- •Лекции по курсу «Базы данных» для студентов факультета вычислительной математики и кибернетики кгу
- •Системы управления базами данных, их состав и назначение. Файловые и клиент-серверные субд.
- •2. Типы базы данных. Реляционные, иерархические, сетевые, объектно-ориентированные базы данных.
- •Основные понятия теории баз данных. Поиск данных и пользовательские запросы.
- •4. Проектирование предметной области. Объекты и атрибуты предметной области. Связи между объектами типа 1:1, 1:m, m:n.
- •Первичные ключи и индексы
- •Реляционные отношения между таблицами Отношение один-ко-многим
- •Отношение один-к-одному
- •Отношение многие-ко-многим
- •Оператор переименования атрибутов.
- •Теоретико-множественные операторы:
- •Объединение
- •Пересечение
- •3. Вычитание
- •4. Декартово произведение
- •Специальные реляционные операторы
- •5. Выборка (ограничение, селекция)
- •Проекция
- •6. Соединение
- •7. Деление
- •Примеры использования реляционных операторов
- •Кросс-таблицы.
- •Ключи отношений. Их роль и использование в базах данных.
- •Связи между отношениями. Внешние ключи. Проблема целостности внешних ключей.
- •Функциональные зависимости. Аксиоматическая система функциональных зависимостей. Теорема полноты.
- •1. Аксиоматика функциональных зависимостей Армстронга.
- •Покрытия функциональных зависимостей. Структура неизбыточных покрытий.
- •Нормальные формы баз данных. Первая, вторая и третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса- Кодда.
- •Вторая Нормальная Форма.
- •Отношение сотрудники_отделы
- •Отношение проекты
- •Отношение задания
- •3 Нормальная форма.
- •Отношение сотрудники
- •Отношение отделы
- •Нормализация баз данных. Алгоритм приведения к 3-й нормальной форме с помощью кольцевых зависимостей.
- •Метод «Entity-Relationship». Проектирование структуры баз данных с помощью er-диаграмм. Пример.
- •Физическая организация баз данных.
- •2. Блочный поиск.
- •3. Двоичный поиск.
- •4. Поиск в индексно-последовательном файле.
- •6. Поиск в сбалансированном дереве.
- •7. Перемешивание.
- •8. Комбинация вышеперечисленных способов.
- •Организация баз данных с помощью хеширования. Влияние на эффективность хеширования размеров блока, плотности заполнения и выбора алгоритма хеширования.
- •2. Деление.
- •3. Сдвиг разрядов.
- •4. Преобразование системы исчисления.
- •Язык sql. Команды create, select, insert, alter, update, drop.
- •Простая выборка
- •Использование операторов сравнения
- •Использование in
- •Использование like
- •Выборка с упорядочением
- •Применение агрегатных функций sum, max, min, average в предложении select.
- •Функции без использования фразы group by
- •Фраза group by
- •Использование фразы having
- •19. Организация сложных запросов с помощью команды select.
- •Декартово произведение таблиц
- •Соединение таблицы со своей копией
- •Простые вложенные подзапросы
- •Объединение (union)
- •Организация клиент–серверных бд. Модели технологий «клиент–сервер».
- •Технологии доступа к данным. Система драйверов odbc. Источники данных. Создание dsn-файла.
- •Модели безопасность данных. Мандатный и дискреционный подход к обеспечению безопасности данных. Передача и отзыв привилегий пользователей с помощью предложения grant.
- •26.Безопасность баз данных. Средства защиты бд access.
- •31. Использование внешних данных в Access. Создание страниц доступа к данным и загрузка внешних баз данных. Выполнение sql-запросов к серверу ms sql Server.
- •I. Создание html-страницы доступа к данным
- •II. Загрузка в Access базы данных c сервера и работа с ней.
- •III. Выполнение в Access запросов к внешним таблицам, хранящимся на ms sql Server.
- •Совместная работа Access и ms sql Server, работа с удаленными данными на сервере. Использование утилиты Query Analyzer.
- •Работа с внешними данными с помощью технологии odbc
- •Команды Transact-sql
- •Создание представлений
- •Создание триггеров
- •37. Raid массивы и уровни их организации.
Нормальные формы баз данных. Первая, вторая и третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса- Кодда.
Нормальные формы баз данных – это представление БД в виде, удовлетворяющем некоторым ограничениям. Каждая последующая форма содержит все ограничения предыдущей формы, поэтому система нормальных форм является иерархической.
Определение. Структура отношения r находится в 1 нормальной форме (1НФ), если каждое значение атрибута является атомарным.
Понятие атомарности означает, что значение атрибута является наименьшим (неделимым) элементом информации, участвующим во всех приложениях этой базы данных. Например, значение атрибута «Дата приема на работу», равное ’25.07.2002’, является атомарным до тех пор, пока не требуется вырвать из этой даты год поступления сотрудника на работу или узнать полное число лет работы на текущую дату. Если такие запросы возможны, то следует разбить составной атрибут «Дата приема на работу» на простые атрибуты типа «Год поступления на работу» и т.д.
Вторая Нормальная Форма.
Определение. Отношение R находится во второй нормальной форме (2НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 1НФ и нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного ключа. (Неключевой атрибут - это атрибут, не входящий в состав никакого потенциального ключа).
Замечание. Если потенциальный ключ отношения является простым, то отношение автоматически находится в 2НФ.
Пример.
Н_СОТР |
ФАМ |
Н_ОТД |
ТЕЛ |
Н_ПРО |
ПРОЕКТ |
Н_ЗАДАН |
1 |
Иванов |
1 |
11-22-33 |
1 |
Космос |
1 |
1 |
Иванов |
1 |
11-22-33 |
2 |
Климат |
1 |
2 |
Петров |
1 |
11-22-33 |
1 |
Космос |
2 |
3 |
Сидоров |
2 |
33-22-11 |
1 |
Космос |
3 |
3 |
Сидоров |
2 |
33-22-11 |
2 |
Климат |
2 |
Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ_ПРОЕКТЫ не находится в 2НФ, т.к. есть атрибуты, зависящие от части сложного ключа:
Зависимость атрибутов, характеризующих сотрудника от табельного номера сотрудника является зависимостью от части сложного ключа:
Н_СОТР ФАМ
Н_СОТР Н_ОТД
Н_СОТР ТЕЛ
Зависимость наименования проекта от номера проекта является зависимостью от части сложного ключа:
Н_ПРО ПРОЕКТ
Для того, чтобы устранить зависимость атрибутов от части сложного ключа, нужно произвести декомпозицию отношения на несколько отношений. При этом те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа, выносятся в отдельное отношение.
Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ_ПРОЕКТЫ декомпозируем на три отношения - СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ, ПРОЕКТЫ, ЗАДАНИЯ.
Отношение СОТРУДНИКИ_ОТДЕЛЫ (Н_СОТР, ФАМ, Н_ОТД, ТЕЛ):
Функциональные зависимости:
Зависимость атрибутов, характеризующих сотрудника от табельного номера сотрудника:
Н_СОТР ФАМ
Н_СОТР Н_ОТД
Н_СОТР ТЕЛ
Зависимость номера телефона от номера отдела:
Н_ОТД ТЕЛ
Н_СОТР |
|
||||
ФАМ |
Н_ОТД |
ТЕЛ |
|
||
1 |
Иванов |
1 |
11-22-33 |
||
2 |
Петров |
1 |
11-22-33 |
||
3 |
Сидоров |
2 |
33-22-11 |
||