Министерство образования и науки рф Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТОРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Т. В. Корелина
Введение в базы данных
Учебное пособие
Рекомендовано научно-методическим советом Воронежского государственного архитектурно-строительного университета в качестве учебного пособия для студентов специальности 080801 – «Прикладная информатика (в экономике)» и бакалавров направления 230201 – «Информационные системы и технологии»
Воронеж 2012
УДК 681.32 (075.8)
ББК 32.81
К663
|
Рецензенты: кафедра математических методов исследования операций Воронежского государственного университета; А. Н. Зеленина, кан. техн. наук, доцент, Воронежский институт высоких технологий
|
К663 |
Корелина, Т. В. Введение в базы данных: учеб. пособие / Т.В. Корелина; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2012– 162 c.
|
В настоящем учебном пособии рассматриваются теоретические и практические основы построения баз и банков данных: основные компоненты банка данных, этапы проектирования баз данных, модели данных, принципы организации реляционной модели данных и нормализации реляционных отношений, базисные средства манипулирования реляционными отношениями (реляционная алгебра и реляционное исчисление), внутренняя организация СУБД, организация распределенных баз данных и технология клиент/сервер, основы разработки баз данных с использованием средств СУБД Microsoft Access.
Пособие предназначено для студентов вузов, в том числе заочного и дистанционного обучения.
Ил. 47. Табл. 1. Библиогр.: 32 назв.
ISBN 978-5-89040-376-6 |
УДК 681.32 (075.8) ББК 32.81
© Корелина Т.В., 2012 © Воронежский ГАСУ, 2012 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………. |
6 |
1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ …………….. |
7 |
1.1. Процессы в информационной системе …………………… |
8 |
1.2. Этапы развития информационных систем ……………… |
9 |
1.3. Структура информационной системы Типы обеспечивающих подсистем …………………….… |
9 |
1.4. Классификация информационных систем по признаку структурированности задач ………………… |
12 |
1.4.1. Понятие структурированности задач ……………….. |
12 |
1.4.2. Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач … |
13 |
1.4.3. Классификация ИС по характеру использования информации ………………………….. |
14 |
1.4.4. Классификация ИС по сфере применения…………... |
14 |
Контрольные вопросы…………………………………………… |
15 16 |
2. ВВЕДЕНИЕ В СУБД ………………………………………………. |
17 |
2.1. Понятие базы и банка данных ……………………………... |
17 |
2.2. Средства реализации баз данных ………………………… |
19 |
2.2.1. Программные средства банка данных ……………… |
19 |
2.2.2. Языковые средства ………………………………….... |
20 |
2.2.3. Технические и организационно- методические средства ……………………………………… |
21 |
2.2.4. Требования к банкам данных ……………………… |
21 |
2.3. Функции и требования к СУБД …………………………… |
22 |
2.4. Классификация банков данных |
23 |
2.4.1. Классификация баз данных …………………………... |
23 |
2.4.2. Классификация СУБД ……………………………….... |
24 |
2.4.3. Классификация БнД по экономико- организационным признакам ……………………………….. |
24 |
2.5. Концепция централизованного управления данными …… |
25 |
2.6. Трехуровневая архитектура систем баз данных ………… |
28 |
2.7. Пользователи банков данных ……………………………… |
32 |
2.8. Архитектура «клиент/сервер» ……………………………... Контрольные вопросы…………………………………………… |
33 37 |
3. МОДЕЛИ И ТИПЫ ДАННЫХ ……………………………….….. |
38 |
3.1. Иерархическая модель ……………………………………... |
38 |
3.2. Сетевая модель ……………………………………………... |
40 |
3.3. Реляционная модель ………………………………………... |
42 |
3.4. Постреляционная модель …………………………..……… |
42 |
3.5. Многомерная модель ……………………………………….. |
45 |
3.6. Типы данных ………………………………………………... Контрольные вопросы…………………………………………… |
48 49 |
4. применение Баз данных в корпоративных ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ …………………………….. |
50 |
4.1. Корпоративная информационная система ………………... |
50 |
4.2. Контур административного управления ………………….. |
51 |
4.2.1. Наполнение баз данных на примере модуля «Управление персоналом» …………………………… |
51 |
4.3. Контур оперативного управления ………………………… |
54 |
4.3.1. Пример организации модуля «Управление продажами (сбыт)» …………………………………… |
54 |
4.3.2. Базы данных модуля «Автотранспорт» ……………... |
57 |
Контрольные вопросы…………………………………………… |
58 59 |
5. СПРАВОЧНО-ПРАВОВЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ ……………….... |
61 |
5.1. Общая характеристика справочно-правовых баз ………… |
61 |
5.2. Наиболее популярные юридические базы данных ……… |
63 |
5.2.1. База ЮСИС ……………………………………………. |
63 |
5.2.2. Информационно-поисковая система "Кодекс" …….... |
64 |
5.2.3. Справочно-правовая система "Гарант" ……………… |
65 |
5.2.4. Справочно-правовая система «Консультант Плюс» .. |
66 |
5.2.5. Программный комплекс "Эталон" ………………….... Контрольные вопросы…………………………………………………….. |
67 67 |
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
68 |
6.1. Этапы проектирования баз данных. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
68 |
6.2. Инфологическое моделирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
70 |
6.2.1. Компоненты инфологической модели. . . . . . . . . . . . . . |
70 |
6.2.2. Классификация бинарных связей. . . . . . . . . . . . . . . . . . |
71 |
6.2.3. Моделирование локальных представлений. . . . . . . . . . |
72 |
6.2.4. Объединение моделей локальных представлений |
76 |
6.3. Даталогическое проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
79 |
6.4. Проектирование реляционных баз данных . . . . . . . . . . . . . |
81 |
6.5. Нормализация отношений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы…………………………………………… |
84 91 |
7. РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
93 |
7.1. Общие понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
93 |
7.2. Реляционные объекты данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
94 |
7.2.1. Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
94 |
