Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры
Хотя в основе теоретико-множественной части реляционной алгебры и лежит классическая теория множеств, но соответствующие операции реляционной алгебры обладают некоторыми особенностями.
Некоторые реляционные операторы (например, объединение) требуют, чтобы отношения имели одинаковые заголовки. Действительно, отношения состоят из заголовка и тела. Операция объединения двух отношений есть просто объединение двух множеств кортежей, взятых из тел соответствующих отношений. Но будет ли результат отношением? Во-первых, если исходные отношения имеют разное количество атрибутов, то, очевидно, что множество, являющееся объединением таких разнотипных кортежей нельзя представить в виде отношения. Во-вторых, пусть даже отношения имеют одинаковое количество атрибутов, но атрибуты имеют различные наименования. Как тогда определить заголовок отношения, полученного в результате объединения множеств кортежей? В-третьих, пусть отношения имеют одинаковое количество атрибутов, атрибуты имеют одинаковые наименования, но определенны на различных доменах. Тогда снова объединение кортежей не будет образовывать отношение.
Будем называть отношения совместимыми по типу, если они имеют идентичные заголовки, а именно,
1.Отношения имеют одно и то же множество имен атрибутов, т.е. для любого атрибута в одном отношении найдется атрибут с таким же наименованием в другом отношении,
1.Атрибуты с одинаковыми именами определены на одних и тех же доменах.
Некоторые отношения не являются совместимыми по типу, но становятся таковыми после некоторого переименования атрибутов с помощью вспомогательного оператора переименования атрибутов.
Не все операторы реляционной алгебры являются независимыми - некоторые из них выражаются через другие реляционные операторы. Операторы соединения, пересечения и деления можно выразить через другие реляционные операторы, т.е. эти операторы не являются примитивными. Оставшиеся реляционные операторы (объединение, вычитание, декартово произведение, выборка, проекция) являются примитивными операторами - их нельзя выразить друг через друга.
18.Основные понятия реляционной базы данных (таблица, поле, атрибут, запись, домен, кортеж).
Сущность
Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных.Данные о сущности хранятся в отношении.Сущность — это то, о чем необходимо записывать информацию. Отсюда следует, что сущности (а значит, и связи) имеют некоторые свойства (properties), соответствующие тем данным о них, которые мы желаем записать, эти свойства должны сохраняться в базе данных. В общем случае свойства могут быть как простыми, так и сложными, причем настолько, насколько это потребуется.
Домен
Домен представляет собой множество всех возможных значений определенного атрибута отношения. В процедурных языках программирования каждое переменное должно иметь тип, т. е. принадлежать некоторому типу данных, в реляционных БД каждый элемент данных должен принадлежать некоторому домену. Понятие домена, на практике, иногда отождествляют с типом данных (даже один из идеологов РБД Кристофер Дейт практически стирает различие между доменом и типом данных). Домен определяется путем задания базового типа данных, к которому относятся элементы домена и произвольного логического выражения, применяемого к элементу этого типа данных (ограничения домена). Элемент данных является элементом домена в том и только в том случае, если вычисление этого логического выражения дает результат истина. С каждым доменом связывается имя, уникальное среди имен всех доменов соответствующей базы данных. Отношение СТУДЕНТ включает 4 домена. Домен 1 содержит номера всех личных дел студентов, домен 2 – фамилии и имена студентов, домен 3 - названия (код) группы, домен 4 –название специальности. Каждый домен образует значения одного типа данных, например, числовые или символьные.
Атрибуты
Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы. Формально, если переставить атрибуты в отношении, то получается новое отношение. Однако в реляционных БД перестановка атрибутов не приводит к образованию нового отношения.Если все атрибуты заголовка отношения определены на разных доменах, то обычно имена соответствующих доменов используют для именования атрибутов (это не устраняет различия между понятиями домена и атрибута).
