Юрчишин В.М., Клим Б.В. і інші. Організація баз даних

Подождите немного. Документ загружается.

Запитання для самоперевірки

Що таке Jet?

Перечисліть та коротко охарактеризуйте об’єкти БД.

Назвіть типи полів таблиці MS Access.

Як ідентифікуються записи таблиці?

Як установити постійний зв’язок між таблицями?

6. Перечисліть оператори для формування виразів.

7. Чи можна встановити зв’язок між таблицею і запитом?

Чим відрізняється таблиця від запиту?

9. Чим відрізняється простий запит від перехресного?

10.

Назвіть способи виготовлення запиту мовою SQL?

11.

Для чого служить

Панель елементів

12. Перечисліть можливі джерела даних для звіту.

13.

Чи може форма забезпечити цілісність БД?

14.

Чи може звіт і поштова наклейка мати однаковий вигляд?

15.

Як можна за допомогою кнопки запустити на виконання

стандартний модуль?

4 Застосування засобів СУБД Oracle для ведення БД

4.1 Коротка характеристика Oracle

Програма Змінна Призначення

Zvit()

Накопичення умови відбору записів

Сумарна кількість газу для підприємства

Параметр зовнішнього циклу

slo

Текст звіту

ppRS

Набір записів з таблиці про підприємства

obRS

Набір записів з таблиці про облік газу

Кнопка24_Click() dd

Результат вибору кнопки вікна

MsgBox

СУБД Oracle вважається однією з найбільш потужних. Вона

може працювати як промислова система типу клієнт-сервер, як

система управління розподіленими базами даних (СУРБД) та як

корпоративна система міжконтинентального рівня розподілу БД.

Система типу клієнт-сервер найбільш поширена. Вона

складається з сервера – власне СУБД і клієнтів. Як правило, сервер

установлюють на найбільш потужному комп’ютері, а то й на

декількох. Він управляє збереженням і захистом даних, доступом

до них, відслідковує цілісність даних і виконує запити клієнта.

Слід розрізняти клієнта установи, яка експлуатує БД, і клієнта БД

або просто клієнта. З погляду програміста БД клієнт являє собою

програму, яка посилає запити серверу і одержує від нього

відповіді. Клієнт може знаходитися на звичайному персональному

комп’ютері.

Розвиток Oracle бере свій початок від 1977 р. Першу її версію

розробила фірма Relational Software Incorporated (RSI). У 1992 р.

вийшла версія Oracle 7, було зроблено безліч архітектурних змін в

області пам’яті й операцій вводу-виводу. Oracle 7 вважається вже

повноцінним СУРБД-продуктом.

У 1997 р. вийшла версія 8, що привнесла об’єктну модель, нові

властивості і засоби адміністрування. У 1999 р. вийшла версія 8i

(Oracle 8.1.5) з убудованою мовою Java. Версія 8і вважається

найбільш відпрацьованою.

У 2001 р. вийшла версія 9i. Було зроблено більш ніж 400 змін у

порівнянні з попередньою версією. Зокрема збільшена кількість

структур класів Java для спрощення взаємодії з XML-джерелами.

Версія Oracle 11i має засоби для автоматизації побудови БД.

Існує декілька типів інсталяції Oracle. Вони включають: Server

(сервер), Client (клієнт), Programmer (для програміста) і Custom

(вибіркова). Кожний з цих типів містить різний набір програм.

Programmer-інсталяція призначена для програмістів. Такий тип

інсталяції включає необхідні компоненти для зв’язку із СУРБД

Oracle, а також такі пакети:

1. Oracle Pro*C/C++ – надає методи зв’язку з об’єктами БД за

допомогою програм на C/C++. По суті Oracle Pro*C/C++ є

препроцесором, що конвертує ці об’єкти в C/C++ - об’єкти;

2. Pro*COBOL – інтерфейс для роботи з Oracle за допомогою

програм, складених мовою COBOL;

3. ODBC (Open Database Connectivity – відкритий стандарт

зв’язку з базами даних) – бібліотеки і програми, необхідні

для розроблювача додатків;

4. OCI (Oracle Object Call Interface – інтерфейс викликів об’єктів

Oracle) – метод зв’язку з Oracle-сервером із програм,

написаних мовою C.

