Информационное обеспечение(лекции)

записывать имена столбцов, знаки арифметических операций (+, — , * , / ) , константы и круглые скобки. Если в списке данных записано выражение, то наряду с выборкой данных выполняются вычисления, результаты которого попадают в новый (создаваемый) столбец ответной таблицы.

При использовании в списках данных имен столбцов нескольких таблиц для указания принадлежности столбца некоторой таблице применяют конструкцию вида:

<имя таблицы>.<имя столбца>.

Операнд WHERE задает условия, которым должны удовлетворять записи в результирующей таблице. Выражение <условие выборки> является логическим. Его элементами могут быть имена столбцов, операции сравнения, арифметические операции, логические связки (И, ИЛИ, НЕТ), скобки, специальные функции LIKE, NULL, IN и т. д.

Операнд GROUP BY позволяет выделять в результирующем множестве записей группы. Группой являются записи с совпадающими значениями в столбцах, перечисленных за ключевыми словами GROUP BY. Выделение групп требуется для использования в логических выражениях операндов WHERE и HAVING, а также для выполнения операций (вычислений) над группами.

В логических и арифметических выражениях можно использовать следующие групповые операции (функции): AVG (среднее значение в группе), МАХ (максимальное значение в группе), MIN (минимальное значение в группе), SUM (сумма значений в группе), COUNT (число значений в группе).

Операнд HAVING действует совместно с операндом GROUP BY и используется для дополнительной селекции записей во время определения групп. Правила записи <условия поиска> аналогичны правилам формирования <условия выборки> операнда WHERE.

Операнд ORDER BY задает порядок сортировки результирующего множества. Обычно каждая <спецификация> аналогична соответствующей конструкции оператора CREATE INDEX и представляет собой пару вида:

<имя столбца> [ ASC DESC ].

Оператор SELECT может иметь и другие более сложные синтаксические конструкции, которые мы подробно рассматривать не будем, а поясним их смысл.

Одной из таких конструкций, например, являются так называемые подзапросы. Они позволяют формулировать вложенные запросы, когда результаты одного оператора SELECT используются в логическом выражении условия выборки операнда WHERE другого оператора SELECT.

Вторым примером более сложной формы оператора SELECT является оператор, в котором отобранные записи в дальнейшем предполагается

201

модифицировать (конструкция FOR UPDATE OF). СУБД после выполнения такого оператора обычно блокирует (защищает) отобранные записи от модификации их другими пользователями.

Еще один случай специфического использования оператора SELECT — выполнение объединений результирующих таблиц при выполнении нескольких операторов SELECT (операнд UNION).

Пример 5. Выбор записей.

Для таблицы ЕМР, имеющей поля: NAME (имя), SAL (зарплата), MGR (руководитель) и DEPT (отдел), требуется вывести имена сотрудников и размер их зарплаты, увеличенный на 100 единиц. Оператор выбора можно записать следующим образом:

SELECT name, sal+100

FROM emp.

Пример 6. Выбор с условием.

Вывести названия таких отделов таблицы ЕМР, в которых в данный момент отсутствуют руководители. Оператор SELECT для этого запроса можно записать так:

SELECT dept FROM emp

WHERE mgr is NULL

Пример 7. Выбор с группированием.

Пусть требуется найти минимальную и максимальную зарплаты для каждого из отделов (по таблице ЕМР). Оператор SELECT для этого запроса имеет вид:

SELECT dept, MIN(sal), MAX(sal) FROM emp

GROUP BY dept.

9. Оператор изменения записей имеет формат вида:

UPDATE <имя таблицы>

SET <имя столбца> = {<выражение> , NULL }

[, SET <имя столбца> = (<выражение> , NULL }... ] [WHERE <условие>]

Выполнение оператора UPDATE состоит в изменении значений в определенных операндом SET столбцах таблицы для тех записей, которые удовлетворяют условию, заданному операндом WHERE.

202

Новые значения полей в записях могут быть пустыми (NULL), либо вычисляться в соответствии с арифметическим выражением. Правила записи арифметических и логических выражений аналогичны соответствующим правилам оператора SELECT.

Пример 8. Изменение записей.

