Az adatbáziskezelés alapfogalmai

Forrás: Kovács László: Adatbázisrendszerek I. jegyzete

Információ és adat

Az információ jelsorozathoz kapcsolódó új jelentés, hasznos közlés.

- a statisztikai oldal az információt hordozó jelek előfordulási gyakoriságait vizsgálja,

- a szintaktikai oldal a jelsorozatok formális azonosságait vizsgálja,

- a szemantikai oldal, a jelsorozat mögött húzódó jelentést, lényeget hangsúlyozza,

- a pragmatikai oldal a jelentés gyakorlati hasznosságát emeli ki.

Az információ hordozóját adatnak nevezzük, vagyis az adat a tények, fogalmak, feldolgozásra alkalmas reprezentációja.

Az adat számunkra a számítógépben tárolt jelsorozatot jelenti, melyből a feldolgozás során nyerhetünk információt.

1

Az adatok tárolása számítógépben:

- szövegszerű: emberközeli, redundáns, nincs fix struktúra

- adatszerű, struktúrált: tömör, eszköz specifikus, merev struktúra, hatékony (relációs)

- szemi-strukturált: rugalmas, független (XML)

Információs rendszerek követelményei

- Nagymennyiségű adatok hatékony kezelése

- Konkurens hozzáférés támogatása

2

- Integritásőrzés: az adatok minden megadott belső szabálynak megfeleljenek- Védelem: adatvesztés, jogosulatlan hozzáférés ellen- Hatékony programfejlesztés: szabványos eszközök használata megkönnyíti az alkalmazások új platformra történő átültetését

Alapvető adattárolási mechanizmusok

A permanens adatok tárolására a háttértárolók szolgálnak, ahol az adatok file-okba szervezetten helyezkednek el.

Alapvető műveletek- adatelemek megkeresése, lekérdezése, - adatelemek bővítése, módosítása, törlése, - segédinformációk tárolása.

3

Az adatelem beolvasása címének ismeretében három fő lépésből áll:- fejmozgatás: a fejet a lemez megfelelő sávjára, cilinderére kell mozgatni, - fejkiválasztás: lemezcsomag esetén a megfelelő lemez kijelölése,- forgatás: az adott sávon belül a megfelelő szektor, blokk mozgatása a fej alá.

A fájlokon belül az adatok blokkokban tárolódnak.A filehoz tartozó és egymás után következő blokkok nyilvántartásának módszerei:- blokkok láncolása,- blokk címlista.

4

A file belső logikai struktúrája:- stream jellegű, - rekord jellegű.

Rekord és blokk viszonya:- spanned,- unspanned.

A rekord jellegű állományokban a rekordok lehetnek - fix hosszúak, vagy - változó hosszúságú.

Változó hosszúságú rekordok esetén a rekordok elhelyezkedését jelezheti:- rekordvég karakter, - mutató a következő rekord elejére, - blokklista a rekordokra hivatkozó mutatókkal.

5

Rekordjellegű fájl szerkezetek elérési típusai :- soros elérés, - szekvenciális elérés, - indexelt elérés, - random, hashing elérés.

Azt a tulajdonságot, vagy tulajdonságcsoportot, mely egyedisége révén alkalmas az egyed, azaz a rekord egyértelmű azonosítására, rekordkulcsnak vagy röviden kulcsnak nevezzük.Az index szerkezet, egy külön listában tartalmazza a rekordok kulcsait és az elérésükhöz szükséges mutatókat: - indexlista,- indexszekvenciális fájlszerkezet, az ISAM szerkezet, melyben a rekordok fizikailag is rendezetten helyezkednek el a fájlban.

A hierarchikus index listák között kiemelkedő szerepet játszik a B+ fa.

6

A Bayer fa szerkezet (B+ fa):

7

HashingA kulcs értékéből valamilyen egyszerűbb eljárással, a h() hash függvénnyel meghatároznak egy pozíciót. A h(x) = x mod n egy szokásos hash függvény, ahol x a kulcs érték és n hash tábla rekeszeinek a darabszáma. A h(x) megadja, hogy mely rekeszbe tegyük le az x kulcsú elemet. Túlcsordulás.

