- •Организация баз данных
- •080504 - Государственное и муниципальное управление
- •1. Введение
- •2. Рабочая программа
- •2.1 Программа и методические указания
- •2.1.2 Проектирование баз данных
- •2.1.3 Реляционные базы данных
- •2.1.4 Язык sql
- •2.1.5 Распределенные системы баз данных
- •2.2 Темы лабораторных занятий.
- •4 Семестр
- •5 Семестр
- •2.3 Темы контрольных работ
- •3. Задания на лабораторные работы.
- •3.1 Лабораторная работа № 1.
- •3.2 Лабораторная работа № 2.
- •3.3 Лабораторная работа № 3.
- •3.4 Лабораторная работа № 4.
- •3.5 Лабораторная работа № 5.
- •4. Методические указания к курсовой работе
- •4.1 Общие требования к курсовой работе
- •4.2 Построение пояснительной записки
- •4.3 Оценка курсовой работы
- •5. Учебно-методические материалы по дисциплине.
- •5.1 Литература.
- •5.2 Прочие учебно-методические материалы
- •Приложение а
- •Приложение б
2.1.3 Реляционные базы данных
В настоящее время реляционные БД получили наибольшее распространение. Технология реляционных БД обеспечивает относительно простыми средствами представления данных и манипулирования ими. Для нее существует строгое теоретическое обоснование [1,3,4].
Реляционная теория состоит из трех основных разделов: структуры данных, манипулирование данными и целостность данных.
Основной структурной единицей является двухмерное отношение (таблица). Диапазон значений, которое может принимать атрибут отношения (столбец), называется доменом. Целостность БД основывается на концепции ключей и правил ссылочной целостности. В реляционной БД существует три типа ключей: возможный, первичный и внешний. Понятие ссылочной целостности относится к использованию внешних ключей.
Доступ к данным осуществляется с помощью набора операций реляционной алгебры. Пять основных операций: выборка, проекция, декартово произведение, объединение и вычитание. И три производных: соединение, пересечение, деление.
Вопросы для самопроверки:
1) Опишите основные свойства реляционных баз данных.
2) Приведите примеры выполнения основных операций реляционной алгебры.
3) Дайте объяснение терминам «минимально реляционная», «реляционно полная» и «полностью реляционная».
4) В чем заключается целостность реляционной БД.
2.1.4 Проектирование реляционных баз данных
Первоначально нормализация была предложена в качестве методологии проектирования реляционных баз данных. Но ее семантические возможности достаточно ограничены. Существует только одно семантическое понятие – функциональная зависимость. ER-модели используют простую и понятную форму моделирования с применением диаграмм и имеют более мощные семантические возможности, чем модели нормализации [1,3,4].
С помощью ограниченного числа шагов модель сущность-связь можно преобразовать в реляционную БД. А что бы привести отношение к нормальной форме, необходимо выявить существующие в нем функциональные зависимости. Нормализация – это процесс, позволяющий гарантировать эффективность структур данных.
Доказано, что реляционная БД эффективна, если все ее отношения находятся как минимум в третьей нормальной форме, а предпочтительнее в нормальной форме Бойса-Кодда.
Вопросы для самопроверки:
1) Приведите примеры отношений во всех нормальных формах.
2) Опишите алгоритм приведения отношения к нормальной форме Бойса-Кодда.
3) Охарактеризуйте этапы преобразования ER-модели в реляционную.
2.1.4 Язык sql
Стандартным языком реляционных систем является SQL. Это декларативный язык. В отличии от процедурных языков в SQL составляется описание данных, которые необходимо извлечь посредством оператора [1,2,4,5].
Язык SQL можно использовать не только для извлечения данных. Это функционально полный язык баз данных. С его помощью можно создавать базы данных и обеспечивать их безопасность. Существует три раздела операторов SQL.
-
Язык определения данных. Команды этого раздела определяют содержимое реляционной БД в виде таблиц и представлений (View). Таблица – это эквивалент базового отношения. Оператор определения таблицы представляет собой выражение, задающее атрибуты (столбцы) таблицы. Представления задаются с помощью операторов языка манипулирования данными, которые указывают содержимое этих представлений.
-
Язык манипулирования данными. Используется для вставки, извлечения, обновления и удаления данных, содержащиеся в таблицах и представлениях.
-
Язык управления данными. Этот раздел предназначен для управления доступом к таблицам и представлениям.
Кроме реляционных операторов в SQL присутствуют функции агрегирования, которые помогают обрабатывать хранящиеся в таблицах данные.
Вопросы для самопроверки:
-
Создайте простую реляционную базу данных с помощью SQL.
-
Опишите синтаксис оператора SELECT
-
Выполните модификацию данных с использованием операторов INSERT, UPDATE, DELETE