Базами данных

Функциональные возможности моделей данных становятся до­ступными пользователям СУБД благодаря ее языковым средствам. В данном случае речь идет о пользователях СУБД, к числу которых можно отнести: персонал администрирования данными, разработ­чиков прикладных программ на основе СУБД и конечных пользова­телей системы. Пользователи каждой их этих категорий могут иметь специально предназначенные для них интерфейсы на том или ином уровне архитектуры системы.

Реализация языковых средств интерфейсов может быть осуще­ствлена различными способами:

для высококвалифицированных пользователей языковые сред­ства представляются в их явной синтаксической форме;

в других случаях функции языков могут быть доступны косвен­ным образом, когда они реализуются в форме различного рода меню, диалоговых сценариев или заполняемых пользователем таблиц. По таким входным данным интерфейсные средства формируют адекват­ные синтаксические конструкции языка интерфейса и передают их на исполнение или включают в генерируемый код языка приложе­ния. Интерфейсы с неявным использованием языка широко исполь­зуются в СУБД для персональных ЭВМ. В этом случае используется (для реляционных СУБД), например, табличный язык Query-By-Example (QBE), разработанный М.Злуфом.

Языковые средства используются для выполнения двух основ­ных функций:

для описания представления базы данных на управляемых уров­нях архитектуры системы;

для инициирования выполнения операций манипулирования данными.

Первая из этих функций обеспечивается языком описания данных (ЯОД, Shema Definision Language), Его часто называют языком опре­деления данных. Описание данных средствами ЯОД называют схе­мой базы данных. Оно включает описание логической структуры данных и налагаемых на нее ограничений целостности в рамках тех правил, которые регламентированы моделью данных используемой СУБД. Помимо указанных функций, ЯОД некоторых СУБД обеспе­чивает возможности задания ограничения доступа к данным или пол­номочий пользователей.

Кроме того, многие системы не имеют своих самостоятельных языков для спецификации многоуровневых отображений данных. В таких случаях определение способов отображения также описывает­ся средствами ЯОД одного из смежных архитектурных уровней. Они при этом включаются в схему базы данных.

Стоит заметить, что при проектировании архитектуры системы часто не уделяют внимания обеспечению естественного разделения функций архитектурных уровней. В результате в значительной мере утрачивается возможность достижения той степени независимости данных, которая потенциально способна обеспечить «чисто» реали­зованная многоуровневая архитектура. Наиболее часто встречающи­йся дефекты архитектуры заключаются в том, что спецификации некоторых характеристик организации хранимых данных, законное место которых в схеме внутреннего представления, попадают в схему концептуального уровня.

ЯОД не всегда синтаксически оформляется в виде самостоятель­ного языка. Он может быть составной частью языка данных, сочета­ющего возможности определения данных и манипулирования ими.

Язык манипулирования данными (ЯМД, Shema Manipulation Language) позволяет запрашивать предусмотренные в системе опера­ции над данными из базы данных, т.е. содержит набор операторов манипулирования данными, позволяющий заносить данные, удалять, модифицировать или выбирать их. Аналогично ЯОД, ЯМД не обяза­тельно выступает в качестве синтаксически самостоятельного языка СУБД.

В настоящее время имеются многочисленные примеры языков СУБД, объединяющих возможности описания данных и манипули­рования данными в единых синтаксических рамках. Более того, в современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с ба­зой данных, начиная от'ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Наиболее популяр­ным и стандартным для реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language), разработанный фирмой IBM и реализо­ванный в реляционной СУБД System R, а впоследствии и в коммер­ческой системе DB2. Другим примером языков этого класса могут служить: язык Quel системы Ingres, созданный Калифорнийским университетом, языковые средства большинства СУБД для персо­нальных ЭВМ, например язык dBase семейства СУБД фирмы Asthon-Tate и многочисленных совместимых с ним систем, язык СУБД: R:Base фирмы Microrim.

Некоторые СУБД располагают такими языками, которые не только реализуют функции определения и манипулирования данны­ми, но и обладают управляющими структурами и другими средства­ми, свойственными традиционным языкам программирования. Бла­годаря этому они могут использоваться как функционально полное средство для создания прикладных программ и для .формулировки запросов пользователей к БД. Такие языки называют автономными (язык запросов). В качестве примера приведем ранее упоминавшийся язык dBase, построенный в стиле структурного программирования.

Хотя автономные языки современных СУБД и обладают разви­тыми функциональными возможностями, существует много прило­жений, для реализации которых этих возможностей оказывается недостаточно. Наиболее распространены случаи, когда поддержива­емая модель данных оказывается слишком бедна средствами моде­лирования семантики ПО.

Как уже отмечалось, конечные пользователи информационной системы разделяются на две категории — прямые и косвенные. Те, кто относится к группе прямых пользователей, в отличие от косвен­ных, самостоятельно без посредников общается с ЭВМ. Они способ­ны разрабатывать новые приложения.

В настоящее время акцент разработки приложений все более пере­носится с профессиональных программистов на конечных пользовате­лей. Эта тенденция имеет очевидные достоинства: приложения разра­батываются быстрее; реализуются именно те алгоритмы, которые не­обходимы пользователю в момент разработки приложений; снижается себестоимость программной реализации системы и упрощается весь процесс ее разработки. Все это становится возможным, если в состав СУБД входят языки конечных пользователей, которые относят к классу автономных непроцедурных языков высокого уровня. Сегодня почти для всех промышленных систем такие языковые средства разработаны.

Языки конечных пользователей позволяют осуществлять выбор­ку данных, формировать отчеты, разрабатывать новые приложения и запрашивать выполнение уже разработанных. В некоторых языках такого типа обеспечены также возможности обновления БД и реали­зация достаточно сложных обработок данных.

Изучение простейших возможностей языков конечных пользо­вателей не требует больших затрат времени. Такой уровень подготов­ки (обычно 1—3 дня) позволит пользователю разрабатывать неслож­ные приложения.

Использование всего арсенала языков, необходимого для созда­ния сложных процедур обработки данных, требует профессиональ­ной подготовки.

Процедурный язык, при помощи которого осуществляется уп­равление базой данных, называют языком управления данными.