciju vēlamā formā, ir izstrādātas speciālas datu bāzu vadības sistēmas (DBVS). To uzdevums ir padarīt jūsu darbu ar dažāda veida datiem vienkāršāku, ātrāku un, galvenais, ērtāku. Lai izprastu, kas ir datu bāze, iedomājieties visparastāko kartotēku kaut vai bibliotēkas kartīšu veidā. Šādās kartītēs var būt arī ziņas par uzņēmuma vai iestādes darbiniekiem. Ja esat redzējis šāda veida kartītes, tad pamanījāt, ka tās visas ir aizpildītas pēc vienota parauga, kaut arī dati uz tām var pilnīgi atšķirties. Veidojot datu bāzi ar informāciju, ko satur kartītes, katra šīs kartītes aile atbilst datu laukam datu bāzē. Katram datu laukam ir savs nosaukums, pēc kura var iegūt atbilstošos datus no jebkuras kartītes.

Datu lauki

Informāciju, kas laukā tiek glabāta, raksturo datu lauku tips. Tas nosaka, kāda veida informācija tiek glabāta laukā un kāds darbības ir atļauta šī lauka datiem. Lauki var būt paredzēti darbībām ar skaitļiem, simbolu virknēm, datumiem, naudas izteiksmēm, loģiskām izteiksmēm u.c. Protams, pastāv iespēja pārveidot lauka datus no viena tipa uz kādu citu tipu. Piemēram, pārveidot skaitli simbolu virknē un otrādi. Veidojot datu bāzes struktūru, jau pašā sākumā pareizi jānovērtē, kādi lauki ir vajadzīgi un kādiem būtu jābūt to tipiem. Tālruņu numurus, kaut arī tā ir cipariska informācija, nebūtu jāklasificē kā skaitliska informācija, jo nekādas aritmētiskas operācijas jums ar tiem nebūs jāveic. Un, ja vien DBVS piedāvā tādu iespēju, tad datumi gan būtu jāievieto datumu, nevis simbolu tipa laukos, jo pretējā gadījumā, lai sarēķinātu laika intervālu starp diviem notikumiem, jums būs jāveido sarežģītu aprēķinu programmas.

Datu ieraksts

Informāciju, kas laukā tiek glabāta, raksturo datu lauku tips. Katru kartotēkas (datu bāzes) kartīti ar vienu vai vairākām ailēm (datu laukiem) sauc par datu ierakstu. Visi viena datu ieraksta lauki ir savā starpā saistīti un tiek uzskatīti par vienotu veselumu. Visi vienāda formāta ieraksti (datu lauku skaits, tips, garums, informācijas veids katram laukam ir vienādi, kaut arī paši dati ir dažādi) tiek apvienoti tabulās. Tās gan nav līdzīgas elektroniskām tabulām, jo abu tabulu pamatprincipi ir dažādi. Katra tabula apvieno tematiski vienādos ierakstus. Šādā tabulā atrast kādu interesējošu ierakstu ir nesalīdzināmi ātrāk un vienkāršāk, nekā veikt šo pašu darbību parastajā katalogā. Tagad, kad esam izpratuši, kas ir tabulas un kā tās apvieno datu ierakstus, varam paplašināt datu bāzes jēdzienu: datu bāze apvieno savā starpā saistītas datu tabulas. Tātad datu bāze elektroniskā formā glabā savstarpēji saistītus datus, nodrošina ātru un ērtu piekļūšanu šiem datiem, to papildināšanu, mainīšanu un cita veida speciālu apstrādi. DBVS ir programmu kopums, kas to visu nodrošina.

Datu tabulas primārā atslēga

Datu bāze apvieno savā starpā saistītas datu tabulas. Lai atrastu kādu ierakstu datu bāzē, nav nepieciešams caurskatīt visas tabulas. Daudz vienkāršāk ir uzticēt caurskatīšanu DBVS rīkiem. Bet, lai šāda meklēšana noritētu veiksmīgi, ir pareizi jādefinē atslēgas jeb jāveic indeksācija. Katra tabula apvieno tematiski vienādos ierakstus. Katrai tabulai var definēt vismaz vienu atslēgu, ar kuras palīdzību DBVS atšķir tabulas ierakstus un atbilstoši tos sagrupē. Par atslēgu sauc speciāli iezīmētu datu lauku tabulā. Atslēgas vērtība ir lauka dati. Ja ieraksta atslēga ir unikāla, tā viennozīmīgi raksturo visu ierakstu. Tas nozīmē, ka diviem ierakstiem nav vienādu atslēgu. Tāda atslēga ir, piemēram, iedzīvotāju reģistra personas kods, jo tas katram cilvēkam ir individuāls, un pēc tā var viennozīmīgi uzzināt, kas tas ir par cilvēku, kāds ir viņa vārds, kur viņš dzīvo utt. Šādu unikālo atslēgu sauc par primāro atslēgu. Ja kāda atslēga tiek definēta kā primārā, tad DBVS pati rūpējas par to, lai nepieļautu atslēgas laukā esošās informācijas atkārtošanos.

Saites

Saites izveidošana tiek veikta caur tabulu kopīgajiem laukiem. Šādu saišu veidošana palīdz izvairīties no informācijas dublēšanas. Piemēram, tabulā par darbinieku veiktajiem pienākumiem nav nepieciešams atkārtoti glabāt visu pilno informāciju par katru darbinieku, jo šī informācija jau tiek glabāta darbinieku tabulā veikt datu vairākkārtīgas izmaiņas, jo tā kā informācija nav dublēta, šīs izmaiņas ir jāveic tikai vienu reizi samazināt nepieciešamo datora atmiņas apjomu.