Запуск інстальованого Oracle відбувається автоматично під час

завантаження комп’ютера.

Оскільки експлуатація БД Oracle відбувається в комп’ютерній

мережі, часто приходиться перевіряти наявність зв’язку. Це можна

зробити за допомогою команди, поданої з командного рядка:

ping мереживне ім’я або IP-адреса комп’ютера

Приклад: ping komp1416

Інстальований сервер Oracle 8i досить об’ємний, його

складають 7781 файлів, які займають 344‹163‹840 байт дискової

пам’яті. Клієнт займає 130‹070‹297 байт.

Серед файлів, які складають сервер, важливими є такі три:

E:\ORANTA\DATABASE\init.ora,

E:\ORANTA\NET80\ADMIN\listener.ora, E:\ORANTA\NET80\ADMIN\

tnsnames.ora.

Вони містять текст, написаний мовою SQL, який можна

переглянути за допомогою listera (клавіша F3 WC). Файл init.ora

містить параметри ініціалізації, такі як ім’я бази даних,

максимальну кількість блоків, буферів та ін. Їх можна змінювати за

допомогою текстового редактора і задіювати шляхом перезапуску

бази даних (перезавантаження комп’ютера). Файл listener.ora

служить для запуску так званого прослуховувача мережі. Він

обов’язковий і призначений для контролю за всіма процесами, які

виконуються в базі даних. Файл tnsnames.ora містить мереживні

параметри бази даних, такі, наприклад, як номери портів, імена

протоколів передачі даних, параметри з’єднання та ін.

Результати інсталяції сервера можна переглянути або змінити

візуальним способом за допомогою панелі менеджерів, запустивши

команду: Пуск–Програми–Oracle Enterprise Manager–Administrator Toolbar.

Однак, управління БД за допомогою програми Enterprise

Manager має обмежені можливості, тому досвідчені адміністратори

надають перевагу SQL-командам. Oracle має для того спеціальну

програму SQL*Plus, яка викликається за допомогою команди: Пуск

– Програми – Oracle for Windows NT – SQL Plus 8.0. Зауважимо, що

доступ до об’єктів Oracle суворо контролюється. Тому і вибір

потрібного менеджера програми Enterprise Manager, і виклик

інтерфейсу SQL*Plus та ін. супроводжується пропозицією майстра

ввести ім’я та пароль користувача. За першим разом можна вказати

ім’я system, а пароль – manager.

Приєднатися до сервера зі сторони клієнта можна за допомогою

такої команди SQL:

SQL> connect ім’я користувача/пароль@мереживне ім’я сервера;

Приклад: SQL> connect system/manager@komp1416;

Oracle має низку системних користувачів та інших об’єктів.

Нижче подано приклади команд SQL для виводу на екран імен

системних користувачів та окремих їхніх властивостей.

SQL> select username, account_status, default_tablespace, profile

from dba_users;

USERNAME ACCOUNT_STATUS DEFAULT_TABLESPACE PROFILE

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

SYS OPEN SYSTEM DEFAULT

SYSTEM OPEN USER_DATA DEFAULT

ORDSYS OPEN SYSTEM DEFAULT

DEMO OPEN USER_DATA DEFAULT

DBSNMP OPEN SYSTEM DEFAULT

SCOTT OPEN USER_DATA DEFAULT

MDSYS OPEN USER_DATA DEFAULT

Кожен з цих користувачів має власний пароль та права доступу

і може виконувати певну множину операцій. Опишемо коротко два

найважливіші з них:

–

SYS, пароль change_on_install. Цей користувач має найбільше

прав і привілеїв, він може виконувати всі роботи з

адміністрування бази даних і мережі;

–

SYSTEM, пароль manager. Має дозвіл на виконання всіх робіт з

адміністрування БД;

Адміністратор БД використовує ці імена та паролі під час

доступу до сервера зразу після інсталяції Oracle. З метою

попередження несанкціонованого доступу до БД їх слід змінити.

