- •1.Информационные системы
- •2.Основные понятия теории баз данных
- •2.1.Предметная область
- •2.2.Пользователи информационной системы
- •2.3.Интеграция данных Достоинства интеграции данных
- •Проблемы, связанные с интеграцией данных
- •Функции администратора бд
- •Проектирование и развитие бд
- •3.Архитектура информационной системы
- •4.Сетевые базы данных
- •4.1.Способы упорядочения подчиненных записей
- •4.2.Режим включения подчиненных записей
- •4.3.Режим исключения подчиненных записей
- •4.4.Операции над данными
- •5.Иерархические базы данных
- •5.1.Операции над данными
- •6.Реляционные базы данных
- •6.1.Цели проектирования баз данных
- •6.2.Универсальные отношения
- •6.3.Проблемы, связанные с использованием единственного отношения
- •Проблема вставки.
- •Проблема обновления.
- •Проблема удаления.
- •6.4.Функциональные зависимости
- •6.5.Нормальные формы отношений Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •Третья усиленная форма или нормальная форма Бойса–Кодда (нфбк)
- •6.6.Общая схема проектирования баз данных
- •6.7.Избыточные функциональные зависимости. Правила вывода
- •Правило 1. Избыточные зависимости
- •6.8.Схема проектирования баз данных методом декомпозиции
- •7.Метод проектирования бд «Сущность-связь»
- •7.1.Сущности и связи
- •Диаграмма еr–экземпляров:
- •Д иаграмма er–типа:
- •7.2.Степень связи
- •Правило 1.
- •Правило 2.
- •Правило 3.
- •Правило 4.
- •Правило 5.
- •7.3.Бинарные связи степени m:n.
- •Правило 6.
- •Пример проектирования с использованием связей степенью м:n
- •7.4.Связи более высокого порядка
- •Правило 7
- •Пример проектирования с использованием связей более высокого порядка
- •7.5.Использование ролей
- •Правило 8
- •Пример проектирования с использованием ролей
- •8.Постреляционные базы данных
- •8.1.Ограничения реляционных баз данных.
- •Недостатки реляционных баз данных
- •8.2.Системы управления базами данных следующего поколения
- •Абстрактные типы данных
- •Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения
- •8.3.Ориентация на расширенную реляционную модель
- •Расширенная реляционная модель
- •9.Объектно-ориентированные субд.
- •9.1.Объектно-ориентированная парадигма.
- •Структура:
- •Целостность данных:
- •Средства манипулирования данными:
- •9.2.Анализ эффективности объектно-ориентированных баз данных Преимущества объектно-ориентированных баз данных:
- •Недостатки объектно-ориентированных баз данных:
- •9.3.Стандарт odmg.
- •Объектная модель
- •Язык описания объектов
- •Язык объектных запросов
- •Связывание с оо-языками
- •9.4.Объектные расширения реляционных субд. Язык sql-3.
- •10.Базы знаний
- •10.1.Понятие системы баз знаний.
- •10.2.Структура системы базы знаний Компоненты Системы баз знаний (сбз):
- •Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных
- •10.3.Активные базы данных
- •10.4.Дедуктивные базы данных
- •10.5.Инструментальные средства построения систем баз знаний.
- •11.Язык sql
- •11.1.Стандарт языка доступа к бд
- •11.2.Классификация операторов sql
- •Ddl (data definition language) – операторы определения объектов бд.
- •Insert into (Вставка записей).
- •Update (Редактирование записей).
- •Delete (Удаление записей).
- •Оператор select.
- •Модификатор distinct (предотвращение выборки повторяющихся слов).
- •Order by (упорядочение строк в результате запроса).
- •Использование псевдонимов (alias).
- •11.4.Арифметические выражения.
- •11.5.Групповые функции.
- •Предложение having.
- •11.6.Вложенные запросы.
- •Подзапросы, возвращающие набор значений.
- •Подзапросы, возвращающие значения из нескольких столбцов.
- •Составные запросы с несколькими подзапросами.
- •Синхронизация повторяющихся подзапросов
- •Комбинация нескольких команд Select
- •11.7.Индексы
- •7. Метод проектирования бд «Сущность-связь» 41
- •8. Постреляционные базы данных 75
- •9. Объектно-ориентированные субд. 81
- •10. Базы знаний 87
- •11. Язык sql 93
9.1.Объектно-ориентированная парадигма.
Любая модель данных должна включать три аспекта: структурный, целостный и манипуляционный. Посмотрим, как они реализуются на основе объектно-ориентированная парадигмы программирования:
Структура:
Структура объектной модели описываются с помощью трех ключевых понятий:
Инкапсуляция
Наследование
Полиморфизм
Целостность данных:
Для поддержания целостности объектно-ориентированный подход предлагает использовать следующие средства:
автоматическое поддержание отношений наследования.
возможность объявить некоторые поля данных и методы объекта как "скрытые", не видимые для других объектов; такие поля и методы используются только методами самого объекта.
создание процедур контроля целостности внутри объекта.
Средства манипулирования данными:
К сожалению, в объектно-ориентированном программировании отсутствуют общие средства манипулирования данными, такие как реляционная алгебра или реляционное счисление. Работа с данными ведется с помощью одного из объектно-ориентированных языков программирования общего назначения, обычно это SmallTalk, C++ или Java.
9.2.Анализ эффективности объектно-ориентированных баз данных Преимущества объектно-ориентированных баз данных:
В объектно-ориентированных базах данных, в отличие от реляционных, хранятся не записи, а объекты. ОО-подход представляет более совершенные средства для отображения реального мира, чем реляционная модель:
естественное представление данных. В реляционной модели все отношения принадлежат одному уровню, именно это осложняет преобразование иерархических связей модели "сущность-связь" в реляционную модель. ОО-модель можно рассматривать послойно, на разных уровнях абстракции.
имеется возможность определения новых типов данных и операций с ними.
Недостатки объектно-ориентированных баз данных:
отсутствуют мощные непроцедурные средства извлечения объектов из базы. Все запросы приходится писать на процедурных языках, проблема их оптимизации возлагается на программиста.
вместо чисто декларативных ограничений целостности (типа явного объявления первичных и внешних ключей реляционных таблиц с помощью ключевых слов PRIMARY KEY и REFERENCES) или полудекларативных триггеров для обеспечения внутренней целостности приходится писать процедурный код.
Очевидно, что оба эти недостатка связаны с отсутствием развитых средств манипулирования данными. Эта задача решается двумя способами
Расширение ОО-языков в сторону управления данными (стандарт ODMG)
Добавление объектных свойств в реляционные СУБД (SQL-3, а также так называемые объектно-реляционных СУБД).
9.3.Стандарт odmg.
ODMG (Object Data Management Group) - консорциум поставщиков ООБД и других заинтересованных организаций, созданный в 1991 г. Его задачей является разработка стандарта на хранение объектов в базах данных. В настоящее время опубликована вторая версия стандарта, которую так и называют ODMG 2.0. Рассмотрим кратко основные положения этого документа.
Стандарт на хранение объектов ODMG 2.0 разработан на основе трех существующих стандартов: управление базами данных (SQL), объекты (стандарты OMG – Object Management Group) и стандарты на объектно-ориентированные языки программирования (C++, Smalltalk, Java).
ODMG добавляет возможности взаимодействия с базами данных в объектно-ориентированные языки программирования: определяются средства долговременного хранения объектов и расширяется семантика языка, вносятся операторы управления данными. Стандарт состоит из нескольких частей: