
- •1. Определение информации. Основные проблемы, возникающие при хранении информации.
- •2. Отличительные особенности субд как программного продукта. Понятие экземпляра и базы данных.
- •3. Категории пользователей субд. Функциональные требования различных категорий пользователей к субд.
- •4. История развития субд. Особенности не реляционных моделей данных.
- •5. Общая характеристика моделей данных. Основные свойства. Понятие атрибутов, доменов.
- •6. Отношения модели данных. Понятия сущности и связи.
- •7. Ограничение целостности модели данных. Трехуровневая архитектура ansi/sparc.
- •8. Структурные компоненты модели данных в нотации idef1x. Понятия сущность, связь. Типы сущностей и связей.
- •9. Реляционная модель данных. Базовые структурные компоненты реляционной модели данных. Основные свойства.
- •10. Свойства реляционной модели данных. Представление сущности.
- •11. Свойства реляционной модели данных. Представление связи.
- •12. Требования целостности в реляционной модели данных.
- •13. Язык определения данных в реляционной модели данных. Основные возможности. Примеры.
- •14. Типы ограничений целостности, основные типы данных, основные операции реляционной модели данных.
- •15. Проектирование реляционных баз данных. Цели проектирования, основные этапы.
- •16. Проектирование реляционных баз данных. Проблемы обновления, удаления, добавления данных. Типы ограничений целостности.
- •17. Функциональная зависимость. Нормализация отношений. Концепция нормальных форм.
- •18. Первая и вторая нормальные форма. Определение. Аномалии, возникающие при нарушении. Примеры нарушения и нормализации.
- •19. Третья нормальная форма. Нормальная форма Бойса-Кодда. Определение. Аномалии, возникающие при нарушении. Примеры нарушения и нормализации.
- •20. Понятие многозначной зависимости. Примеры.
- •21. Четвертая и пятая нормальные формы. Определение. Аномалии, возникающие при нарушении. Примеры нарушения и нормализации.
- •22. Основные свойства sql, как языка программирования. Отличие от других языков программирования.
- •23. Основы построения sql- запросов. Источники данных запроса. Условия выборки кортежей. Примеры.
- •24. Левые, правые и полные соединения. Функции для работы с null значениями. Выборка уникальных записей. Примеры.
- •25. Использование подзапросов. Типы подзапросов. Примеры.
- •26. Коррелированные подзапросы. Особенности использования in, not in,exists, not exists.
- •27. Теоретико-множественные операции в sql-запросах. Примеры.
- •28. Агрегирующие функции. Группировка кортежей. Примеры.
- •29. Представления. Особенности использования. Примеры.
- •30. Триггеры в Transact sql. Пример реализации триггера.
- •31. Курсоры. Основные функции. Правила применения. Примеры.
- •32. Внутренние структуры данных. Двухуровневая система доступа к данным. Отношения каталогов.
- •33. Методы доступа к данным. Бинарные деревья.
- •34. Методы доступа к данным. Многоходовые деревья.
- •35. Методы доступа к данным. Сбалансированные деревья. Структура, правила следования. Основные свойства.
- •36. Операция вставки элемента в в-дерево. Проблема переполнения, методы решения. Пример.
- •37. Операция удаления элемента из в-дерева. Проблема антипереполнения. Методы решения. Пример
- •42. Индекс на основе битовых карт. Основные свойства.
- •43. Индекс на основе битовых карт. Структура листового блока. Операция добавления элемента.
- •44. Индекс на основе битовых карт. Операция обновления элемента. Блокировка записей.
- •45. Методы доступа к данным. Основные операции выполнения sql-выражения.
- •46. Методы доступа к данным. Типы соединений таблиц.
4. История развития субд. Особенности не реляционных моделей данных.
История
развития СУБД:
Файловые системы: фактически являются предшественниками СУБД. Начало 60-х
Иерархическая БД: Середина 60-хх
Сетевая БД: Середина 60-х гг-начало 70-х. В 1965 на конференции CODASYL создана рабочая группа, которая в 1971 представила отчёт, содержащий 3 компоненты: сетевая схема (организация БД в целом), подсхема (часть БД, как она видится пользователям и приложениям), язык управления данными (включает язык описания данных и язык манипулирования данными).
Реляционная БД: 70г – статья-теория Кодда, 79 – первая коммерческая реализация.
Объектно-ориентированная модель БД: Середина 80-х.
Особенности различных моделей данных:
Иерархическая БД. На рисунке справа. Представляет данные в виде дерева, хранящего данные на различных уровнях. При этом у объекта потомка обязательно один предок. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяется при помощи связи с одним узлом более высокого уровня. Достоинства: эффективное использование памяти ЭВМ; достаточно быстрое выполнение операций над данными; удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией. Недостатки: громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями; сложность понимания для обычного пользователя.
Сетевая БД: Расширение иерархической БД. Фактически, появляется возможность связать любой элемент с любым другим. Есть двунаправленные указатели. БД всё ещё жёстко связана со структурой файлов. Достоинства: как у иерархической + большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей. Недостатки: высокая сложность и жёсткость схемы БД; сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем; ослаблен контроль целостности связей из-за допустимости установления произвольных связей между записями.
Объектно-ориентированная БД: Данные моделируются в виде объектов, каждому из которых свойственны свои атрибуты, методы и классы. Обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.
5. Общая характеристика моделей данных. Основные свойства. Понятие атрибутов, доменов.
Модель данных – это интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации. Модель данных можно рассматривать как сочетание трех указанных ниже компонентов:
Структурная часть, т.е. набор правил, по которым может быть построена база данных.
Управляющая часть, определяющая типы допустимых операций с данными (сюда относятся операции обновления и извлечения данных, а также операции изменения структуры базы данных).
Набор (необязательный) ограничений поддержки целостности данных, гарантирующих корректность используемых данных.
Категории: Сильно типизированные (все данные относятся к конкретным категориям) и слабо типизированные (данные приписываются к той или иной категории в каждом конкретном случае) модели данных. Большинство моделей – сильно типизированные. В таких моделях можно выделить:
Структурные компоненты
категории
свойства категорий
связи между категориями
Определение схемы – совокупность именованных категорий, их свойств и связей между ними.
Пример:
ВОДИТЕЛЬ (Имя, Возраст, Стаж работы) – категория со свойствами.
АВТОМОБИЛЬ (Модель, Гос. номер, Дата приобретения)
УПРАВЛЯЕТ (ВОДИТЕЛЬ, АВТОМОБИЛЬ)
Домены
–
это множества, элементы которых более
или менее однородны.
Домены можно рассматривать как множества,
из которых черпаются значения свойств
семантически значимых объектов. Пример:
для категории СЛУЖАЩИЙ определено
свойство Зарплата
можно определить домен, например,
шестизначных чисел, из которого будут
черпаться значения данного свойства.
Домен представляет собой множество
значений, не имеющих смысловой окраски
(домен шестизначных чисел можно
использовать для абсолютно разных
категорий).
Атрибуты – это именованные домены, представляющие семантически значимые объекты.