Типы данных

Ссылочный тип данных (указатели) предназначен для обеспечения возможности указания на другие данные. Указатели характерны для языков процедурного типа, в которых есть понятие области памяти для хранения данных. Ссылочный тип данных предназначен для обработки сложных изменяющихся структур, например деревьев, графов, рекурсивных структур.

Часто, говоря о базе данных, имеют в виду просто некоторое автоматизированное хранилище данных. Такое представление не вполне корректно. Почему это так, будет показано ниже.

Действительно, в узком смысле слова, база данных - это некоторый набор данных, необходимых для работы (актуальные данные). Однако данные - это абстракция; никто никогда не видел "просто данные"; они не возникают и не существуют сами по себе. Данные суть отражение объектов реального мира. Пусть, например, требуется хранить сведения о деталях, поступивших на склад. Как объект реального мира - деталь - будет отображена в базе данных? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать, какие признаки или стороны детали будут актуальны, необходимы для работы. Среди них могут быть название детали, ее вес, размер, цвет, дата изготовления, материал, из которого она сделана и т.д. В традиционной терминологии объекты реального мира, сведения о которых хранятся в базе данных, называются сущностями - entities (пусть это слово не пугает читателя - это общепринятый термин), а их актуальные признаки - атрибутами (attributes).

Каждый признак конкретного объекта есть значение атрибута. Так, деталь "двигатель" имеет значение атрибута "вес", равное "50", что отражает тот факт, что данный двигатель весит 50 килограммов.

Таким образом, в широком смысле слова база данных - это совокупность описаний объектов реального мира и связей между ними, актуальные для конкретной прикладной области. В дальнейшем мы будем исходить из этого определения, которое будет уточняться по ходу изложения.

       Централизованная база данных. При использовании этой технологии база данных располагается на одном компьютере, который может даже не иметь поддержки сети и работать автономно. В этом случае работа с базой данных возможна только локально. Если же компьютер работает в сети, то доступ к информации может осуществляться удаленно с других компьютеров сети. Централизованные базы данных с распределенным доступом являются наиболее используемыми в настоящее время. Для этой технологии возможны два способа обработки данных:

Ø       Файл-сервер. Эта архитектура централизованных баз данных с сетевым доступом предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера, на котором будут храниться файлы централизованной базы данных. В соответствии с запросами пользователей файлы с файл-сервера передаются на рабочие станции пользователей, где и осуществляется основная часть обработки данных. Центральный сервер выполняет в основном только роль хранилища файлов, не участвуя в обработке самих данных. После завершения работы пользователи копируют файлы с обработанными данными обратно на сервер, откуда их смогут взять и обработать другие пользователи. На основе скопированных файлов централизованной базы данных пользователи могут создавать на своих рабочих станциях локальные базы данных. Недостатки такой организации работы очевидны. При одновременном обращении множества пользователей к одним и тем же данным производительность работы резко падает, т. к. необходимо дождаться, пока пользователь, работающий с данными, завершит свою работу. В противном случае возможно затирание исправлений, сделанных одними пользователями, изменениями других пользователей.

Ø       Клиент-сервер. В основе этой концепции лежит идея о том, что помимо хранения файлов базы данных, центральный сервер должен выполнять и основную часть обработки данных. Пользователи обращаются к центральному серверу с помощью специального языка структурированных запросов (SQL, Structured Query Language), на котором описывается список задач, выполняемых сервером. Запросы пользователей принимаются сервером и порождают на нем процессы обработки данных. В ответ пользователь получает уже обработанный набор данных. Между клиентом и сервером передается не весь набор данных, как это происходит в технологии файл-сервер, а только данные, которые действительно необходимы пользователю. Запрос пользователя длиной всего в несколько строк способен породить процесс обработки данных, затрагивающий множество таблиц и миллионы строк. В ответ клиент может получить лишь несколько чисел. Технология клиент-сервер позволяет избежать передачи по сети огромных объемов информации, переложив всю обработку данных на центральный сервер. Кроме того, рассматриваемый подход позволяет избежать конфликтов изменений одних и тех же данных множеством пользователей, которые  характерны для технологии  файл-сервер.  Технология  клиент-сервер реализует согласованное изменение данных множеством пользователей, обеспечивая автоматическое соблюдение целостности данных. Эти и некоторые другие преимущества сделали технологию клиент-сервер весьма популярной, К недостаткам технологии клиент-сервер можно отнести высокие требования к производительности центрального сервера. Чем больше пользователей обращаются к данным, и чем больше объем обрабатываемых данных, тем более мощным должен быть центральный сервер.

       Распределенная база данных. Базы данных этого типа располагаются на нескольких компьютерах. Информация на этих компьютерах может пересекаться и даже дублироваться. Для управления подобными базами данных предназначена система управления распределенными базами данных (СУРБД). Работа с распределенной базой данных может быть прозрачна для пользователей. Система скрывает от клиентов обращения к данным, расположенным на других компьютерах. Для пользователя все выглядит так, как будто вся информация находится на одном сервере. Распределенные базы данных не получили большого распространения.