Разработка требований и выбор программных средств решения задач

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для манипулирования базой данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.

Основные функции СУБД:

• — управление данными во внешней памяти (на дисках);
• — управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
• — журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• — поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

СУБД содержит следующие компоненты:

• — ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию;
• — процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных, и создание машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
• — подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;
• — сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификация СУБД. По модели данных. По типу управляемой базы данных СУБД разделяются на:

• — сетевые;
• — иерархические;
• — реляционные;
• — объектно-реляционные;
• — объектно-ориентированные.

По архитектуре организации хранения данных:

• — локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере);
• — распределенные СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД:

• 1) Файл-серверные. В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети. На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими. Примеры: Microsoft Access, Borland Paradox.
• 2) Клиент-серверные. Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент-серверные СУБД, в отличие от файл-серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент-серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ — в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером. Примеры: Firebird, Interbase, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL.
• 3) Встраиваемые. Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.

Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы). Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag.

SQL (англ. Structured Query Language — язык структурированных запросов) — высокоуровневый язык построения запросов к базам данных. Разработан компанией IBM и предназначен для создания запросов при работе с базами данных разных производителей на большинстве компьютерных платформ. Обеспечивает единый стандартный синтаксис формирования запросов.

Язык SQL делится на три части:

• 1) операторы определения данных (Data Definition Language, DDL);
• 2) операторы манипуляции данными (Data Manipulation Language, DML);
• 3) операторы определения доступа к данным (Data Control Language, DCL);

Пример команды SELECT:

MySqlConnection conn = new MySqlConnection (Properties.Settings.Default.basedoceConnectionString);

MySqlCommand command = new MySqlCommand (string.Empty, conn);

daDocs = new MySqlDataAdapter (command);

//MySqlCommand cmdUpdate = new MySqlCommand («UPDATE Customers SET»);

dsWareHouse = new DataSet ();

command.CommandText = «select «+.

" `tblwarehouse`.`id` AS `id`, «+.

" `tblwarehouse`.`goods` AS `goods`, «+.

" `tblwarehouse`.`count` AS `count`, «+.

" `tblwarehouse`.`price` AS `price`, «+.

" `goods`.`goods_name` AS `goods_name` «+.

" from «+.

" (`goods` join `tblwarehouse`) «+.

" where «+.

" (`tblwarehouse`.`goods` = `goods`.`id_goods`) «;

daDocs.Fill (dsWareHouse, «tblwareHouse»);

command.CommandText = «SELECT * FROM `goods`;» ;

daDocs.Fill (dsWareHouse, «goods»);

command.CommandText = «SELECT * FROM `suppliers`;» ;

daDocs.Fill (dsWareHouse, «suppliers»);

command.CommandText = «select «+.

" `purchase`.`id` AS `id`, «+.

" `purchase`.`supplier` AS `supplier`, «+.

" `purchase`.`goods` AS `goods`, «+.

" `purchase`.`date` AS `date`, «+.

" `purchase`.`price` AS `price`, «+.

" `purchase`.`count` AS `count`, «+.

" `goods`.`goods_name` AS `goods_name`, «+.

" `suppliers`.`name` AS `supplier_name` «+.

" from «+.

" ((`purchase` join `goods`) join `suppliers`) «+.

" where «+.

" ((`goods`.`id_goods` = `purchase`.`goods`) and (`suppliers`.`id_supplier` = `purchase`.`supplier`))" ;

daDocs.Fill (dsWareHouse, «purchase»);

Microsoft.NET — программная технология, для создания как обычных программ, так и веб-приложений (в качестве платформы для разработок впервые предложена фирмой Microsoft).

Одной из основных идей Microsoft.NET является совместимость различных служб, написанных на разных языках. Например, служба, написанная на C++ для Microsoft .NET, может обратиться к методу класса из библиотеки, написанной на Delphi; на C# можно написать класс, наследующий от класса, написанного на Visual Basic.NET, а исключение, созданное методом, написанным на C#, может быть перехвачено и обработано в Delphi. Каждая библиотека (сборка) в .NET имеет сведения о своей версии, что позволяет устранить возможные конфликты между разными версиями сборок.

Среды разработки .NET-приложений: Microsoft Visual Studio (C#, Visual Basic.NET, Managed C++), SharpDevelop, Eclipse, Borland Developer Studio (Delphi for .NET, C#), PascalABC.NET и т. д. Приложения также можно разрабатывать в текстовом редакторе и использовать консольный компилятор.

Так же как и технология Java, среда разработки .NET создаёт байт-код, предназначенный для исполнения виртуальной машиной. Входной язык этой машины в .NET называется MSIL (Microsoft Intermediate Language), или CIL (Common Intermediate Language, более поздний вариант), или просто IL. Применение байт-кода позволяет получить кроссплатформенность на уровне скомпилированного проекта (в терминах .NET: сборка), а не на уровне исходного текста, как, например, в С. Перед запуском сборки в среде исполнения (CLR) байт-код преобразуется встроенным в среду JIT-компилятором (just in time, компиляция на лету) в машинные коды целевого процессора.

Технология ADO. ADO (от англ. ActiveX Data Objects — «объекты данных ActiveX») — интерфейс программирования приложений для доступа к данным, разработанный компанией Microsoft и основанный на технологии компонентов ActiveX. ADO позволяет представлять данные из разнообразных источников (реляционных баз данных, текстовых файлов и т. д.) в объектно-ориентированном виде.

Объектная модель ADO состоит из следующих объектов высокого уровня и семейств объектов:

• — Connection (представляет подключение к удалённому источнику данных);
• — Recordset (представляет набор строк, полученный от источника данных);
• — Command (используется для выполнения команд и SQL-запросов с параметрами);
• — Record (может представлять одну запись объекта Recordset или же иерархическую структуру, состоящую из текстовых данных);
• — Stream (используется для чтения и записи потоковых данных, например, документов XML или двоичных объектов);
• — Errors (представляет ошибки);
• — Fields (представляет столбцы таблицы базы данных);
• — Parameters (представляет набор параметров SQL-инструкции);
• — Properties (представляет набор свойств объекта).

Компоненты ADO используются в языках высокого уровня, таких как VBScript в ASP, Visual Basic и Delphi.