Пусть необходимо увеличить на 500 единиц зарплату тем служащим, которые получают не более 6000 (по таблице ЕМР). Запрос, сформулированный с помощью оператора SELECT, может выглядеть так:

UPDATE emp

SET sal = 6500

WHERE sal <= 6000.

10. Оператор вставки новых записей имеет форматы двух видов:

INSERT INTO <имя таблицы>

[(<список столбцов>)] VALUES (<список значений>)

и

INSERT INTO <имя таблицы>

[(<список столбцов>)] <предложение SELECT>

В первом формате оператор INSERT предназначен для ввода новых записей с заданными значениями в столбцах. Порядок перечисления имен столбцов должен соответствовать порядку значений, перечисленных в списке операнда VALUES. Если <список столбцов> опущен, то в <списке значений> должны быть перечислены все значения в порядке столбцов структуры таблицы.

Во втором формате оператор INSERT предназначен для ввода в

заданную таблицу новых строк, отобранных из другой таблицы с помощью предложения SELECT.

Пример 9. Ввод записей.

Ввести в таблицу ЕМР запись о новом сотруднике. Для этого можно записать такой оператор вида:

INSERT INTO emp

VALUES («Ivanov», 7500, «Lee», «cosmetics»).

11. Оператор удаления записей имеет формат вида:

DELETE FROM <имя таблицы> [WHERE <условие>]

Результатом выполнения оператора DELETE является удаление из указанной таблицы строк, которые удовлетворяют условию, определенному операндом WHERE. Если необязательный операнд WHERE опущен, т. е.

203

условие отбора удаляемых записей отсутствует, удалению подлежат все записи таблицы.

Пример 10. Удаление записей.

В связи с ликвидацией отдела игрушек (toy), требуется удалить из таблицы ЕМР всех сотрудников этого отдела. Оператор DELETE для этой задачи будет выглядеть так:

DELETE FROM emp

WHERE dept = «toy».

В заключение отметим, что, по словам Дейта, язык SQL является гибридом реляционной алгебры и реляционного исчисления. В нем имеются элементы алгебры (оператор объединения UNION) и исчисления (квантор существования EXISTS). Кроме того, язык SQL обладает реляционной полнотой.

204

Приложение 9 - КРАТКИЙ ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ

Автоматизированная информационная система (АИС) –

информационная система, использующая ЭВМ на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам потребителей. Представляя собой развитие информационно-поисковых систем, обеспечивающих выполнение лишь одной функции поиска информационного с помощью прикладных программ, АИС характеризуется преимуществами системного направления развития ЭВМ. многофункциональностью, т.е. способностью решать разнообразные задачи; одноразовостью подготовки и ввода данных; независимостью процесса сбора и обновления (актуализации) данных от процесса их использования прикладными программами; независимостью прикладных программ от физической организации базы данных; развитыми средствами лингвистического обеспечения. Для полного решения какой-либо информационной задачи в этих системах необходимо, чтобы ЭВМ понимала смысл текста, написанного на естественном языке, что тесно связано с проблемой искусственного интеллекта. АИС подразделяют на автоматизированные информационные системы документографические и автоматизированные информационные системы фактографическое.

Автоматизированные системы управления (АСУ) – человеко-

машинные системы, основанные на комплексном использовании экономикоматематических методов и технических средств обработки информации для решения задач управления. Внедрение АСУ обусловлено необходимостью совершенствования системы планирования и управления народным хозяйством и повышения эффективности производства. Основной предпосылкой создания АСУ является возможность автоматизации информационных процессов. АСУ характеризуется применением развитого комплекса технических средств, предназначенных для выполнения основных процессов сбора и обработки информации в ходе решения задач управления в соответствии с технологией планово-экономических работ. Используя технические средства, включая ЭВМ, выполняют определенные операции в общем информационном процессе и осуществляют следующие операции: фиксацию или сбор первичных данных в местах их возникновения, формирование первичной документации, передачу данных между пунктами их возникновения и использования, хранение данных обработку данных, предоставление сведений, формирование документов для специалистов аппарата управления. Функционирование АСУ повышает эффективность управленческого труда, дает возможность в короткие сроки и с высокой степенью достоверности обрабатывать большие объемы информации, необходимой для управления. АСУ подразделяют на три основные группы: автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), отраслевые автоматизированные системы управления (ОАСУ) и специализированные АСУ.