Кортеж
Кортежем RelTrip, соответствующим заголовку RelHead, называется последовательность упорядоченных триплетов вида <A, T, v>, по одному такому триплету для каждого атрибута в заголовке RelHed. Третий элемент – v – триплета <A, T, v> должен являться допустимым значением типа данных или домена T.В общем случае порядок кортежей в отношении, как и в любом множестве, не определен. Однако в реляционных СУБД для удобства кортежи все же упорядочивают. Чаще
всего для этого выбирают некоторый атрибут, по которому система автоматически сортирует кортежи по возрастанию или убыванию. Если пользователь не назначает атрибута упорядочения, система автоматически присваивает номер кортежам в порядке их ввода.
19.Ключи и связи в реляционной БД.
Ключи обычно используют для достижения следующих целей:
1) исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (остальные атрибуты в расчет не принимаются);
2) упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по, возрастанию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним - возрастание, а по другим - убывание);
3) ускорения работы к кортежами отношения;
4) организации связывания таблиц .
Внешний ключ (foreign key)
Пусть в отношении R2 имеется атрибут B, значения которого являются значениями ключевого атрибута A другого отношения R1. Тогда говорят, что атрибут B отношения R2 есть внешний ключ(foreign key). Можно сказать по-другому:
Пусть R2— некоторая переменная-отношение. Тогда внешний ключ (FK) в переменной-отношении R2 представляет собой множество атрибутов этой переменной-отношения, такое, что:
а) существует переменная-отношение R1 (причем переменные-отношения R1 и R2 необязательно различны) с потенциальным ключом PК;
б) каждое значение внешнего ключа FK в текущем значении переменной-отношения R2 обязательно совпадает со значением ключа PК некоторого кортежа в текущем значении переменной-отношения R1.
Атрибут называется внешним ключом, потому что его значения однозначно характеризуют сущности, представленные кортежами некоторого другого отношения (т. е. задают значения их первичного ключа). Внешний ключ может быть составным, т. е. состоять из нескольких атрибутов. Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором такой же атрибут является первичным ключом. С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями.
20.Жизненный цикл БД. Этапы проектирования реляционной базы данных.
Как и любой программный продукт, база данных обладает собственным жизненным циклом (ЖЦБД). Главной составляющей в жизненном цикле бд является создание единой базы данных и программ, необходимых для ее работы. Жизненный цикл системы базы данных определяет и жизненный цикл всей информационной системы организации, поскольку база данных является фундаментальным компонентом информационной системы.
На этапе формулирования и анализа требований устанавливаются цели организации, определяются требования к БД. Они состоят из общих требований, определенных в общих требованиях к БД (см. выше) и специфических требований. Для формирования специфических требований обычно используется методика интервьюирования персонала различных уровней управления. Все требования документируются в форме, доступной конечному пользователю и проектировщику БД.
Этап концептуального проектирования заключается в описании и синтезе информационных требований пользователей в первоначальный проект БД. Исходными данными могут быть совокупность документов пользователя при классическом подходе или алгоритмы приложений (алгоритмы бизнеса) при современном подходе. Результатом этого этапа является высокоуровневое представление (в виде системы таблиц БД) информационных требований пользователей на основе различных подходов.
В процессе логического проектирования высокоуровневое представление данных преобразуется в структуру используемой СУБД. Основной целью этапа является устранение избыточности данных с использованием специальных правил нормализации. Сначала выбирается модель БД. Затем с помощью ЯОД (язык описания данных) создается структура БД, которая заполняется данными с помощью команд ЯМД (язык манипулирования данными), систем меню, экранных форм или в режиме просмотра таблиц БД. Здесь же обеспечивается защита и целостность (в том числе ссылочная) данных с помощью СУБД или путем построения триггеров.На этапе физического проектирования решаются вопросы, связанные с производительностью системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа.
21.Модель «сущность-связь» (ER-модель) и преобразование ее в реляционную модель.
