8.3. Схема функционирования субд

Работа системы управления базами данных связана с использованием трех уровней описаний данных: описание физической организации данных, описание общей логической структуры данных, серии описаний подмоделей данных прикладной программы.

Представим последовательность действий, которые должна вы полнить система управления базой данных, в процессе формирования записи соответствующей подмодели данных прикладной программы.

Наиболее важные действия:

1. Прикладная программа Пр1 формирует запрос на чтение записи. Если обращение осуществляется к конкретной записи, то формируется значение ключа записи. Если записи обрабатываются последовательно, то ключей не требуется.

2. Система управления базой данных на основании описания подмодели данных для данной прикладной программы исследует вопрос о правомочности обращения к данным из программы.

3. На основе общей модели данных СУБД привязывает подмодель данных к модели и определяет, какие элементы данных необходимы.

4. На основе описания физической организации данных определяются, какие физические записи следует считать в системные буферы, что6ы сформировать затем требуемые данные.

5. Операционной системе выдается задание на чтение требуемых физических данных.

6. Работают программы, реализующие методы доступа операционной системы.

7. Из внешних запоминающих устройств запрошенные физические записи перемешаются в системные буферы.

8. СУБД на основе описания общей модели данных, а также описания подмоделей программы формирует логическую запись в соответствии с подмоделью. При этом реализуется необходимое преобразование данных, вызванное разным определением данных в модели и подмодели.

9. Данные из системных буферов СУБД передаются в рабочую область прикладной программы Пр1.

10. Система управлений базой данных формирует и передает прикладной программе код возврата или информацию о своей работе в процессе обслуживания ее запроса.

11. Прикладная программа приступает к функциональной обработке переданных ей данных. Примерно аналогичные процессы происходят при попытке прикладной программы записать данные в базу данных. В принципе СУБД должна осуществлять обратные преобразования по отношению к чтению данных в соответствии с подмоделью, моделью, физической организацией.

Однако на практике на подмодели для записи данных наложено значительно больше ограничений, чем на подмодели, предназначенные для чтения данных.

Следует иметь в виду, что СУБД ведет одновременную обработку нескольких прикладных программ, которые могут иметь уникальные подмодели данных. Отсюда понятно, что взаимодействие с системными буферами должно обеспечить одновременную работу с различными данными. От того, насколько часто меняется содержание системных буферов, в значительной степени зависит общее быстродействие системы.

Специалист по общей организации банка данных имеет дело со всеми подмоделями данных, используемыми в прикладных программах, общей моделью данных, общей конфигурацией системы управления базами данных и операционной системы.

Специалист по физической организации банка данных в долговременной памяти заботится об эффективной организации данных в памяти на основе изучения реальной статистики запросов. Все его действия по оптимизации физической организации БД не должны влиять на общую логическую модель данных- в этом заключается принцип физической независимости. Кроме того, он решает все вопросы, связанные с взаимодействием системы управления базами данных и операционной системы.

В настоящее время большинство современных систем управления базами данных наряду с обслуживанием прикладных программ в режиме пакета осуществляют еще обработку запросов с терминалов.