Администратор базы данных (АБД) – человек или группа лиц имеющий полное представление об одной или нескольких базах данных и контролирующий их проектирование и использование. Отвечает за состояние

205

базы данных в организации (учреждении) на протяжении ее жизненного цикла. Функциями АБД являются: изучение потребностей пользователя, описание схемы базы данных и загрузка в нее первоначальных значений данных. АБД может иметь полномочия по контролю, защите, обеспечению целостности и высоких эксплуатационных характеристик базы данных.

Актуализация данных – обновление базы данных (добавление, удаление или изменение записей), связанное с развитием науки (появлением новых терминов, старением прежних, изменением в трактовке смысла термина) или с необходимостью решать новые задачи.

Алгоритм - совокупность правил, определяющих эффективную процедуру решения любой задачи из некоторого заданного класса задач. Понятие алгоритма использовалось в математике давно, но как математический объект исследуется в связи с решением ряда проблем оснований математики с 30-х гг. 20 века. Тогда же были разработаны основные понятия теории алгоритмов. В связи с развитием ЭВМ и их широким применением понятие алгоритма стало одним из центральных в прикладной математике. Уточнения понятия алгоритма, основанные, например, на понятиях частично-рекурсивной функции или машин Тьюринга, успешно использовались при решении принципиальных вопросов теории алгоритмов (таких, как существование алгоритмически неразрешимых проблем и др.), но оказались мало пригодными для практического применения в ЭВМ. Вместо них широкое распространение получили алгоритмические языки, которые можно рассматривать как современное уточнение понятия алгоритма. В этом случае алгоритм трактуется как текст, записанный в алгоритмическом языке. Семантика такого языка определяет для каждого алгоритма (программы), записанного в языке, некоторую совокупность процессов вычислений, которые реализуются в зависимости от состояния информации, перерабатываемой алгоритмом. Если процесс вычислений оканчивается, то алгоритм дает их результат. Эффективность процессов вычислений, порождаемых алгоритмом, означает реализуемость этих процессов на вычислительной машине.

Атрибут – элементарное данное, описывающее свойство сущности. В записи данных представлен типом элемента данных и может использоваться в качестве первичного ключа (элемента данных, который однозначно идентифицирует запись), вторичного ключа (неоднозначно идентифицирует запись) или их составного элемента. Атрибут функционально зависит от группы других атрибутов, если его значение однозначно определяется совокупностью значений атрибутов этой группы. Существуют понятия первичного атрибута – атрибута, который входит в состав некоторого ключа, составляя весь первичный ключ или его часть, и вторичного атрибута – атрибута, используемого для индексирования записей в составе вторичного ключа.

База данных (БД) – именованная совокупность данных, отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Организуется так, что данные собираются однажды и централизованно

206

хранятся (и модифицируются) в виде, доступном всем специалистам или системам программирования, которые могут их использовать. Особенности организации данных в БД обеспечивают использование одних и тех же данных в различных приложениях, позволяют решать различные задачи планирования, исследования и управления. БД сводят к минимуму дублирование данных, прибегая к дублированию только для ускорения доступа к данным или для обеспечения восстановления БД при ее разрушении. Одна из важных черт БД – независимость данных от особенностей прикладных программ, которые их используют, а также возможность создания этих программ в такой форме, что изменение особенностей хранения, логической структуры или значений данных не требует изменения программ их обработки. Другой важной чертой БД является возможность изменения физических особенностей хранения данных без изменения их логической структуры. Функционирование БД обеспечивается совокупностью языковых и программных средств, называемых системой управления базами данных (СУБД). СУБД обеспечивают:

а) определение данных, подлежащих хранению в БД (определение логических свойств данных, соответствующих представлениям пользователя и называемых структурами данных в БД, а также физическая организация хранения данных, называемая структурами хранения БД);

б) первоначальную загрузку данных в БД – так называемое создание БД; в) обновление данных; г) доступ к данным по различным запросам пользователя, отбор и

извлечение некоторой части БД, редактирование извлеченных данных и выдачу их пользователю.

