МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"Мати - российский государственный технологический университет имени к.Э. Циолковского"

_____________________________________________________________________

Кафедра "Моделирование систем и информационные технологии"

Курс лекций по дисциплине «базы данных»

Направление подготовки (специальность) 230100.62 Информатика и вычислительная техника

Профиль подготовки 230102.62 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Квалификация (степень) выпускника бакалавр

^{(бакалавр, магистр, специалист)}

Форма обучения очная

^{(очная, очно-заочная)}

Москва 2013

Оглавление

1. Введение 3

1.1. Для чего нужны базы данных 3

1.2. Основные определения 3

2. Классификация БД 4

3. Реляционные БД 7

3.1. Структура таблиц и типы данных 7

3.2. Ключи 7

3.3. Связи 8

3.4. Целостность данных 8

3.5. Поддержание ссылочной целостности 9

3.6. Правила Кодда 10

4. Реляционная алгебра 12

5. SQL – язык структурированных запросов 17

5.1. Создание таблиц 18

5.2. Выборка данных 20

5.3. Объединение таблиц 24

5.4. Добавление данных 26

5.5. Удаление данных 27

5.6. Изменение данных 28

6. Проектирование баз данных 29

6.1. Концептуальное проектирование и построение ER-модели 29

6.2. Логическое проектирование 30

6.3. Физическое проектирование 30

6.4. Нормализация базы данных 31

7. Индексы 34

7.1. Общие сведения 34

7.2. Кластерные индексы 34

7.3. Некластерные индексы 36

7.4. Создание индекса 37

8. Многопользовательский доступ к данным 38

8.1. Технология «клиент-сервер» 38

9. Транзакции 39

9.1. Проблемы параллельного доступа. 40

9.2. Блокировки и уровни изоляции 41

9.3. Грануляция блокировок (уровни блокирования) 42

10. Хранимые процедуры 43

10.1. Понятие хранимой процедуры 43

11. Приложения 47

1. Введение

   1. Для чего нужны базы данных

БД не просто набор данных, а программа, которая должна обеспечивать ваши нужды. Вы – большая компания. База данных должна:

• хранить данные;

• обеспечивать доступ к данным (возможно по сети);

• выполнять поиск данных;

• делать выборки данных;

• выводить отчеты;

• создавать резервные копии и восстанавливать данные;

• разграничивать права пользователей;

• обеспечивать многопользовательский доступ;

• защищать данные;

• обладать пользовательским интерфейсом и интерфейсом администратора.

Программирование баз данных очень актуально и интересно. Для баз данных, в отличие от прикладных программ, нет готовых решений. Каждая новая БД требует свою структуру, новые запросы и т.д.

2. Основные определения

БД (база данных) – Совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в некоторой предметной области.

Пример использования БД: для работы филиалов банка в разных городах необходимо иметь единую базу всех клиентов банка. Еще пример: для управления производственным процессом отдельного участка необходимы сведения о наличии исходных комплектующих и мощностях участка.

СУБД (система управления базами данных) – специальный пакет программ, посредством которого реализуется централизованное управление базой данных и обеспечивается доступ к данным. СУБД обеспечивает выполнение запросов пользователей – просмотр, редактирование, добавление и удаление данных: разграничение прав доступа к информации, резервное копирование и восстановление БД и другие возможности. СУБД не зависит от рабочих программ и операционных систем, с которыми она взаимодействует. Примеры СУБД – MS Access, MS SQL Server, Oracle.

БнД (банк данных) – автоматизированная информационно-справочная система централизованного хранения и коллективного использования данных. В состав банка данных входят одна или несколько баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ.