თავი 5. მონაცემების ბაზები – ინტერაქტიული Web-გვერდების ინფორმაციული საფუძველი
5.1. მონაცემების ბაზა (ძირითადი ცნებები)
კომპიუტერში მონაცემების ორგანიზაცია შეიძლება ლოგიკურად და ფიზიკურად. მონაცემთა ფიზიკური ორგანიზაცია განისაზღვრება უშუალოდ მანქანურ მატარებელზე. თანამედროვე გამოყენებით პროგრამულ საშუალებებში ამის უზრუნველყოფა ავტომატურად, მომხმარებლის გარეშე ხდება. მომხმარებელი, როგორც წესი, იყენებს გამოყენებით პროგრამებში და უნივერსალურ პროგრამულ საშუალებებში მონაცემთა ლოგიკური ორგანიზაციის შესახებ წარმოდგენებს.
მონაცემთა ლოგიკური ორგანიზაციის მეთოდი განისაზღვრება იმ მონაცემთა სტრუქტურის ტიპისა და მოდელის მიხედვით, რომელსაც უზრუნველყოფს პროგრამული საშუალება.
მონაცემთა მოდელი – ეს არის მონაცემთა ურთიერთდაკავშირებული სტრუქტურების და ამ სტრუქტურებზე ოპერაციების ერთობლიობა. ინფორმაციული ბაზის ყოველი მოდელი წარმოადგენს ერთმანეთთან დაუკავშირებელ (დამოუკიდებელ) ფაილების ერთობლიობას. მონაცემთა ფაილური მოდელის სტრუქტურის ძირითად ტიპებს წარმოადგენს: ველი, ჩანაწერი, ფაილი. ჩანაწერი მონაცემთა დამუშავების ძირითადი სტრუქტურული ერთეულია და ასევე მონაცემთა გაცვლის ერთეული კომპიუტერის ოპერატიულ და გარე მეხსიერებას შორის.
ველი – მონაცემთა ლოგიკური ორგანიზაციის ელემენტარული ერთეულია, რომელიც შეესაბამება გამოყოფილი, გაუყოფელი ინფორმაციის ერთეულს – რეკვიზიტს.
ჩანაწერი – ველების ერთობლიობაა.
ფაილი – ერთნაირი სტრუქტურის ჩანაწერთა ერთობლიობაა. ჩანაწერის ყოველი ეგზემპლარის იდენტიფიცირება შეიძლება მოხდეს ველის ან ველების ერთობლიობით, რომელსაც ჩანაწერის გასაღებს უწოდებენ. ზოგადად გასაღებური ჩანაწერები ორი სახისაა: პირველადი (უნიკალური) და მეორადი.
პირველადი გასაღებები – ერთი ან რამდენიმე ველია, რომელიც ერთმნიშვნელოვნად უკეთებს იდენტიფიცირებას ჩანაწერს. თუ პირველადი გასაღები შედგება ერთი ველისაგან, მას ეძახიან მარტივს, თუ რამდენიმე ველისაგან – შედგენილს.
მეორადი გასაღები, პირველადისგან განსხვავებით, ეს ისეთი ველია, რომლის მნიშვნელობა შეიძლება განმეორდეს ფაილის რამდენიმე ჩანაწერში, ე. ი. ის არ წარმოადგენს უნიკალურს. თუ პირველადი გასაღებით შეიძლება მოიძებნოს ერთადერთი ჩანაწერი, მეორადით – რამდენიმე.
ფაილის ჩანაწერისEეფექტური შეღწევის საშუალებას წარმოადგენს ინდექსირება. ინდექსირების დროს იქმნება დამატებითი ინდექსირებული ფაილი, რომელიც შეიცავს დახარისხებული სახით ფაილის მონაცემების ყველა გასაღებურ ჩანაწერს.
ლოგიკურად ორგანიზებული მონაცემების აღწერისას ყოველ ფაილს ენიჭება უნიკალური სახელი და მიეცემა მისი ჩანაწერების სტრუქტურის აღწერილობა. ჩანაწერების სტრუქტურის აღწერილობა მოიცავს მასში შემავალი ველების ჩამონათვალს.
ყოველ ველს აქვს შემოკლებული აღნიშვნა – ველის სახელი (ველის იდენტიფიკატორი), ველის ფორმა – შენახულ მონაცემთა ტიპი, ველის სიგრძე და რიცხვითი მონაცემების სიზუსტე. იმ ველებს, რომლებიც ასრულებენ უნიკალური (პირველადი) გასაღები ჩანაწერის როლს, მიეთითება გასაღების ნიშანი.
მონაცემთა ბაზა ურთიერთდაკავშირებული მონაცემების ერთობლიობაა, რომელიც ასახავს ეკონომიკური ობიექტის მდგომარეობას და მასში მიმდინარე პროცესებს.
მონაცემთა ბაზის შექმნისათვის გამოიყენება მონაცემების ისეთი სტრუქტურები, რომლებიც შეიძლება აღიწეროს ფორმალური ენების საშუალებით. მონაცემთა ბაზების წარმოდგენისათვის ფართოდ გამოიყენება იერარქიული, ქსელური და რელაციური სტრუქტურები.
იერარქიულ სტრუქტურებში იგულისხმება ხის ტიპის სტრუქტურები. ხე ელემენტების ანუ კვანძების იერარქიაა. ყოველ კვანძს აქვს მხოლოდ ერთი ამომავალი და ერთი ან რამდენიმე წარმოქმნილი კვანძი.
ქსელურ სტრუქტურაში თითოეული ელემენტი შეიძლება დაკავშირებული იყოს ამ სტრუქტურის ნებისმიერ სხვა ელემენტთან.
მონაცემების წარმოდგენა ქსელური და იერარქიული სტრუქტურებით ნაკლებად ეფექტურია მაშინ, როდესაც მონაცემთა ბაზებში ცვლილების შეტანა რეგულარულ ხასიათს ატარებს. ბაზის გაზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს მონაცემების ლოგიკური სტრუქტურის დარღვევა და ამის შედეგად გამოყენებითი პროგრამების შეცვლა.
რელაციურ მონაცემთა მოდელი წარმოადგენს მარტივ ორგანზომილებიან ურთიერთდაკავშირებული ცხრილების ერთობლიობას. ასეთ წარმოდგენას მომხმარებელი იოლად იმახსოვრებს, ვინაიდან ნებისმიერი ქსელი შეიძლება დაიყოს ორგანზომილებიან ცხრილებად. მონაცემებს შორის კავშირი კი შეიძლება წარმოვიდგინოთ ორგანზომილებიანი ცხრილების ფორმით. ამ პროცესს ნორმალიზაციას ეძახიან. ცხრილები იქმნება ისე, რომ არ დაიკარგოს კავშირები მონაცემებს შორის. იგი აადვილებს დიდი მოცულობის ინფორმაციის, რომელიც ინახება ცხრილებში, შეკრებასა და გადამუშავებას.