Bazy danych

Niemal każdy program komputerowy wykorzystuje zasoby infor-macyjne, które określane są terminem baza danych (BD). Formalna definicja BD mówi, iż jest to zbiór danych lub jakichkolwiek ele-mentów i materiałów zgromadzonych według określonej syste-matyki, indywidualnie dostępnych w jakikolwiek sposób, w tym środkami elektronicznymi⁹⁵. Do każdej informacji zapewniony jest oddzielny/indywidualny dostęp, tak aby podczas dostępu nie trze-ba było odtwarzać wszystkich danych zawartych w trze-bazie.

Podstawowym celem wykorzystania bazy danych jest wspomaganie działania firmy. Najczęściej BD skutecznie uzu-pełnia lub wręcz dostarcza model funkcjonowania firmy wspo-magający analizę jej sytuacji i podejmowane w niej procesy decyzyjne. Bazy danych, zgodnie z ustawą z 27 lipca 2001 roku, podlegają ochronie. Ochrona prawnoautorska bazy dotyczy jej struktury, a nie zawartości.

95 Ustawa o prawie autorskim i prawach pokrewnych z lutego 1994.

W praktyce informatycznej baza danych składa się z tabel.

Każda tabela zbudowana jest z wierszy i kolumn. Kolumny okre-ślają rodzaj informacji przechowywanej w bazie, np. imię, na-zwisko, zdjęcie itp. Wiersze to inaczej rekordy będące zbiorem samodzielnych elementów – pól, w których zapisywane są np.

informacje dotyczące studenta – w pierwszym polu nazwisko:

Abacki, w drugim polu: Andrzej (por. rysunek 40). Tabele i relacje między tabelami stanowią strukturę bazy danych. Relacja ozna-cza zależność treści wielu tabel. W przypadku podanym na rysun-ku 40 inna tabela w tej samej bazie – zawierająca dane adresowe tych samych studentów – będzie powiązana relacją (przez nazwi-sko) z tabelą 40. Podobnie konstruowane są bazy np. z danymi o towarach – pierwsza tabela zawiera dane opisujące jakiś towar, druga jego usytuowanie w magazynie i stan magazynowy, trzecia kosztorys i cennik związany z tym towarem. Relację zapewnia ta sama nazwa towaru lub nadawany przez bazę unikalny identy-fikator numeryczny. Zasygnalizowana struktura baz relacyjnych jest jedną z wielu najczęściej stosowanych. Przykładami innych są bazy kartotekowe, hierarchiczne, sieciowe, które opisane są w po-święconej temu literaturze.

Rysunek 40. Przykład fragmentu tabeli i interpretacji pojęć: rekord i pole

W bazie informacje gromadzone są zgodnie z przyjętym zbiorem zasad (formaty wprowadzanych do bazy informacji, częstotliwość wprowadzania danych, uprawnienia do zmian zasobów bazy itp.).

Baza jest zazwyczaj samodzielnym programem, który służy do:

• przechowywania danych;

• importowania danych (możliwość przeniesienia zasobów in-formacyjnych, całości lub części z innych źródeł informacji, np. z innych baz, plików);

• wprowadzania danych (zazwyczaj złożona procedura składa-jąca się z pobierania i wstępnej kontroli wprowadzanych in-formacji, była o tym mowa w podrozdziale 5.1);

• wyszukiwania danych (funkcja wyszukiwania informacji – po-dobna do stosowanych w wyszukiwarkach internetowych);

• „wybierania” (filtry, kwerendy) danych. Filtry umożliwiają wybieranie z całej bazy tylko tych rekordów, które spełnia-ją określone kryteria, np. z kadrowej bazy pracowników wy-bór pracowników w wieku 30–50 lat. Kwerendy zawężają zasób informacyjny bazy tylko do potrzebnych informacji oraz umożliwiają dokonywanie obliczeń na wybranych zasobach, które mogą być zbierane z wielu tabel jednocześnie;

• eksportowania danych (możliwość przeniesienia zasobów in-formacyjnych do zewnętrznych baz danych, plików itp. – ana-logicznie jak przy imporcie);

• zapewnienia dostępu do danych poprzez dedykowaną aplika-cję kliencką, interfejs sieciowy itp.

