Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ - Хелен Борри

Если вы находитесь в недоумении по поводу нормализации и выделения главных признаков, посмотрите специальные книги или сайты. Начните работу с небольших моделей данных (подмножество из пяти или шести основных таблиц является идеальным) вместо того, чтобы использовать базу данных из 200 таблиц, как если бы это было единой задачей, которую вы должны решить за один день. Таким образом, конвертирование становится упреждающей практикой самообучения, а быстрое решение трудных задач становится более интуитивным. Например, изучите хранимые процедуры и триггеры и проверьте, что вам известно о написании модулей конвертирования данных.

Основной частью начального проектирования реляционной базы данных является представление всех любимых отчетов, электронных таблиц и наиболее используемых отображений в виде таблиц базы данных. Все это является выходными данными, которые выбираются с помощью запросов и хранимых процедур.

Клиентские приложения в системе, где информационные сервисы предприятия имеют серверную программу, которая является полнокровной СУБД с мощными возможностями обработки данных, не изменяют вводимые пользователем данные после выполнения синтаксического разбора их исходного вида и упаковывания кода в подготовленные контейнеры - в структуры транспортных функций API. Циклам FOR над сотнями и тысячами строк в клиентском буфере набора данных нет места на клиентском компьютере в системах клиент-сервер.

Разработчик приложения должен постоянно думать о стоимости лишней работы. Передача огромного объема данных по сети для просмотра перегружает сеть и разочаровывает пользователя. Необходимо сосредоточиться на эффективных способах показа информации пользователям и на получении данных от них- инструкции и новые данные, которые люди хотят добавлять. Разработка пользовательского интерфейса должна фокусироваться на быстрых и интуитивно понятных техниках получения вводимых строк и быстрой передачи их на сервер для требуемой обработки.

Разработчики систем клиент-сервер могут научиться многому, просматривая интерфейсы различных сайтов, даже если их приложения не разрабатываются для работы в Интернете, потому что браузер является очень тонким клиентом.

Короткие быстрые запросы держат пользователя в курсе о состоянии базы данных и уменьшают загрузку сети. Эффективные клиенты базы данных предоставляют детализированный интерфейс поиска, а не браузер таблиц, и ограничивают набор строк в количестве не более чем 200.

Реляционные базы данных используют надежные структуры данных с высоким уровнем абстракции для эффективного получения предсказуемых корректных результатов операций. Полный анализ сущностей и процессов вашей системы является основной деятельностью, таким образом вы приходите к логической модели, которая свободна от избыточности и представляет любое отношение.

В процессе логического анализа первичный ключ (primary key) устанавливается для всех сгруппированных данных. Логический первичный ключ помогает определить, какой элемент (или группа элементов) способен однозначно идентифицировать группу связанных данных. Физическое проектирование таблиц будет отображать логическую группировку и уникальность характеристик модели данных, хотя структуры таблиц и ключевые столбцы, созданные в черновом варианте, не часто в точности соответствуют модели. Например, в таблице Employee уникальный ключ состоит из полей имени и фамилии и др. Поскольку составной уникальный ключ в модели данных включает элементы большого размера, которые могут приводить человека к ошибкам, в таблицу должен быть добавлен столбец в качестве суррогатного первичного ключа.

Реляционные СУБД предполагают, что каждая строка в каждой таблице имеет уникальный столбец для однозначной идентификации строк, для проверки соответствия условиям поиска и для связи элементов данных и потоков[7].

Отношения в модели представлены ключами в таблицах. Теоретически каждое отношение в модели должно быть реализовано в виде пары связанных между собой ключей. Когда ключи связаны между собой через ограничение внешнего ключа, таблицы становятся связанными в сеть зависимостей, которые отображают взаимодействие групп данных независимо от контекста. Основные правила логики сервера ссылаются на эти зависимости для поддержания ссылочной целостности базы данных. Стандарты SQL формулируют правила, описывая как зависимости целостности должны работать. От разработчика реляционной СУБД зависит решение, каким образом будут реализовываться и поддерживаться эти зависимости.

В зависимости от реализации конкретного сервера могут быть технические причины для отмены некоторых ограничений ключа без формального объявления и реализации таких ограничений альтернативными способами. Например, большинство реляционных СУБД обязательно требуют неуникальных индексов для элементов колонок внешнего ключа. При некоторых условиях распределения данных могут быть нежелательны индексы для таких колонок, если может быть использован другой способ защиты целостности.

Реляционная СУБД может реализовать отношения, которые не используют ключей. Например, она может получать наборы данных, основываясь на сравнении значений или на выражениях, включающих значения различных столбцов одной таблицы или столбцов из нескольких таблиц.

Язык запросов SQL, структуры хранимых данных и логические умения разработчика приложения объединяются, чтобы уменьшить сетевой трафик в системе клиент- сервер и отобразить точные результаты пользовательских запросов.

"Руки прочь" от доступа к данным

Реляционные СУБД, разработанные для архитектуры клиент-сервер, не предоставляют пользователям прямой доступ к данным. Когда пользовательское приложение хочет выполнить операции над набором данных, оно сообщает клиентскому модулю, чего оно хочет, и клиентский модуль "договаривается" с сервером об удовлетворении этой потребности. Если запрос отвергается по какой-то причине, то именно клиентский модуль сообщает "плохую новость" приложению.

Если приложение запрашивает набор данных для чтения, то клиентский модуль берет результат выполнения сервером операции и передает его приложению. Данные, видимые приложению, являются образом состояния исходных данных в базе данных на момент начала "переговоров" между клиентом и сервером. Этот образ, который видят пользователи, отключен - или изолирован - от базы данных. "Момент изоляции" может не совпадать с тем моментом, когда сервер получает запрос. В окружении клиент-сервер, где предполагается, что более чем один пользователь читает и пишет данные, каждый запрос имеет контекст.

Множество пользователей и параллельность

СУБД разработана для того, чтобы обеспечить работу множества пользователей с образами хранимых данных и, чтобы можно было использовать изменяющие запросы, которые могут влиять на работу других пользователей. В этой ситуации нужны способы управления параллельностью. Параллельность - это набор условий, в которых предусмотрена ситуация, когда запросы двух или более пользователей изменяют одну и ту же строку таблицы в одно и то же время (т. е. параллельно). Развитые СУБД, такие как Firebird, реализуют некую схему, при которой каждый запрос выполняется в параллельном контексте. Стандартный термин для такого параллельного контекста транзакция- не путайте с "бизнес-транзакциями", которые часто реализуются в приложениях баз данных.

Для бывших пользователей настольных баз данных транзакция является одной из наиболее запутанных абстракций в реляционных СУБД архитектуры клиент-сервер. В настольных базах данных и программах электронных таблиц это понятие используется для гарантии того, что если пользователь щелкнет по кнопке Сохранить и кнопка станет серого цвета, то значит операция выполнена. Также факт, что как только до разработчика дойдет, что такое транзакция, они склоняются к отказу от "идеологии электронных таблиц", которая была у них все те годы, когда старая модель баз данных казалась совершенной.

В Firebird все общение между клиентом и сервером происходит в контексте транзакций. Даже чтение небольшого количества строк таблицы не может быть выполнено, если не запущена транзакция. Транзакция стартует, когда приложение запрашивает об этом клиента. С момента, когда транзакция начинается и пока она не закончится - опять же по запросу приложения, - общение клиента и сервера открыто, приложение может просить клиента выполнять запросы. В этот период выполняются операции по изменению состояния базы данных, и осуществляется запись на диск. Однако они не изменяют состояния базы данных и являются обратимыми.