Файловые системы как предшественники баз данных

попыткой компьютеризации известных всем ручных картотек.
Хотя такие системы давно устарели,

важно понимать присущие им недостатки, чтобы избежать их повторения в базах данных.
Кроме того, файловые системы до сих пор находят применение и принципы их работы нужно знать при переходе к новым технологиям.

необходимой для функционирования некоторой организации.
Эта децентрализация обусловлена тем, что

разные структурные подразделения (бухгалтерия, деканат, библиотека, здравпункт и т.п.) выполняют различные функции и, соответственно, пользуются разными видами данных.

разных файлах
Из-за этого неэкономно расходуются ресурсы памяти, а также возникают

противоречия (несоответствия) для отдельных элементов данных (т.е. может нарушаться целостность данных)
Данные разделены и изолированы друг от друга, поэтому невозможен прямой доступ к ним для получения обобщенной информации.
В большинстве случаев приходится создавать временный файл, объединяющий исходные файлы.

изменять соответствующую программу, т.к. она написана под конкретную структуру файла.
Несовместимость

форматов отдельных файлов и использование несогласованных средств программирования при создании приложений для работы с этими файлами.
Фиксированный набор запросов, которые изначально заложены в приложения на этапе их создания, и отсутствие универсальных средств для расширения этого набора.

находят применение в некоторых организациях, обеспечивая локальную («кусочную», «островную», «лоскутную»)

автоматизацию их деятельности.
В этом случае можно легко расширять сферу автоматизации путем приобретения недорогих обновленных или дополнительных подсистем (либо их самостоятельной разработки).
Часто создается иллюзия постоянного прогресса (особенно с учетом необходимости разрешения нескончаемых проблем по налаживанию «мостов между островами»).

а также учесть многочисленные неудобства для пользователей, то быстро выясняется,

что экономия средств практически отсутствует и давно пора переходить на систему с централизованным управлением данными.

структурированных и логически взаимосвязанных данных, которые удовлетворяют информационные потребности большого

количества пользователей.

Как единое хранилище сведений, которые одновременно используются представителями разных подразделений в составе организации (фирмы), БД является общим корпоративным ресурсом.
Вместо разрозненных файлов с избыточными данными, в которых могут присутствовать противоречия, здесь все данные собраны вместе, причем каждый элемент данных имеется в единственном экземпляре.

только рабочие данные, но и их описание.
Элементы описания данных принято

называть метаданными (meta-data), т.е. данными о данных.
Метаданные выступают в виде системного каталога (словаря) данных.
Именно эти элементы БД обеспечивают независимость приложений от организации (структуры и формы хранения) данных.

базой данных (СУБД).
СУБД — это программные средства, которые позволяют:
создать БД

в соответствии с имеющимся описанием ее структуры, а затем
поддерживать БД в рабочем состоянии, осуществляя контролируемый доступ к данным со стороны пользователей.

(разграничение полномочий и прав доступа к данным, защита паролем, шифрование

данных);
автоматическая поддержка целостности данных, что обеспечивает постоянное отсутствие противоречий между отдельными элементами данных;
управление совместным доступом к данным при параллельной работе приложений;
восстановление БД при нарушениях ее целостности в результате аппаратных сбоев или программных ошибок.

(Data Definition Language — DDL). Язык DDL позволяет:
указать структурную организацию

данных (например, структуру таблиц для хранения отдельных наборов данных);
задать типы данных и ограничения на допустимые значения.

(Data Manipulation Language — DML).
Для любой СУБД работа с данными

сводится к выполнению следующих операций:
INSERT — добавление новых элементов данных;
DELETE — удаление существующих элементов данных, которые стали ненужными пользователям;
UPDATE — обновление значений для существующих элементов данных;
SELECT (SEARCH) — выбор (поиск) данных по заданному признаку (критерию).

манипулирования данными выполняются с помощью запросов соответствующих типов:
запросы на добавление;
запросы

на удаление;
запросы на обновление;
запросы на поиск.
Наличие такого языка снимает ограничение файловых систем, когда пользователь имеет дело только с фиксированным набором запросов, заложенных в приложение при его разработке.

(Structured Query Language), который поддерживается всеми современными СУБД.
Директивы языка SQL

встраиваются в современные языки программирования, что дает возможность стандартным способом получать доступ к БД из прикладных программ.
Некоторые промышленные СУБД содержат языки программирования на основе SQL (например, язык PL/SQL для СУБД Oracle), что позволяет создавать полноценные процедуры обработки данных на сервере БД с использованием операторов цикла, ветвления и т.п.