Всі таблиці БД Oracle, в тому числі системні, зберігаються в

спеціальних табличних областях. Для виводу імен табличних

областей адміністратора БД служить команда:

SQL> select tablespace_name, min_extlen, status from dba_tablespaces;

TABLESPACE_NAME MIN_EXTLEN STATUS

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

SYSTEM 0 ONLINE

USER_DATA 0 ONLINE

ROLLBACK_DATA 0 ONLINE

TEMPORARY_DATA 0 ONLINE

Кожна таблична область зберігається в одному або декількох

файлах на магнітному диску. Вони мають таке призначення:

–

SYSTEM – системна таблична область, вона містить метадані,

системні компоненти, наприклад, словник який дозволяє

розбирати SQL-вирази. Якщо під час створення власного

об’єкта, наприклад, таблиці, користувач не вказав іншу

(власну) табличну область, то вона буде поміщена у цю

табличну область, що небажано. Кожний користувач має мати

власну одну або декілька табличних областей;

–

USER_DATA – таблична область для об’єктів системних

користувачів;

–

ROLLBACK_DATA – таблична область для сегментів відкоту. У

сегментах відкоту зберігаються старі версії даних, що

дозволяє відновлювати дані, якщо відбувся відкот транзакції;

–

TEMPORARY_DATA – тимчасова таблична область.

Нижче виведені імена файлів даних та відповідних їм

системних табличних областей за допомогою команди:

SQL> select file_name, tablespace_name, bytes from dba_data_files;

FILE_NAME TABLESPACE_NAME BYTES

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

E:\ORANTA\DATABASE\USR1ORCL.ORA USER_DATA 3 145 728

E:\ORANTA\DATABASE\RBS1ORCL.ORA ROLLBACK_DATA 10 485 760

E:\ORANTA\DATABASE\TMP1ORCL.ORA TEMPORARY_DATA 2 097 152

E:\ORANTA\DATABASE\SYS1ORCL.ORA SYSTEM 62—914—560

По суті СУБД означає сервер керування даними, який у свою

чергу складається з бази даних Oracle і екземпляра. Створення

екземпляра відбувається автоматично.

Екземпляр був введений у практику БД після появи

багатозадачної операційної системи UNIX. Окремі процеси

виконують специфічні задачі в рамках СУБД, рішення яких

реалізується в результаті їхньої спільної роботи. Кожен процес має

окремий блок пам’яті, в якому зберігаються локальні змінні, стек

адрес і інша поточна інформація. Усі процеси використовують

розподілювану область пам’яті, у якій зберігаються дані загального

користування. Доступ до цього розділу пам’яті як для запису, так і

для читання можуть одержати одночасно різні процеси і програми.

Цей блок пам’яті називається глобальною системною областю

ГСО (GSA - System Global Area). Вона приймає участь у всіх

процесах обробки інформації, які відбуваються в системі.

Екземпляром (instance) можна назвати складний комплекс

структур пам’яті і процесів операційної системи. Він організований

так, що дозволяє СУБД обслуговувати транзакції, які ініціюються

одночасно великою кількістю користувачів, забезпечувати високу

продуктивність та цілісність даних. (Транзакція є логічно

неподільною одиницею роботи СУБД). Для кожної БД Oracle існує

один зв’язаний з нею екземпляр. При використанні варіанта Oracle

Parallel Server БД може обслуговуватися декількома екземплярами.

Отже, екземпляр Oracle складається з БД, процесів і пам’яті.

Екземпляр – це поняття, що логічно включає всі ті компоненти, які

необхідні для доступу до інформації в БД. Кожен екземпляр

ідентифікується за допомогою SID (System IDentifier) – системного

ідентифікатора. SID складається з алфавітно-цифрових символів

довжиною до чотирьох, він зберігається в змінній середовища

ORACLE_SID. З командного рядка його можна змінити, наприклад,

на ORCL в такий спосіб:

Set ORACLE_SID=ORCL

За замовчуванням значення SID зберігається в реєстрі. Якщо SID

не встановлений через змінну середовища, то використовується

значення з реєстру. Також SID може бути дозволений у файлі

tnsnames.ora ім’ям сервісу, це – параметр CONNECT_DATA.

