Дәріс

Дәріс №1-2. Кіріспе. Мәліметтер қорының пайда болу және даму тарихы.

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Мәліметтер қорының пайда болу және даму тарихы.

2. Файлдық құрылым мәліметтері

3. Мәліметтер қорының – объектілі-бағдарланган мәліметтер қорының, білім қорының дамуы және болашағы.

4. Мәліметтер қоры. Негізгі ұғымдар.

5. Мәліметтер қорының анықтамасы.

6. Ақпарат және мәліметтер қоры

Мәліметтер қоры ақпараттық технологияда үлкен роль атқарады және үлкен көлемді ақпараттарды автоматты түрде өңдеудің маңызды құралы болып табылады. Мәліметтер қоры мәліметтермен жұмыс істейтін қарапайым және ыңғайлы құрал және өндірістің әр түрлі салаларында қолданылады. Мәліметтер қорының мүмкіндіктері мәліметтер қорының реляциялық жүйесі теориялық тұрғыдан жасалынып және жүзеге асырылғаннан кейін едәуір артты.

Объектілі-бағытталған мәліметтер қоры мен білім қорының жүйесі кең көлемде таралымға ие болып отыр. Объектілі-бағытталған мәліметтер қоры реляциялық мәліметтер қорын басқару жүйелері шеше алмайтын қиын есептерді шеше алады. Білім қорларындағы мәліметтер қорының реляциялық жүйелерінде мәліметтерден аса жоғарғы деңгейдегі ақпараттарды алуға мүмкіндік беретін предикаттарды есептеу логикасы қолданылады.

Есептеу желілерінің дамуы үлестірілген мәліметтер қорының ролін арттырып отыр. Клиент/сервер технологиясы мәліметтерге орталықтандырылған қол жеткізу және басқарумен үлестірілген мәліметтерді өңдеуді білдіреді.

Мәліметтер қорының жалпы теориясы, негізгі анықтамалар, мәліметтер қорының файлдық құрылымды мәліметтерден айырмашылығы мен артықшылықтары мәліметтер қорларын практика жүзінде қолдану кезінде қалыптасқан мәліметтер қорының әралуан модельдері, мәліметтер қорларын концептуальды жобалаудың принциптері мен бейнелеу деңгейлері беріледі. Теориялық негізін реляциялық алгебра, реляциялық есептеу құрайтын, қазіргі уақытта ең көп тараған реляциялық модель жеке қарастырылады.

Мәліметтер қорларын пайдаланатын ақпараттық жүйелер. Оларды жергілікті ақпараттық жүйелер және бірнеше компьютерге таралған жүйелер деп айырады. Қолдану салалары бойынша ақпараттық жүйелерді өндірісте, білім беру саласында, денсаулық сақтау саласында, ғылымда, әскери істе, әлеуметтік салада, саудада және де басқа салаларда пайдалынатын жүйелерге бөлуге болады. Ақпараттық жүйелерді мақсаттық функция бойынша басқарушы, ақпараттық-анықтамалық, шешім қабылдауды қолдау сияқты негізгі категорияларға шартты түрде бөлуге болады. Файл/сервер және клиент/сервер сәулеті (архитектурасы) ақпараттық жүйелердің ең көп тараған сәулеттері болып табылады. Мәліметтерге қашықтан қол жеткізу моделі (Remote Data Access – RDA)бар ақпараттық жүйелерде ақпаратты ұсыну функциясы мен қолданбалы өңдеу логикасын жүзеге асыратын бағдарламалар біріктірілген және компьютер-клиентте орындалады. Мәліметтерді басқару қызметіне жүгіну SQL тілініңоператорларының көмегімен немесе API арнайы кітапханасының функцияларын шақырып жеткізу ортасы арқылы орындалады. Мәліметтер қорының серверінің(DataBase Server – DBS) алдыңғы модельден айырмашылығы компьютер-клиент функциясы ақпаратты бейнелеу функциясымен ғана шектеледі де, ал қолданбалы функциялар компьютер-сервердегі қосымшалармен қамтамасыз етіледі. Бұл модель RDA-модельге қарағанда барынша технологиялық болып табылады.

