LIMBAJE DE DEFINIRE A DATELOR

LIMBAJE DE DEFINIRE A DATELOR

Arhitectura unei baze de date este specificata printr-o serie de definitii redactate sub forma de instructiuni scrise intr-un anumit limbaj - limbajul de definire a datelor - DDL (Data Definition Language). Executia acestor definitii se materializeaza intr-un ansamblu de tabele care sunt memorate intr-un fisier special, denumit dictionar (sau repertoar) de date.

Un dictionar de date contine, deci, metadate, adica date relative la alte date, fiind consultat inaintea oricarei citiri sau modificari a datelor din baza.

Principalele functii ale DDL sunt:

descrierea logica a bazei de date si sub-schemelor proprii fiecarui grup de utilizatori

identificarea schemei, sub-schemelor si diverselor agregari de date

specificarea fisierelor de date si a legaturilor logice dintre acestea. Pe baza acestor specificatii se poate realiza accesul la date chiar si in conditiile coexistentei mai multor modele organizate in aceeasi baza de date

definirea restrictiilor semantice la care sunt supuse datele. Acestea reprezinta ansamblul valorilor permise ale fiecarei date, eventual formula de calcul a unei date pe baza valorilor altor date. Respectarea acestor restrictii asigura coexistenta bazei

definirea cheilor de acces rapid si a cheilor confidentiale (parole)

definirea metodelor de exploatare a fisierelor ce vor fi utilizate in aplicatii pentru selectarea inregistrarilor

definirea procedurilor speciale de criptare, in vederea generarii cheilor de acces

definirea modului de indexare sau de localizare a entitatilor

determinarea tipului unei date, in sensul de data de baza sau derivata (calculata printr-o expresie, pe baza valorilor altor date)

Data fiind complexitatea structurilor de memorare si metodelor de acces la acestea, la nivel elementar fisierele de date si dictionarul de date sunt accesibile numai specialistilor. In schimb, pentru descrierea schemei bazei de date, marea majoritate a limbajelor de interogare prezinta comenzi adecvate ce pot fi utilizate si de ne-informaticieni.

2. LIMBAJE DE MANIPULARE A DATELOR

Prin manipularea datelor se intelege efectuarea uneia dintre operatiunile urmatoarele:

extragerea unor date din baza (consultare)

scrierea de noi date in baza (adaugare)

stergerea datelor perimate sau eronate (uneori chiar si a celor corecte)

modificarea valorii unor date

Un limbaj de manipulare a datelor (DML - Data Manipulation Language) este utilizat pentru a prelucra datele in functie de structura lor. La nivel fizic, prin DML se vizeaza identificarea si implementarea unor algoritmi performanti de acces la date, in timp ce la nivel extern DML trebuie sa faciliteze dialogul utilizatorului cu baza in vederea obtinerii informatiilor dorite.

In mod curent, termenul consultare sau interogare desemneaza actiunea de cautare si identificare a datelor necesare, dintre cele aflate in baza. Ansamblul instructiunilor DML pentru cautarea si identificarea datelor constituie limbajul de consultare.

GESTIONARUL BAZEI DE DATE

O baza de date consuma un volum considerabil de memorie, astfel incat poate fi stocata numai pe disc, memoria interna (RAM) a calculatorului fiind insuficienta (si volatila). Programele de exploatare fac frecvent transferuri de date intre memoria interna si disc. Deoarece viteza de transfer este mult mai mica, prin comparatie cu viteza de lucru a procesorului, gasirea unor solutii, la nivel fizic, pentru transferul rapid al datelor prezinta o importanta deosebita.

Pe de alta parte, obiectivul esential al bazelor de date este de a facilita explorarea datelor, in vederea obtinerii de catre utilizatori a informatiilor necesare. Acest obiectiv priveste nivelul extern, utilizatorul nefiind realmente interesat de modul in care informatia se gaseste fizic pe suportul de inregistrare.

Rezolvarea acestor probleme cade sub incidenta gestionarului bazei de date, care este un modul de programare ce realizeaza interfata dintre datele interne (de pe suport) continute in baza si programele (sau comenzile) de consultare si actualizare; principalele sale sarcini pot fi grupate astfel:

interactiunea cu gestionarul de fisiere. Datele brute sunt stocate pe disc prin intermediul sistemului de gestiune a fisierelor, care este o componenta a sistemului de operare al calculatorului. Gestionarul bazei de date traduce instructiunile diverselor DML in instructiuni-sistem, la nivel elementar, fiind "responsabil" si de buna desfasurare a operatiilor de scriere/ citire a datelor in/ din baza