Перечисленные действия принято называть процессом получения справок из БД. Специальные средства СУБД обеспечивают секретность данных, т.е. защиту данных от неправомочного воздействия, и целостность данных – защиту от непредсказуемого взаимодействия конкурирующих процессов, приводящих к случайному или преднамеренному разрушению данных, а также от отказов оборудования. Большинство современных БД работают под надзором администратора БД. Важным аспектом БД, обусловливающим спектр возможных использований, является допустимый в ней класс структур данных, задаваемый определением типов используемых структур и способами композиции структур. Для большинства современных СУБД можно выделить ряд базовых или порождающих типов структур, из которых по определенным правилам композиции могут конструироваться остальные используемые в БД структуры. Определение структуры данных называется схемой данных. Схема составляется на языке определения данных и обычно соотносит данным имена и свойства, устанавливает отношения между ними и др. обработка данных, извлекаемых по запросам пользователей, обычно производится с помощью языков программирования. Взаимодействие языка программирования с БД осуществляется с помощью специально включаемых в него средств, называемых языком манипулирования данными, позволяющих обращаться к БД в терминах используемого языка. Многие БД допускают взаимодействие с

207

прикладными программами, написанными на одном из множества допустимых языков программирования, причем каждая область использования БД устанавливает так называемую подсхему данных – определение используемой части БД с точки зрения использующего ее приложения. Современные идеи в построении БД сконцентрированы в трех наиболее известных моделях данныхиерархической, сетевой и реляционной.

Ведение базы данных – деятельность по обновлению и перестройке структуры базы данных с целью обеспечения ее целостности, сохранности и эффективности использования. Понятие «ведение» можно отнести и к отдельному файлу базы данных – это реорганизация файла для обеспечения лучшей обработки добавленных, изменяемых или удаляемых элементов данных.

Включающий язык (базовый язык) – язык программирования в СУБД, для которого строятся расширения, обеспечивающие взаимодействие программы на включающем языке с системой управления базой данных. Эти расширения получили название языка манипулирования данными.

Восстановление баз данных – процесс, приводящий в базах, данных к восстановлению данных, поврежденных в результате ошибок персонала, неправильной работы оборудования или операционной системы.

Время доступа – промежуток времени между выдачей команды, содержащей обращение к некоторым данным, и фактическим получением данных для обработки.

Время отклика на запрос – промежуток времени между вводом запроса к базе данных в ЭВМ и завершением обработки запроса с предоставлением результатов.

Время поиска – промежуток времени между началом поиска записи с конкретным значением или некоторой комбинацией конкретных значений и его окончанием.

Данные – факты и идеи, представленные в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать их при помощи некоторого процесса (и соответствующих технических средств).

Данных структура в базе данных – представление пользователя о данных, не зависящее от способа их хранения в базе данных. Характеризует возможности системы по структурированию данных, определяя их типы и правила композиции, с которыми может работать пользователь базы данных. Тип данных определяет множество значений, которые могут принимать соответствующие ему данные. Примерами свойств типа могут быть имя данного, категория значения (число, строка литер, дата или географическая координата), замок защиты для управления доступом к данному и др. База данных составляется из структур или элементов различного типа, причем структуры одного типа могут состоять или конструироваться из структур других типов. Класс структур данных, допустимых в конкретной базе данных, можно задать определением типов допустимых в нем структур и способов их композиции. Описание каждой структуры в терминах свойств, присущих всем