Naturalną cechą baz danych jest określona trwałość zapisanych w nich informacji. Nie wszystkie dane muszą być przechowywa-ne bez ograniczeń czasowych. W kompetencjach właściciela bazy (ze względu na obowiązujące regulacje prawne) leży decydowanie o czasie przechowywania gromadzonych informacji. Oczywistą ce-chą bazy jest gromadzenie w niej danych zgodnych z rzeczywisto-ścią. Ma to bezpośredni związek m.in. z procedurami aktualizacji danych w bazie.

Inne cechy baz danych to:

• kontrolowanie replikacji – jeden fakt odzwierciedlany w BD powinien być reprezentowany tylko raz. Należy wykluczyć, by np. nazwa tego samego produktu wraz z jego opisem występowała w bazie wielokrotnie. Stanowi to o koniecz-ności wprowadzenia i przestrzegania spójnego systemu re-prezentacji danych;

• spójny system reprezentacji danych wykluczający m.in. wie-lokrotne wprowadzanie danych opisujących ten sam element bazy (np. wspomniany produkt);

• współbieżny dostęp do BD przez wielu użytkowników, który zapewnia jednoczesną, bezkonfliktową pracę użytkowników odczytujących zasoby bazy, zmieniających jej zasoby i prze-twarzających zasoby na swój użytek – np. tworzenie kwerend, sortowanie określonych części bazy;

• ochrona danych – ta cecha baz dotyczy bezpieczeństwa zaso-bów bazy, a w szczególności wykluczenia nieautoryzowanej zmiany zasobów, nieautoryzowanego dostępu, niekontrolo-wanego kopiowania zasobów i fizycznego bezpieczeństwa za-sobów (np. przez odpowiednio częste robienie backupów);

• niezależność danych – zmiany danych w jednym rekordzie ani wy-konywanie jakichkolwiek użytkowych funkcji korzystania z za-wartych tam informacji nie wpływają na treść innych rekordów.

Przykładem tego jest gwarancja, iż zmiana nazwiska jednej osoby nie wpłynie na zmianę nazwiska innej osoby zarejestrowanej w ba-zie (w praktyce cecha ta, mimo pozorów błahości, nie jest banalna).

Wymienione cechy zapewniają użyteczność w ten sposób zgro-madzonych danych, możliwość aktualizacji w jednym miejscu i bezpieczne ich użytkowanie przez pracowników firmy.

Większość z wyżej wymienionych funkcji baz danych realizo-wana jest przez standardowe narzędzia do ich budowy. Prostym, o określonych możliwościach, narzędziem do budowy baz jest

BAzA DANYCH

• informacja w centrum uwagi – aplikacje powinny być budowane wokół bazy danych, nie odwrotnie. Dane są dobrem wspólnym;

• eliminacja nadmiarowości. Informacja, o określonych zasobach, np.

dane o pracownikach, w jednym miejscu, łatwa do aktualizacji;

• szybkie, najlepiej bezpośrednie gromadzenie informacji ze źródeł da-nych, informacja wprowadzana do BD natychmiast po jej powstaniu;

• baza danych powinna być obrazem rzeczywistości, tzn. im dane bar-dziej aktualne, tym baza wierniej oddaje rzeczywistość.

produkt firmy Microsoft – MS Access. Narzędzie to pozwala na sa-modzielną konstrukcję bazy, z łatwymi do uruchomienia podstawo-wymi funkcjami i modelami konstrukcji baz – począwszy od bazy – zbioru w postaci prostej tabeli, skończywszy na bazach z wielo-ma, sprzężonymi ze sobą (relacje) tabelami. Narzędzie to umożliwia łatwe wprowadzanie informacji do arkusza (dodawanie, usuwanie i edycja rekordów), ich wyprowadzanie (na monitor, wydruk), usta-lanie relacji między tabelami, ustausta-lanie formatów pól oraz sortowa-nie, stosowanie wspomnianych wcześniej filtrów i kwerend.

