3. Анимация текста и объектов

Анимация-добавление к тексту (объекту) спец. видео- или звукового эф.

В РР встроены готовые схемы анимации. Эффекты анимации для текста или объектов можно просмотреть как для отдельного слайда, так и для всей презентации.

Тема 11. Общее понятие о базах и системах управления базами данных (понятия БД и СУБД, модели данных, основные понятия реляционных БД: ключевое поле, избыточность, целостность данных, нормализация данных, объекта СУБД).

1. Понятия БД и СУБД. База данных — это интегрированная не избыточная сово­купность взаимосвязанных данных (компьютерная структура) совместного доступа, в которой размещаются данные конечного пользователя и метаданные, с помощью которых осуществляется интегрирование данных.

Метаданные описывают свойства данных и отношения, кото­рыми связаны данные, хранящиеся в БД. Базу данных можно срав­нить с хорошо организованной электронной картотекой, в которой мощное программное обеспечение, называемое СУБД, помогает управлять ее содержимым.

Система управления базами данных представляет собой совокупность программ, с помощью которых осуществляется управление БД и контроль доступа к данным, хранящимся в ней. Такая система позволяет нескольким приложениям или пользователям осуществлять совместный доступ к данным.

Рассматриваемые БД относятся к операционным, называемым также транзакционными. Наряду с операционными БД существуют аналитические БД — информационные хранилища (data wit rehouses — DW), предназначенные для получения аналитичес­кой информации. Такие БД, как правило, получают данные из опе­рационных БД. Это еще одна причина, требующая корректного проектирования и управления операционной БД. Плохо спроек­тированная БД накапливает избыточную информацию за счет неоправданного дублирования данных, что затрудняет выявление ошибок и управление данными.

База данных хранит избыточные данные, если одна и та же опи­сательная информация об одном и том же логическом объекте (сущ­ности) хранится в разных местах.

Избыточность данных порождает следующие проблемы: проти­воречивость данных — в нескольких местах имеются различные, противоречащие друг другу одни и те же данные; аномалия дан­ных— отклонение, возникающее вследствие избыточности и при- нодящее к необходимости изменять одно значение во множестве различных мест. Различают аномалии: модификации, добавле­ния, удаления.

База данных является организованной на машинном носителе совокупностью взаимосвязанных данных и содержит сведения о различных сущностях одной предметной области — реальных объектах, процессах, событиях или явлениях.

Системы управления базами данных могут быть классифици­рованы по числу пользователей, местоположению СУБД, способу и сфере использования.

По числу пользователей СУБД подразделяются на однополь­зовательские и многопользовательские. Однопользовательская СУБД предназначена для одновременной работы одного пользователя с БД, развернутой на компьютере пользователя (desktop database). Многопользовательская СУБД служит для одновремен­ной работы многих пользователей с БД, развернутой на выделен­ном сервере.

По местоположению многопользовательские СУБД подразде­ляются на централизованные и распределенные. Если СУБД обслу­живает многопользовательскую БД, размещенную на одном компью­тере, она называется централизованной (centralized DBMS). Система управления базами данных, обслуживающая БД, размещенную по нескольким различным компьютерам (сайтам), называется рас­пределенной.

Система управления базами данных выполняет множество функций, обеспечивающих целостность и непротиворечивость данных, хранящихся в базе:

-Управление метаданными или словарем данных

-Управление хранением данных

-Преобразование и представление данных

-Управление безопасностью

-Управление многопользовательским доступом

-Управление резервным копированием и восстановлением

-Управление целостностью данных

-Языки доступа к данным и интерфейсы прикладного программирования

-Интерфейсы взаимодействия с БД

2. Модели данных. Модель данных определяется совокупностью взаимосвязанных структур данных, которые поддерживает СУБД на машинном носителе, и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию логической организации данных и их обработки, используемую в СУБД. Вид модели данных, поддерживаемой СУБД, является одним из важнейших признаков классификации СУБД — иерархи еские, сетевые, реляционные.В модели данных определяются объекты модели и связи между ними. Связь двух объектов отражает их подчиненность. Объектом модели является основной тип структур данных из тех, которые поддерживаются СУБД. В различных СУБД этот тип структур данных может быть по разному определен и назван («тип записи», «файл», «сегмент», «таблица»).

Сетевые и иерархические модели данных.

Сетевые и иерархические модели поддерживаются в СУБД соответствующего типа. В СУБД, поддерживающих иерархические и сетевые модели данных, как правило, требуется производить настройку на конкретную БД. При этом надо делать описание структуры базы данных средствами языка описания данных. Полученное описание подле жит генерации для формирования специального программного модуля, который используется при всех обращениях к БД. Изменения в структуре БД требуют корректировки описания модели и повторной генерации программного модуля.

Операции обработки данных сетевых и иерархических моделей осуществляются средствами языка манипулирования данными.

Достоинства сетевых моделей. Сетевые модели по сравнению с иерархическими явл. более эффективным средством отображением во внутримашинной сфере структуры инф-ии для разных предметных областей. Сетевые модели позволяют отображать также иерархические взаимосвязи данных. Основные достоинства сетевых моделей состоят в том, что: отсутствует дублирование данных в различных объектах модели; доступ к данным практически не имеет ограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня; допустимы всевозможные запросы.

3. Реляционная БД представляет собой множество взаимосвязан­ных двумерных таблиц—реляционных таблиц, называемых также отношениями, в каждой из которых содержатся сведения об одной сущности автоматизируемой предметной области.

Для создания таблиц, соответствующих реляционной модели данных, используется процесс, называемый нормализацией данных. Нормализация — это процесс, который позволяет получить таблицы без повторяющихся данных. Минимальное дублирование данных в реляционной базе обеспечивает высокую эффектов ность поддержания БД в актуальном и непротиворечивом состоянии, однократный ввод и корректировку данных.

Структура реляционной таблицы определяется составом полей. Каждое поле отражает определенную характеристику сущности. Для поля указывается тип и размер элементарного данного, размещаемого в нем, и ряд других свойств. Содержимое поля отображается в столбце таблицы. Столбец таблицы содержит данные одного типа.

Содержание таблицы заключено в ее строках, однотипных по структуре. Каждая строка таблицы содержит данные о конкретном экземпляре сущности и называется записью.

Концепция реляционной модели принадлежит американскому ученому Е. Кодду. Реляционные модели данных в отличие от сетевых и иерархических характеризуются большей стандартизацией и простотой структур данных, удобным для поль­зователя табличным представлением и доступом к данным.

Операции обработки данных реляционной модели основаны на формальном аппарате реляционной алгебры. Это обеспечивает использование типовых средств обработки в различных реляцион­ных СУБД. К таким средствам относится реляционный язык струк­турированных запросов SQL. В отличие от иерархических и сетевых реляционные БД не требуют описания схемы данных и его генера­ции, т.е. настройки СУБД на конкретную структуру БД.

Определения и основные понятия реляционного подхода.

Реляционная таблица является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура этой таблицы определяется совокупностью столбцов (атрибутов).

Столбец соответствует некоторому элементу данных — простому атрибуту, который является простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотренных ранее иерархических или сетевых моделях. Таким образом, таблица имеет чисто линейную структуру.

Основной логической единицей обработки (поиск, выборка, сортировка, вычисления) в реляционной БД является строка таблицы.

Важнейшие свойства реляционной таблицы состоят в том, что не может быть двух одинаковых строк; в каждой строке содержится по одному значению каждого атрибута. Реляционная таблица называется отношением. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов — кортежем.

Ключевое поле. Для однозначного определения (идентификации) каждой записи таблица должна иметь уникальный (первичный) ключ. По значению ключа таблицы отыскивается единственная запись в таблице. Ключ может состоять из одного или нескольких полей таблицы. Значение уникального ключа не может повторяться в несколь­ких записях.

Избыточность – это повторение данных в базе данных. Целью нормализации реляционной базы данных является устранение недостатков структуры базы данных, приводящих к вредной избыточности в данных, которая в свою очередь потенциально приводит к различным аномалиям и нарушениям целостности данных.

Теоретики реляционных баз данных в процессе развития теории выявили и описали типичные примеры избыточности и способы их устранения.

Целостность. Целостность данных - свойство, при выполнении которого данные сохраняют заранее определенный вид и качество. Целостность данных — означает, что данные полны, условие того, что данные не были изменены при выполнении любой операции над ними, будь то передача, хранение или представление.Примеры нарушения целостности данных: злоумышленник пытается изменить номер аккаунта в банковской транзакции, или пытается подделать документ.случайное изменение при передаче информации или при неисправной работе жесткого диска.

В теории баз данных целостность данных означает корректность данных и их непротиворечивость. Обычно она также включает целостность связей, которая исключает ошибки связей между первичным и вторичным ключом. К примеру, когда существуют дочерние записи-сироты, которые не имеют связи с родительскими записями.

Нормализация данных. Целью нормализации реляционной базы данных является устранение недостатков структуры базы данных, приводящих к вредной избыточности в данных, которая в свою очередь потенциально приводит к различным аномалиям и нарушениям целостности данных. Важным требованием, предъявляемым к отношениям (таблицам) реляционной модели, является нормализация данных, представленных таблицей. Любая реляционная таблица должна отвечать как минимум требованию первичной нормализации.

Существует несколько нормальных форм реляционной модели, которые вводят ограничения и позволяют минимизировать дублирование данных, обеспечить поддержание целостности, одно кратность ввода данных.

Таблица в первой нормальной форме содержит строки, в которых для каждого атрибута может быть только одно значение, и каждая строка имеет уникальный ключ. Это соответствует обязательному требованию недопустимости множественных и повторяющихся структур данных в реляционной таблице.

При второй нормальной форме должны выполняться требования первой нормальной формы и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа.

Полная функциональная зависимость неключевого атрибута означает, что ключ однозначно определяет неключевой атрибут, т.е. одному значению ключа соответствует одно значение неклю чевого атрибута. Если ключ составной, то подобная зависимость должна выполняться на уровне всего ключа, а не какой-либо его части.

При третьей нормальной форме должны выполняться требования второй нормальной формы и каждый неключевой атрибут зависит от ключа нетранзитивно.