30. Системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД:

• управление данными во внешней памяти (на дисках);

• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,

• процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

• подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

• а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

31. Нормализация баз данных.

Нормализация таблиц базы данных - первый шаг на пути проектирования структуры реляционной базы данных. База данных считается нормализованной, если ее таблицы (по крайней мере, большинство таблиц) представлены как минимум в третьей нормальной форме.

Главная цель нормализации базы данных - устранение избыточности и дублирования информации.

Первая нормальная форма:

• запрещает повторяющиеся столбцы (содержащие одинаковую по смыслу информацию)

• запрещает множественные столбцы (содержащие значения типа списка и т.п.)

• требует определить первичный ключ для таблицы, то есть тот столбец или комбинацию столбцов, которые однозначно определяют каждую строку

Вторая нормальная форма требует, чтобы неключевые столбцы таблиц зависили от первичного ключа в целом, но не от его части. Если таблица находится в первой нормальной форме и первичный ключ у нее состоит из одного столбца, то она автоматически находится и во второй нормальной форме.

Чтобы таблица находилась в третьей нормальной форме, необходимо, чтобы не ключевые столбцы в ней не зависели от других не ключевых столбцов, а зависели только от первичного ключа.

Нормальная форма Бойса-Кодда требует, чтобы в таблице был только один потенциальный первичный ключ. Если обнаружился второй столбец (комбинация столбцов), позволяющий однозначно идентифицировать строку, то для приведения к нормальной форме Бойса-Кодда такие данные надо вынести в отдельную таблицу.

Для приведения таблицы, находящейся в нормальной форме Бойса-Кодда, к четвертой нормальной форме необходимо устранить имеющиеся в ней многозначные зависимости. То есть обеспечить, чтобы вставка / удаление любой строки таблицы не требовала бы вставки / удаления / модификации других строк этой же таблицы.

Формальное определение пятой нормальной формы таково: это форма, в которой устранены зависимости соединения.

Главное, чего мы добьемся, проведя нормализацию базы данных - это устранение (или, по крайней мере, серьезное сокращение) избыточности, дублирования данных. Как следствие, значительно сокращается вероятность появления противоречивых данных, облегчается администрирование базы и обновление информации в ней, сокращается объем дискового пространства.

.

32. Схема данных. Виды связей между таблицами базы данных.

Схема данных является графическим объектом базы данных и используется в процессе работы с базой данных. Создание схемы данных позволяет не только упростить конструирование многотабличных форм, запросов и отчетов, а также обеспечить поддержание целостности взаимосвязанных данных при корректировке таблиц.

Каждому значению первичного ключа в главной таблице соответствует одна или несколько записей в подчинённой таблице. Главными таблицами обычно являются таблицы, содержащие многократно используемую нормативно - справочную информацию, т.е. справочники. Могут быть установлены следующие связи: одно-однозначные (1:1) или одно-многозначные (1:М). При построение схемы автоматически определяются связи по выбранному полю; если поле, по которому нужно установить связь является первичным ключом, как в главной таблице, так и в подчиненной таблицы, то связь получается (одно-однозначная 1-1). Если поле, по которому нужно установить связь является первичным в главной таблице, а в подчиненной не является первичным ключом, то автоматически устанавливается связь (одно-многозначные 1:М).

Преимущества и недостатки реляционной модели

Преимущества:

- Простота представления данных в виде таблицы

- Независимость программ пользователя от данных

- Минимальная избыточность данных

- Универсальность процедур обработки данных.

Недостатки

Значительная фрагментация данных (разделение на множество отдельных файлов), а в большинстве задач требуется объединение фрагментов данных