Базы данных. Плещеев в.В.

1. Определение понятия «система управления базой данных» (СУБД). Основные определения и термины: предметная область, таблица, объект (сущность), атрибут (поле), экземпляр (запись) объекта, ключ, словарь базы данных. Администрирование баз данных (АБД) и основные функции АБД.

2. Концептуальная, логическая, внутренняя, внешняя модели данных. Формы записи концептуальных моделей. Физическая и логическая независимость данных.

3. Индексирование таблиц. Определение индекса и его назначение. Типы индексов.

4. Связывание таблиц. Назначение, типы связей и средства установки связей.

5. Основные команды языка запросов SQL с примерами.

6. Распределенная база данных. Определение, основные термины, типы моделей, достоинства и недостатки.

7. Принципы и этапы проектирования и создания баз данных.

8. Нормализация отношений с примерами (1НФ, 2НФ, 3НФ).

9. Жизненный цикл базы данных (ЖЦ БД). Определение, виды моделей ЖЦ БД, достоинства и недостатки.

10. Механизм транзакций и блокировок. Триггеры, хранимые процедуры. Определение и назначение.

1. Определение понятия «система управления базой данных» (СУБД). Основные определения и термины: предметная область, таблица, объект (сущность), атрибут (поле), экземпляр (запись) объекта, ключ, словарь базы данных. Администрирование баз данных (АБД) и основные функции АБД.

База данных (БД)‑ совокупность взаимосвязанных данных.

Система управления базой данных(СУБД)‑ комплекс программных сред­­ств, предназначенный для создания, ведения и использования БД.

По возможностям выделяют две группы СУБД:

1. Полнофункциональные СУБД ‑ наиболее мощные, многопользо­ва­тель­ские, с сис­те­ма­ми защиты, копирования и восстановления данных (Oracle, MicrosoftSQL Server, Informix, DB/2), но более сложные СУБД.

2. Персональные СУБД ‑ с ограниченными возможностями, но более прос­тые в использовании (Access, Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Clarion, DataEase, DataFlex, R: BASE).

Это деление довольно условно, так как персональные СУБД пос­то­ян­но совершенствуются, догоняя полнофункциональные СУБД.

Банк данных (БнД)‑ совокупность БД, СУБД и комплекса техни­чес­ких средств (компьютеры, внешние устройства, устройства связи и др.).

Хранилище (склад) данных (ХД)‑ извлеченные данные из оперативных и архив­ных БД, преобразованные в формат, приемлемый для сложных нерег­ла­мен­ти­рованных запросов и многомерного анализа.

Предметная область базы данных (ПО)‑ организация, подразде­лен­ие, для которого создается БД.

Приложение‑ комплекс программ, автоматизирующий обработку данных для прикладной задачи.

Объект (сущность )- предмет, человек или событие, о ко­то­ром соби­рает­ся и хранится информация.

Экземпляр объекта (кортеж, запись) - единичное значение объекта.

Пример.Объект “СОТРУДНИК”, экземпляр ‑ данные об Иванове И.

Атрибут‑ отдельная характеристика (свойство) объекта.

Домен ‑ область значений одного или нескольких атрибутов.

Порядок (степень)/Мощность отношения (кардинальное число) отно­ше­ния‑ число атрибутов/кортежей в отношении.

Таблица- совокупность записей с фик­сированным числом полей. Таблица (отношение) содержит все экземпляры объекта. Объект, экземпляр объ­ек­та и атрибут со­ответствуют понятиям:таблица, строка (корте­ж от­но­ше­ния) и колонка таблицысоот­вет­ствен­но.

Реко­мен­ду­ет­сяназы­вать атри­бут и сущность существительными в единственном числе, а таблицу ‑ именем объекта во мно­­жест­вен­­ном числе (например, объекту “СОТ­РУД­НИК” со­от­вет­­ствует таб­­лица “СОТРУД­НИ­КИ”).

Ключ - атрибут или группа атрибутов (называемыхключевыми), од­ноз­нач­но определяю­щая экземпляр объекта (за­пись или строку таблицы).

Пример.Атрибуты “Код завода”, “Код изделия”, “Да­та выпуска из­делия” образуютсоставной ключобъекта “ВЫПУСК ИЗДЕЛИЯ”.

Словарь- централизованное хранилище сведений об объ­ектах, данных, взаи­мо­связях, источниках, значениях, форматах представлениях. Словари бывают встроенные (интегрированные) или внешние (автоном­ные).

Встроенный словарь явля­ется частью самой СУБД. Достоинства:высокая степень защиты и контроля данных.Недостаток:ориентация на конкретную СУБД.

Автономный словарь создается отдельно от СУБД специаль­ными па­ке­тами. Достоинства:переносимость в другие СУБД.Недостаток:сла­бый контроль.

Администрация базы данных (АБД)‑ лицо или группа лиц, от­вет­ствен­ная за проектирование и эф­фективное использование БД.

Основные функции АБД:

1. Участие в разработке проекта по созданию БД.

2. Обеспечение целостности БД (копирование, восстановление).

3. Обучение пользователей работе с БД (вход в БД, ввод паролей, работа в нормальной и экстремальной ситуациях и др.).

4. Отслеживание трафика загрузки БД, сбоев, характеристик (время доступа, общее время обработки запросов и т.д.).

5. Реорганизация БД с целью улучшения характеристик базы.

6. Реализация многопользовательского режима работы с БД (пароль­ная защита от несанкционированного доступа, шифрование данных, разде­ле­ние доступа и др.).

2. Концептуальная, логическая, внутренняя, внешняя модели данных. Формы записи концептуальных моделей. Физическая и логическая независимость данных.

Выделяют четыре уровня моделей представления данных в базе:

1. Концептуальная модель (концептуальная схема) - это сово­куп­ность объектов и их взаимосвязей вне зависимости от конкретной СУБД.

2. Логическая модель (логическая схема) - это концептуальная модель в тер­минах конкретной СУБД.

3. Внутренняя модель (физическая схема, физическая модель) - это пред­став­ление данных на внешнем носителе.

4. Подмодель (подсхема, внешняя схема)‑ это представление о базе с точки зрения пользователя таблицы. Эта модель упрощает для пользо­ва­те­ля представление о базе (не нужно знать всю базу, а только ее часть, исполь­зу­емую пользователем) и защищает базу данных от несанкци­они­ро­ван­но­го использования данных за пределами внешней модели.

Такое многоуровневое представление упрощает реализацию, управ­ле­ние и использование таблицы. Проектирование и управление базой ве­дется на каждом уровне представления.

Независимость данных‑ это возможность использования БД без зна­ния внутреннего представления данных и отсутствие необходимости корректировать программы при изменении логической (первый уровень независимости) и физической (второй уровень) моделей базы данных.

Причины стремления к независимости данных: отсутствие пере­прог­раммирования в случае изменения струк­туры БД, упрощение работы поль­зо­вателя, защита от несанкционированного доступа.