organizacija podataka na raČunalu

ORGANIZACIJA PODATAKA NA RAČUNALU

Potrebe informacijskih sustava:

• Memoriranje (pohranjivanje) podataka relevantnih za neko područje

• Jednostavan pristup do podataka• Korištenje jedanput memoriranih podataka na

različite načine u različite svrhe

Da bi se zadovoljile potrebe informacijskih sustava podaci se organiziraju u složene strukture podataka.

TIPOVI ORGANIZACIJE PODATAKA

• Ravni

• Baza podataka

RAVNI

indeks prezime ime smjer status predmet ocjena

datum nastavnik

071 Perić Ivan NTPP redoviti Matematika 1 4 21.02.2013. Glavan

022 Mustać Ana LM redoviti Statistika 5 15.06.2013. Draščić

059 Smojver Milivoj BS izvanredni Brodski motori 4 20.09.2013. Šegulja

071 Perić Ivan NTPP redoviti Engleski 1 3 15.02.2013. Pritchard

025 Sušić Petar EITP redoviti Digitalna elektronika

2 22.02.2013. Sviličić

066 Gulin Vanja TP redoviti Mehanika 4 02.07.2013. Vukelić

071 Perić Ivan NTPP redoviti Matematika 2 3 22.06.2013 Glavan

059 Smojver Milivoj BS izvanredni Engleski 1 5 04.02 2014. Pritchard

…

RAVNI

Svi podaci pohranjuju se u istu tablicu (datoteku). Posljedica toga je da se podaci zajednički većem broju ponavljaju u svakom od tih slogova .

BAZA PODATAKA

Podaci se pohranjuju u više tablica (studenti, ispiti…). Tablice su međusobno povezane preko zajedničkih polja ( indeks)

Tablica (datoteka): studenti

indeks prezime ime smjer status

071 Perić Ivan NTPP redoviti

022 Mustać Ana LM redoviti

059 Smojver Milivoj BS izvanredni

025 Sušić Petar EITP redoviti

066 Gulin Vanja TP redoviti

…

Tablica (datoteka): Ispiti

indeks predmet ocjena datum nastavnik

071 Matematika 1 4 21.02.2013. Glavan

022 Statistika 5 15.06.2013. Draščić

059 Brodski motori 4 20.09.2013. Šegulja

071 Engleski 1 3 15.02.2013. Pritchard

025 Digitalna elektronika

2 22.02.2013. Sviličić

066 Mehanika 4 02.07.2013. Vukelić

071 Matematika 2 3 22.06.2013 Glavan

059 Engleski 1 5 04.02.2014. Pritchard

…

Ravni tip

Kako se svi podaci pohranjuju u istu tablicu posljedica je da se isti podaci više puta unose.

Baza podataka

• Ušteda u vremenu unosa podataka (više nije potrebno iste podatke upisivati više puta)

• Ušteda u memorijskom prostoru na disku (kod više korisnika olakšava se i prijenos podataka koje međusobno dijele)

• Smanjuje se broj grešaka prilikom unosa podataka jer se podaci unose samo jednom

• Veća brzina i učinkovitost

Baza podataka se može definirati kao skup međusobno povezanih podataka, pohranjenih bez nepotrebne zalihosti u vanjskoj memoriji računala s ciljem da na optimalni način posluže u različitim primjenama.Baza podataka je centralno mjesto informacijskog sustava.Pohranjeni podaci u bazi podataka opisuju trenutačno stanje dijela realnog svijeta za koji je i razvijen informacijski sustav, naravno na način pogodan za računalnu obradu.

Podaci se pohranjuju u bazu podataka koristeći odgovarajući MODEL PODATAKA. Model podataka je skup osnovnih koncepata koji definiraju postupak opisa podataka, manipulaciju podacima, mogućnost postavljanja upita i integritet podataka. Model podataka definira logičku strukturu baze podataka.

Model podataka osnovni je koncept za razvoj sustava za upravljanje bazom podataka (Data Base Management System, skraćeno DBMS) pomoću kojega se implementira odgovarajuća baza podataka. DBMS oblikuje fizički prikaz baze u skladu s traženom logičkom strukturom.

DBMS je programski sustav koji osigurava osnovne funkcije odabranog modela podataka u postupku kreiranja i korištenja baze podataka. Sastoji se od integrirane kolekcije programske podrške koja omogućava:

• opis i manipulaciju podacima pomoću posebnog jezika,• visoki nivo sučelja prema podacima nezavisan od strukture podataka u računalu,• efikasno korištenje i razumijevanje informacija pohranjenih u bazi podataka, zahvaljujući skupu programskih alata (pomagala).

