Лекция 1
15 февраля 2012 г.
1:37
Данные как ресурс
Управление функционированием любой организации основано на использовании ресурсов: финансы, материалы, кадры. Это управление осуществляется с учетом 4х составляющих:
Определение свойств ресурсов.
Наличие хранилища информации о ресурсе. В этих хранилищах отображ. наимен-е рес. и кол-венные хар-ки св-в.
Управляющ. лицо рес. (менеджер рес.)
Спектр (совок-ть) стандартных процедур, работы с рес.
К основным процедурам можно отнести:
планир-е рес.
обеспеч-е хран-я
перемещ-е рес.
правильное и эффективное потребл-е
интегрированное использование
Финансы.
Свойства:
источники поступл-я
адресат (на что тратятся)
кол-венные хар-ки (сколько тратятся)
Хранилища: бухгалтерские книги
Управляющее лицо: глав. бух.
Материальные рес.
Свойства:
наличие (номенклатура)
поставщики
потребители
кол-во
Хранилище: интвентарные книги
Управляющ. лицо: зав. складом
Кадры. Людские рес.
Свойства:
данные о кадрах
Хранилище: картотека
Управляющ. лицо: начальник отдела кадров
С появлением ЭВМ возникло естеств. желание автоматизировать выполнение процедур управления рес. Д/этого необх. в рамках ЭВМ создать соотв. хранилище сведений о рес.
Д/создания хранилища необх. создание внеш. памяти.
По-настоящему серьезная раб. по созданию электрон. хранилищ началась с создания магнит. дисков, поскольку магнит. диски - это устр-во с прямым методом доступа. С появл-ем внеш. памяти стало возможно стандартизировать структуру хранилищ д/рес. Т.е. в не завис-ти от вида рес. эл. хранилище имеет единую структуру.
С появлением эл. хранилищ появилась возм-ть рассм. данные о рес. как самоятоятельный рес.
Менеджером эл. рес. явл. админ.
В рез-те появилась возм-ть программно реализовать соотв. процедуры.
Лекция 2
22 Февраля 2012 г.
14:42
Недостатки файловой системы:
Высокая степень дублирования данных.
Сокрытие структуры файла либо в программе, либо в голове разработчика.
Сложности в синхронизации файлов при изменении их содержимого.
Для возможности автоматической синхронизации необходимо создать комплекс программ-связок, автоматизирующих этот процесс. Для таких систем создавались библиотеки специальных вспомогательных программ. Наличие комплекса вспомогательных программ определяет момент перехода от файловых систем к СУБД. И окончательный переход от файлов к БД произошел когда описание структуры файлов из описания программ были перенесены во внешние структуры.
Есть независимые структуры, в которых хранятся описание данных и есть комплексы программ, которые на основании содержимого этих структур автоматически синхронизируют изменения содержимого файла. Заметим, что в рамках СУБД приложению не нужно напрямую обращаться к содержимому файла. Достаточно лишь сделать вопрос к СУБД на получение необходимых данных.
Структура программ при использовании БД:
СУБД предоставляет получить нужные данные требуемых форматов.
Под БД можно понимать совокупность автоматизированных данных, предназначенных для удовлетворения нужд различных категорий пользователей, т.е. предназначенных для интегрированного использования.
Лекция 3
29 Февраля 2012 г.
14:28
1 ключевой момент
2 ключевой момент - наличие связи между объектами
Понятие модели
Единственным способом изучения систем является их моделирование.
Модель - системное представление оригинала.
Модель отображения оригинала. Модель дб адекватно отображать предметную область. В каждый момент времени предметная область находится в каком-то состоянии - текущее состояние. Это состояние определяется значениями хар-к всех выделенных объектов и конкретными хар-ками связей. Поскольку модель есть адекватное представление системы с изменением текущего состояния предметной области должна меняться и модель.
Модель - есть система.
Классификация модели:
Абстрактные и реальные модели. Абстрактная модель является результатом мыслительной деятельности (#математические модели).
Реальные модели
Виды связей между моделями.
Функциональная модель. Определяются связи с внешним миром. Определяют цель существования.
Структурная модель
Под формальной структурой будем понимать совокупность взаимосвязанных функциональных элементов. Совокупности необходимо и достаточно для достижения системы требуемых целей. Под связью или отношением будем понимать упорядоченную пару элементов.