8

Adatbázisrendszerek, adatbázis és adatbáziskezelő fogalmaiTörténeti áttekintés1945: assembly1960: első adatkezelő rendszerek, hierarchikus adatmodell1970: hálós adatmodell, relációs adatmodell, System R1980: Oracle, Ingres, Informix, PC-s adatkezelők1990: SQL

Adatbázis fogalom definíciók:Az adatbank rekordok összessége. (Works)Adatbázis: Általában és szigorúan véve olyan adatállomány (data file), amely egy adatbáziskezelő rendszerrel hozható létre és érhető el. (Oxford)Az adatbázis összetartozó és kapcsolódó adatok rendszere. (Elmasri - Navathe) Adatbázisokon voltaképpen adatoknak kapcsolataikkal együtt való ábrázolását, tárolását értjük. (Horváth Katalin - Dr. Szelezsán János)

9

Az adatbázis véges számú egyed-előfordulásnak, azok egyenként is véges számú tulajdonságértékének és kapcsolat-előfordulásainak az adatmodell szerint szervezett együttese. (Dr. Halassy Béla) Az adatbázis a felhasználók által rugalmasan kezelhető adatok rendszere. (C.J. Date) Az adatbázis összetartozó adatok azon rendszere, mely megosztott több felhasználó között, és az elérést egy központi vezérlő program szabályozza, és a felhasználónak nem kell ismernie az adatok fizikai tárolási mechanizmusát. (J. G. Hughes)

Adatbázis: egy olyan integrált adatszerkezet, mely több különböző objektum előfordulási adatait adatmodell szerint szervezetten perzisztens módon tárolja olyan segédinformációkkal, ún. metaadatokkal együtt, melyek a hatékonyság, az integritásőrzés és az adatvédelem biztosítását szolgálják. Az adatbázis szó rövidítésére gyakran használják angol rövidítését, a DB-t (Data Base.)

10

Adatbáziskezelő rendszer Codd:Adatbáziskezelő rendszer az a program, mely az adatbázishoz történő mindennemű hozzáférés kezelésére szolgál. Forsthuber: Az adatbáziskezelő rendszer feladatai:- adatbázisok létrehozása,- adatbázisok tartalmának definiálása- adatok letárolása- adatok lekérdezése,- adatok védelme,- adatok titkosítása,- hozzáférési jogok kezelése,- fizikai adatszerkezet szervezése.Adatbáziskezelő rendszer: Az a programrendszer, melynek feladata az adatbázishoz történő hozzáférések biztosítása és az adatbázis belső karbantartási funkcióinak végrehajtása. Az adatbáziskezelő rendszer rövidítése az angol elnevezés alapján: DBMS.

11

Egy hatékony adatkezelő rendszernek tartalmaznia kell egy adatbáziskezelőt, egy adatbáziskezelő rendszert, valamint alkalmazói és segédprogramokatAz adatbáziskezelő, az adatbáziskezelő rendszer, valamint alkalmazói és segédprogramok együttesét adatbázisrendszernek neveznik, melynek rövidítésére a DBS használják.

12

A DBS előnyei:- az egyedtulajdonságok, kapcsolatok és metaadatok egységes tárolási rendszere,- Adatfüggetlenség: fizikai, logikai- Nagyobb adatabsztrakció - Adatmegosztás, párhuzamos hozzáférés - Ellenőrzött redundancia - Hozzáférési jogosultságellenőrzés, adatvédelem - Optimalizált fizikai adatszerkezetek - Integritási feltételek érvényesítése - Szabványosság, hatékonyság, rugalmasság

Nem célszerű adatbázist használni, ha:- Az alkalmazás, az adatrendszer viszonylag egyszerű, s nem várhatók változtatások az adatrendszerben a jövőben sem. - Az alkalmazás real-time követelményeket támaszt az adatrendszerrel szemben.- Egyfelhasználós adatrendszer esetén.

13

A DBMS- ekhez mindíg csatlakozik egy leíró nyelv, egy modell. A hagyományos alkalmazásokhoz ezzel szemben nem rendelhető egy ilyen rugalmas modell (modell, mint leíró rendszer). A informatikában azon modelleket, amelyek az adatok struktúrájának leírására szolgálnak, adatmodelleknek nevezik. Mivel a DBMS-ekhez rendelt modell is ugyanazen célt szolgálja, ezért a DBMS-hez rendelt modell is adatmodellnek tekinthető.

14