Модель “сущность - связь” (МСС) (entity - relation diagram - ERD) является неформальной моделью предметной области (ПО) и используется на этапе инфологического проектирования БД. Моделируются объекты ПО и их взаимоотношения. Основное назначение МСС - семантическое описание ПО и представление информации для обоснования выбора видов моделей и структур данных, которые в дальнейшем будут использованы в информационной системе.
Для построения МСС используются три основных конструктивных элемента для представления составляющих ПО - сущность, атрибут и связь. Информация о проекте представляется с использованием графических диаграмм.
Сущность - собирательное понятие, некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию в системе.
В моделях МСС каждая рассматриваемая сущность является основным местом сбора информации об этой сущности.
“Тип сущности” определяет множество однородных объектов, а “экземпляр сущности” - конкретный объект из множества.
Каждая сущность должна иметь имя. Например, сущность "СТУДЕНТ".
“Атрибут” (А) - поименованнная характеристика сущности. При помощи атрибутов моделируются свойства сущностей: (сущность: КНИГА, атрибуты: НАЗВАНИЕ, АВТОР, ГОД-ИЗДАНИЯ).
Основная роль атрибутов - описание свойств сущности. Другая роль - идентификация экземпляра сущности. То есть каждый экземпляр сущности должен иметь уникальное имя. В качестве имени выступает один или несколько атрибутов. Например, "НОМЕР ЗАЧЕТНОЙ КНИЖКИ" или "НОМЕР" и "СЕРИЯ ПАСПОРТА".
“Связь” - средство представления отношений между сущностями в модели ПО. Тип связи рассматривается между типами сущностей, например, между сущностями СТУДЕНТ и ГРУППА может быть связь УЧИТЬСЯ. То есть введение связи между двумя сущностями отражает семантику некоторого предложения. В данном случае, это СТУДЕНТ УЧИТСЯ В ГРУППЕ. Конкретный экземпляр связи данного типа существует между конкретными экземплярами данных типов сущностей. Например, ИВАНОВ УЧИТСЯ КМ-31.
В модели "сущность-связь" поддерживаются бинарные связи. В общем случае в ПО могут быть n - арные связи между сущностями.
22.Нормализация таблиц БД. Виды нормальных форм.
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.
Процесс преобразования отношений базы данных (БД) к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма базы данных.[1] Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации. Как отмечает К. Дейт,[2] общее назначение процесса нормализации заключается в следующем:
1.исключение некоторых типов избыточности;
2.устранение некоторых аномалий обновления;
3.разработка проекта базы данных, который является достаточно «качественным» представлением реального мира, интуитивно понятен и может служить хорошей основой для последующего расширения;
4.упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности.
Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).
23.Формы, отчеты в базах данных и способы их создания.
ФОРМЫ Обычно разработчик базы данных создает структуру таблиц и запросов, но заполнением таблиц информацией он не занимается. Для этого есть специальные кадры (обычно малоквалифицированные), выполняющие функции наборщиков. Для упрощения их труда разработчик базы может подготовить специальные объекты - формы. Форма представляет собой некий электронный бланк, в котором имеются поля для ввода данных. Наборщик вводит данные в эти поля, и данные автоматически заносятся в таблицы базы. ЗАЧЕМ НУЖНЫ ФОРМЫ? Данные в таблицу можно вносить и без помощи каких-либо форм, но существуют по крайней мере четыре причины, которые делают формы незаменимым средством ввода данных в базу. Во-первых, малоквалифицированному персоналу нельзя предоставлять доступ к таблицам (самому ценному из того, что есть в базе). Представьте, что будет, если новичок "наведет порядок" в таблице банка, хранящей расчетные счета клиентов. Во-вторых, разные люди могут иметь разные права доступа к информации, хранящейся в таблицах.
СОЗДАНИЕ ФОРМ Как и другие объекты Access, формы можно создавать вручную или автоматически, причем несколькими способами. В отличии от таблиц и запросов формы состоят из многочисленных элементов управления, и oт того, насколько аккуратно эти элементы расположены ни экране, зависит внешний вид формы. Автоматические средства позволяют создавать аккуратные формы и не задают пользователю лишних вопросов. Начинать работу лучше с них. АВТОФОРМЫ 1. Автоформы - самый простой вид автоматических форм. Для создания автоформы надо открыть вкладку Формы в диалоговом окне База данных и щелкнуть на кнопке Создать - откроется окно Новая форма. 2. В диалоговом окне Новая форма выбирают в качестве источника данных для формы какую-либо таблицу или запрос, после чего создают
автоформу двойным щелчком в списке выбора вида автоформы (табличная, ленточная или в столбец). СОЗДАНИЕ ФОРМЫ С ПОМОЩЬЮ МАСТЕРА 3. С помощью Мастера форма создается всего в четыре этапа:
выбор полей, данные для которых можно будет вводить форме;
выбор внешнего вида формы (один из четырех);
выбор фонового рисунка формы (один из десяти);
задание имени формы. Все эти пункты достаточно хорошо объяснены в Мастере и не требуют никаких пояснений. 4. Готовую форму можно сразу же использовать для просмотра! существующих записей или для ввода новых.
ОТЧЕТЫ Напомним функции основных объектов базы данных:
таблицы служат для хранения данных;
запросы служат для выбора данных из таблиц, а также для автоматизации операций по обновлению и изменению таблиц;
формы служат для упрощения операций ввода данных в таблицы, но могут быть использованы и для просмотра результатов работы запросов на экране. Из основных объектов нам осталось рассмотреть только отчеты. Отчеты во многом похожи на формы и тоже позволяют получить результаты работы запросов в наглядной форме, но только не на, экране, а в виде распечатки на принтере. Таким образом, в результате работы отчета создается бумажный документ.АВТООТЧЕТЫ Большая часть того, что было сказано о формах, относится и к отчетам. Выбрав в диалоговом окне База данных вкладку Отчеты и щелкнув на кнопке Создать, мы получаем диалоговое окно Новый отчет, позволяющее создать отчет автоматически (автоотчет), с помощью Мастера или вручную. Точно так же, как и с формами, с отчетами удобнее знакомиться в режиме автоматического создания. Создайте на основе любой таблицы автоотчет в столбец или ленточный. Операция настолько проста, что сводится к одному щелчку левой кнопки мыши. При отсутствии принтера отчеты создавать все-таки можно. Достаточно выполнить программную установку с помощью команды операционной системы: Пуск > Настройка > Принтеры > Установка принтера, после чего зарегистрировать драйвер принтера, либо взяв его с гибкого диска, либо выбрав один из драйверов, прилагающихся к самой операционной системе.
24.Методы защиты баз данных.
Для опознания пользователя при его входе в систему СУБД обычно просит ввести идентификатор (например, фамилию, должность и т. д.) и пароль, известный только системе или сотрудникам с особыми полномочиями (например, администратору банка данных).
Несколько пользователей могут использовать одни и те же идентификатор и пароль. В результате создаются группы пользователей, обладающих одинаковыми правами доступа к данным. Состав группы может изменяться независимо от установленных для этой группы правил безопасности. Один пользователь может одновременно входить в несколько групп.
Рассмотренные проблемы предполагают, что нелегальный пользователь пытается войти в базу данных, используя средства СУБД. Тем не менее возможна ситуация, когда несанкционированные действия реализуются в обход СУБД с помощью копирования фрагмента базы данных или подключения к коммуникационному каналу.
Наиболее надежным способом защиты от таких действий является шифрование данных. Исходные данные шифруются с помощью специального алгоритма шифрования с применением некоторогоключа шифрования. Процедура дешифрирования информации при известном ключе шифрования выполняется достаточно просто. Алгоритм шифрования может быть широко доступен, ключ шифрования обязательно хранится в секрете.