Мәліметтер қорларын бағдарламалық қамтамасыз ету жалпыға арналған қамтамасыз ету, қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз ету және мәліметтер қорларын жобалау мен жасауды автоматтандыру құрал-жабдықтары болып бөлінеді. Мәліметтер қорларымен жұмыс істейтін ақпараттық жүйелердегі жалпыға арналған бағдарламалық қамтамасыз ету мәліметтер қорларын басқару жүйелері дегеніміз – бұл мәліметтер қорларын жасауға, жүргізуге, қорғауға және енгізуге арналған тілдік және бағдарламалық құрал-жабдықтар кешені. Мәліметтер қорларын қолданбалы бағдарламалық ету дегеніміз – бұл нақты қолданбалы есептерді шешу үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді жасаушы, немесе пайдаланушылардың өздері жасап шығарылатын бағдарламалар мен жүйелер. Delphi, Cu, Visual Basic және тағы басқалар қазіргі заманғы бағдарламалардың алгоритмдік тілдерінде SQL тілін пайдаланатын мәліметтер қорларына қол жеткізу мүмкіндігін бағдарламалау құрал-жабдықтары бар. Оған қоса, көптеген МҚБЖ-де жүйеге қоса орнатылған бағдарламалау тілі бар. CASE-құралдары деп аталған CASE-технологиясын жүзеге асыратын бағдарламалық-технологиялық құралдар мәліметтер қорларын жасау мен ақпараттық жүйелерді жобалауды автоматтандыруға арналған. CASE (Computer Aided Software Engineering) терминін компьютер көмегімен бағдарламалық қамтамасыз етуді жасау деп аударуға болады. CASE-құралдары дегеніміз – бұл талаптарды талдау мен тұжырымдау, мәліметтер қорлары мен қосымшаларын жобалау, кодты генерациялау, тестілеу, сапаны қамтамасыз ету, конфигурацияны басқару және тағы басқалар сияқты ақпараттық жүйелерді жасау мен ілесе жүру үдерістерін қолдайтын бағдарламалық құралдар. Төртінші бөлімде SQL тілі қарастырылады. SQL тілі – қазіргі заманғы көптеген реляциялық МҚБЖ-ның стандартты тілі болып табылады. SQL дегеніміз - Structured Queries Language сөздерінің қысқартылған түрі, ол сұраныстардың құрылымдалған тілі деп аударылады. SQL тілі реляциялық түрдегі мәліметтер қорларымен жұмыс істеуге арналған. Ол реляциялық МҚБЖ пайдаланушыларға ұсынатын барлық негізгі мүмкіндіктерді жүзеге асырады. SQL тілі командалар (операторлар) жүйелерінен тұрады, олардың ішіндегі ең маңыздылары төмендегілер:

DML (Date Manipulation Language), мәліметтерді манипуляциялау тілі.

SELECT – мәліметтерді оқуға сұраныс жасау;

INSERT – мәліметтер қорына жаңа жазба қосу;

DELETE – мәліметтер қорынан жазбаларды жою;

UPDATE – мәліметтерді өзгерту.

DDL (Date Definition Language), мәліметтерді анықтау тілі.

CREATE TABLE – жаңа кестені жасау, оның құрылымын сипаттау;

DROP TABLE – кестені жою;

ALTER TABLE – кесте құрылымын өзгерту;

CREATE VIEW – бейнелеуді жасау;

DROP VIEW – бейнелеуді жою;

CREATE INDEX – индексті жасау;

DROP INDEX – индексті жою;

Қол жеткізуді басқару.

GRANT – пайдаланушыға артықшылықтар беру;

REVOKE – берілген артықшылықтарды алып тастау.

Транзакцияларды басқару.

COMMIT – транзакцияны аяқтайды;

ROLLBACK – транзакцияны алып тастайды.

SQL командаларын интерактивті режимде орындаумен қатар, жоғары деңгейдегі тілдерде бағдарламалауда пайдалануға болады.

Файлдық құрылым мәліметтері.Қазіргі ақпараттық технологияларда мәліметтер қоры үлкен роль атқарады. Мәліметтер қорының пайда болуынан бұрын файлдық құрылым мәліметтері пайда болған.

Мәліметтерді жинақтау, сақтау және өңдеудің тәсілдері, әдістері есептеу техникасының өзгеруімен қатар өзгеріп отырды. Бірінші және екінші буындардағы компьютерлерде мәліметтер файлдар түрінде сақталатын және бұл файлдардағы ақпаратқа қол жеткізу біртіндеп іске асырылатын, оның себебі жинақтағыштардың магниттік таспалар болуымен байланысты болды. Үшінші буындағы ЭЕМ-де магниттік барабандар мен дискілердің пайда болуымен файлдық құрылым мәліметтеріне қол жеткізу еркін іске асырылып, қажетті ақпаратқа тікелей қол жеткізуге мүмкіндік туды. Бұл мәліметтерді өңдеу тиімділігін едәуір арттырды. Үшінші және төртінші буындағы ЭЕМ-дерде бір мезгілде мәліметтер файлдарымен қатар мәліметтер қоры пайда болды.

Файлдық құрылым мәліметтерінің мәліметтер қорына қарағанда бірнеше кемшіліктері бар. Файлдық құрылым мәліметтерінің негізгі кемшіліктері төмендегідей:

- мәліметтердің шектен тыс көп болуы;

- мәліметтердің нашар бақылануы;

- мәліметтерді басқарудың жеткіліксіз мүмкіндіктері;

- программистердің еңбек шығындарының көптігі болып табылады.

