Ж.Б.Искакова, Ж.Бимұратқызы

«Ақмешіт» гуманитарлық техникалық институты, Қазақстан

ДЕРЕКТЕР ҚОРЫ ЖҮЙЕЛЕРІНІҢ АРХИТЕКТУРАСЫ. НЕГІЗГІ КОНЦЕПЦИЯСЫ

Жақсы тәсіл іздеудің белсенді әрекеті және ақпарат көлемінің күрт өсуі, 60 жылдардың басында «Деректер қорын басқару жүйелері» (ДҚБЖ) деп аталатын арнайы программа комплексін құруға әкеліп соқты. ДҚБЖ жалпы ерекшелігі – оның деректердің өзін енгізу және сақтау ғана емес, сонымен бірге оның құрлымын сипаттайтын процедурасы бар. ДҚБЖ басқаруында болатын және онда сақталынатын деректер жазбасымен қамсыздандырылған файлдарды, деректер банккі деп атады, содан соң "Деректер қоры" (ДҚ). Мысалы, тікұшақтың қозғалу кестесін (сурет 1) және аэропорт жұмысына байланысты басқа да деректерді сақтау керек (ДҚ "Аэропорт"). Ол үшін "русифицирленген" бір ДҚБЖ қолданып келесі кесте жазбасын дайындаймыз:

КЕСТЕ ҚҰРУ Қозғалыс кестесі
 (Рейс нөмірі Бүтін
 Апта_күндері Мәтін (8)
 Шығу_пункті Мәтін(24)
 Ұшу_уақыты Уақыт
 Бару_пункті Мәтін (24)
 Келу_уақыты Уақыт
 Тікұшақ_типі Мәтін (8)
 Билет_құны Валюта);

Және осыны ДҚ "Аэропорт" деректерімен бірген енгіземіз.

ДҚБЖ сұраныс тілі деректермен программадағы және терминалдағы сияқты қатысуға мүмкіндік береді (сурет 1). Сұранысты қалыптастырып

ТАҢДАУ Рейс_нөмірі, Апта_күндері, Ұшу_уақыты
Қозғалыс кестесі КЕСТЕСІНЕН
ҚАЙДА Шығу_пункті = 'Москва'
 ЖӘНЕ Бару_пункті = 'Киев'
 ЖӘНЕ Ұшу_уақыты > 17;

Кешкі уақытқа "Москва-Киев" кестесін аламыз, сұраныс бойынша

САНЫН ТАҢДАУ (Рейс_нөмірі)
Қозғалыс кестесі КЕСТЕСІНЕН
ҚАЙДА Шығу_пункті = 'Москва'
 ЖӘНЕ Бару_пункті = 'Минск'
"Москва-Минск" рейстер санын аламыз.

Сурет 1 - ДҚБЖ қолдану кезіндегі программа мен деректер байланысы

Бұл сұраныстар кестені кеңейткен кезде актуальдығын жоғалтпайды:

КЕСТЕГЕ ҚОСУ Қозғалыс кестесі
 Ұшу_ұзақтығы Бүтін;

Бұл пошталық адрестерді өңдеу программасында пошталық индексті өңдеу кезінде болған.

Бірақ, бәріне де төлеу керек: ДҚБЖ арқылы қосымшалар үшін арнайы құрылған файлдағы тікелей деректермен алмасуға қарағанда деректермен алмасуға көп уақыт керек.

Деректер қорының архитектурасының деңгейлері

ДҚБЖ кез келген пайдаланушымен деректерге қатынау мүмкіндігін беру қажет, олардың білгісі келмейді:

-деректер жадысында орналасуы ж/е сипаттамасы жөнінде;

-сұраныс деректерін іздеу механизмі жөнінде;

-көп пайдаланушылармен (қолдаңбалы программа) бір деректі бір уақытта сұраныс жасау кезінде пйда болған мәселелер жөнінде;

-рұқсат етілмеген қатынау және (немесе) нақты емес жаңартудан деректерді қорғауды қамтамасыз ету тәсілдері жөнінде;

-деректер қорын актуальды күйде ұстау және ДҚБЖ басқа функциялары жөнінде.