Рассмотренные методы защиты базы данных не решают проблем использования в неправомерных целях похищенных пользовательских паролей и идентификаторов, злоумышленных действий администраторов банков данных или других пользователей, обладающих большими полномочиями. Проблема обеспечения безопасности баз данных является комплексной и должна включать не только программные, но и физические, аппаратные, организационные методы защиты.
25.Назначение, виды и способы создания запросов. Построитель выражений.
Назначение запросов.
Запрос – это требование на получение определенной информации. Запросы позволяют сфокусировать внимание именно для тех данных, которые нужны для решения текущей задачи. Используя запросы, можно проверять данные любым образом, который мы в состоянии представить. Можно отобрать таблицы, поля и записи, содержащие необходимые для просмотра, подведения итогов или использования в вычислениях данные; отсортировать их; создать отчеты и формы для отображения указанной нами информации и даже создать диаграммы для наглядного представления данных. Результат работы запроса называется выборкой. Выборка не сохраняется в базе данных; она создается заново каждый раз при выполнении запроса и уничтожается при его закрытии.
Виды запросов.
1-Режим «Конструктор» – «ручное» создание запроса:
2-Режим «Простой запрос» –
3-Режим «Перекрестный запрос» –
4-Режим «Повторяющиеся записи» –
5-Режим «Не имеющие подчиненных» –
Вычисления в запросах, возможности создания и редактирования формул.
Для полей из указанных в схеме запроса таблиц можно указать любые вычисления. Чтобы произвести вычисления, в запрос необходимо добавить дополнителньые вычисляемые поля, значения которых рассчитываются на базе значений других полей запроса. Пример: Выше на 10%: [Наборы].[Цена]*1,1. Нужно обращать внимание, что разделителем между дробной и целой частью является запятая (лучше цифры набирать на цифровой добавочной клавиатуре, где символ «.» в вычислениях сразу однозначно интерпретируется, как символ «,».
Итоговые запросы, группировка, итоговые функции.
Итоговый запрос создается с помощью режима – Сводный запрос. Можно использовать три таблицы, включая связующую таблицу. При этом можно с любом месте запроса вызвать контекстное меню (правая кнопка мыши) и выбрать признак «групповые операции». В бланке запроса появится новая строка Группировка. Итоговые функции: в поле, по которому мы хотим посчитать итоги, выбрать из списка функцию «Sum» (сумма), чтобы просуммировать все значения выбранных полей. Функция «Подсчет» посчитает количество значений поля.
Использование запросов на Удаление и на Обновление.
Запрос на удаление позволяет удалить записи из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц. В запросе указываются таблицы, из которых должны удаляться записи, и задаются условия отбора удаляемых записей. Первоначально Запрос на удаление создается, как запрос на выборку. Потом этот запрос в режиме Конструктора преобразуется в Запрос на удаление. И в его бланке появляется строка Удаление.
Запрос на обновление используется для обновления данных в полях таблиц. Изменения вносятся в группу записей, отбираемых по указанным условиям. Значения для изменений в полях определяются в бланке запроса в строке Обновление. Первоначально Запрос на обновление создается, как запрос на выборку. Потом этот запрос в режиме Конструктора преобразуется в Запрос на обновление. Теперь нужно в бланк запроса включить поля, которые будут обновляться, и поля для условий отбора.
Выражения можно вводить как самостоятельно, так и с помощью построителя выражений.
Построитель выражений используется в режиме конструктора. В бланке запроса щелкните правой кнопкой мыши ячейку, в которой требуется создать выражение, например ячейку Условие отбора одного из полей, а затем выберите в контекстном меню команду Построить.
Если вам известен синтаксис выражения, можно просто ввести это выражение в бланк запроса. Однако, если синтаксис выражения, которое требуется создать, неизвестен, можно воспользоваться построителем выражений. Также можно создать базовую структуру с помощью построителя выражений, а затем уточнить ее путем обычного ввода.
Примечание. С помощью построителя выражений также можно создавать вычисляемые поля (более подробно о них будет рассказано в ходе следующего урока).