Мәліметтердің шектен тыс көп болуы файлдық құрылым мәліметтерін пайдаланатын қосымшалардың тек өз мәліметтерімен ғана жұмыс істейтіндігімен байланысты. Сондықтан әртүрлі қосымшалардың мәліметтер файлдары бірдей ақпаратты қамтуы мүмкін. Сонымен қатар, әртүрлі қосымшалардағы мәліметтер арасындағы үйлесімділікті сақтау үшін файлдың біріндегі ақпаратты өзгерткен жағдайда басқа файлдардағы сәйкес ақпаратты да өзгерту қажет.

Мәліметтер файлдарындағы ақпарат тұтастай алғанда өзара байланыспаған, бұл мәліметтерді бақылау ісін қиындатады. Мәліметтер файлдарында бақылаудың осылайша әлсіз болуы әртүрлі қосымшалардың бірдей мәліметтерге әртүрлі мағына беруінде жатыр.

Файлдардағы мәліметтердің арасында байланыстардың болмауы мәліметтерді жеткіліксіз басқаруға және тіпті басқарудың мүмкін еместігіне әкеледі.

Қосымшалар мен мәліметтер файлдарын пайдалану барысында оларды өзгертіп, түрлендіру қажеттілігі туындайды. Ол үшін программаны қайтадан жазып, мәліметтерді құрастыру қажет, бұл программалаушылардың біраз еңбек етуін талап етеді.

Мәліметтер қоры. Негізгі ұғымдар.Ақпараттық технологияларды мәліметтер қоры үлкен роль атқарады. Мәліметтер қоры дегеніміз – белгілі бір сипаттамасы (құрылымы) бар, өзара байланыса сақталатын ақпараттар жиынтығы.

Мәліметтер қоры бірнеше ортақ қасиеттері бар элементтер жиынынан тұратын нысандарды сипаттауға арналған. Мысалы, нысан ретінде өндірістік ұжым бола алады. Бұл нысанның элементтері (адамдар) тегі, аты, әкесінің аты, туған жылы, мекен-жайы және т.б. сияқты қасиеттерге ие.

Мәліметтер қорларында келесі ұғымдар қолданылады:

өріс – нысанның белгілі бір қасиетін сипаттайтын ең кіші ақпарат бірлігі;

домен – өрістің қабылдайтын мәндерінің жиыны;

мәліметтер қорының құрылымы – өрістердің жиынтығы;

жазба – нысанның бір элементі үшін өріс мәндерінің жиынтығы;

мәліметтер қорының файлы – сипатталатын нысанның элементтеріне сәйкес келетін жазбалар жиыны.

Мәліметтер қорының файлдық құрылым мәліметтерінен басты айырмашылығы – мәліметтерді ұйымдастыру тәсілінде. Әдеттегі файлдар өзара байланыспаған мәліметтер элементтерінің қандайда бір тізбегі ретінде физикалық тұрғыда ұйымдастырылса, ал мәліметтер қоры берілген сипаттамаға сәйкес ұйымдастырылады және жекелеген элементтерінің арасында байланыс болады.

Мәліметтер қоры мен файлдың тағы бір айырмашылығы – мәліметтер қорының сипаттамасы сол мәліметер қорымен бірге сақталатындығында. Файл күрделі құрылымды болуы мүмкін, алайда бұл құрылымды анықтау сол файлдың ішінде емес, сол мәліметтер файлы жасалынған және қолданылған программаларда орналасады. Мәліметтердің сипаттамасы мәліметтер қорының өзінде сақталатын болғандықтан, ол мәліметтер қорымен бірге тасымалданып, осы мәліметтер қорын пайдаланатын программалардың қарамағына беріледі.

Файлдағы мәліметтерді сұрау кезінде, жалпы жағдайда сұралып отырған ақпарат көлемі мен орнын беру қажет, яғни физикалық ұғымдармен жұмыс істейсіз. Мәліметтер қорында мәліметтер қорының құрылымына сай ақпараттың белгілі бір типі, мысалы мекен-жайы сұралады.

Бақылау сұрақтары:

1. Мәліметтер қоры ненің нәтижесінде пайда болды?

2. Файлдық құрылым мәліметтерінен мәліметтер қорының негізгі айырмашылығы қандай?

3. Алғашқы (түйінді) кілт дегеніміз не?

4. Басқа жазбадан сілтеме жасайтын жазба қалай аталады?

5. Сыртқы кілт дегеніміз не?

6. Басқа жазбаға сілтеме жасайтын жазба қалай аталады?

7. Құрылымы бар, сақталатын өзара байланысқан мәліметтер жиынтығы қалай аталады?

8. Иерархиялық және желілік мәліметтер қорының тұтастығы нені білдіреді?

9. Мәліметтер қорының желілік моделі дегеніміз нені білдіреді?

10. Мәліметтер қорының желілік моделі дегеніміз нені білдіреді?

11. Реляциялық мәліметтер қоры дегеніміз не?