- •1.Традиционные файловые системы
- •1.1.Подход, используемый в файловых системах
- •2.Системы с базами данных
- •2.1.База данных
- •2.2.Система управления базами данных ─ субд
- •2.3.Разработка базы данных смена парадигмы
- •3.Преимущества и недостатки субд
- •4.Модели данных
- •4.1.Объектные модели данных
- •4.2.Модели данных на основе записей
- •4.2.1 Иерархическая модель данных
- •4.2.2 Сетевая модель данных
- •4.2.3 Реляционная модель данных
- •4.2.4 Свойства отношений
- •4.2.5 Реляционная целостность
- •Целостность сущностей
- •Ссылочная целостность
- •Корпоративные ограничения целостности.
- •5.Функции субд
- •6.Компоненты субд
- •7.Системные каталоги
- •8.Инструкции sql
- •8.1.Имена
- •8.2.Имена таблиц
- •8.3.Имена столбцов
- •8.4.Типы данных
- •8.5.Константы
- •9.Инструкция select
- •9.1.Предложение select
- •9.2.Предложение from
- •9.3.Результаты запроса на выборку
- •9.4.Простые запросы
- •9.5.Вычисляемые столбцы
- •9.6.Выборка всех столбцов
- •9.7.Повторяющиеся строки
- •9.8.Отбор строк (предложение where)
- •9.8.1 Сравнение
- •9.8.2 Проверка на принадлежность значений (оператор between and)
- •9.8.3 Проверка на членство в множестве (оператор in)
- •9.8.4 Проверка на соответствие шаблону (оператор like)
- •10.Запросы с объединением таблиц
- •10.1.Производительность при обработке многотабличных запросов
- •11.Статистические (агрегатные) функции
- •12.Запросы с группировкой (предложение group by)
- •12.1.Условие отбора групп (предложение having)
- •13.Подчиненные запросы (подзапросы)
- •13.1.Условия отбора в подчиненном запросе
- •13.1.1 Проверка на существование (предикат exists)
- •13.1.2 Многократное сравнение (предикаты any и all)
- •Предикат any
- •Предикат all
- •13.1.3 Уровни вложенности запросов
- •14.Представления
- •14.1.Создание представлений
- •14.2.Как субд работает с представлениями
- •14.3.Преимущества представлений
- •14.4.Недостатки представлений
- •14.5.Обновление представлений
- •14.6.Контроль над обновлением представлений (предложение with check option)
- •15.Добавление новых данных
- •15.1.Однострочная инструкция insert
- •15.2.Добавление значений null
- •15.3.Добавление всех столбцов
- •15.4.Многострочная инструкция insert
- •16.Удаление существующих данных
- •16.1.Удаление всех строк
- •16.2.Инструкция delete с подчиненным запросом
- •17.Обновление существующих данных
- •17.1.Обновление всех строк
- •17.2.Инструкции update с подчиненным запросом
- •18.Условия целостности данных
- •18.1.Обязательное наличие данных
- •18.2.Условия на значения
- •18.3.Целостность таблиц (сущностей)
- •18.4.Проблемы, связанные со ссылочной целостностью
- •18.5.Правила удаления и обновления
- •18.6.Каскадные удаления
- •18.7.Ссылочные циклы
- •19.Язык определения данных
- •19.1.Создание базы данных
- •19.2.Создание таблиц (инструкция create table)
- •19.2.1 Определения столбцов
- •19.2.2 Определение первичного и внешнего ключей
- •19.2.3 Условия уникальности и ограничения на значения столбцов
- •19.3.Удаление таблицы (инструкция drop table)
- •19.4.Изменение определения таблицы (инструкция alter table)
- •19.4.1 Добавление и удаление столбца
- •19.4.2 Изменение первичных и внешних ключей
- •20.Псевдонимы таблиц (инструкции create / drop synonym)
- •21.Индексы (инструкции create/drop index)
- •22.Транзакции
- •22.1.Инструкции commit и rollback
- •22.2.Модель транзакции в стандарте ansi/iso
- •22.3.Журнал транзакций
- •22.4.Транзакции и работа в многопользовательском режиме
- •22.4.1 Проблема пропавшего обновления
- •22.4.2 Проблема промежуточных данных
- •22.4.3 Проблема несогласованных данных
- •22.4.4 Проблема строк – призраков
- •22.5.Параллельные транзакции
- •22.6.Блокировка
- •22.6.1 Уровни блокировки
- •22.6.2 Жесткая и нежесткая блокировки
- •22.6.3 Тупиковые ситуации
- •22.6.4 Явная блокировка
- •23.Принципы защиты данных, применяемые в sql
- •23.1.Пользователи
- •23.1.1 Аутентификация пользователей