26.Знания и базы знаний (БЗ). Модели представления знаний.
Одним из компонентов ЭС является база знаний (БЗ), предназначенная для хранения долгосрочных данных, описывающих определенную предметную область, и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области. При создании базы знаний необходимо описать смысловое содержание предметной области. Следует иметь такую форму описания знаний, которая гарантирует их обработку формальными методами. Под созданием БЗ будем понимать представление знаний в виде некоторой статичной структуры в памяти компьютера. Создание БЗ осуществляется в несколько этапов. На первом этапе проводится определение предметной области, по которой разрабатывается база знаний. Следующий этап - это этап извлечение знаний. Извлечение знаний представляет собой процедуру взаимодействия эксперта с инженером по знаниям. В результате этой процедуры становятся явными процесс рассуждений эксперта при принятии решения и структуру его представлений о предметной области. Далее на этапе структурирования структурируются собранные знания. На следующем этапе полученные знания описываются на одном из языков представления знаний. Затем разработанная БЗ реализуется на компьютере.
Модели представления знаний Логические модели представления знаний реализуются средствами логики предикатов. Предикатом называется функция, принимающая только два значения - истина и ложь - и предназначенная для выражения свойств объектов или связей между ними. Выражение, в котором утверждается или отрицается наличие каких-либо свойств у объекта, называется высказыванием. Наиболее простым языком логики является исчисление высказываний, в котором отсутствуют переменные. Любому высказыванию можно приписать значение истинно или ложно. Отдельные высказывания могут соединяться связками И, ИЛИ, НЕ, которые называются булевыми операторами.
Продукционная модель, или модель, основанная на правилах, позволяет представить знания в виде предложений типа: Если (условие), то (действие). Под условием понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием — действия, выполняемые при успешном исходе поиска (они могут быть промежуточными, выступающими далее как условия, и терминальными или целевыми, завершающими работу системы).
Семантические сети Термин семантическая означает смысловая, а сама семантика — это наука, устанавливающая отношения между символами и объектами, которые они обозначают, т.е. наука, определяющая смысл знаков. Семантическая сеть — это ориентированный граф, вершины которого — понятия, а дуги — отношения между ними. Семантическая сеть описывает знания в виде сетевых структур. Например, «программист сел за компьютер и отладил программу». Объектами являются: программист (А1), компьютер (А2), программа (А3). Объекты связаны отношениями: сел за компьютер (р1), отладил (р2), загружена в компьютер программа (р3). На рисунке 1 приведен пример этой простейшей семантической сети.
Фреймы Фрейм (англ. frame — каркас или рамка) предложен М.Минским в 70-е гг. как структура знаний для восприятия пространственных сцен. Фрейм (дословно — «рамка») — это единица представления знаний, детали которой могут изменяться в соответствии с текущей ситуацией. Фрейм - это минимально возможное описание сущности какого-либо явления, события, ситуации, процесса или объекта. Фрейм – это абстрактный образ для представления некоего стереотипа восприятия. В психологии и философии известно понятие абстрактного образа. В теории фреймов такой образ называется фреймом. Фреймом называется также и формализованная модель для отображения образа.
27.Назначение языка SQL. Основные операторы для создания таблиц и запросов.
SQL существенно отличается от языков программирования высокого уровня. Во-первых, SQL не является процедурным языком; здесь нет необходимости шаг за шагом описывать все операции, определяющие процесс решения задачи. С помощью SQL только требуется указать, какой результат мы ожидаем, а все остальное - забота СУБД. Во-вторых, SQL работает в режиме трехзначной логики: здесь к привычным значениям TRUE (истина) и FALSE (ложь) добавляется понятие NULL (неопределенность). Более того, если NULL сравнивается с чем-либо, то возвращаемый результат вполне может принять значение UNKNOWN, а не FALSE или TRUE.
В первоначальной минимальной нотации SQL был нацелен на решение трех базовых задач:
1. Создание БД и таблиц с исчерпывающим описанием их структуры.
2. Запрос от БД информации и представление ее в удобном для пользователя виде.
3. Манипуляции с данными: добавление, редактирование и удаление данных. Несколько позже SQL был обучен:
1. Обработке транзакций.
2. Управлению курсором.
3. Определению прав пользователей.
Если классифицировать команды SQL в соответствии с их функциональным назначением, то можно выделить шесть подмножеств языка:
• Язык запросов — DQL (Data Query Language) предназначен для извлечения данных из таблиц и в своей основе опирается на инструкцию SELECT.
• Язык определения данных — DDL (Data Definition Language) в первую очередь нацелен на решение вопросов создания (CREATE) и удаления (DROP) различных объектов БД (таблиц, представлений, индексов, курсоров, определений доменов).
• Язык манипулирования данными — DML (Data Manipulation Language) осуществляет операции вставки, редактирования и удаления данных и базируется на инструкциях INSERT, UPDATE и DELETE.
• Язык управления доступом к данным — DCL (Data Control Language) устанавливает ограничения на права пользователей при работе с объектами базы данных. Характерными представителями инструкций этой категории выступают GRANT и REVOKE.
• Язык обработки транзакций — TPL (Transaction Processing Language)
включает инструкции BEGIN TRANSACTION, COMMIT и ROLLBACK. Язык позволяет объединять несколько команд SQL в группу, называемую транзакцией. Если хотя бы одна из команд, входящих в транзакцию, не будет выполнена, осуществляется откат и всех других команд.
• Язык управления курсором — CCL (Cursor Control Language) выбирает для обработки одну строку результирующего множества запроса.
Запросы, построенные на языке SQL, включают зарезервированные слова (SELECT, INSERT, UPDATE и т. п.) и слова, определяемые пользователем (названия таблиц, столбцов, триггеров и т. д.). SQL-операторы не чувствительны к регистру символов, поэтому при их описании могут использоваться как строчные, так и прописные буквы. Но это правило не относится к обслуживаемым данным. С точки зрения SQL-92 «Петров» и «ПЕТРОВ» - разные значения.
28.Многопользовательские БД. Файл - серверные и клиент - серверные БД.
Местоположение БД определяет так называемую архитектуру базы данных. Имеются четыре разновидности архитектур баз данных: -локальные базы данных; -архитектура "файл-сервер"; -архитектура "клиент-сервер"; -многозвенная архитектура. При работе с локальными базами данных сами базы данных расположены на том же компьютере, что и приложения, осуществляющие доступ к ним. Работа с базой данных происходит в однопользовательском режиме. Приложение ответственно за поддержание целостности базы и за выполнение запросов к базе данных. При работе в архитектуре "файл-сервер" база данных и приложение расположены на файловом сервере сети. Возможна многопользовательская работа с одной и той же базе данных, когда каждый пользователь со своего компьютера запускает приложение, расположенное на сетевом сервере. Архитектура "клиент-сервер" разделяет функции приложения пользователя (называемого клиентом) и сервера. Приложение-клиент формирует запрос к серверу, на котором расположена БД, на структурном языке запросов sql, являющимся промышленным стандартом в мире реляционных БД. Удаленный сервер принимает запрос и переадресует его sql-серверу БД. sql-сервер – это специальная программа, управляющая удаленной базой данных. sql-сервер обеспечивают интерпретацию запроса, его выполнение в базе данных, формирование результата выполнения запроса и выдачу его приложению-клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной БД и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представляет пользователю. Как правило, sql-сервер управляется отдельным сотрудником или группой сотрудников (администраторы sql-сервера). Они управляют физическими характеристиками баз данных, производят оптимизацию, настройку и переопределение различных компонентов БД, создают новые БД, изменяют существующие и т.д., а также выдают привилегии различным пользователям.
29.Системы обработки распределенных баз данных. Хранилища данных, их отличие от БД.
распределенная обработка данных. Персональные компьютеры стоят на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и использования информации. Они соединены каналами связи. Это дало возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Распределенная обработка данных позволила повысить эффективность удовлетворения изменяющейся информационной потребности информационного работника и тем самым обеспечить гибкость принимаемых им решений. Преимущества распределенной обработки данных: большое число взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации; снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных ЭВМ; обеспечение доступа информационному работнику к вычислительным ресурсам сети ЭВМ; обеспечение симметричного обмена данными между удаленными пользователями.
Формализация концептуальной схемы данных повлекла за собой возможность к классификации моделей представления данных на иерархические, сетевые и реляционные. Это отразилось в понятии архитектуры систем управления базами данных и технологии обработки. Архитектура СУБД описывает ее функционирование как взаимодействие процессов двух типов клиента и сервера.
Распределенная обработка и распределенная база данных не является синонимами. Если при распределенной обработке производится работа с базой, то подразумевается, что представление данных, их содержательная обработка, работа с базой на логическом уровне выполняются на персональном компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии – на файл-сервере. Если речь идет о распределенной базе данных, она размещается на нескольких серверах. Работа с ней осуществляется на тех же персональных компьютерах или на других, и для доступа к удаленным данным надо использовать сетевую СУБД.
В системе распределенной обработки клиент может послать запрос к собственной локальной базе или удаленной. Удаленный запрос – это единичный запрос к одному серверу. Несколько удаленных запросов к одному серверу объединяются в удаленную транзакцию. Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными серверами, то транзакция называетсяраспределенной. При этом один запрос транзакции обрабатывается одним сервером. Распределенная СУБД позволяет обрабатывать один запрос несколькими серверами. Такой запросназывается распределенным. Только обработка распределенного запроса поддерживает концепцию распределенной базы данных.
30.Администрирование баз данных. Функции администратора.
Рассмотрим БнД как систему управления. Объект управления - БД. Управляет БД администратор (АБД) - группа специалистов, знакомых как с теорией СОД, так и со спецификой ПО данной ИС, реализующие управление БД посредством СУБД. В зависимости от сложности ИС группа АБД может состоять как из одного, так из нескольких человек. В состав служебных функций АБД входит функция принятия решений об изменениях в состоянии БД.Основными функциями АБД является обеспечение целостности данных и эффективности работы ИС для обслуживания всего коллектива пользователей.БнД отличаются тем, что их внедрение и последующая эксплуатация занимает довольно продолжительное время. Поэтому функции АБД являются долгосрочными и направлены на координацию всех этапов проектирования, реализации и ведения БД.На стадии проектирования АБД выступает основным идеологом, руководит всеми работами по разработке или приобретению ПО, обучению обслуживающего персонала и т.п.На стадии эксплуатации отвечает за нормальную эксплуатацию и функционирование БнД, управляет режимом работы, отвечает за сохранность данных.
Функции АБД:
1.решать вопросы организации д. об объектах ПО и установлении связей между этими данными с целью объединения информации о различных объектах; согласовывать представления пользователей;
2.координировать все действия по проектированию, реализации и ведению БД; учитывать текущие и перспективные требования пользователей; следить, чтобы БД удовлетворял актуальным информационным потребностям;
3.вопросы расширения БД в связи с изменением границ ПО;
4.защита д. от некомпетентного использования, от сбоев ТС, определения степени секретности части информации и разграничения доступа к ним (д.);
5.ведение словаря данных системы, контроль избыточности и противоречивости, достоверность;
6.методы хранения д., пути доступа к ним, связей между д., форматов д., определять степень влияния изменений в д. на всю БД;
7.координация вопросов технического обеспечения системы;
8.координация работы системных программистов, разрабатывающих дополнительные ПО для улучшения эксплуатационых характеристик системы;
9.координация работы прикладных программистов, разрабатывающих новые прикладные программы в рамках состава ПО системы.