7.2.2. Фундаментальные свойства отношений. . . . . . . . . . . . |
97 |
7.2.3. Виды отношений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
97 |
7.3. Целостность реляционных данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
98 |
7.4. Реляционные операторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
100 |
7.4.1. Реляционная алгебра…………………………………… |
100 |
7.4.2. Реляционное исчисление………………………………. Контрольные вопросы…………………………………………… |
108 112 |
8. ЯЗЫК РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ SQL.. . . . . . . . . . . . . . |
113 |
8.1. Функции и основные возможности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
113 |
8.2. Средства определения схемы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
114 |
8.2.1. Определение таблицы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
114 |
8.2.2. Определение ограничений целостности таблицы. . . . . |
115 |
8.2.3. Определение представлений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
117 |
8.3. Структура запросов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
118 |
8.3.1. Спецификация курсора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
119 |
8.3.2. Оператор выборки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
120 |
8.3.3. Подзапрос. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
120 |
8.3.4. Табличное выражение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
120 |
8.4. Агрегатные функции и результаты запросов . . . . . . . . . . . |
124 |
8.5. Операторы обновления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы…………………………………………… |
126 127 |
9. ВНУТРЕННЯЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РЕЛЯЦИОННЫХ СУБД. . |
128 |
9.1. Хранение отношений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
128 |
9.2. Индексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
132 |
9.3. Журнальная информация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
135 |
9.4. Служебная информация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы…………………………………………… |
136 137 |
10. НАСТОЛЬНЫЕ СУБД ………………………………………… |
138 |
10.1. Общие сведения о настольных СУБД . . . . . . . . . . . . . . . . |
138 |
10.2. Наиболее популярные настольные СУБД. . . . . . . . . . . . . . |
139 |
10.2.1. dBase и Visual dBase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
139 |
10.2.2. Paradox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
142 |
10.2.3. Microsoft FoxPro и Visual FoxPro . . . . . . . . . . . . . . . . . |
143 |
10.2.4. Microsoft Data Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы…………………………………………… |
145 146 |
11. СЕРВЕРНЫЕ СУБД………………………………………………. |
147 |
11.1. Характерные черты современных серверных СУБД . . . . |
147 |
11.2. Наиболее популярные серверные СУБД . . . . . . . . . . . . . . |
150 |
11.2.1.Oracle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
150 |
11.2.2. Microsoft SQL Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
153 |
11.2.3.Sybase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
154 |
11.2.4.Informix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
155 |
11.2.5. DB2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
156 |
Контрольные вопросы ………………………………………… |
158 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
159 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
160 |
ВВЕДЕНИЕ
Использование баз данных и информационных систем становится неотъемлемой составляющей деловой деятельности современного человека и функционирования преуспевающих организаций. В связи с этим большую актуальность приобретает освоение принципов построения и эффективного применения соответствующих технологий и программных продуктов – систем управления базами данных. Цель учебного пособия заключается в систематическом изложении теоретических основ построения баз данных, возможностей современных систем управления базами данных, технологии применения их для разработки и использования информационных систем.
Учебное пособие имеет следующую структуру.
В первой главе дается определение понятия информационная система, рассмотрены этапы развития информационных систем, их структура и классификация по признаку структурированности задач.
Во второй главе дано определение банка данных и охарактеризованы основные его компоненты, приведена классификация банков данных и сформулированы требования, предъявляемые к ним, представлена концепция централизованного управления данными, рассмотрены функции администратора базы данных и архитектура «клиент/сервер».
В третьей главе дается общая характеристика моделей и типов данных. Рассматриваются как классические (иерархическая, сетевая, реляционная), так и постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная модели.
В четвертой главе рассматривается применение баз данных в корпоративных информационных системах, контур административного управления, контур оперативного управления, контур бухгалтерского учета. Подробно рассматриваются способы наполнения баз данных на примере модуля «Управление персоналом».
Пятая глава посвящена справочно-правовым базам данных. Дается их общая характеристика и рассматриваются наиболее популярные юридические базы данных (база ЮСИС, информационно-поисковая система «Кодекс», справочно-правовые системы «Гарант», «Консультант Плюс» и программный комплекс «Эталон»).
Курс «Базы данных» тесно связан с другими дисциплинами, изучающими основы вычислительной техники, программирование, проектирование информационных систем. Особо тесная связь наблюдается с дисциплинами «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации», «Информационные технологии в экономике», «Алгоритмические языки и программирование».
Данное учебное пособие написано в предположении, что студенты владеют соответствующим понятийным аппаратом. Учебное пособие может быть использовано для студентов вузов, в том числе заочной и дистанционной форм обучения, а также для обучения работе с базами данных в качестве конечного пользователя.