Podaci su logički organizirani po nekom modelu. Model čini osnovu za osmišljavanje, definiranje i implementiranje baze podataka. Današnji DBMS podržavaju neki od sljedećih modela:

• Hijerarhijski model• Mrežni model• Relacijski model• Objektni model

Hijerarhijski model

Baza podataka se može predočiti jednim stablom ili skupom stabala. Čvorovi su datoteke, a hijerarhijski odnos “nadređeni-podređeni” izražava veze medu pojedinih tipovima zapisa.Put pristupa do podataka uvijek je isti, od podataka najviše hijerarhijske razine ka podacima niže razine.

Datoteka 1

Datoteka 2

HIJERARHIJSKI MODEL

Mrežni model

U mrežnoj strukturi postoji više različitih logičkih putova prema određenim podacima (određeni skup podataka može biti istovremeno podređen većem broju različitih skupova višeg nivoa.

Datoteka 1

MREŽNI MODEL

Datoteka 2

Datoteka 3 Datoteka 4

Datoteka 5 Datoteka 6

Relacijski model

Datoteke se predstavljaju tablicama. Relacijski model je zasnovan na matematičkom pojmu relacije. Ne postoji odnos ”nadređeni-podređeni”. Relacije se po želji uspostavljaju između pojedinih tablica. Svaka relacija ima ime po kojem se razlikuje od ostalih relacija

U današnje vrijeme većina DBMS-a koristi relacijski model.

Objektni model

Inspiriran je objektno-orijentiranim programskim jezicima. Baza podataka je skup trajno pohranjenih objekata koji se sastoje od svojih internih podataka i “metoda” (operacija) za rukovanje tim podacima. Svaki objekt pripada nekoj klasi. Između klasa se uspostavljaju veze nasljeđivanja, agregacije, odnosno međusobnog korištenja operacija.

Komunikacija korisnika odnosno aplikacijskih programa i DBMS-a odvija se pomoću posebnih jezika. Ti jezici tradicionalno se dijele na tri kategorije:• Jezik za opis podataka

(Data Description Language - DDL)• Jezik za manipuliranje podacima

(Data Manipulation Language - DML)• Jezik za postavljanje upita

(Query Language - QL)

Jezik za opis podataka (DDL)

Tim se jezikom definiraju podaci i veze među njima. Služi projektantu baze podataka ili administratoru radi za zapisivanja sheme.Naredbe DDL podsjećaju na naredbe za definiranje složenih tipova podataka u jezicima kao što su C, PL/1, Pascal...

Primjer kreiranja tablice:

CREATE TABLE student (indeks INT,prezime VARCHAR(50),ime VARCHAR(50),smjer VARCHAR(4),status VARCHAR(10),PRIMARY KEY (indeks));

Jezik za manipuliranje podacima (DML)

Služi za uspostavljanje veza između aplikacijskih programa i baze podataka. Naredbe DML omogućuju upis, promjenu, brisanje, čitanje i općenito manipuliranje podacima.

U nekim DBMS, DML je biblioteka potprograma - tj. naredbe u jeziku su pozivi na potprograme. A drugdje se doista radi o posebnom jeziku.

Primjer upisa podatka u tablicu student:

INSERT INTO student VALUES (‘059’,’Smojver´,’Milivoj’,’BS’, ‘izvanredni’);

Jezik za postavljanje upita (QL)

Služi korisniku za direktno pretraživanje baze podataka (tzv. interaktivni rad)Neredbe su takve da definiraju rezultat koji se želi dobiti, ali ne i kako do njega doći (algoritme). Ovo svojstvo se zove neproceduralnost.

Primjer pretraživanja podataka:

SELECT indeks, ime, prezime FROM student WHERE smjer= ‘BS’ ORDER BY prezime, ime;

Kod relacijskih baza postoji postoji tendencija objedinjavanja svih ovih jezika u jedan (npr. Structured Query Language - SQL) koji služi za sve: definiranje podataka, njihovo manipuliranje i za pretraživanje.

Neke od funkcije sustava za upravljanje i organizacijom podataka (DBMS):

• Kreiranje datoteke (tablice)• Unos podataka• Izmjena strukture podataka• Listanje podataka• Mijenjanje podataka• Brisanje podataka• Dodavanje podataka• Pretraživanje podataka• Sortiranje podataka• Ispisivanje podataka• Korištenje podataka iz programa• …