Языковые средства БнД

Рис. 3.2. Программные средства банка данных

Основу программных средств БнД представляет СУБД. В ней можно выделить ядро СУБД, обеспечивающее организацию ввода, обработки и хранения данных. Другие компоненты обеспечивают настройку системы, предоставляют средства тестирования; утилиты, обеспечивающие выполнение вспомогательных функций, таких, как восстановление баз данных, сбор статистики о функционировании БнД и др. Важной компонентой СУБД являются трансляторы или компиляторы для используемых ею языковых средств. Подавляющее большинство СУБД работает в среде универсальных операционных систем и взаимодействует с ОС при обработке обращений к БнД. Поэтому можно считать, что ОС также входит в состав БнД. Для обработки запросов к БД и выдачи документов разрабатываются соответствующие программы, которые представляют прикладное программное обеспечение БнД.

Языковые средства СУБД являются важнейшей компонентой банков данных, так как, в конечном счете, они обеспечивают интерфейс пользователей разных категорий с банком данных. Языковые средства большинства СУБД относятся к языкам четвертого поколения (к первому поколению языков относят машинные языки, ко второму - символические языки ассемблера, к третьему - алгоритмические языки типа PL, COBOL и т. п., которые в 60-е годы назывались языками высокого уровня, но уровень которых гораздо ниже, чем у языков четвертого поколения).

Языки четвертого поколения создавались по принципу «люди стоят дороже, чем машины». При их проектировании используются следующие принципы.

- принцип минимума работы: язык должен обеспечить минимум усилий, чтобы «заставить» машину работать;

- принцип минимума мастерства:работа должна быть так проста, как только это возможно; она не должна быть уделом избранных и быть понятной лишь посвященным;

- принцип естественности языка, упразднения «инородного» синтаксиса и мнемоники. Язык не должен требовать от пользователей значительных усилий в изучении синтаксиса или содержать много мнемонических или иных обозначений, которые быстро забываются;

- принцип минимума времени; язык должен без существенной задержки реализовывать возникающие потребности в доступе к информации и к ее обработке;

- принцип минимума ошибок; технология должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать ошибки человека, а уж если они возникли, то по возможности «выловить» их автоматически.

- принцип минимума поддержки; механизм языков четвертого поколения должен позволить легко вносить изменения в имеющиеся приложения;

- принцип максимума результата; языки четвертого поколения предоставляют пользователям мощный инструмент для решения разнообразных задач.

Спектр языковых средств, применяемых в СУБД, широк. Можно выделить две концепции развития языковых средств: концепцию разделения и концепцию интеграции. При использовании концепции разделения различают языки описания данных (ЯОД), языки манипулирования данными (ЯМД), языки запросов и другие языковые средства.

В составе языков описания данныхв зависимости от особенностей СУБД поддерживаются все или некоторые из следующих языков: язык описания схем, язык описания подсхем, язык описания хранимых данных, языки описания внешних данных (входных, выходных).

Языки манипулирования данными разделяются на две большие группы: процедурные и непроцедурные. При пользовании процедурными языками надо указать, какие действия и над какими объектами необходимо выполнить, чтобы получить результат. В непроцедурных языках указывается, что надо получить в ответе, а не как этого достичь.

Процедурные языки могут различаться по основным информационным единицам, которыми они манипулируют. Это могут быть языки, ориентированные на обработку отдельных записей, и языки, ориентированные на операции над множеством записей.

Примерами непроцедурных языков являются языки, основанные на реляционном исчислении. Ярким представителем непроцедурных языков является широко используемый язык запросов SQL.

В рамках одной СУБД для одних и тех же целей могут использоваться языки разных типов.