С.А. КОЛПАЩИКОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ методические указания к лабораторным занятиям и курсовому проектированию

Самара Самарский государственный технический университет 2015

Оглавление

Глава 1 Представление данных 6

1.1 Уровни представления данных 6

1.2 Инфологическая модель «сущность-связь» 8

1.2.1 Основные понятия 8

1.2.2 Характеристика связей 8

1.3 Вопросы для самопроверки 9

Глава 2 Реляционные базы данных 10

2.1 Основные понятия 10

2.2 Объекты реляционной структуры 10

2.3 Операции реляционной алгебры 13

2.4 Неопределенные значения 14

2.5 Ограничения целостности 15

2.6 Разработка реляционной базы данных 16

2.6.1 Основные предпосылки 16

2.6.2 Нормализация 17

2.6.3 Нормальные формы 18

2.6.4 Правила нормализации 20

2.6.5 Алгоритм нормализации 23

2.7 Нормализация в примерах. 25

2.8 Заключение 41

2.9 Вопросы для самопроверки 41

Глава 3 Язык структурированных запросов 42

3.1 Основные понятия 42

3.2 Типы данных 43

3.3 Операции над данными и NULL 44

3.4 Выбор данных из базы 45

3.5 Выбор данных из базы – оператор JOIN 53

3.6 Выбор данных из базы – источник данных запрос 55

3.7 Управление структурой базы данных 56

3.7.1 Типы команд управления структурой 56

3.7.2 Типы объектов структуры 56

3.7.3 Создание таблицы 57

3.7.4 Удаление таблицы 59

3.7.5 Создание представления 59

3.7.6 Удаление представления 60

3.7.7 Изменение представления 60

3.7.8 Создание триггера 60

3.7.9 Удаление триггера 65

3.7.10 Изменение триггера 65

3.8 Манипулирование данными 65

3.8.1 Ввод данных 65

3.8.2 Изменение данных 66

3.8.3 Удаление данных 66

3.8.4 Ограничения целостности при манипулировании данными 67

3.9 Пример создания базы данных 68

3.10 Заключение 71

3.11 Вопросы для самопроверки 71

Глава 4 Задание к выполнению лабораторных работ 72

4.1 Лабораторная работа №1. Изучение команды SELECT – простые запросы 72

4.2 Лабораторная работа №2. Изучение команды SELECT – запрос из нескольких источников 78

4.3 Лабораторная работа №3. Разработка структуры базы данных. Первая часть 82

4.4 Лабораторная работа №3. Разработка структуры базы данных. Вторая часть 89

4.5 Лабораторная работа №3. Разработка системы протоколирования операций над данными реляционной таблицы с использованием триггеров 91

4.6 Лабораторная работа №2. Разработка пользовательских функций и процедур 93

4.7 Лабораторная работа №2. Импорт данных 94

Глава 5 Курсовая работа 97 Введение

Современное состояние и тенденции развития систем управления во всех отраслях промышленности, бизнеса и жизнедеятельности человека можно охарактеризовать повсеместным внедрением информационно-управляющих систем. В теории информационных систем их общую структуру описывают набором обеспечивающих подсистем. Среди прочих, в состав информационной системы входит подсистема информационного обеспечения.

Информационное обеспечение — это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

В нормативных документах на разработку автоматизированных систем, устанавливающих требования к видам обеспечения, прописываются общие требования как к системам классификации, кодирования, документооборота, так и к технической их реализации.

Например, ГОСТ 24.104 «Автоматизированные системы управления. Общие требования» [1] в подразделе «требования к информационному обеспечению АСУ» среди прочих устанавливает следующее требование: совокупность информационных массивов АСУ должна быть организована в виде баз данных на машинных носителях.

В предлагаемом пособии будут рассмотрены теоретические и прикладные вопросы разработки баз данных, которые являются неотъемлемой или даже основной частью практически любой современной автоматизированной информационно-управляющей системы.

Понятие база данных не имеет единого общепринятого определения [2, 3, 4]. Однако, можно выделить три составляющие определения базы данных: компьютерная ориентированность данных, логическая структурированность данных и хранение как самих данных, так и описания их структуры.

Понятие база данных в современном его понимании прочно ассоциировано с понятием системы управления базами данных, которое, помимо самих данных, включает в себя еще и задачу управления доступом к ним и их структурой. Такой ассоциации предшествовало эволюционное развитие программно-аппаратных средств информационных систем.

Задача хранения и управления данными с использованием компьютеров появилась не сразу. Первоначально вычислительная техника применялась исключительно по своему прямому назначению – выполнение большого объема численных расчетов. Увеличение емкости и скорости доступа на чтение и запись устройств долговременного хранения информации, а также снижение стоимости этих устройств позволило развить направление баз данных.

Понятие база данных появилось не сразу. Под каждую информационную систему разрабатывалось уникальное программное обеспечение для хранения и обработки данных с использованием файлов. Такие системы обладали всеми присущими специализированным узконаправленным решениям положительными и отрицательными свойствами. Основные из них – это высокая эффективность готовых систем и значительная ресурсоемкость разработки и модификации.

Естественным направлением развития систем стали попытки унификации систем хранения и доступа к данным. В результате, информационные системы фактически разделились на две составляющие: собственно подсистема хранения и управления данными и подсистема пользовательского интерфейса. В настоящий момент эти подсистемы разделены и по используемому для их разработки программному обеспечению.

Современный подход к решению задачи хранения и управления доступом к данным состоит в использовании систем управления базами данных. Система управления базами данных – это комплекс программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования баз данных многими пользователями и скрывающий от конечного пользователя вопросы физического размещения данных в памяти, механизмах доступа к данным, их поиска и т.п.