Kap 01 Generelt om databaser I dette kapitlet skal vi benytte kunnskapene våre fra de foregående kapitlene til å utarbeide ulike diskrete sannsynlighetsmodeller. For en gitt oppgave vil det da kunne være hensiktsmessig å finne ut om betingelsene er oppfylt for å kunne benytte en eller flere av disse modellene med tilhørende ferdige utarbeidede metoder. Simuleringer knyttet til dette kapitlet finner du her.

En samling av relatert informasjon Hva er en database ? En samling av data En samling av relatert informasjon Det finnes ingen presis definisjon av database. Kanskje er det nærliggende å starte med en mest mulig omfattende definisjon for etterhvert å la den bli mer detaljert. I første omgang kan vi si at: En database er en samling av data. En slik definisjon vil være svært generell og omfatte langt mer enn det de fleste forbinder med en database. Siden det i en database eksisterer relasjoner (forbindelser) mellom ulike data, kan vi forsøke med følgende definisjon: En database er samling av relatert informasjon

Hva er en database ? En database Data tilhørende person 1 Delte data En database inneholder data. I en database kan vi tillegge dataene eierforhold eller tilgangsrettigheter. Typisk for en database er at data deles mellom ulike eiere eller at ulike brukere har tilgang til felles data i tillegg til egne data.

Database-system Bruker Appl. Database DBMS Bruker Appl. DD Bruker Til høyre vises databasens tre hoved-deler: Selve dataene, DD (Data Dictionary) og DBMS. Brukere av databasen benytter ulike applikasjons-program ved operasjoner mot databasen. Disse applikasjons-programmene opererer ikke direkte på databasen, men henvender seg til DBMS. DBMS fungerer altså som et slags mellomledd mellom brukernes applikasjons-program og selve dataene i databasen. DD Bruker Appl.

Hva består en database av ? Selve databasen med lagrede data Data Dictionary (System-kataloger) med alle nødvendige opplysninger om databasens struktur DBMS - DataBase Management System Database software til operasjoner på databasen En database kan vi dele i følgende tre hoved-deler: - Selve databasen hvor dataene ligger lagret. - Data Dictionary (System-kataloger) hvor det ligger lagret informasjon om databasens struktur (eierforhold, tilgangsrettigheter, tabeller, relasjoner, …) - DBMS (Database Management System). Dette er program (software) til bruk ved operasjoner (lesing, oppdatering, innsetting, sletting, …) på databasen.

DBMS Akseptere data og instruksjoner fra bruker Software system for håndtering av informasjon i en database. Software system for å organisere data som modellerer informasjon fra den virkelige verden. DBMS har 4 hoved-oppgaver: Akseptere data og instruksjoner fra bruker Gjenfinne informasjon fra databasen Oppdatere databasen Sikre dataene i databasen Fire hoved-oppgaver for DBMS

Eksempel på innhold i en database Views Procedures Rules Tables Datatypes Indexes La oss se litt nærmere på selve databasen der dataene ligger lagret. I en relasjons-database ligger alle dataene lagret i såkalte tabeller. Dette er to-dimensjonale arrays bestående av rader og kolonner. Views: Virtuelle tabeller. Dataene kan være deler av tabell-data eller en sammenslåing av data fra flere relaterte tabeller. Indexes: Hjelpetabeller for raskere oppslag i tabeller. Procedures: Ferdigkompilerte sekvenser av SQL-statement. Triggers: Ferdigkompilerte rutiner som eksekveres under gitte forutsetninger. Rules: Regler for kolonne-verdier (eks: Datoer skal være innen 1-31. Datatypes: Opplysninger om datatyper i de enkelte kolonner (eks: Number) Defaults: Kolonne-verdier hvis ingenting annet er spesifisert (eks: Dagens dato hvis ingenting annet er spesifisert) Defaults Triggers

Historisk utvikling File- based Nework 1. gen. Relational 2. gen. OODBMS 3. gen. Pgm. Behav. Data File I/O Files Appl. Pgm. Behav. Query AccMt. Data Pgm. Behav. Query AccMt. Data Pgm. Behav. Query AccMt. Data DBMS Fordeling av et database-programsystem på brukerens applikasjon og databasens DBMS har endret seg over tid. I hoved-trekk har flere oppgaver etterhvert blitt flyttet fra brukerens applikasjon til databasens DBMS. De to mest ekstreme tilfellene viser DBMS med kun programdeler rettet mot de enkelte datafilene og en brukerapplikasjon som kun tar seg av brukergrensesnittet henholdsvis. 1960 1970 1980 1990

Client / Server Client Server Client Client Client I et større informasjons-system er databaser og ulike bruker-applikasjoner koblet sammen i et nettverk. Databasene med sine DBMS er samlet på en eller flere såkalte servere, mens de enkelte bruker-applikasjoner befinner seg som såkalte klienter. En server tar seg vanligvis av de tyngste database-operasjonene, mens en klient tar seg av de lettere delene av database-oppgavene eller i de mest ekstreme tilfellene kun grensesnittet. Client Client

Client / Server Database Server Distribuert Database Delt BGS Client BGS Delt prosess BGS BGS BGS BGS BGS Prosess Prosess Prosess Data BGS Det finnes ulike typer Client/Server modeller fra servere som tar seg av de fleste oppgavene (til og med deler av brukergrensesnittet (BGS)) til servere som kun inneholder en del av dataene og hvor klient-siden tar seg av de fleste operasjonene. Prosess Prosess Prosess Data Data Data Data Data

Utviklings-verktøyenes deknings-område Bruker- grensesnitt Prosess Data 4GL CASE Database Ulike generasjoner utviklingsverktøy er blitt utviklet i tilknytning til database-utvikling. Figuren viser databasen, 4GL og CASE plassert i forhold til utviklingsfasene analyse, design og konstruksjon og i forhold til selve dataene, prosessene knyttet til database-aksess og brukergrensesnitt. Analyse Design Konstruksjon

Ulike typer databaser Hierarkiske databaser Nettverks-databaser Invertert liste database Relasjons-database Rang- Platelager- CPU- Utviklings- og ordning belastning forbruk vedlikeholds-kostnader Relasjons-databaser danner pr idag en standard blant ulike typer databaser. Dette henger samamen med bl.a.: - Relativt lave utviklings- og vedlikeholds-kostnadene. - Reduserer lagring av redundante (overflødige) data. - Data kan lett omorganiseres og kombineres i nye relasjoner. - Data kan lett oppdateres idet disse vil bli oppdatert på en minimum antall steder. - Reduserer behovet for diskplass. Nr 1 Invertert liste database Invertert liste database Relasjons database Nr 2 Hierarkisk database Relasjons database Hierarkisk database Nr 3 Nettverks database Hierarkisk database Nettverks database Nr 4 Relasjons database Nettverks database Invertert liste database