- •23.2.Защищаемые объекты
- •23.3.Привилегии
- •23.3.1 Работа с привилегиями при помощи ролей
- •23.3.2 Роли, определяемые пользователями
- •23.3.3 Разрешение и запрещение ролей
- •23.3.4 Предоставление привилегий (инструкция grant)
- •23.3.5 Передача привилегий (предложение with grant option)
- •23.3.6 Отмена привилегий (инструкция revoke)
- •Инструкция revoke и право предоставления привилегий
- •24.Программирование сервера баз данныхoracle посредством pl/sql
- •24.1.Блоки
- •24.2.Комментарии
- •24.3.Объявления
- •24.3.1 Переменные и константы
- •24.3.2 Подтипы, определяемые пользователями
- •24.3.3 Составные типы, определяемые пользователями
- •Вложенные таблицы
- •Изменяемые массивы
- •24.3.4 Атрибуты
- •24.3.5 Особые замечания относительно вложенных таблиц и изменяемых массивов
- •Инициализация вложенных таблиц и изменяемых массивов
- •Использование методов сборных конструкций со вложенными таблицами и с изменяемыми массивами
- •24.3.6 Курсоры, курсорные типы и курсорные переменные
- •Курсорные типы и переменные
- •24.4.Функциональные возможности программ
- •24.4.1 Управление выполнением программ
- •Условное управление
- •Итерационное управление
- •24.4.2 Взаимодействие с базами данных
- •Стандартный dml
- •Работа с курсорами
- •Работа с курсорными переменными
- •24.4.3 Обработка исключительных ситуаций
- •24.5.Типы программ pl/sql
- •24.5.1 Анонимные блоки
- •24.5.2 Хранимые процедуры и функции
- •Создание процедур
- •Создание функций
- •Вызов процедур и функций
- •Управление блоками в sql*Plus
- •24.5.3 Модули
- •Использование объектов модуля
- •24.5.4 Триггеры баз данных
- •24.6.Служебные модули oracle
- •24.6.1 Модуль dbms_output
- •24.6.2 Динамический sql
- •Модуль dbms_sql
- •Использование dbms_sql
- •24.6.3 Файловый ввод/вывод (модуль utl_file)
- •Безопасность
- •Безопасность базы данных
- •Безопасность операционной системы
- •Исключительные ситуации, устанавливаемые в utl_file
- •Открытие и закрытие файлов
- •Файловый вывод
- •Файловый ввод
- •24.6.4 Взаимодействие между соединениями (модуль dbms_pipe)
- •Посылка сообщений
- •Получение сообщений
- •Создание программных каналов и управление ими
- •Программные каналы
- •Общие и частные каналы
- •Привилегии и безопастность
- •Установление протокола связи
- •Форматирование сообщений
- •Адресация данных
- •25.Создание приложений баз данных средствами odbc
- •25.1.Архитектура odbc
- •25.2.Коды возврата
- •25.3.Основной алгоритм программ odbc
- •25.4.Функции инициализации и завершения
- •25.5.Выполнение операторов
- •25.5.1 Функции управления каталогом
- •25.5.2 Непосредственное выполнение
- •25.5.3 Подготавливаемое выполнение
- •Использование параметров при выполнении.
- •25.6.Выборка результатов.
- •25.6.1 Выборка информации о результирующем множестве
- •25.6.2 Базовые функции выборки данных
- •25.7. Подробный алгоритм использования odbc в прикладных программах
2.3.Разработка базы данных смена парадигмы
Данные в базе данных обладают некоторой структурой, которая определяется во время ее проектирования. Однако сам процесс проектирования может оказаться чрезвычайно сложным. Для создания системы, которая удовлетворяла бы информационным потребностям некоторой организации, необходимо использовать подход, совершенно отличающийся от методов разработки обычных файловых систем, в которых вся работа заключается в разработке приложений, удовлетворяющих нуждам отдельных подразделений. Для успешной реализации системы на основе базы данных необходимо подумать, прежде всего, о данных и лишь потом о приложениях. Такая смена подхода вполне может расцениваться как смена парадигмы.
3.Преимущества и недостатки субд
ПРЕИМУЩЕСТВА:
Контроль избыточности данных
При использовании базы данных, в отличие от традиционных файловых систем, предпринимается попытка исключить избыточность данных за счет интеграции файлов, чтобы избежать хранения нескольких копий одного и того же элемента информации.
