
- •Базы данных: основные понятия и определения. Требования, предъявляемые к базам данных.
- •Выбор хранимых данных.
- •Реляционная модель данных.
- •Реляционная алгебра.
- •Методология проектирования баз данных. Основные задачи проектирования баз данных.
- •Основные этапы проектирования баз данных.
- •Концептуальное (инфологическое) проектирование бд.
- •Логическое (даталогическое) проектирование бд.
- •Принципы и средства структурного подхода к разработке по.
- •Методология структурного анализа и проектирования sadt.
- •Диаграммы потоков данных: внешние сущности, системы и подсистемы, процессы, хранилища данных, потоки данных. Нотация Гейна – Сарсона.
- •Сравнительный анализ sadt-моделей и диаграмм потоков данных.
- •Функциональные модели, используемые на стадии проектирования.
- •Методология моделирования idef3: составные элементы, объекты ссылок, перекрестки.
- •Подходы к моделированию в базах данных.
- •Анализ предметной области. Описание объектов и их свойств. Связи между элементами моделей данных. Описание сложных объектов.
- •Проблема целостности базы данных.
- •Даталогическое проектирование. Нотация Питера Чена. Нотация idef 1х.
- •Проектирование реляционных баз данных на основе принципов нормализации. Правила технической нормализации.
- •Алгоритм процесса нормализации схем отношений.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Первая, вторая, нормальные формы.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Третья нормальная форма.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Нормальная форма Бойса – Кодда.
- •Разработка реляционных баз данных на основе принципов нормализации.
- •Основные аксиомы Армстронга. Замыкание.
- •Нормальные формы высших порядков.
- •Методологии проектирования.
- •Инфологическое моделирование данных: модель «сущность-связь».
- •Принципы поддержки целостности в реляционной модели данных.
- •Моделирование данных. Метод Баркера.
- •Моделирование данных. Метод idef1x.
- •Case-средство для концептуального моделирования данных на стадии формирования требований к ис – Silverrun.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Первая, вторая, третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса – Кодда.
- •Инструментальные средства моделирования. Проектирование баз данных с использованием са erWin Data Modeler (erWin).
- •Алгоритм перехода от er – модели к реляционной схеме данных.
- •Основные принципы объектно-ориентированного моделирования.
- •Сущность методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования.
- •Язык объектного моделирования uml. Виды диаграмм uml. Последовательность построения диаграмм.
- •Модель прецедентов (вариантов использования, use-cases).
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: стереотипы классов.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: механизм пакетов.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: атрибуты.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: основные и вспомогательные операции.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: типы связей.
- •Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
- •Моделирование поведения системы.
- •Использование диаграммы последовательностей для упорядочивания сообщений во времени.
- •Использование диаграммы кооперации для описания структурной организации объектов.
- •Моделирование физических аспектов функционирования системы с помощью диаграмм развертывания.
- •Особенности построения физической модели базы данных.
- •Ограничения ссылочной целостности.
- •Моделирование процессов обработки данных.
- •Индексирование.
- •Методы совместного доступа к базам данных.
- •Транзакции и блокировки.
- •Типы параллелизма.
- •Вертикальный гибридный
- •Свойства транзакций. Способы завершения транзакций.
- •Проблемы параллельного выполнения транзакций.
- •Методы сериализации транзакций. Механизм блокировок. Типы конфликтов.
- •Если одна транзакция заблокировала данные, то остальные транзакции при обращении к данным обязаны ждать разблокировки
- •Взаимоблокировкой считается ситуация когда транзакции оказываются в режиме ожидания, длящемся бесконечно долго
- •Оптимистическое решение проблемы взаимоблокировок позволяет взаимоблокировке произойти, но затем восстанавливает систему откатывая одну из транзакций, участвующих во взаимоблокировке
- •Правила совместимости захватов. Проблема тупиковых ситуаций и её решение.
- •Уровни изолированности пользователей.
- •Гранулированные синхронизационные захваты.
- •Метод временных меток. Более старая транзакция откатывается при попытке доступа к данным, задействованным более молодой транзакцией
- •Предикатные синхронизационные захваты.
Методология моделирования idef3: составные элементы, объекты ссылок, перекрестки.
Подходы к моделированию в базах данных.
Функциональный подход - принцип движения «от задач», когда известны функции пользователей, для которых создается БД.
Предметный подход - информационные потребности пользователей БД жестко не фиксируются, могут быть многоаспектными и динамичными. В описание предметной области включаются наиболее характерные и наиболее существенные для нее объекты и взаимосвязи. Предметная БД используется при решении разнообразных, заранее не определенных задач.
Отличие структурного и объектно-ориентированного подходов заключается в выборе способа декомпозиции задачи:
структурный подход - за основу принимается функциональная (алгоритмическая) декомпозиция:
объектно-ориентированный подход – объектная декомпозиция.
Анализ предметной области. Описание объектов и их свойств. Связи между элементами моделей данных. Описание сложных объектов.
Анализ предметной области – на этом этапе изучается предметная область, для которой создается база данных, выявляются объекты, связи между ними и их атрибуты.
Подходы к выбору состава и структуры предметной области:
Функциональный подход - принцип движения «от задач», когда известны функции пользователей, для которых создается БД.
Предметный подход - информационные потребности пользователей БД жестко не фиксируются, могут быть многоаспектными и динамичными. В описание предметной области включаются наиболее характерные и наиболее существенные для нее объекты и взаимосвязи. Предметная БД используется при решении разнообразных, заранее не определенных задач.
Отличие структурного и объектно-ориентированного подходов заключается в выборе способа декомпозиции задачи:
структурный подход - за основу принимается функциональная (алгоритмическая) декомпозиция:
объектно-ориентированный подход - объектная декомпозиция.
Связи между элементами моделей определяются на основе анализа предметной области. Виды связей:
одним к одному
один ко многим
многие ко многим.
Каждая связь имеет свои характеристики, такие как тип связи, направление связи и ограничения на связь.
Описание сложных объектов включает в себя определение объектов, которые имеют сложную структуру или связи:
Если объект содержит другие объекты, то его можно описать как составной объект.
Если объект имеет несколько атрибутов, которые могут быть связаны друг с другом, то его можно описать как сложный объект.
Проблема целостности базы данных.
Проблема целостности базы данных возникает, когда данные в базе нарушают правила целостности, установленные для данной базы данных. Эти правила устанавливаются в момент создания базы данных и могут включать следующие элементы:
ограничения на диапазоны значений полей
ограничения на значения полей
ограничения на ввод/изменение данных с помощью триггеров и т.д.
Нарушение правил целостности может привести к ошибкам в работе базы данных и ограничить ее функциональность. Проблема целостности может возникнуть, например, когда при вставке новой записи в базу данных значение, вставляемое в одно из полей, выходит за установленный диапазон допустимых значений. В таком случае произойдет ошибка и запись не будет добавлена в базу данных.