- •Вторая часть лекций по базам данных. Модели Данных.
- •2.1. Базы данных, субд, банк данных.
- •1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки.
- •2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).
- •3. Обеспечение логической и физической независимости данных.
- •4. Защита логической целостности базы данных.
- •5. Защита физической целостности.
- •6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.
- •7. Синхронизация работы нескольких пользователей.
- •8. Управление ресурсами среды хранения.
- •9. Поддержка деятельности системного персонала.
- •2.2. Различные модели организации работы пользователей с базой данных
- •2.2.1. Модель с централизованной архитектурой
- •2.2.2. Модель с автономными персональными эвм
- •2.2.3. Модель вычислений с сетью и файловым сервером (архитектура «файл-сервер»)
- •2.2.4. Распределенная модель вычислений (архитектура «клиент – сервер»)
- •2.2.5. Распределенная модель вычислений (Клиент – сервер. Трехзвенная (многозвенная) архитектура)
- •2.3. Концептуальное моделирование базы данных
- •2.3.1. Сложный пример предметной области
- •2.3.2. Способы описания предметной области
- •2.3.3. Описание информационного представления предметной области
- •2.3.4. Описание информационных потребностей пользователя
- •2.3.5. Различные представления о данных в базах данных
- •2.3.6. Построение концептуальной модели
- •2.3.7. Средства автоматизированного проектирования концептуальной модели
- •2.4. Модели данных субд как инструмент представления концептуальной модели
- •2.4.1. Общие представления о модели данных
- •2.4.2. Сетевая модель данных
- •2.4.3. Иерархическая модель данных
- •2.4.4. Реляционная модель данных
- •2.5. Базовые понятия реляционной модели данных
- •2.5.1. Общая характеристика реляционной модели данных
- •1. Типы данных
- •2. Домены
- •3. Отношения, атрибуты, кортежи отношения
- •3. Свойства отношений
- •4. Первая нормальная форма
- •2.5.2. Манипулирование данными в реляционной модели
- •1. Объединение
- •2. Пересечение
- •3. Вычитание
- •4. Декартово произведение
- •5. Выборка (ограничение, селекция)
- •6. Проекция
- •7. Соединение
- •8. Деление
- •3.2.2. 1Нф (Первая Нормальная Форма)
- •3.2.3. Функциональные зависимости
- •3.2.4. 2Нф (Вторая Нормальная Форма)
- •3.2.5. 3Нф (Третья Нормальная Форма)
- •3.2.6. Алгоритм нормализации (приведение к 3нф)
- •3.2.7. Сравнение нормализованных и ненормализованных моделей
- •3.2.8. Нфбк (Нормальная Форма Бойса-Кодда)
- •3.2.9. 4Нф (Четвертая Нормальная Форма)
- •3.2.10. 5Нф (Пятая Нормальная Форма)
- •3.2.11. Продолжение алгоритма нормализации (приведение к 5нф)
- •3.3. Элементы модели "сущность-связь"
- •3.3.1. Основные понятия er-диаграмм
- •3.3.2. Пример разработки простой er-модели
- •3.3.2. Концептуальные и физические er-модели
- •Типы данных
- •Константы
- •Выражения
- •Встроенные функции
- •Отсутствующие значения
- •3.1.2. Простые запросы на выборку
- •Инструкция select
- •Простые запросы
- •Повторяющиеся строки (предикат distinct)
- •Отбор строк (предложение where)
- •Условие отбора
- •Составные условия отбора (операторы or, and, not)
- •Сортировка результатов запроса (предложение order by)
- •Объединение результатов нескольких запросов (оператор union)
- •3.1.3. Многотабличные запросы на выборку (объединения) Простое объединение таблиц (объединение по равенству)
- •Объединение таблиц по неравенству
- •Особенности многотабличных запросов
- •Внутренняя структура объединения таблиц
- •Внешнее объединение таблиц
1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки.
В большинстве современных СУБД база данных представляется в виде совокупности таблиц. Рассматриваемая функция позволяет описать и создать в памяти структуру таблицы, провести начальную загрузку данных в таблицы. Как правило, создание структуры базы данных происходит в режиме диалога. СУБД последовательно запрашивает у пользователя необходимые данные. Надо отметить, что для клиент-серверных СУБД данный диалог представляет собой графический интерфейс пользователя для формирования и выполнения соответствующих операторов языка SQL.
2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).
В MS Access реализация данной функции сводится к созданию и выполнению запросов и форм ввода.
Для клиент-серверных СУБД существуют средства, позволяющие выполнять запросы, и программные средства, позволяющие создавать графический интерфейс пользователя.
Конечно, вовсе не обязательно использовать именно эти программные продукты. В настоящее время любой современный язык программирования имеет средства для доступа к базам данных.
3. Обеспечение логической и физической независимости данных.
Важнейшим свойством СУБД является возможность поддерживать два независимых взгляда на базу данных – взгляд пользователя, воплощаемый в «логическом» представлении данных, и «взгляд» системы – «физическое» представление данных в памяти ЭВМ. Обеспечение логической независимости данных предоставляет возможность изменения (в определенных пределах) «логического» представления базы данных без необходимости изменения физических структур хра-нения данных. Таким образом, изменение «логического» представления данных в прикладных программах не приводит к изменению структур хранения данных. Обеспечение физической независимости данных предоставляет возможность изменять (в определенных пределах) способы организации базы данных в памяти ЭВМ не вызывая необходимости изменения «логического» представления данных. Таким образом, изменение способов организации базы данных не приводит к изменению прикладных программ.
4. Защита логической целостности базы данных.
Основной целью реализации этой функции является повышение достоверности данных в базе данных. Достоверность данных может быть нарушена при их вводе в БД или при неправомерных действиях процедур обработки данных, получающих и заносящих в БД неправильные данные. Для повышения достоверности данных в системе объявляются так называемые ограничения целостности, которые в определенных случаях «отлавливают» неверные данные. Так, во всех современных СУБД проверяется соответствие вводимых данных их типу, описанному при создании структуры. Система не позволит ввести символ в поле числового типа, не позволит ввести недопустимую дату и т.п. В развитых системах ограничения целостности описывает программист, исходя из содержательного смысла задачи, и их проверка осуществляется при каждом обновлении данных.