Непротиворечивость данных
Устранение избыточности данных или контроль над ней позволяет сократить риск возникновения противоречивых состояний. Если элемент данных хранится в базе только в одном экземпляре, то для изменения его значения требуется выполнить только одну операцию обновления, причем новое значение станет доступным сразу всем пользователям базы данных.
Совместное использование данных
База данных принадлежит всей организации в целом и может совместно использоваться всеми зарегистрированными пользователями. При такой организации большее количество пользователей может работать с большим объемом информации.
Поддержка целостности данных
Целостность базы данных означает корректность хранимых в ней данных. Целостность обычно описывается с помощью ограничений, т.е. правил поддержки корректности, которые не должны нарушаться в базе данных. Так, ограничение может гласить, что зарплата сотрудников не должна превышать 10000$ в год или же, что в записи данных о сотруднике номер отделения, в котором он работает, должен соответствовать реально соответствующему отделению компании.
Повышенная безопасность
Безопасность базы данных заключается в защите данных от несанкционированного доступа со стороны пользователей. Без привлечения соответствующих мер безопасности интегрированные данные становятся более уязвимыми, чем данные в файловой системе. Система обеспечения безопасности может быть выражена в форме учетных имен и паролей для идентификации пользователей. Доступ к данным со стороны зарегистрированного пользователя может быть ограничен только некоторыми операциями. Например, администратору базы данных может быть предоставлено право доступа ко всем данным в базе, менеджеру отделения компании ко всем данным, которые относятся к его отделению, а рядовому сотруднику – ишь к данным, которые необходимы для исполнения его служебных обязанностей, в результате чего он не будет иметь доступа к конфиденциальным данным, например, о зарплате сотрудников.
Повышение эффективности с ростом масштабов системы
Комбинируя все рабочие данные в одной базе данных и создавая набор приложений, которые работают с одним источником данных, можно добиться существенной экономии средств. В этом случае бюджет, который обычно выделяется каждому отделу для разработки и поддержки их собственных файловых систем, можно объединить с бюджетами других отделов, что позволит добиться повышения эффективности при росте масштабов системы.
Повышение доступности данных и их готовности к работе
Данные, которые пересекают границы отделов, в результате интеграции становятся непосредственно доступными конечным пользователям. Во многих СУБД предусмотрены языки запросов, которые позволяют пользователям задавать непредусмотренные ранее запросы и почти немедленно получать требуемую информацию на своих терминалах, не прибегая к помощи программиста, который для извлечения этой информации из базы данных должен был бы создать специальное программное обеспечение.
Улучшение показателей производительности
На базовом уровне СУБД обеспечивает все низкоуровневые процедуры работы с файлами, которую обычно выполняют приложения. Наличие этих процедур позволяет программисту сконцентрироваться на разработке более специальных, необходимых пользователям функций, не заботясь о подробностях их воплощения на более низком уровне.
Упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных
В СУБД в отличие от файловых систем, описания данных отделены от приложений, а потому приложения защищены от изменений в описаниях данных.
Улучшенное управление параллельностью
В файловых системах при одновременном доступе к одному и тому же файлу двух пользователей может возникнуть конфликт двух запросов, результатом которого будет потеря информации или утрата ее целостности. В свою очередь в СУБД предусмотрена возможность параллельного доступа к базе и гарантируется отсутствие подобных проблем.
Развитые службы резервного копирования и восстановления
Ответственность за обеспечение защиты данных от сбоев аппаратного и программного обеспечения в файловых системах возлагается на пользователя. В современных СУБД предусмотрены средства сокращения объема потерь от возникновения различных сбоев.
НЕДОСТАТКИ:
Сложность
Размер
Стоимость
Затраты на преобразование
В некоторых ситуациях стоимость СУБД и дополнительного программного обеспечения может оказаться несущественной по сравнению со стоимостью преобразования существующих приложений для работы с новой СУБД . Эти затраты также включают стоимость подготовки персонала для работы с новой системой, а также оплату услуг специалистов, которые будут оказывать помощь в преобразовании и запуске новой системы.
Производительность
Обычно файловая система создается для некоторых специализированных приложений, а потому ее производительность может быть весьма высока. Однако СУБД предназначены для решения более общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений. В результате многие приложения будут работать в новой среде не так быстро как прежде.
Более серьезные последствия при выходе системы из строя
Централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Поскольку работа всех пользователей и приложений зависит от готовности к работе СУБД, выход из строя одного из ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.