Tabulas

Tagad sīkāk pakavēsimies pie tabulām. Tabula tiek veidota pēc šādiem principiem: katra tabulas kolonna atbilst datu laukam; katra tabulas rinda atbilst datu ierakstam. Datu bāzē datu atlasīšana notiek nesalīdzināmi ātrāk nekā kartīšu kartotēkā, kur tas ir jāveic ar roku. Turklāt, ja vien ir pareizi norādīts atlases kritērijs un nav kļūdainu datu ievadu, tad atlases procesā nav kļūdu, t.i., tiek atlasīti tikai un vienīgi vajadzīgie ieraksti, respektīvi, nav arī liekas informācijas. Tiek atlasīti tikai un vienīgi vajadzīgie ieraksti. Bieži šādus pēc noteikta kritērija atlasītus datus sauc par izvilkumu (Dynaset), bet pašu kritēriju (vai kritērijus), pēc kura (kuriem) tiek veikta datu atlase, sauc par vaicājumu (Query). Vaicājumu, izmantojot saites, var attiecināt arī uz vairākām tabulām uzreiz. Pēc noteikta kritērija atlasītus datus sauc par izvilkumu. Principā saites tiek veidotas viena vaicājuma ietvaros, definējot saistības starp tabulu laukiem. Lai tas būtu iespējams, veidojot tabulas, jāparedz, kuri lauki būs savstarpēji saistīti, un tādās programmās kā Microsoft Access iepriekšēja saikņu definēšana dos labākus ātrdarbības rezultātus. Vaicājuma būtiskākā īpašība ir tā, ka tas vienmēr atbilst tabulu pašreizējam stāvoklim, jo vaicājums pēc katra pieprasījuma tiek formēts no jauna un, atšķirībā no tabulām, netiek glabāts uz diska. Mainot datus vaicājumā, automātiski tiek izmainīti dati izejas tabulā. Parasts vaicājums neveido jaunus datus, tas tikai dod ērtākas iespējas strādāt ar esošajiem datiem no tabulām.

Formas

Tātad datu bāzes pamatā ir indeksētas, savā starpā saistītas tabulas ar datiem. Lai datu ievade būtu ērtāka, drošāka un vienkāršāka, tiek izveidoti speciāli logi, ko sauc par formām, kurās izvietoti datu laukiem atbilstoši lodziņi, kur var izvadīt informāciju no datu bāzes vai, tieši otrādi, ievadīt jaunus datus. Formas ļauj apskatīt, rediģēt un papildināt rakstus no tabulām vai to izvilkumiem. Arī datu apskatei un izdrukai tiek izmantotas formas. Lodziņi, kuros var izvadīt informāciju no datu bāzes vai, tieši otrādi, ievadīt jaunus datus. Formas pamatā ir jāizmanto tabula vai vaicājums, kas ļauj strādāt ar to laukiem, taču formu atverot, mēs varam izmantot parametrus, kas atlasa mums vajadzīgos datus. Strādājot ar formu, mēs varam atlasīt un šķirot datus. Pēc tam mēs varam arī šķirot datus formā pēc tā lauka, kurš šoreiz mums ir svarīgāks. Formas, kas bāzētas uz vaicājumiem, ir vienīgais ērtais veids, kā ievadīt un pārskatīt datus savstarpēji saistītās tabulās. Forma atlasa mums vajadzīgos datus. Formās var arī iekļaut formulas, ko izmantojam aprēķinātājos laukos, bet vērtību var aprēķināt no citu lauku vērtības. Forma tiek iedalīta detaļu sekcijā, galvenē (header) un pakājē (footer). Formas pakājē var ievietot agregātfunkciju, kas saskaita kādu kolonnu vai aprēķina vidējo vērtību. Modernas DBVS atļaus formā ievietot grafiku, kas veidots uz formā atlasīto datu pamata.

Atskaites

Arī atskaites spēj nodrošināt to pašu, ko formas. Atšķirībā no formām atskaitēs nav iespējams labot datus, un atskaites ir vairāk domātas izmantošanai drukātā veidā. Taču šie ierobežojumi rada tehniskas iespējas veikt citas manipulācijas. Atskaitēs mēs varam vairākkārtīgi grupēt datus, veikt summēšanu, procentu aprēķinus pēc grupām, apakšgrupām, protams, arī izmantot grafiskus līdzekļus. Modernas DBVS atļauj izmantot Microsoft Windows fontus, radot iespēju skaisti noformēt atskaiti ar dažādu izmēru, dažādu fontu burtiem. Lai vēl vairāk atvieglotu darbu ar datu bāzi un izveidotu vēl jaudīgākas iespējas, DBVS sistēmas ļauj rakstīt makrokomandas un iekļaut programmas datu manipulācijai. Datu bāzes formām un atskaitēm ir jāietver visas standarta atskaites un analīzes. Datu bāze ir jāsakārto tā, lai pie datiem varētu ērti tikt klāt ar elektronisko tabulu. Tādējādi ar Microsoft Excel, piemēram, var veidot dažādas nestandarta atskaites un datu analīzes, kuras katru reizi nepieciešamas savādākas un kuras neatmaksājas pasūtīt.

Lielās datu bāzes

Lielas datu bāzes tīklā bieži vien tiek sadalītas pa funkcionālām daļām. Tiek izmantota klienta servera arhitektūra. Uz datora servera strādā programma DBVS serveris, kas nodrošina datu padevi pēc pieprasījuma DBVS klientiem, kas strādā ar datoriem tīklā. Visbiežāk pieprasījumi tiek veikti ar standarta pieprasījumu valodas palīdzību SQL (Structured Query Language). Tādēļ bieži vien datu bāzes serveris tiek saukts par SQL serveri. Programma DBVS serveris nodrošina datu padevi pēc pieprasījuma DBVS klientiem.