validitatea (corectitudinea) datelor. Datele stocate trebuie sa satisfaca anumite restrictii de integritate, specificate de administratorul bazei. Dupa implementarea mecanismului de integritate, gestionarul verifica daca toate actualizarile se deruleaza cu respectarea restrictiilor

securitatea datelor. Accesul la date trebuie sa fie selectiv, gestionarul bazei fiind cel care asigura respectarea drepturilor de acces ale fiecarui utilizator

salvare si restaurare. Si sistemele informatice sunt supuse accidentelor: distrugerea suprafetei magnetice, intreruperi in furnizarea energiei electrice, erori ale programelor, etc. sunt inerente chiar si in tari super-dezvoltate. In multe cazuri, datele ce erau in curs de prelucrare in momentul accidentului se altereaza sau se pierd in totalitate. Gestionarul are dificila misiune de a detecta la timp avariile si de a restaura datele pierdute in forma si continutul dinaintea accidentului. Aceasta se realizeaza prin intermediul unor programe speciale de salvare-restaurare

prelucrari simultane (concurente). Intrucat in acelasi timp pot lucra cu baza doi sau mai multi utilizatori, trebuie asigurata coerenta datelor prin afectarea unor niveluri de prioritate la nivel de operatii si utilizatori

4. ADMINISTRATORUL BAZEI DE DATE

Din cele prezentate anterior reiese clar ca un sistem de gestiune a bazei de date reprezinta un ansamblu de programe ce asigura controlul complet al datelor, dar si al aplicatiilor care le exploateaza. Administratorul unei baze de date este persoana responsabila de sistem in ansamblul sau. Rolul acestuia este determinant in cateva activitati foarte importante:

definirea arhitecturii bazei de date se realizeaza prin scrierea definitiilor care vor fi transformate de compilatorul DDL intr-un ansamblu de tabele stocate permanent in dictionarul de date

definirea modalitatilor in care va fi structurata memoria externa si a metodelor de acces la date. Acestea devin operationale prin redactarea unor specificatii scrise ca instructiuni ale limbajului de definire (descriere) a datelor

modificarea arhitecturii si organizarii fizice a bazei de date poate fi realizata prin intermediul instructiunilor DDL, obtinandu-se astfel actualizarile corespondente ale dictionarului de date

autorizarea accesului la date se acorda fiecarui utilizator al bazei de date, administratorul fiind cel care decide asupra datelor ce pot fi consultate si actualizate de fiecare utilizator sau grup de utilizatori

specificarea restrictiilor de integritate. Aceste restrictii sunt stocate pe disc si consultate de gestionarul bazei la fiecare actualizare

In plus, administratorul bazei de date este cel care: asigura legatura cu utilizatorii; defineste procedurile de verificare a drepturilor de acces si a procedurilor de validare a integritatii datelor; defineste strategia de salvare (inregistrarea copiilor de siguranta)/ restaurare a bazei; monitorizeaza performantele bazei si o adapteaza la modificarile uletrioare ale sistemului informational.

Dupa cum se poate observa, sarcina unui administrator este deosebit de complexa, iar rolul sau este primordial in exploatarea bazei de date. De aceea, raportul ANSI/SPARC 1975 delimiteaza trei categorii de administratori:

administratorul intreprinderii, responsabil cu exploatarea si identificarea globala a aplicatiilor prezente si viitoare utilizate in organizatia respectiva

administratorul aplicatiilor responsabil cu dezvoltarea sub-schemelor externe pentru aplicatii si utilizatori

administratorul datelor precizeaza necesarul si disponibilitatea datelor la nivelul schemei interne

5. UTILIZATORII BAZELOR DE DATE

Se disting patru principale categorii de utilizatori care pot interactiona cu sistemul:

Programatorii de aplicatii. Sunt informaticienii care interactioneaza cu baza de date prin intermediul instructiunilor DML integrate in programe scrise intr-un limbaj-gazda (Cobol, Pascal, C, Vizual Basic, java) sau limbajul SGBD-ului respectiv.

Utilizatorii ocazionali. Acestia sunt persoane care interactioneaza cu sistemul nu prin intermediul programelor de aplicatii, ci printr-un limbaj de consultare specific bazei. Fiecare interogare este transmisa unui procesor de consultare avand rolul de a prelucra instructiunile DML si a le face "inteligibile" pentru gestionarul bazei.

Utilizatorii curenti sunt persoane care efectueaza operatii de rutina asupra bazei de date, utilizand aplicatiile disponibile.

Utilizatorii specializati reprezinta un ansamblu de specialisti care dezvolta aplicatii-program ce lucreaza cu baze de date, dar in afara cadrului general al SGBD-urilor. Aici sunt inclusi specialistii in sisteme expert, proiectare asistata de calculator, modelare, etc.