Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
uch_pos.docx
Скачиваний:
209
Добавлен:
20.03.2016
Размер:
423.96 Кб
Скачать

204

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ 3

1. Основы построения баз данных 11

1.1. Архитектура системы баз данных 11

1.2. Жизненный цикл базы данных 18

2. Модели представления данных 22

2.1. Классификация моделей данных 22

2.2. Разновидности инфологических моделей данных 27

3. ДатАлогические модели данных 38

3.1. Иерархические модели 38

3.2. Сетевые модели 41

3.3. Реляционные модели 44

3.3.1. Основные понятия реляционной модели 46

3.3.2. Реляционная алгебра 51

3.3.3. Язык запросов по образцу QBE 64

3.3.4. Структурированный язык запросов SQL 73

3.4. Проектирование реляционных баз данных 87

4. Семантическое моделирование 101

4.1. Объектно-ориентированное проектирование 101

4.1.1. Представление объектов 102

4.1.2. Описания классов 103

4.1.3. Атрибуты в ODL 104

4.1.4. Связи в ODL 106

4.1.5. Обратные связи 107

4.1.6. Множественность связей 110

4.1.7. Типы в ODL 114

4.1.8. Проектирование с использованием ODL 117

4.1.9. Подклассы 118

4.1.10. Множественное наследование в ODL 120

4.1.11. Моделирование ограничений 123

4.1.12. Переход от объектно-ориентированной модели 126

к реляционной 126

4.2. Диаграммы "сущность-связь" 127

4.2.1. Компоненты диаграмм "сущность-связь" 128

4.2.2. Множественность E/R-связей 129

4.2.3. Роли в связях 132

4.2.4. Атрибуты связей 134

4.2.5. Конвертирование многосторонних связей в бинарные 136

4.2.6. Проектирование E/R моделей 138

Моделирование ограничений 143

5. Базы данных в сетях 155

5.1. Архитектура "клиент-сервер" 155

5.2. Распределенные базы данных 161

5.3. Базы данных в Интернет 172

6.Современное состояние и 177

Перспективы развития баз данных 177

Заключение 188

библиографический список 190

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 193

Информационные ресурсы Internet 193

приложение 2 195

Словарь терминов 195

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 199

Список сокращений 199

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 203

Темы рефератов 203

Современный этап развития общества характеризуется его глобальной информатизацией и повсеместным использованием средств информационных и коммуникационных технологий. Широкое использование профессионально-ориентированных информационных систем (ИС) становится важнейшим аспектом деятельности специалистов любого профиля. Данная тенденция как нельзя более характерна для сферы сервиса. Основная задача сервиса – удовлетворение потребностей населения. Данная отрасль, основной функцией которой является оказание широкого спектра услуг, является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей, гибко реагирующей на глобальные изменения в жизни общества, к важнейшим из которых относится информатизация всех сфер общества. Традиционные виды деятельности в сфере сервиса, например, торговля или услуги по продаже билетов, в условиях информатизации приобретают новые формы: открываются интернет-магазины, широко используются информационные системы заказа билетов и записи на услуги. В современных условиях все большая доля специалистов, занятых в сервисном обслуживании, приходится на сферу информационного сервиса.

В настоящее время, а тем более в будущем, в условиях широкой информатизации общества все большее распространение будут получать справочные системы, системы информационной поддержки деятельности учреждений, системы поддержки принятия решений, системы автоматизированного учета и контроля, системы автоматизированного проектирования и множество других систем на базе средств информационных и коммуникационных технологий.

Основу функционирования информационных систем составляют базы данных. В широком понимании база данных представляет совокупность сведений о реальных процессах, событиях или явлениях, относящихся к определенной предметной области и организованной таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этой совокупности, как в целом, так и в любой ее части.

Истоки технологий баз данных относятся к началу 60-х годов. К этому времени уже был накоплен некоторый опыт решения задач обработки экономической информации средствами технологий файловых систем, основанных на использовании магнитных лент с последовательным доступом к данным. Появление устройств памяти прямого доступа определило начало становления новых технологий, связанных с созданием, поддержкой и использованием баз данных.

В период 60-х–70-х гг. формируются основы методологии построения баз данных. Существенный вклад в технологии баз данных внесла CODASYL (ассоциация представителей крупнейших поставщиков и пользователей средств вычислительной техники), в отчетах которой был впервые проведен систематический анализ разработанного к тому времени программного инструментария и фактически был предложена обобщенная функциональная модель СУБД, впервые сформулированы концепции многоуровневой архитектуры, функционирования систем управления базами данных общего назначения, концепция схемы базы данных и языка определения данных, основополагающие понятия сетевой модели данных. Дальнейшее формирование архитектурной концепции баз данных было продолжено Рабочей группой ANSI/X3/SPARC (была предложена трехуровневая модель систем баз данных, в значительной степени определившая дальнейшее развитие технологий баз данных).

Одновременно с подходом CODASYL формировался иной подход на основе иерархической структуризации данных, оказавший значительное влияние на разработки иерархических СУБД.

Значительный (в свое время по существу революционный) вклад в развитие теории баз данных был сделан американским математиком Э.Ф. Коддом, разработавшим реляционный подход к базам данных. В настоящее время реляционная модель данных не только не утратила своей актуальности, но и получила дальнейшее развитие благодаря объектным технологиям.

Современные технологии баз данных характеризуются объектным подходом, дальнейшим развитием архитектурных принципов "клиент-сервер" и промежуточного слоя, интеграцией неоднородных информационных ресурсов, расширением сферы применения благодаря использованию CASE-средств и др.

