- •Банки и базы данных. Модели данных. Системы управления базами данных
- •Введение
- •Система баз данных
- •Файловые системы
- •Структуры файлов
- •Именование файлов
- •Понятие БД и СУБД
- •Система баз данных
- •Понятие СУБД
- •Уровни абстракции в СУБД. Функции абстрактных данных
- •Функции СУБД
- •Экспертные системы и базы знаний
- •Экспертные системы и базы знаний
- •Классификация баз данных
- •1) Классификация БД по модели представления данных:
- •1) Классификация БД по модели представления данных:
- •1) Классификация БД по модели представления данных:
- •1) Классификация БД по модели представления данных:
- •2) Классификация БД по организации хранения данных и обращения к ним :
- •3) Классификация БД по типу хранимой информации:
- •Свойства БД
- •Компоненты СУБД
- •Логическое и физическое описание данных
- •Компоненты банка данных
- •Требования,
- •Компоненты инфологической модели
- •ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ
- •Связи «объект - свойство»
- •Модель сущность-связь
- •Модель сущность-связь
- •Три типа бинарных связей
- •Более сложные элементы модели сущность-связь
- •Более сложные элементы модели сущность-связь
- •Диаграммы сущность- связь
- •Общие характеристики ранних систем
- •Системы, основанные на инвертированных списках
- •Структуры данных на инвертированных списках
- •Манипулирование данными
- •Иерархическая модель
- •Иерархические структуры данных
- •Ограничения целостности в иерархической модели
- •Сетевая модель
- •Сетевые структуры данных
- •Основные достоинства и недостатки ранних СУБД
- •История реляционной модели
- •Недостатки реляционной модели
- •Основные определения
- •Основные определения
- •Эквиваленты
- •Ограничения
- •Ограничения
- •Языки манипулирования данными
- •Получение реляционной схемы из ER-схемы
- •Получение реляционной схемы из ER-схемы
- •Реляционная алгебра
- •Традиционные операции
- •Специальные операции
- •Специальные операции
- •Свойства операций реляционной алгебры
- •Реляционное исчисление
- •Разница между реляционной алгеброй и реляционным исчислением
- •Алгебраическая версия этого запроса
- •Этот же запрос в терминах реляционного исчисления
- •Вывод
- •Зачем нужна нормализация
- •Нормальные формы
- •Нормальные формы
- •Определение
- •Функциональная
- •1-я нормальная форма
- •2-я нормальная форма
- •3-я нормальная форма
- •Нормальная форма Бойса- Кодда
- •4-я нормальная форма
- •5-я нормальная форма
- •Доменно-ключевая нормальная форма
- •История SQL
- •История SQL
- •Некоторые популярные диалекты SQL:
- •Достоинства языка SQL:
- •Синтаксические
- •Соглашения об именах
- •Правила создания идентификаторов
- •Константы
- •Операторы
- •Категории операторов:
- •Арифметические
- •Оператор присваивания
- •Побитовые операторы
- •Операторы сравнения
- •Логические операторы
- •Унарные операторы
- •Приоритет операторов
- •Язык определения данных
- •Типы данных
- •Типы данных
- •Типы данных
- •Создание домена
- •Изменение домена
- •Схема
- •Создание таблицы
- •Параметры
- •Изменение таблицы
- •Изменение таблицы
- •Изменение таблицы
- •Язык манипулирования данными
- •Оператор INSERT
- •Оператор UPDATE
- •Оператор DELETE
- •Оператор SELECT
- •Оператор SELECT
- •Агрегатные функции в SQL
- •Виды агрегатный функций
- •Использование агрегатных функций
- •Выполнение агрегатных функций
- •Группировка для агрегатных функций
- •Использование HAVING
- •Проекция и выборка
- •Декартовое произведение
- •Предварительные
- •Локальная автономия
- •Независимость от центрального узла
- •Непрерывное функционирование
- •Независимость от расположения
- •Независимость от фрагментации
- •Независимость от репликации
- •Обработка распределенных запросов
- •Управление распределенными транзакциями
- •Распространение
- •Распределенные базы данных и Интернет.
