Оглавление

1. Введение в базы данных 6

1.1. Основные понятия и определения 6

1.2. Современное состояние технологий баз данных 7

1.3. Базы данных 9

1.4. Системы управления базами данных 12

2. Архитектура субд 13

2.1. Трехуровневая архитектура базы данных 13

2.2. Функции СУБД 16

2.3. Языки баз данных 19

2.3.1. Язык определения данных 19

2.3.2. Языки манипулирования данными 19

2.4. Архитектура многопользовательских СУБД 21

2.4.1. Модели двухуровневой технологии "клиент — сервер" 21

2.4.2. Сервер приложений. Трехуровневая модель 25

3. Концепции проектирования бд 26

3.1. Жизненный цикл БД 26

3.1.1. Планирование разработки базы данных 27

3.1.2. Определение требований к системе 28

3.1.3. Сбор и анализ требований пользователей 28

3.1.4. Проектирование базы данных 28

3.1.5. Разработка приложений 30

3.1.6. Реализация 31

3.1.7. Загрузка данных 31

3.1.8. Тестирование 32

3.1.9. Эксплуатация и сопровождение 32

3.2. Концептуальное проектирование 32

3.2.1. Фундаментальные понятия 32

3.2.2. Сущности 33

3.2.3. Атрибуты 34

3.2.4. Ключи 35

3.2.5. Связи между сущностями 35

3.2.6. Супертип и подтип 39

3.3. Пример моделирования локальной ПрО 40

4. Модели данных 44

4.1. Классификация моделей данных 44

4.2. Сетевая модель 45

4.2.1. Структуры данных сетевой модели 46

4.2.2. Преобразование концептуальной модели в сетевую 49

4.2.3. Управляющая часть сетевой модели 49

4.3. Иерархическая модель данных 50

4.3.1. Структурная часть иерархической модели 50

4.3.2. Преобразование концептуальной модели в иерархическую модель данных 51

4.3.3. Управляющая часть иерархической модели 52

5. Реляционная модель данных 53

5.1. История вопроса 53

5.2. Структурная часть реляционной модели 55

5.2.1. Отношение 55

5.2.2. Свойства и виды отношений 57

5.2.3. Реляционные ключи 58

5.3. Обновление отношений 61

5.4. Целостность базы данных 62

6. Проектирование базы данных 64

6.1. Избыточность данных и аномалии обновления в БД 64

6.2. Нормализация отношений 66

6.2.1. Функциональные зависимости 67

6.2.2. Аксиомы вывода 68

6.2.3. Первая нормальная форма 68

6.2.4. Вторая нормальная форма 70

6.2.5. Третья нормальная форма 71

6.2.6. Нормальная форма Бойса — Кодда 72

6.2.7. Четвертая нормальная форма 73

6.2.8. Пятая нормальная форма 74

6.3. Проектирование реляционной базы данных 75

6.2.1. Преобразование сущностей и атрибутов 75

6.2.2. Преобразование бинарных связей 76

6.2.3. Предварительные отношения для бинарных связей типа 1 :1 77

6.2.4. Предварительные отношения для бинарных связей типа 1: N 78

6.2.5. Преобразование связи типа "суперкласс/подкласс" 79

6.2.6. Предварительные отношения для бинарных связей типа М: N 80

6.2.6. Проверка модели с помощью концепций последовательной нормализации 80

6.2.7. Проверка поддержки целостности данных 81

7. Физическая организация данных 81

7.1. Страничная организация данных в СУБД 81

7.2. Индексирование 84

7.2.1. Индексно-прямые файлы 85

7.2.3. Индексно-последовательные файлы 86

7.2.3. Организация индексов в виде Б-деревьев 88

7.2.4. Инвертированные списки 90