Цикл функционирования автоматизированных информационных систем включает сбор, комплектование данных, поиск и выдачу сведений для удовлетворения информационных потребностей абонентов систем. Если исключить организационно-технологические аспекты сбора, комплектования и выдачи информации, технология работы пользователей с базами данных АИС включает ввод (загрузку), обработку и вывод данных. Предоставление пользователю средств реализации функций ввода, обработки и выдачи данных является одной из основных функций интерфейса автоматизированных информационных систем.
Как следует из рассмотрения внутренней схемы баз данных, одной из основных функций систем управления базами данных является создание и поддержание собственной системы размещения и обмена данными между внешней (дисковой) и оперативной памятью. От эффективности реализации в каждой конкретной СУБД данной функции (формат файлов данных, индексирование, хэширование и буферизация) во многом зависит и эффективность функционирования СУБД в целом. Поэтому основные усилия создателей первых СУБД были сосредоточены именно в этом направлении. Однако такой подход приводил к «самостийности», уникальности каждой конкретной СУБД и созданной на ее основе автоматизированной информационной системы. В результате для реализации любой функции по вводу, обработке или выводу данных требовались квалифицированные программисты для написания специальных программ на алгоритмических языках высокого уровня (в 70-х годах прошлого века ФОРТРАН, КОБОЛ и др.), «знающих» особенности структуры и способы размещения данных во внешней и оперативной памяти. В итоге работа с базами данных осуществлялась через посредника в виде квалифицированного программиста, «переводящего» информационные потребности пользователя в машинный код. Функции СУБД – ввод, обработка и вывод данных Базы данных создаются для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Однако для выполнения этой главной задачи базу данных необходимо не только правильно организовать и построить, но и наполнить самими данными. Как правило, эта задача требует больших затрат особенно на начальном этапе ввода информационных систем в эксплуатацию. Поэтому способам, удобству ввода и редактирования данных в СУБД всегда придавалось и придается важное значение. Ввод и редактирование данных в реляционных СУБД В современных реляционных СУБД имеется развитый арсенал возможностей по вводу и загрузке данных, который позволяет эффективно решать задачи по наполнению БД данными. Особенности ввода и загрузки данных в СУБД с сетевой моделью организации данных Обработка данных представляет собой емкое понятие, включающее широкий набор различных функций и операций по удовлетворению информационных потребностей пользователя. Тем не менее в технологическом плане этот широкий набор удобно разделить на три группы: • поиск, фильтрация и сортировка данных; На практике работа пользователя с базой данных может включать сразу весь комплекс операций, однако с методической точки зрения целесообразно рассмотреть их последовательно. Поиск, фильтрация и сортировка данных Запросы являются наиболее распространенным видом обработки данных при решении пользователями АИС тематических, логических, статистических и технологических информационных задач. Иначе говоря, для удовлетворения сложных информационных потребностей пользователи «общаются» с базой данных через запросы. Запрос представляет собой спецификацию (предписание) на специальном языке (языке базы данных) для обработки данных. В реляционных СУБД запросы к базе данных выражаются, соответственно, на языке SQL. Формирование запросов в СУБД может осуществляться в специальном редакторе (командный режим) или через наглядно-диалоговые средства (конструкторы) и пошаговые мастера формирования запросов. Сформированный запрос в виде SQL-инструкции сохраняется в файле базы данных и впоследствии специальной командой СУБД может запускаться (открываться) на выполнение. С точки зрения решаемых информационных задач и формы результатов исполнения запросов их можно разделить на три группы: • запросы на выборку данных; Запросы на выборку данных Во многих случаях при формировании набора данных по запросам на выборку требуется производить определенные вычисления или определенные операции по непосредственной обработке отбираемых данных. В реляционных СУБД такие возможности предоставляются через вычисляемые поля и групповые операции в запросах над отбираемыми данными. Вычисления и групповые операции в запросах Важное значение для решения различных технологических информационных задач по ведению базы данных имеют запросы на изменение данных. В отличие от непосредственного ввода данных в режимах открытой таблицы или формы они вносят изменения сразу в группу записей за одну операцию. Таким образом, результатом запросов на изменение является не набор данных, как в запросах на выборку, а изменение данных в самих таблицах. Запросы на изменение данных Под оптимизацией запросов понимается такой способ обработки запросов, когда по начальному представлению запроса вырабатывается процедурный план его выполнения, наиболее оптимальный при существующих в базе данных управляющих структурах. Оптимизация запросов После логической и семантической оптимизации строится процедурный план выполнения запросов. Процедурным планом запроса называется детализированный порядок выполнения операций доступа к базе данных физического уровня. Уже упоминавшаяся многовариантность способов выполнения SQL-инструкций соответственно приводит к набору альтернативных процедурных планов выполнения запросов, среди которых оптимизатор запросов ядра СУБД должен выбрать оптимальный в соответствии с определенными критериями. Общепринятым критерием оптимальности процедурных планов является минимизация стоимости выполнения запросов. При этом под стоимостью выполнения запроса понимаются вычислительные ресурсы (ресурсы процессора и ресурсы дисковой и оперативной памяти), необходимые для выполнения запросов. Стратегии оптимизатора по оценкам стоимости выполнения запросов могут быть упрощенными (когда статистические распределения любых полей являются по умолчанию равномерными) либо более сложными. В сложных стратегиях при ведении базы данных (добавление, удаление, изменение записей) осуществляется мониторинг за параметрами апостериорных статистических распределений значений по полям базы данных (отслеживается минимальное, максимальное, среднее значение и другие параметры). В этом случае оценки стоимости процедурных планов выполнения запросов являются более точными, и тем самым повышается эффективность оптимизации запросов и в целом эффективность обработки данных. Рассмотренные выше способы обработки данных через запросы, фильтрацию, поиск и сортировку данных реализуют достаточно простые информационные потребности пользователей АИС либо являются лишь отдельными элементами в последовательности взаимоувязанных операций при решении сложных информационных задач в предметной области АИС. План последовательности таких операций, отражающий определенный алгоритм реализации информационных задач, может быть достаточно сложным, и каждый раз при возникновении соответствующей информационной потребности должен создаваться (воспроизводиться) и реализовываться пользователем заново. Процедуры, правила (триггеры) и события в базах данных Результаты обработки данных должны использоваться в том порядке и в тех формах, которые приняты в предметной области АИС. Решение этой задачи обеспечивается комплексом функций СУБД, определяемым термином «вывод данных». Вывод данных |
Главная » Информационное обеспечение » Тематические материалы » Цикл функционирования автоматизированных информационных систем