Powtarzające się oczekiwania dotyczące sposobów wprowa-dzania, przeglądania i wyprowadzania danych skłoniły twórców systemów bazodanowych, w tym MS Accessa, do udostępnienia narzędzi upraszczających te operacje. W MS Accessie są to formu-larze (przeglądanie i wprowadzanie danych) i raporty (prezenta-cja danych). Pozwalają one zastąpić tabele (rysunek 40) bardziej funkcjonalnymi „życzliwymi” formatkami, do których wpisuje się dane przechowywane potem w bazie. Owe formularze mogą być dowolnie rozbudowywane, czyniąc operację wprowadzania/prze-glądania danych prostą, możliwą do wykonania przez każdego.

Rysunek 41 jest ilustracją formularza do wprowadzania danych do bazy pewnego wydawnictwa. Widoczne są w nim łatwe do iden-tyfikacji pola, które należy wypełnić (Tytuł, LbaStron, ISBN...) i zakładki (Tytuł, Data Umowy, Wydawnictwo...), których klik-nięcie otwiera kolejne okna z innymi polami do wypełnienia.

Rysunek 41. Przykładowy formularz bazy danych w Accessie

Podobnie jest w przypadku konstrukcji raportów, których forma (kolory, obramowania, formaty znaków) i zawartość (licz-ba wyświetlanych pól) jest łatwa do zmiany – zgodnie z oczeki-waniami użytkownika.

Rozbudowane systemy bazodanowe (np. MsSQL, Oracle, DB2, Sybase, MySQL, PostgreSQL) dysponują bardziej złożonymi mechanizmami pozwalającymi na przetwarzanie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.

Poprawnie skonstruowana baza wypełniona informacjami po-zwala na konstruowanie pytań umożliwiających sprawne, jedno-znaczne przeszukiwanie danych zawartych w bazach. Do tej formy komunikacji z bazą danych (zadawanie pytań), np: MS Access, Oracle, DB2 i Sybase, służy specjalny język zapytań – SQL (Structured Query Language). Stosowany jest on do przeglądania i manipulowania in-formacjami zgromadzonymi w relacyjnych bazach danych.

Zaawansowaną technologię gromadzenia i udostępniania da-nych stanowią hurtownie dada-nych. Są to zorientowane tematycz-nie, integralne i uwzględniające wymiar czasowy zbiory danych wykorzystywane w procesie podejmowania decyzji. Dane groma-dzone w hurtowni pochodzą z wielu źródeł, np. wszystkich baz korporacji. W hurtowniach wykorzystane są narzędzia bazoda-nowe i specjalistyczne oprogramowanie pozwalające na szybką i efektywną analizę zawartości zgromadzonych zasobów informa-cyjnych. Stosowane są do tego celu narzędzia analityczne hurtow-ni danych, m.in. służące zadawahurtow-niu zapytań i generowahurtow-niu rapor-tów, analitycznemu przetwarzaniu online. Dzięki temu uzyskuje się informacje niezbędne do bieżącego zarządzania, oceny efek-tywności działania firmy oraz wspomaganie sprawozdawczości zewnętrznej i wewnętrznej, marketingu i zarządzania ryzykiem.

Z hurtownią współpracują takie systemy, jak na przykład:

• system sprawozdawczości wewnętrznej, dedykowany do za-rządzania ryzykiem oraz oceny rentowności departamentów, klientów i produktów firmy/korporacji

• system umożliwiający analizę bilansu, rachunku wyników, analizy wskaźnikowe oraz wspomaganie procesów planowa-nia i kontroli

• system sprawozdań branżowych – wspomaga tworzenie sprawoz-dawczości w formacie wymaganym przez instytucję nadzorczą.

Często hurtownia danych wykorzystywana jest do wstępnej ana-lizy danych o klientach. Zadanie to w sposób bardziej zaawanso-wany dalej przejmują specjalistyczne systemy, na przykład klasy CRM (por. następny podrozdział).