SID використовується утилітами і мережними компонентами

Oracle. Наприклад, під час створення мереживного запису за

допомогою майстра Oracle Network Configuration, він пропонує

ввести ім’я сервісу, мережний протокол, адресу і SID.

Ім’я сервісу використовується як для настроювань мережі, так і

для визначення SID, навіть у тому випадку, якщо ім’я сервісу і SID

збігаються.

Запитання для самоперевірки

1. Перелічіть та коротко охарактеризуйте компоненти сервера

Oracle

2. Запишіть команду операційної системи для перевірки

працездатності мережі

3. Назвіть типи інсталяції Oracle

4. Охарактеризуйте засоби перегляду результатів інсталяції

сервера

5. Опишіть призначення файлів init.ora, tnsnames.ora i listener.ora

6. Перелічіть імена системних користувачів, табличних областей

і файлів даних

7. Що таке системний ідентифікатор екземпляра бази даних?

8. Запишіть команду приєднання користувача до сервера

4.2 Архітектура екземпляра Oracle

4.2.1 Структура екземпляра

Структурна схема екземпляра Oracle представлена на рисунку

4.1. Опишемо коротко його складники.

Глобальна системна область. ГСО виділяється відразу ж

після створення екземпляра, а звільняється ця область тільки після

повного вимикання екземпляра. Вона поділювана, тобто до неї

одночасно має доступ безліч процесів, які можуть зчитувати або

модифікувати дані. У ГСО зберігаються структури пам’яті,

необхідні для маніпулювання даними, аналізу речень SQL і

кешування транзакцій. Всі операції в БД так чи інакше

використовують інформацію, яка знаходиться в ГСО.

ГСО складається з таких компонентів:

–

розподілюваний пул (Shared Pool);

–

кеш-буфер даних (Database Buffer Cache);

–

буфер журналу транзакцій (Redo Log Buffer);

–

структури сервера багатопоточного середовища (Multi-

Threaded Server -MTS).

Архівні файли

журналу транзакцій

Рисунок. 4.1 – Структура екземпляра Oracle

Розподілюваний Кеш-буфер Буфер журналу

пул даних транзакцій

Процес

сервера

Процес

користувача

Файли даних

Контрольні файли

Файли оперативного

журналу транзакцій

Глобальна системна область (ГСО)

Розглянемо ці компоненти. Розподілюваний пул містить кеш

бібліотеки, кеш словника і керуючі структури сервера (такі, як

набір символів БД).

Кеш бібліотеки зберігає текст, формати лексичного

аналізатора і план виконання речень SQL, які адресуються СУБД.

Крім того, тут містяться заголовки пакетів PL/SQL і процедур, що

виконувалися раніше.

Сервер Oracle використовує кеш бібліотеки для підвищення

швидкості виконання виразів SQL. При надходженні чергового

виразу сервер у першу чергу переглядає кеш і шукає такий же

вираз, переданий раніше. Якщо він знайдений, то використовується

відповідне йому дерево лексичного аналізу, що позбавляє

необхідності формувати його повторно, тим самим підвищуючи

швидкість виконання операторів SQL.

Кеш бібліотеки містить у собі розподілювані і локальні області

SQL. Розподілювана область містить інформацію, яка залежить від

поточного сеансу роботи. Це можуть бути приєднані змінні,

параметри оточення, стеки і буфери, необхідні для виконання

виразу і т.п. Локальна область формується для кожної ініційованої

транзакції і звільняється після того, як закривається відповідний

курсор (запит до бази даних, який повертає дані по рядках, що

дозволяє застосовувати до кожного з них операції модифікації).