Значимость и масштабы проводимых в настоящее время разработок в области баз данных определяются инвестированием огромных финансовых ресурсов в эту сферу. Важнейшее место при этом отводится совершенствованию системы подготовки квалифицированных кадров, одним из важнейших элементов которой является изучение теории систем баз данных.

Эффективность научной и образовательной работы в этой области во многом определяется качеством и доступностью информационных источников. Из опубликованных фундаментальных изданий можно прежде всего отметить русские переводы знаменитого бестселлера К. Дейта "Введение в системы баз данных", монографию А. Саймона "Стратегические технологии баз данных", "Введение в системы баз данных" Д. Ульмана и Д. Вида и др. Следует также отметить большую актуальность для специалистов, преподавателей и студентов недавно появившегося научно-справочного издания "Энциклопедия технологий баз данных" М.Р. Когаловского. Кроме фундаментальной специальной литературы имеется очень большое количество изданий по различным версиям программных продуктов, предназначенных для работы с базами данных. Оперативным источником информации для широкого круга специалистов в рассматриваемой области информатики являются публикации в ведущих научно-технических журналах, материалы крупных международных конференций, информационные ресурсы Интернет.

Знание основных идей и методов в области проектирования профессионально-ориентированных баз данных, владение навыками разработки и внедрения подобных систем становится важнейшим компонентом системы подготовки специалистов, объектами профессиональной деятельности которых являются информационные процессы, определяемые спецификой предметной области. К специалистам такого направления несомненно относятся информатики (с квалификацией в области), подготовка которых в высших учебных заведениях осуществляется на основе Государственного образовательного стандарта (ГОС) высшего профессионального образования специальности 351400 "Прикладная информатика (по областям)". В соответствии с данным стандартом к числу важнейших задач профессиональной деятельности информатика – специалиста по созданию и внедрению профессионально-ориентированных информационных систем в предметной области относится и разработка баз данных.

Настоящее пособие составлено на основе указанного ГОС (данная дисциплина представлена в блоке общепрофессинальных дисциплин) и содержит систематическое рассмотрение идей, методов, подходов и технологий, используемых при проектировании и практической разработке современных баз данных. При этом необходимо отметить, что выбор в качестве предметной области сферы сервиса, которая по аналогии с ИС также может рассматриваться в широком смысле (выделяют такие виды сервиса как технический, технологический, информационный, транспортно-коммуникационный, социально-культурный), не снижает общности рассматриваемых в пособии средств и методов, а реализуется прежде всего на основе разбора примеров, являющихся специфичными для данной предметной области. Отметим, что в настоящее время все большее распространение получают понятия IT-услуг (ITSM, IT Service Management). Знания и умения, полученные в ходе освоения курса "Базы данных", составляют основу специальной подготовки студентов-информатиков (говоря современным языком, основу ИТ-образования).

Отмеченная широта понятий и методов, относящихся к информационным системам и, в частности, к базам данных, определила задачу выявления предмета изучения дисциплины "Базы данных", определения характера и объема знаний по каждой из тем пособия, а также определения роли и места данного курса в общей системе дисциплин подготовки по специальности "Прикладная информатика в сфере сервиса". Предполагается, что студенты уже обладают достаточным уровнем фундаментальной подготовки в области информатики, информационных и коммуникационных технологий, полученным в ходе изучения других дисциплин ("Информатика и программирование", "Операционные системы, среды и оболочки" и др.). С другой стороны необходимо принимать во внимание, что многие вопросы, связанные с проектированием программных средств и систем (объектно-ориентированный подход, модели данных и др.), носят общий характер и рассматриваются под собственным углом зрения в таких дисциплинах как "Высокоуровневые методы информатики и программирования", "Информационные системы", "Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий".

Пособие состоит из 6 глав, к каждой из которых приведены контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов. Более глубокой проработке учебного материала пособия призвана способствовать работа студентов с литературой, представленной в библиографическом списке, а также с представленными в приложении информационными ресурсами Интернет. Расширению научного кругозора студентов будет способствовать и обсуждение на семинарских занятиях рефератов, тематика которых отражает современные направления развития технологий баз данных (приложение 4).

Авторы считают нужным отметить, что в данном учебном пособии представлены прежде всего теоретические основы построения баз данных. Дальнейшее изучение современных технологий и подходов к разработке баз данных, овладение практическими умениями и навыками работы с современными СУБД для студентов специальности 351400 "Прикладная информатика в сфере сервиса" в Омском государственном институте сервиса предусматривается в рамках практических занятий, при выполнении заданий в ходе производственной практики, в процессе выполнения курсовых проектов.

Сфера возможного практического использования настоящего учебного пособия не ограничивается системой подготовки специалистов по специальности "Прикладная информатика в сфере сервиса". Оно может использоваться как при подготовке информатиков с квалификацией в других предметных областях (информатиков-экономистов, информатиков-менеджеров, информатиков-социологов и т. д.), так и при подготовке специалистов, профессиональная деятельность которых связана с проектированием, разработкой и внедрением баз данных, а также оценкой эффективности использования информационных систем на предприятии. Более того, изучение представленного в пособии материала будет полезно всем, кто планирует использовать базы данных и на уровне пользователя, поскольку эффективность эксплуатации любой системы повышается в случае, если пользователь понимает суть происходящих при этом процессов и владеет знаниями и умениями, необходимыми для ее модификации и совершенствования.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]