Теория и практика построения баз данных

Базы данных — один из наиболее важных курсов, связанных с информационными системами. Навыки и знания, приобретаемые в ходе изучения этого курса, пользуются большим спросом не только для традиционных приложений, но также для приложений, использующих интернет-технологию в открытых и закрытых сетях.
Технология баз данных используется во множестве приложений. Некоторые из них предназначены для единственного пользователя с единственным компьютером, другие используются рабочими группами в количестве 20-30 человек через локальную сеть, третьи служат сотням пользователей и содержат триллионы байтов данных. В последнее время технология баз данных применяется в сочетании с интернет-технологией для поддержки мультимедийных приложений в открытых и закрытых сетях.
Компонентами приложения базы данных являются сама база данных, система управления базой данных (СУБД) и прикладные программы. Иногда прикладные программы действуют полностью независимо от СУБД, а иногда значительная часть функциональности приложения обеспечивается за счет возможностей и функций СУБД.
Системы обработки файлов хранят данные в отдельных файлах, каждый из которых содержит свой тип данных. Эти системы имеют несколько ограничений. Данные, хранимые в отдельных файлах, трудно комбинировать, поскольку они зачастую дублируются в разных файлах, что приводит к нарушениям целостности данных. Прикладные программы зависят от форматов файлов, что вызывает проблемы при обслуживании: когда форматы меняются, файлы становятся несовместимыми, и требуется их преобразовывать. Трудно также представить данные в удобном для пользователя виде.
Системы обработки баз данных были разработаны для того, чтобы преодолеть эти ограничения. В базе данных СУБД служит интерфейсом между прикладными программами и базой данных. Данные интегрированы, и они не дублируются столь часто. Изменение физических форматов файлов затрагивает только СУБД. Если элементы данных изменяются, добавляются или удаляются, лишь немногие из прикладных программ требуют модификации. Технология баз данных упрощает представление данных в удобном для пользователя виде.
База данных — это самодокументированное собрание интегрированных записей. Она является самодокументированной, так как содержит описание самой себя в словаре данных. Словарь данных известен также как каталог данных, или метаданные. База данных является собранием интегрированных записей, поскольку связи между записями также хранятся в базе данных. Такая организация позволяет СУБД конструировать даже весьма сложные объекты, комбинируя данные на основании хранимых связей. Связи часто хранятся как избыточные данные. Таким образом, три составляющие базы данных — это данные приложений, словарь данных и избыточные данные.
Технология баз данных развивалась в несколько стадий. Ранние базы данных фокусировались на обработке транзакций с данными организации. Затем появление реляционной модели и микрокомпьютеров привело к созданию персональных приложений баз данных. С появлением локальных сетей началась разработка коллективных баз данных с клиент-серверной архитектурой. Сегодня традиционные приложения баз данных доставляются пользователю с помощью интернет-технологий. Важными направлениями в отрасли баз данных являются распределенные и объектно-ориентированные базы данных. Сегодня, однако, ни одно из этих двух направлений не стало коммерчески успешным и не получило широкого применения в деловых приложениях.