ДҚБЖ осы функциялардың негізгісін орындау кезінде деректердің әртүрлі сипаттамасын қолдану қажет. Мұндай жазбаларды қалай құру керек? Расында, деректер қорының жобасын пәндік саланы талдаудан бастау керек және оған жеке пайдаланушылар талабын қою (деректер қоры құрылатын ұйым қызметкерлері үшін). Бұл процесс төменде қарастырылады, ескертіп кетеміз, жобалау адамға тапсырылады (топ тұлғасына) – деректер қорының әкімшілігіне (ДҚӘ). Ұйымның арнайы белгіленген қызметкері, сол сияқты деректер қорын пайдаланушысы және деректерді өңдеуші машинамен таныс болуы керек. Пайдаланушы сұранысы нәтижесінде алынған деректер қоры құрамын біріктіре отырып, ДҚӘ алғашқыда құрылатын деректер қорын формальды емес сипаттамасын құрады. Бұл сипаттама деректер қоры жобасымен айналысатын адамдарға түсінікті нақты тілдерді, математикалық формулаларды, кестелерді, графика және басқа құрылғыларды қолданып орындалғандықтан деректердің инфологиялық моделі деп атайды. (сурет- 2).

+

Сурет 2 - Деректер моделінің деңгейі

Мұндай адамға-бағытталған модель толығымен деректерді сақтау ортасының физикалық параметрлеріне тәуелді. Сонда мұндай орта ЭЕМ емес, адам жадысы болып келеді. Сондықтан инфологиялық модель өзгерісті талап етпегенге дейін өзгермеу керек, бұл модель пәндік сала көрінісін береді. 2 - суретте көрсетілген қалған модельдер компьютерлі-бағдарланған болып келеді. ДҚБЖ көмегімен, олардың физикалық орналасуына қарамай, программа мен пайдаланушыға аты бойынша сақталынған деректерге қатынауға мүмкіндік береді. Керекті деректер ДҚБЖ сыртқы еске сақтау құрылғыларымен деректердің физикалық моделі бойынша ізделінеді. Көрсетілген қатынау нақты ДҚБЖ көмегімен іске асырылады, онда модельдер осы ДҚБЖ деректерді сипаттау тілінде сипатталу керек. Деректердің инфологиялық моделі бойынша ДҚӘ құрылатын мұндай сипаттамасын деректердің даталогиялық моделі деп атайды. Үшдеңгейлі архитектура (инфологиялық, даталогиялық және физикалық деңгейлі) қолданатын програмалардан тәуелсіз сақталу деректерін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Деректер қорын басқару жүйелері (ДҚБЖ). Инфологиялық және даталогиялық жақындау мәні

Нақыт өмірді өзара байланысқан және әртүрлі тізбекті болмыспен біріктіруге болады. Бұрыннан бері адамдар осы болмысты сипаттамақшы болды (тіпті түсінбеген кезде де). Мұндай сипаттаманы дерек деп атайды. Әдетте деректер фиксациясы нақты жеткізгіштің хабарласудың нақты құралдары көмегімен (мысалы, нақты тіл мен көрініс көмегімен) іске асырылады (мысалы, таста немесе қағазда). Көбінесе деректер (тұжырым, болмыс, күй, идея немесе пәндер) және олардың интерпретациясы (семантикасы) бірге жылжытылады, сол сияқты нақты тіл ыңғайлы. Мысал болып тұжырым қызмет етеді "Авиабилет құны 128". Мұндағы "128" – деректер, ал "Авиабилет құны" – бұл семантика. Көбінесе деректер және интерпретация бөлінген. Мысалы, "Самолеттің қозғалыс кестесі" кесте түрінде көрсетілген (сур. 3), олардың жоғарғы бөлігінде (деректерден бөлек) оның интерпретациясы келтіріледі. Мұндай бөлу деректер жұмысын қиындатады (кестенің төменгі бөлігінен тез мәлімет алуға тырысыңыз).