- •Системы типа клиент/сервер
- •Серверы баз данных
- •БАЗЫ ДАННЫХ В INTERNET
- •Обзор ПТК данного вида
- •Техническое задание на разработку структур ПТК
- •Требования к ПТК
- •Требования к ПТК
- •Требования к ПТК
- •Эскизный проект структуры ПО ПТК
- •Эксплуатация баз данных. Защита баз данных. Управление транзакциями. Управление параллельным доступом. Заключение.
- •Понятие восстановления системы
- •Понятие транзакции
- •Восстановление
- •Свойства АСИД
- •Восстановление после отказов системы
- •Параллелизм. Проблемы параллелизма
- •Проблема потери результатов обновления
- •Проблема незафиксированной зависимости
- •Проблема несовместимого анализа
- •Понятие блокировки
- •Решение проблем параллелизма
- •Проблема потери результатов обновления
- •Проблема незафиксированной зависимости
- •Проблема незафиксированной зависимости
- •Тупиковые ситуации
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
Ограничения целостности в иерархической модели
Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя. Заметим, что аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну иерархию, не поддерживается
Сетевая модель
Типичным представителем является
Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем. Архитектура системы основана на предложениях Data Base Task Group (DBTG) Комитета по языкам программирования Conference on Data Systems Languages (CODASYL), организации, ответственной за определение языка программирования Кобол. Отчет DBTG был опубликован в 1971г., а в 70-х годах появилось несколько систем, среди которых IDMS.
Сетевые структуры данных
СетевойТип связиподходопределяетсяк организациидляданныхдвух типовявляетсязаписи:
предка•Каждыйи потоэкземкапляр. Экземпляртипа P являетсятипа связипредкомсостоит
асширением иерархизч ского. В ерархических
Сетевая БД состоит набора экземпляров изтолькоструодноготурахв одномэкземпляразаписьэкземпляре-потомоктипадолжназаписиL; иметьпредкав и каждого типа записи и набора экземпляров упорядоченного•Каждыйт чности экземпляродн предка;набораC являетсяэкземпляровсетевойпотомкомструктуретипа незаписи каждого типа связи. потомкаболее,данныхчем.потомокДляв одномданногоможетэкземпляретипаиметьсвязилюбоеL.Lчислос типомпредков.
записи предка P и типом записи потомка C должны
Основные достоинства и недостатки ранних СУБД
Сильные места ранних СУБД:
Развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне;
Возможность построения вручную эффективных прикладных систем;
Возможность экономии памяти за счет разделения подобъектов (в сетевых системах).
Недостатки:
Слишком сложно пользоваться;
Фактически необходимы знания о физической организации;
Прикладные системы зависят от этой организации;
Их логика перегружена деталями организации доступа к БД.
История реляционной модели
Теоретической основой этой модели стала теория отношений, основу которой заложили два логика
— американец Чарльз Содерс Пирс (1839-1914) и
немец Эрнст Шредер (1841-1902).
Эдгар Кодд предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как
отношение – relation.
Недостатки реляционной модели
1.присущая этим системам некоторая ограниченность (прямое следствие простоты) при использовании в так называемых нетрадиционных областях (наиболее распространенными примерами являются системы автоматизации проектирования), в которых требуются предельно сложные структуры данных.
2.невозможность адекватного отражения семантики предметной области. Другими словами, возможности представления знаний о семантической специфике предметной области в реляционных системах очень ограничены. Современные исследования в области постреляционных систем главным образом посвящены именно устранению этих недостатков.
Основные определения
Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа.
Вхождение домена в отношение принято называть атрибутом.
Схема отношения - это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)}
Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения.
Основные определения
Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят "отношение-схема" и "отношение-экземпляр", иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей - телом отношения.
Ключ (key) — это группа из одного или более атрибутов, которая уникальным образом идентифицирует строку.
Эквиваленты
использующиеся в теории реляционных БД
Отношение – Таблица (иногда Файл),
Кортеж – Строка (иногда Запись),
Атрибут – Столбец, Поле.
Реляционная база данных – это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД. Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.
Ограничения
1.Во-первых, значения в ячейках таблицы должны быть одиночными — ни повторяющиеся группы, ни массивы не допускаются
2.Строки имеют фиксированное число полей (столбцов) и значений (множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). Иначе говоря, в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение или ничего.
3.Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы.