По типу связей выделяют следующие отношения:
Направленные (→):
односторонние →
двусторонние ↔:
равноправные ↔
неравноправные ↔→
Ненаправленные (−)
Между двумя типами объектов А и В различают следующие основные типы структурных связей, важные, для теории БД:
1:1. Между двумя типами объектов А и В существует связь 1:1, если одному экземпляру объектов типа А соответствует один и только один экземпляр объектов типа В.
1:многим. Одному экземпляру объектов типа А соотвествует 1,2 или более объектов типа В.
много:1.
много:много.
Модель предметной области - это
Структурная модель. Эта модель дб корректной, т.е. значения свойств объекта в некоторых случаях должна отвечать определенным условиям.
Совокупность ограничения целостности.
Понятие модели данных
Поведение объектов системы определяется набором возможных операций над свойствами объектов. Совокупность модели предметной области и набора возможных операций или функций над объектами определяет модель данных. С точки зрения БД как модели предметной области, набор возможных операций над объектами, хранящимися в базе определяют СУБД. С другой стороны, часто говорят о модели данных как о результате моделирования предметной области. Часто эту модель называют моделью БД. Современное название результатов моделирования - схема БД.
Понятие о банке данных
БД является ядром более общего понятия - банка данных. Под банком данных можно понимать систему языковых, алгоритмических, программных, технических и организационных средств, обеспечивающих создание, хранение и использование коллективных данных, хранящихся в виде одной или нескольких БД.
Лекция 6
21 марта 2012 г.
1:58
Лекция 10
18 апреля 2012 г.
14:33
СУБД обеспечивает независимость данных, кот. рассм. в 2х аспектах:
Логич. независимость. Означает, что любые изменения в концептуальной (логич.) сх. не должны повлечь изменений внеш. схем, т.е. запросов в приложениях.
Физ. независ-ть. Никакие изменения физ. сх., т.е. организации данных во внеш. памяти не должны повлечь изменения концептуальной сх.
Типовая организация СУБД и упрощенная сх. раб.
Перечень функций, выполняем. СУБД опред. основной состав компонентов СУБД. Люб. совр. СУБД вкл. след. блоки:
Ядро СУБД - основной управляющий блок.
Компилятор SQL. Строит машин. программу, реализующ. запросы. Осн. проблема работы компилятора связана с тем, что SQL не явл. процедурным языком (языком программирования). В запросе на SQL указ. что нужно найти в виде формализованного высказывания. Компилятор по описанию запроса должен построить программу (последовательность операция реляцион. алгебры).
Подсистема времени выполнения. Поскольку запрос - это не программа, то можно этот запрос построить разными программами. Самое гл. - прогр. дб оптимальной по быстродействию. Компилятор должен уметь анализировать и оптимизировать запросы. Д/этого запрос дб переведен на некоторый формальный, промежуточный язык СУБД. При такой сист. компилятор строит оптимальную программу на внутреннем языке, а подсистема времени выполнения реализует программу на внутреннем языке. Подсистема в.в. - это интерпретатор, а не компилятор.
Утилиты. Вып. функции, кот. невыгодно передавать на уровне компилятора, # заполнение базы реальными данными, сбор статистики.
Ядро
Архитектура ядра
Ядро выполняет функции управления:
Данных во внеш. памяти
Журнализации
Транзакции
Словарями
Буферизацией
Состав:
менеджер данных
менеджер транзакций
менеджеров буферов в оператив. памяти
На жестком диске:
файлы данных
файлы журнала
словари-справочники
вспомогательные файлы
Упрощенная схема функционирования
Приложение делает запрос СУБД на получение нужных данных. Данные находятся где-то в табл.
По концептуальной схеме опред. в каких табл. располагаются запрошенные данные или опред. требуемые логич. записи.
СУБД на основании физ. сх.опред. в каких файлах и в каких хранимых записях располаг. нужные данные.
СУБД дает запросы ОС на поиск требуемых хранимых записей
ОС, общаясь с внеш. памяти, выбирает требуемые хранимые записи
Передает их в сист. буферы в оператив. памяти
СУБД извлекает из сист. буферов требуем. логич. записи.
Выбран. логич. данные передает в рабочую память приложения.
СУБД сообщает приложению о сост-ии вып-я запроса: нормальное окончание или аварийное.
Если запрос выполнен нормально, то приложение обрабатыв. полученные данные.
Приложения:
В реляцион. моделях концептуальная модель назыв. даталогич.
Работа с файлами на уров. ОС очевидно унифицирована и не учитыв специфики работы с БД, поэтому совр. СУБД берут работу с внеш. данными на себя, минуя ОС.