Интерпретация
Рейс нөмірі	Апата күндері	Бару пунктті	Ұшу уақыты	Келу пунктті	Келу уақыты	Тікұшақ типі	Билет құны
Деректер
138	2_4_7	Баку	21.12	Москва	0.52	ИЛ-86	115.00
57	3_6	Ереван	7.20	Киев	9.25	ТУ-154	92.00
1234	2_6	Казань	22.40	Баку	23.50	ТУ-134	73.50
242	1–7	Киев	14.10	Москва	16.15	ТУ-154	57.00
86	2_3_5	Минск	10.50	Сочи	13.06	ИЛ-86	78.50
137	1_3_6	Москва	15.17	Баку	18.44	ИЛ-86	115.00
241	1 - 7	Москва	9.05	Киев	11.05	ТУ-154	57.00
577	1_3_5	Рига	21.53	Таллин	22.57	АН-24	21.50
78	3_6	Сочи	18.25	Баку	20.12	ТУ-134	44.00
578	2_4_6	Таллин	6.30	Рига	7.37	АН-24	21.50

Сурет 3 - Деректерді бөлу және олардың интерпретациясы.

Деректерді өңдеу және енгізу үшін ЭЕМ қолдану деректерді бөлу және интерпретациясына әкеліп соғады. ЭЕМ деректермен ғана айналысады. Интерпретацияланатын ақпараттың үлкен бөлігі жалпы түрде жылжымайды (ЭЕМ "білмейді", "21.50" дегеніміз авиабилет құны ма, әлде ұшу уақыты ма). Неге былай болды? Кем дегенде екі тарихи себеп бар, ЭЕМ қолдануда деректі интерпретациядан бөлу. Біріншіден, ЭЕМ мәтінді нақты тілде өңдеу үшін мүмкіндіктері жеткіліксіз – негізінен деректерді интерпретациялау тілінде. Екіншіден, ЭЕМ жады құны алғашқыда үлкен болды. Жады деректердің өзін сақтау үшін қолданылды, ал интерпретация әдетті пайдаланушыға қатысты болды. Пайдаланушы деректер интерпретациясын өзінің программасына қойды, ол "білді", мысалы, алтыншы енгізілетін мән тікұшақтың келетін уақытымен, ал төртінші – оның ұшу уақытымен байланысты. Бұл программа ролін жоғарлатты, өйткені деректер интерпретациядан тыс еске сақтау құрылғысында биттер жиынтығын береді. Бірінші дәрісте көрсетілгендей, файлдық жүйенің әдеттегі мүмкіндіктері қарапайым ақпараттық жүйе құруға жеткілікті. Біз бірнеше қажеттіліктерді шығардық, файлды басқару жүйелерінің мүмкіндіктерін қолданбайтын: файлдың келісілген жиынның логикалық ұстау; деректерді манипуляциялау тілімен қамтамасыз ету; әртүрлі бұзылудан кейін ақпаратты қалпына келтіру; бірнеше пайдаланушылардың нақты параллельді жұмысы. Енді санауға болады, егер қолдаңбалы ақпараттық жүйе деректерді басқарудың кейбір жүйесіне сүйенетін болса, мұндай деректерді басқару жүйесін деректер қорын басқару жүйесі деп атайды (ДҚБЖ).

Пайдаланған әдебиеттер:

1. Бадд Т.Обьектно-ориентированное программирование в действии: Пер. с англ. СПБ.: Питер,2007. 464 с.

2. Буч Г.Обьектно-ориетироваршый анализ и проектирование с примерами приложний на С++:Пер.с англ. М.:Бином, СПБ,: Невский диалект,2001. 560с.

3. Дал У. Дейкстра Э,, К.Хоор. Структурное программирование: Пер. с англ.М.:Мир, 2000.247с.