
- •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
Функции администратора бд
Защита данных от разрушения.
Обеспечение достоверности данных.
Обеспечение коллективного доступа.
Анализ эффективности использования ресурсов БД.
Защита данных от разрушения при сбоях оборудования.
Этот вид защиты чаше всего называется обеспечением физический целостности данных. Основной способ защиты в данном случае - резервирование, т.е. периодическое копирование всех данных.
Защита от некорректных обновлений.
Некоторые обновления данных могут привести к неправильному использованию данных. Такая защита называется логической целостностью данных. Она обеспечивается:
Ограничением доступа пользователя к данным. Отдельным пользователям может быть доступна только часть БД или часть некоторого файла.
При описании данных некоторые методы СУБД позволяют задавать область допустимых значений и, при вводе данных система автоматически проверяет, принадлежит ли вводимое значение допустимой области.
Кроме этого важно контролировать осмысленное сочетание значений данных, эта разновидность логической целостности называется семантической целостностью.
Защита данных от несанкционированного доступа.
Пользователю предоставляется доступ, который ограничен администратором БД за счет назначения привилегий.
Обеспечение коллективного доступа к данным.
Здесь возникают проблемы синхронизации доступа разных пользователей к одним и тем же данным. Проблемы возникают при обновлении данных. Если один пользователь обновляет какие-либо данные, некоторая часть данных должна быть заблокирована, например весь файл или отдельные записи. Для обеспечения корректного коллективного доступа используются алгоритмы типа двойной транзакции или писатель\читатель.
Проектирование и развитие бд
При традиционном подходе проектирования информационных систем (ИС) (локальных приложений) организация БД диктуется потребностями конкретных пользователей, отсюда серия локальных приложений. С переходом к БД возникает новая проблема – разработка структуры данных, определение ограничения целостности и др. проблемы. Со временем БД несомненно потребует развития. Это произойдет в силу неизбежных изменений предметной области, а так же возрастающих потребностей пользователя. Стоимость соответствующих изменений БД во многом определяется качеством проектирования БД, и возможностью использования СУБД. Гибкая система позволяет избежать сложных реконструкции , больших переделок при развитии и модификации информационной системы (ИС).
3.Архитектура информационной системы
С информационной системой работают пользователи различных категорий.
Для конечных пользователей информационная система – это хранилище информации, средство получения ответов на вопросы, возникающие в результате трудовой деятельности.
Для внутренних пользователей информационная система предоставляется в виде программных файлов и файлов данных, которые состоят из блоков, записей, те состоят из полей.
Представление об информационной системе внутренних пользователей так же различно. Прикладные программы оперируют файлами, записями, полями и т.д., системные интересуются внутренним представлением данных, методами физического хранения и способами доступа к данным. Можно сказать, что информационная система (ИС) имеет несколько уровней представления (рис. 3.1):
Начальный уровень. Соответствует представлениям о предметной области конечных пользователей; они называются локальными пользовательскими представлениями.
Инфологический уровень. Он представляет собой интеграцию локальных пользовательских представлений, и соответствует взгляду на предметную среду администратора БД( т.е. как на единое целое). Администратор видит все фрагменты, все возможные связи между ними, в то время как конечный пользователь видит только ограниченные фрагменты предметной области (ПО). Эти два уровня существуют в независимости от того, какая ИС будет создаваться и какая СУБД будет использоваться.
Концептуальный уровень. Соответствует представлению о предметной области администратора БД как о совокупности файлов данных, т.е. отражает логическую организацию хранящихся в ИС данных о предметной области (ПО). Этот уровень очень похож на инфологический, но его отличие состоит в том, что он ориентирован на конкретную СУБД. Описание БД на концептуальном уровне задается на языке описания данных, используемой в СУБД.
Внутренний уровень. Представление данных в памяти ЭВМ, и способы их хранения и способы доступа и т.п. вопросы составляют внутренний уровень.
|
|
|
Рис. 3.1 Уровни представления информационной системы. |