Основы алгоритмизации и программирования. Семакин И.Г., Шестаков А.П.

В учебнике рассмотрены основы принципы алгоритмизации и программирования на базе языка Паскаль (версия Турбо Паскаль 7.0) Даны основные понятия объектно-ориентированного программирования и его реализация на языке Турбо Паскаль. Описана интегрированная среда программирования Delphi и визуальная технология создания графического интерфейса программ. Показана разработка программных модулей в этой среде. Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины ОП «Основы алгоритмизации и программирования» в соответствии с требованиями ФГОС СПО для специальностей 230113 «Компьютерные системы и комплексы» и 230401 «Информационные системы (по отраслям)» укрупненной группы специальностей 230000 «Информатика и вычислительная техника».

Основы алгоритмизации и программирования. Семакин И.Г., Шестаков А.П.

Основы алгоритмизации и программирования.

Значение базы данных
База данных-это совокупность информации, организованная таким образом, что компьютерная программа может быстро выбрать нужные фрагменты данных. Одной из форм базы данных может быть электронная система регистрации.
Традиционные базы данных организованы по полям, записям и файлам. Поле — это отдельный фрагмент информации; запись — это один полный набор полей; а файл-это набор записей. Например, телефонная книга аналогична файлу. Он содержит список записей, каждая из которых состоит из трех полей: имя, адрес и номер телефона.
Для доступа к информации из базы данных необходима система управления базами данных (СУБД). Это набор программ, который позволяет вводить, организовывать и выбирать данные в базе данных.
База данных-это набор информации, организованный таким образом, чтобы к нему можно было легко получить доступ, управлять им и обновлять. В одном представлении базы данных можно классифицировать по типам контента: библиографическому, полнотекстовому, числовому и графическому.
В вычислительной технике базы данных иногда классифицируются в соответствии с их организационным подходом. Наиболее распространенным подходом является реляционная база данных, табличная база данных, в которой данные определяются таким образом, что они могут быть реорганизованы и доступны различными способами. Распределенная база данных-это база данных, которая может быть распределена или реплицирована между различными точками сети. База данных объектно-ориентированного программирования-это база данных, которая соответствует данным, определенным в классах объектов и подклассах.
Компьютерные базы данных обычно содержат агрегированные данные записей или файлов, таких как операции по продажам, каталоги продуктов и запасов, а также профили клиентов. Как правило, менеджер баз данных предоставляет пользователям возможности управления доступом на чтение и запись, задания формирования отчетов и анализа использования. Базы данных и менеджеры баз данных распространены в больших системах мэйнфреймов, но также присутствуют в небольших распределенных рабочих станциях и системах среднего класса, таких как AS/400 и на персональных компьютерах. SQL (Structured Query Language) — это стандартный язык для выполнения интерактивных запросов и обновления таких баз данных, как IBM DB2, Microsoft SQL Server, а также продуктов баз данных Oracle, Sybase и Computer Associates.
Характеристики системы баз данных (дифференциальные характеристики системы баз данных, т. е. файловой системы)
Существует ряд характеристик, которые отличают подход к базе данных от подхода на основе файлов.
1. Самоописание природа системы баз данных
Система баз данных содержит не только саму базу данных, но и описания структуры данных и ограничений (метаданные). При необходимости эта информация используется программным обеспечением СУБД или пользователями баз данных. Это разделение делает систему баз данных полностью отличной от традиционной файловой системы, в которой определение данных является частью прикладных программ.
2. Изоляция между программой и данными
В файловой системе; структура файлов данных определяется в прикладных программах, так что если пользователь хочет изменить структуру файла, все программы, которые обращаются к этому файлу, возможно, потребуется изменить, а также. С другой стороны, при подходе к базе данных структура данных хранится в системном каталоге, а не в программах. Поэтому одно изменение-это все, что нужно.
3. Поддержка нескольких видов данных
Представление-это подмножество базы данных, которая определена и предназначена для конкретных пользователей системы. Несколько пользователей в системе могут иметь разные представления о системе. Каждое представление может содержать только данные, представляющие интерес для пользователя или группы пользователей.
4. Совместное использование данных и многопользовательская система
Многопользовательская система баз данных должна обеспечивать одновременный доступ к ней нескольких пользователей. В результате многопользовательские СУБД должны иметь стратегии управления параллелизмом, чтобы обеспечить одновременный доступ нескольких пользователей к одному и тому же элементу данных, и делать это таким образом, чтобы данные всегда были корректными — целостность данных.
5. Избыточность Управляющих Данных
При подходе к базе данных в идеале каждый элемент данных хранится только в одном месте в базе данных. В некоторых случаях избыточность все еще существует, чтобы улучшить производительность системы, но такая избыточность контролируется и сводится к минимуму.
6. Обмен Данными
Интеграция всех данных в организации приводит к способности производить больше информации из заданного объема данных.
7. Применение Ограничений Целостности
СУБД должны предоставлять возможности для определения и применения определенных ограничений, таких как тип данных, уникальность данных и т.д.
8. Ограничение Несанкционированного Доступа
Не все пользователи системы имеют одинаковые права доступа. СУБД должна обеспечивать подсистему безопасности для создания и управления учетными записями пользователей.
9. независимость данных
Описания системных данных (метаданных) отделены от прикладных программ. Изменения структуры данных обрабатываются СУБД и не внедряются в программу.
10. обработка транзакций
СУБД должна включать подсистемы управления параллелизмом, чтобы гарантировать, что несколько пользователей, пытающихся обновить одни и те же данные, делают это контролируемым образом. Результаты любых обновлений базы данных должны поддерживать согласованность и достоверность.
11. Предоставление нескольких представлений данных
Представление может быть подмножеством базы данных. Различные пользователи могут иметь различные представления о самой базе данных. Пользователям может не понадобиться знать, как и где хранятся данные, на которые они ссылаются.
12. Предоставление средств резервного копирования и восстановления
Если компьютерная система выходит из строя в середине сложного процесса обновления, подсистема восстановления отвечает за то, чтобы база данных была восстановлена на том этапе, на котором она находилась до начала выполнения процесса.
13. Управление информацией
Управлять информацией-значит заботиться о ней так, чтобы она работала на нас и была полезна для нашей работы. Информация, которую мы собираем, больше не подвергается «случайной дезорганизации» и становится более доступной и интегрированной с остальной частью нашей работы. Управление информацией с помощью базы данных позволяет нам стать стратегическими пользователями имеющихся у нас данных.

Аналитические Базы Данных
Аналитические базы данных (они же OLAP — on Line Analytical Processing) — это в основном статические, доступные только для чтения базы данных, в которых хранятся архивированные исторические данные, используемые для анализа. Например, компания может хранить записи о продажах за последние
десять лет в аналитической базе данных и использовать эту базу данных для анализа маркетинговых стратегий в отношении демографии.
эксплуатационная база данных
Операционные базы данных (они же OLTP On Line Transaction Processing), с другой стороны, используются для управления более динамическими битами данных. Эти типы баз данных позволяют вам делать больше, чем просто просматривать архивированные данные. Операционные базы данных позволяют изменять эти данные (добавлять, изменять или удалять данные).
Эти типы баз данных обычно используются для отслеживания информации в реальном времени. Например, компания может иметь оперативную базу данных, используемую для отслеживания складских / складских количеств. По мере того как клиенты заказывают продукты из интернет-магазина, оперативная база данных может использоваться для отслеживания того, сколько товаров было продано и когда компании потребуется переупорядочить запас.
МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ
Помимо дифференциации баз данных по функциям, базы данных также могут быть дифференцированы в соответствии с тем, как они моделируют данные.
Что такое модель данных?
Ну, по сути, модель данных — это «описание» как контейнера для данных, так и методологии хранения и извлечения данных из этого контейнера. На самом деле, на самом деле нет модели данных «вещь». Модели данных-это абстракции, часто математические алгоритмы и понятия. Вы не можете действительно коснуться модели данных. Но, тем не менее, они очень полезны. Анализ и разработка моделей данных являются краеугольным камнем эволюции баз данных. Как модели продвинулись, так и эффективность базы данных.
Типы моделей баз данных
1. Плоская модель: это не может строго квалифицироваться как модель данных. Плоская (или табличная) модель состоит из одного двумерного массива элементов данных, в котором все элементы данного столбца считаются одинаковыми значениями, А все элементы строки считаются связанными друг с другом.
2. Распределенная база данных-это база данных, в которой устройства хранения данных не все подключены к общему процессору, такому как процессор, управляемый распределенной системой управления базами данных (иногда называемой распределенной системой баз данных). Он может храниться на нескольких компьютерах, расположенных в одном физическом местоположении; или может быть рассеян по сети взаимосвязанных компьютеров. В отличие от параллельных систем, в которых процессоры тесно связаны и составляют единую систему баз данных, распределенная система баз данных состоит из слабо связанных сайтов, которые не имеют общих физических компонентов
3. Иерархическая модель: в этой модели данные организованы в древовидную структуру, подразумевающую одну восходящую ссылку в каждой записи для описания вложенности и Поле сортировки для хранения записей в определенном порядке в каждом списке одного уровня.
4. Сетевая модель: эта модель организует данные, используя две фундаментальные конструкции, называемые записями и наборами. Записи содержат поля, а наборы определяют отношения «один ко многим» между записями: один владелец, много членов.
5. Реляционная модель: это модель базы данных, основанная на логике предикатов первого порядка. Его основная идея заключается в описании базы данных как набора предикатов над конечным набором переменных предикатов, описывающих ограничения на возможные значения и комбинации значений
6. Объектно-реляционная модель: аналогична реляционной модели базы данных, но объекты, классы и наследование поддерживаются непосредственно в схемах баз данных и в языке запросов.
7. Схема Star — это самый простой стиль схемы хранилища данных. Звездная схема состоит из нескольких «таблиц фактов» (возможно, только одной, оправдывающей название), ссылающихся на любое количество «таблиц измерений». Схема звезды считается важным частным случаем схемы снежинки.
Компоненты систем баз данных
Термин система баз данных относится к организации компонентов, которые определяют и регулируют сбор, хранение, управление и использование данных в среде базы данных.
Система баз данных состоит из пяти основных частей:
1. Аппаратура
2. Программное обеспечение
3. Люди
4. Процедуры
5. Данные
Аппаратура
Аппаратное обеспечение относится ко всем физическим устройствам системы; например, компьютеры микрокомпьютеры, рабочие станции, серверы и суперкомпьютеры), устройства хранения данных, принтеры, сетевые устройства(концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, волоконная оптика) и другие устройства(банкоматы, считыватели идентификаторов).

[свернуть]

Книжные интернет-магазины предлагают купить.