Выбор СУБД. 
Методология решения проектных задач с помощью средств вычислительной техники

Обзор существующих типов СУБД Классификация СУБД по модели данных Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев; более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева. Тип дерева состоит из одного «корневого» типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев (каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи. 8].

Сетевая СУБД — система управления базами данных, поддерживающая сетевую организацию: любая запись, называемая записью старшего уровня, может содержать данные, которые относятся к набору других записей, называемых записями подчиненного уровня. 9].

Несмотря на то, что эта модель решает некоторые проблемы, связанные с иерархической моделью, выполнение простых запросов остается достаточно сложным процессом.

Также, поскольку логика процедуры выборки данных зависит от физической организации этих данных, то эта модель не является полностью независимой от приложения. Другими словами, если необходимо изменить структуру данных, то нужно изменить и приложение.

Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного вида. Каждая строка таблицы содержит данные об одном объекте (например, автомобиле, компьютере, клиенте), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов — атрибуты (например, номер двигателя, марка процессора, телефоны фирм или клиентов). 10].

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• — каждый элемент таблицы — один элемент данных;
• — все ячейки в столбце таблицы однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.);
• — каждый столбец имеет уникальное имя;
• — одинаковые строки в таблице отсутствуют;
• — порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Практически все разработчики современных приложений, предусматривающих связь с системами баз данных, ориентируются на реляционные СУБД. По данным аналитиков на 2010 год, реляционные СУБД используются в абсолютном большинстве крупных проектов по разработке информационных систем. По результатам исследований компании IDC 2009 года всего около 7% составляют проекты, в которых используются СУБД не реляционного типа.

Базовыми понятиями реляционных СУБД являются:

• — атрибут;
• — отношения;
• — кортеж.

Атрибут (поле) — любой столбец в таблице.

Кортежи (записи) — строки таблицы.

Объектно-ориентированная (объектная) СУБД — система управления базами данных, основанная на объектной модели данных.

Эта система управления обрабатывает данные как абстрактные объекты, наделённые свойствами и использующие методы взаимодействия с другими объектами окружающего мира.

Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход: объекты, классы и наследование реализованы в структуре баз данных и языке запросов.

Объектно-реляционными СУБД являются, например, широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL.

Классификация СУБД по способу доступа к БД В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок.

Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера.

Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно.

Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу.

Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Cache, ЛИНТЕР.

Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР. 11].

Обоснование выбора СУБД Учитывая рассмотренные типы СУБД было принято решение использовать реляционную систему управления базой данных.

В реляционных моделях данных объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц. Каждая таблица представляет один объект и состоит из строк и столбцов. Такое представление данных очень простое и удобное. К тому же на сегодняшний день практически все разработчики стараются использовать реляционный тип СУБД.

Рассмотрим наиболее популярные СУБД:

• — Firebird;
• — Oracle Database;
• — PostgreSQL;
• — MySQL.

Firebird.

Разработчик: сообщество Firebird.

Firebird — реляционная кроссплатформенная система управления базами данных (СУБД), работающая на Mac OS X, Linux, Microsoft Windows и разнообразных Unix платформах.

Firebird используется в различных промышленных системах (складские и хозяйственные, финансовый и государственный сектора) с 2001 г. Это коммерчески независимый проект C и C++ программистов, технических советников.

Среди недостатков: отсутствие кэша результатов запросов, полнотекстовых индексов, значительное падение производительности при росте внутренней фрагментации базы. 12].

Oracle Database.

Разработчики: компания Oracle. Стоимость лицензий и технической поддержки рассчитывается на основании всемирного Прейскуранта Oracle (Oracle Global Price List). Примерная цена продукта составляет 11 900 рублей и выше.

Oracle Database или Oracle RDBMS — объектно-реляционная система управления базами данных. 13].

Главным недостатком этой СУБД является ёе высокая стоимость.

PostgreSQL.

Разработчик: сообщество PostgreSQL.

PostgreSQL — свободная объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД).

Существует в реализациях для множества UNIX-подобных платформ, включая AIX, различные BSD-системы, HP-UX, IRIX, Linux, Mac OS X, Solaris/OpenSolaris, Tru64, QNX, а также для Microsoft Windows. [14].

Недостатки PostgreSQL:

• — производительность — при простых операциях чтения PostgreSQL может значительно замедлить сервер и быть медленнее конкурентов;
• — популярность — по своей природе, популярностью эта СУБД похвастаться не может;
• — хостинг — довольно сложно найти хостинг с поддержкой этой СУБД.

MySQL.

Разработчик: MySQL AB (до 2008), Sun Microsystems (2008;2010), Oracle (с 2010).

MySQL — свободная реляционная система управления базами данных.

MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверов WAMP, AppServ, LAMP и в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP, VertrigoServ. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.

Проблемой в этой СУБД является то, что MySQL не позволяет корректно применять регулярные выражения (операторы REGEXP и RLIKE) на строках в многобайтовых кодировках, например, для Юникода (UTF-8). При необходимости таких операций приходится переходить на однобайтовые кодировки, например на русскую Win-1251 или KOI-8.

Основные преимущества:

• — открытая и модульная разработка;
• — кроссплатформенность (UNIX системы и среда Microsoft Windows);
• — достаточно высокая производительность;
• — низкие совокупные затраты (платить нужно только при потребности в поддержке);
• — простота внедрения;
• — включает интерфейс программирования приложений для большого количества языков программирования;
• — гибкая политика лицензирования. 15]

После анализа некоторых конкретных систем управления базами данных, было принято решение использовать СУБД MySQL. Эта СУБД более распространённая и для неё есть множество документации.