208

данным, принадлежащим к структуре данного типа, составляет схему данных. Допустимые структуры можно представить как композиции пяти порождающих типов структур: элемента, группы, группового отношения, записи (или статьи) и файла. Для каждого из этих типов можно рассматривать свойства, присущие его схеме, и свойства отдельных экземпляров. Элемент представляет собой логически неделимую структуру данных, из которых в конечном итоге составляются структуры всех остальных типов. Схема элемента может определять его имя, категорию его значения, особенности представления значения (с плавающей запятой, в закодированном виде и т.д.), синтаксис его значения (задаваемый, например, шаблоном, длиной, диапазоном и т.д.) и др. правила проверки достоверности значения, способы редактирования значения при выдаче и т.д. В экземплярах элемента указываются: степень достоверности значения дата или источник его поступления и др. Группа есть именованная совокупность элементов и/или других групп. Соответственно схема группы состоит из схем ее составляющих - схем элементов и/или схем групп. Схема группы может быть повторяющейся - в каждом экземпляре объемлющей ее структуры может появляться несколько экземпляров повторяющейся группы. В схеме группы может указываться ее имя, число повторений или упорядоченность экземпляров повторяющейся группы, замки защиты для управления доступом к содержащимся в группе значениям элементов и др. Групповое отношение есть соответствие или бинарное отношение между двумя множествами групп - множеством так называемых родительских групп и множеством так называемых зависимых групп. Групповое отношение позволяет установить связи между группами и, следовательно, отразить связи между объектами в конкретных приложениях. Схема группового отношения может указывать его имя, упорядоченность зависимых групп, замки защиты, критерии размещения и др. Статья или запись логическая есть именованная совокупность групп и групповых отношений, в которых имеется единственная группа, не содержащаяся в другой группе и не являющаяся зависимой по отношению к ней, - так называемая группа, определяющая статью. Статья обычно представляет некоторый информационный объект, свойства которого представляются элементами, образующими статью. Совокупность статей, имеющих общую область использования, образует файл. Совокупность файлов, представляющая модель некоторой предметной области, составляет базу данных.

Домен (от франц. domaine – владение) 1) область значений некоторого данного; 2) область значений атрибута в модели данных реляционной.

Доступ к базе данных санкционированный – доступ с установлением процедуры полномочий пользователя. Накладывает ограничения на использование операций, производимых над базой данных, в целях ее защиты от непреднамеренных или умышленных действий по раскрытию, изменению или разрушению. Установление санкционированного доступа к базе данных для различных категорий пользователей является одной из функций администратора базы данных.

209

Доступ к базе данных удаленный – доступ к базе данных одного или более пользователей, работающих за удаленным терминалом или на удаленной ЭВМ. Терминалы или ЭВМ считаются удаленными по отношению к БД, если требуется применение средств дистанционной связи. Удаленный доступ использует способность БД обслуживать более одного пользователя одновременно (коллективный доступ к БД).

Доступ к данным – предоставление данных пользователю в процессе его работы или принятие от него порции данных посредством последовательности операций поиска, чтения или записи. Вызывается обращением пользователя с запросом к базе данных на языке манипулирования данными. Доступ к данным реализуется либо с помощью выборки или размещения данных непосредственно по их адресу на запоминающем устройстве (прямой доступ к данным), либо с помощью последовательной обработки записей файла (последовательный доступ к данным).

Замок защиты – механизм проверки паролей при обращении к базе данных. Обычно замок защиты бывает реализован в виде значения некоторой переменной или специальной системной процедуры. Замок защиты может учреждаться не уровне отдельных компонент структур данных (для файлов, для отдельных записей файла, для отдельных компонент записей и др.) и ограничивать отдельные действия с данными (чтение, изменение, передачу из схемы в подсхему и т.д.).

Записи поле – наименьшая единица поименованных данных. Может служить для формирования условий поиска записи, а также для указания ее элементов при чтении или модификации.

Запрос информационный – обращение к базе данных, содержащее задание на поиск, чтение в базе данных согласно некоторому условию и выдачу информации пользователю в требуемом виде, возможно, после некоторой обработки. Составляется на языке запросов.

Защита данных – возможность системы управления базой данных контролировать правомочность доступа пользователей к определенным порциям хранимых данных и способы использования этих данных. Механизм защиты данных обычно устраняет также возможность одновременного обновления одной и той же порции данных несколькими пользователями, параллельно обратившимися в базу данных. Для проверки прав программ пользователей на доступ к данным и (или) их обработку обычно вводятся так называемые замки защиты. Замки защиты данных учреждаются администратором базы данных, который сообщает введенные пароли пользователям, имеющим право обращаться к соответствующим данным. При обращении в базу данных пользователь сообщает соответствующие пароли – так называемые ключи защиты – в форме, определенной конкретной СУБД.

Инкапсуляция данных – способ работы с данными в языках программирования, не требующий знания структуры данных при их использовании; определены лишь процедуры, в которых они участвуют.

210