Кількість локальних областей, які можна одночасно відкрити під

час сеансу роботи, обмежується параметром OPEN_CURSORS у

файлі init.ora. За допомогою цих двох структур пам’яті Oracle може

повторно використовувати інформацію, загальну для усіх виразів

SQL, а інформація, специфічна для даного сеансу, може бути

вибрана з локальної області.

Локальна область SQL, у свою чергу, поділяється на постійну

(persistent) і область часу виконання. Постійна область містить

інформацію, яка зберігається постійно і може бути використана

декількома виразами SQL, а область часу виконання – тільки

інформацію для виразу, який виконується в поточний момент часу.

Кеш словника зберігає рядки словника даних, які були

використані під час лексичного аналізу речень SQL. У цій області

міститься інформація, яка стосується сегментування, привілеїв

доступу і розміру вільної пам’яті.

Головним у поділюваному пулі є параметр SHARED_POOL_SIZE.

Його розмір (у байтах) заданий у файлі init.ora. Необхідно

замовляти обсяг пула, достатній для завантаження і збереження

блоків PL/SQL і виразів SQL. В міру завантаження і вивантаження

об’єктів даних область фрагментується і може статися, що для

завантаження чергового об’єкта не знайдеться достатнього обсягу

неперервної області. При потребі розподілюваний пул можна

дефрагментувати такою командою SQL:

SQL> ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL;

Якщо ситуація й надалі буде часто повторюватися, потрібно

збільшити обсяг пула у файлі параметрів init.ora.

Кеш-буфер даних. Це один з основних розділів ГСО, від його

функціонування багато в чому залежить продуктивність системи.

Він складається з блоків пам’яті того ж розміру, що й блоки Oracle.

Усі дані, з якими працює СУБД, спочатку завантажуються в кеш-

буфер. У цих же блоках пам’яті виконується і будь-яке відновлення

даних, тому дуже важливо правильно встановити розмір буфера.

Доступ до пам’яті виконується в сотні разів швидше, ніж доступ до

дисків, тому вкрай бажано, щоб якомога більше операцій з даними

виконувалося в пам’яті кеш-буфера, куди дані вже попередньо

завантажені і ще там знаходяться.

СУБД переносить дані на диск, тобто свопує (swap) відповідно

до порядку їхнього розміщення в списку LRU (Least Recently Used

– використані найбільш давно). Цей список відслідковує звертання

до блоків даних і враховує частоту звертань. Коли виконується

звертання до блоку даних, який зберігається в кеш-буфері, він

поміщається в кінець списку, названий MRU (Most Recently Used –

тільки що використаний). Якщо серверу потрібно місце в кеш-

буфері для завантаження нового блоку з диска, він звертається до

списку LRU і вирішує, який із блоків перенести на диск, щоб

звільнити місце для нового. Блоки, найбільш віддалені в списку від

MRU, є найбільше ймовірними кандидатами на перенос (видалення

з кеш-буфера). Таким чином, найдовше залишаються в кеш-буфері

ті блоки, до яких найчастіше відбувається звертання.

Якщо відбувається звертання до блоків, доступ до яких вимагає

повного перегляду деякої таблиці, то така ситуація є виключенням

з описаного порядку використання списку LRU. Подібні блоки

відразу поміщаються наприкінці списку. Щоб скасувати угоду,

прийняту за замовчуванням, необхідно кваліфікувати відповідну

таблицю як CACHE.

Блоки, у яких відбулися зміни, називаються брудними (dirty) і

поміщаються у відповідний dirty-список. У цьому списку

відслідковуються всі зміни блоків даних, виконані за час їхнього

перебування в кеш-буфері і не зафіксовані на диску. Коли Oracle

одержує запит на зміну даних, вони реалізуються в блоках кеш-

буфера, а звіт про них заносяться в dirty-список. Одночасно дані

про виконані операції вносяться й у журнал транзакцій. Надалі, при

звертанні до блоків даних, які потрапили в dirty-список, будуть

зчитуватися вже модифіковані значення, хоча самі дані можуть ще

й не бути переписані на диск.