МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

Конспект лекций

по дисциплине «Базы данных»

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для применения в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования",

форма обучения очная и заочная по дисциплине «Базы данных» (протокол № 3 от 7.11.2013 г.)

Ижевск 2013

Рецензент: Мокроусов М.Н., канд. техн. наук, доцент кафедры «автоматизированные системы обработки информации и управления» ИжГТУ

Составители: Соболева Н.В.

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для использования в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования"

форма обучения очная и заочная по дисциплине «Базы данных» (протокол № 3 от 7.11.2013 г.)

Конспект лекций по дисциплине «Базы данных»: учеб.-метод. пособие / сост. Н.В. Соболева. – Ижевск, 2013. – 68 с.

В методических указаниях приводятся требования к содержанию пояснительной записки к курсовой работе, определяются этапы выполнения работы, даются указания по выполнению основных видов работ и написанию разделов пояснительной записки, приводится образец задания на курсовую работу, и даётся список возможных тем.

Указания предназначены для студентов, обучающихся по специальностям 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования" (очная и заочная форма обучения).

© Н.В. Соболева, составление, 2013

© ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение 6

1.1 Базы данных и информационные системы. Основные понятия 6

1.2 Жизненный цикл баз данных 6

2 Обзор СУБД 7

2.1 Функции СУБД 7

2.2 Состояние рынка СУБД 8

2.3 Современные подходы к проектированию архитектуры ИС 9

2.3.1 Локальные ИС 9

2.3.2 ИС в локальных сетях 10

2.3.3 Двухзвенные модели 13

2.5 Монитор транзакций 15

2.6 ИС в Internet и intranet 16

3 Проектирование базы данных на концептуальном уровне 19

3.1 Основные понятия 19

3.2 Задачи моделирования данных 19

3.3 Сущности 19

3.4 Атрибуты 20

3.5 Ключи 21

3.6 Связи 21

3.7 Классы и подклассы 22

3.8 Источники данных для концептуального проектирования 22

3.9 Построение концептуальной схемы 23

4 Проектирование базы данных на логическом уровне 26

4.1 Исходные данные для проектирования 26

4.2 Результаты проектирования 26

4.3 Требования к эксплуатационным характеристикам 26

3.4 Особенности учета требований при проектировании БД 27

3.5 Модели данных логического уровня 27

3.6 Иерархическая модель 28

3.7 Сетевая модель 28

5 Реляционная модель данных 32

5.1 Основные понятия 32

5.2 Целостность реляционной модели 33

5.3 Математическое описание реляционной модели 34

5.4 Реляционная алгебра. Теоретико-множественные операции 35

5.5 Реляционная алгебра. Специальные реляционные операции 35

5.6 Дополнительные реляционные операции 36

5.7 Примеры записи запросов 37

5.8 Реляционное исчисление 38

6 Проектирование реляционной модели 39

6.1 Нормализация модели 39

6.2 Функциональная зависимость 39

6.3 Теоремы о функциональных зависимостях 40

6.4 Нормальные формы отношений 40

6.5 Алгоритм нормализации отношений. Метод декомпозиции 41

7 Проектирование реляционной модели на основе концептуальной модели 44

7.1 Реализация бинарной связи 1:1 44

7.1.1 Связь всюду определённая 44

7.1.2 Связь частичная для одной из сущностей 44

7.1.3 Связь частичная для обеих сущностей 45

7.2 Реализация бинарной связи 1:m 46

7.2.1 Связь всюду определённая для m-связной сущности 46

7.2.2 Связь частичная для m-связной сущности 46

7.3 Бинарная связь n:m 47

7.4 Связи более высокого порядка 47

7.5 Классы и подклассы 48