Limbaje orientate pe gestiunea bazelor de date

Datorita implicarii tot mai accentuate a calculatoarelor in multe domenii de activitate, sfera problemelor rezolvate cu ajutorul calculatorului s-a extins foarte mult. A aparut astfel a specializare a programelor (pachetelor de programe), orientate spre rezolvarea diverselor tipuri de probleme: matematice, tehnice, economice, de proiectare etc. Sistemele de Gestiune a Bazelor de Date (pe scurt S.G.B.D. - prescurtare foarte des intalnita in literatura de specialitate) sunt sisteme informatice (soft) specializate in stocarea si prelucrarea unui volum mare de date, volumul de prelucrari implicat fiind relativ mic (spre deosebire de programele orientate spre rezolvarea problemelor matematice, de exemplu, care necesita un volum mare de prelucrari asupra unui volum relativ mic de date). Termenul de baza de date se va refera la datele de prelucrat, la modul de organizare a acestora pe suportul fizic de memorare, iar termenul de "gestiune" va semnifica totalitatea operatiilor ce se vor aplica asupra datelor din bazele de date.

Baza de date reprezinta structura logica in care este memorata o cantitate de informatii pe un suport fizic de memorare pentru a putea avea acces cat mai rapid la toate informatiile depozitate intr-o baza de date, aceasta are o anumita organizare, asemanatoare unui tabel, folosindu-se urmatoarea terminologie:

- camp - coloana in tabel

- inregistrare - linie in tabel

- structura bazei de date - antetul tabelului

Pentru a determina in mod univoc structura bazei de date (antetul tabelului) trebuie specificate campurile care compun tabelul , impreuna cu caracteristicile acestora. Fiecarui camp ii sunt caracteristice:

- numele - identifica campul printre celelalte elemente

- tipul - stabileste prelucrarile ce se pot aplica datelor memorate in campul respectiv

- lungimea - numarul de octeti ocupati de camp

- zecimale - pentru campurile numerice stabileste pozitia punctului zecimal in cadrul campului respectiv

Un S.G.B.D. trebuie sa asigure urmatoarele functiuni elementare relativ la bazele de date:

- definirea, crearea bazei de date;

- introducerea datelor in bazele de date (adaugare);

- modificarea unor date deja existente in bazele de date;

- stergerea datelor din bazele do date;

- consultarea bazelor de date (interogarea, extragerea informatiilor). Alaturi de acestea, S.G.B.D-urile mai pot fumiza si alte servicii, cum ar fi:

- suport pentru limbaj de programare;

- interfata cat mai atractiva si performanta, pentru comunicarea cu utilizatorul;

- diferite tehnici avansate de memorare, organizare, accesare a datelor din bazele de date;

- utilitare incorporate: sistem do gestiune a fisierelor, liste si tabele etc;

- help pentru "ajutarea" utilizatorului in lucrul cu bazele de date etc.

Necesitatile actuale in practica utilizarii calculatoarelor se indreapta cu precadere spre gestionarea bazelor de date de mari dimensiuni. O explicatie posibila a acestei orientari e data de faptul ca o baza de date reprezinta informatie, iar cel care detine informatii complete si rapide intr-o anumita problema este indiscutabil cu un pas inaintea celorlalti. Concurenta din. domeniul economic poate fi numita pe buna dreptate o batalie informationala.

Desigur, nu este nevoie sa detaliem importanta sistemelor de gestiune a bazelor de date (S.G.B.D.). O experienta minima in domeniul informatic este suficienta pentru a constata ca la tot pasul apar necesitati de utilizare a unui S.G.B.D. Pentru a putea studia diversele optiuni posibile vom prezenta mai intai termenii care definesc un S.G.B.D., deci cadrul teoretic ce va constitui baza consideratiilor ulterioare.

Caracteristici definitorii S.G.B.D.-uri clasice

Un sistem de gestionare a bazelor de date de tip clasic opereaza cu urmatorii termeni fundamentali:

- camp = o locatie in care se poate memora o informatie bine determinata;

- inregistrare = mai multe campuri alcatuiesc impreuna o inregistrare;

- baza de date = colectie de inregistrari.

Dupa cum se observa, datele sunt gestionate prin intermediul unei structuri, organizata ierarhic, deci la un nivel de organizare logica.

Pentru a exploata o baza de date se defineste mai intai structura ei (campurile ce alcatuiesc o inregistrare). Aceasta structura reprezinta "sertarele" goale in care vor fi depuse date. Se opereaza cu doua tipuri fundamentale de campuri:

campuri numerice (informatie numerica);

campuri alfanumerice (orice caracter tiparibil).

Dupa operatia initiala de definire a bazei de date urmeaza exploatarea sa efectiva. Se pot diferentia doua tipuri importante de operatii:

intretinere baza de date, ce presupune urmatoarele:

introducere inregistrare in baza de date (inserare);

regasire a unei inregistrari deja introduse;

modificare a unei inregistrari existente;

stergere completa din baza de date a unei inregistrari;

adaugare inregistrare la sfarsitul bazei de date;

prelucrare elementara a bazei de date, ce presupune in principal sortarea (indexarea) inregistrarilor dintr-o baza de date;

generarea de rapoarte pe baza datelor disponibile intr-o baza de date.

Datorita importantei deosebite a operatiei de sortare, vom detalia acest subiect.

Este evident pentru oricine ca o carte de telefon in care numele persoanelor nu sunt ordonate alfabetic este, din punct de vedere practic, ca si inexistenta. Datele exista in forma completa, din punct de vedere cantitativ, insa esentiala este metode calitativa de organizare a lor.

Operatia elementara de sortare a unei baze de date presupune ordonarea inregistrarilor acesteia, dupa o ordine prestabilita (de ex.: ordinea alfabetica pentru valorile alfanumerice sau ordinea crescatoare/descrescatoare pentru valorile numerice).

Ordonarea bazei de date se poate face:

- fizic; inregistrarile din baza de date schimba intre ele pozitia ocupata astfel incat sa fie dispuse in ordinea corecta.

- logic inregistrarile nu isi schimba ordinea in baza de date, dar sunt privite altfel prin intermediul unui index ce specifica ordinea lor logica..

Desigur, indexarea este o operatie mult mai rapida pentru bazele de date mari, dar presupune o scurta intarziere in regasirea informatiilor fata de metoda sortarii lor fizice.

Pentru un S.G.B.D. de tip clasic toate cerintele descrise pana in acest punct sunt minimale si cu greu se mai poate opta pentru un mediu restrans la aceste operatii.

Facilitatile suplimentare puse la dispozitie sunt in general urmatoarele:

- manipulari grupe de inregistrari (copieri dintr-o baza de date intr-o alta, stergeri etc);

- import/export date; bazele de date gestionate intern de catre S.G.B.D. pot fi puse la dispozitie si in formate ce sunt recunoscute de alte programe.

Import = incarcare date dintr-un format diferi de cel intern al S.G.B.D.-ului.

Export = furnizare date convertite de la formatul intern la un alt format extern S.G.B.D.-ului in cauza.

Formatul extern recunoscut de majoritatea S.G.B.D.-urilor clasice este formatul ASCII.

- posibilitati avansate de regasire a inregistrarilor;

In mod clasic, regasirea unei inregistrari se face dupa numarul ei in baza de date sau dupa valoarea unui camp. Aceste metode presupun un lucru greu acceptabil: trebuie stiut dinainte ceea ce trebuie aflat.

Caracteristicile principale ale unui mediu de tip S.G.B.D. sunt calitatea serviciilor de exploatare oferite si gradul de elaborare al limbajului de programare definit.

Pentru prima cerinta intalnim aceleasi criterii de evaluare ca in cazul oricarei alte aplicatii:

- interactibilitatea cu utilizatorul;

- viteza de lucru;

- protectii la erori (accidente).

Cea de-a doua componenta (mediul de programare) reprezinta implementarea unui limbaj orientat pe gestiunea bazelor de date. Pentru caracterizarea sa vom tine seama de criteriile uzuale:

interactivitate mediu de programare;

compilator / interpretor (viteza de lucru a aplicatiilor obtinute);

calitatea conceptuala a serviciilor si functiilor oferite de limbaj;

protectia la erori a programelor obtinute, siguranta in functionare;

uneltele suplimentare de lucru (depanator, profiler).

Optarea pentru un anumit produs trebuie facuta dupa analizarea cu atentie a acestor caracteristici.