Практическая работа № 4 разработка базы данных

1. Цель работы

Методической целью работы является получение теоретических знаний и практических навыков в проектировании реляционных баз данных (РБД) на основе инструментария Eclipse ERMaster и СУБД PostgreSQL.

Практической целью работы является разработка БД, хранящей на сервере заполненную пользователем во время анкетирования информацию.

2. Теоретические сведения, необходимые для выполнения работы

На рис. 4.1 представлено архитектурное описание деятельности по разработке БД.

Рис.4.1. Деятельность по разработке БД

Для ознакомления с методикой проектирования БД приведем некоторую основную терминологию из области баз данных. С другими теоретическими основами создания БД вы можете ознакомиться на лекциях и при помощи указанных в конце пособия литературных источников [7,8].

Замечание.

Основная часть представленной ниже терминологии составлена при помощи монографии Когаловского М.Р. «Энциклопедия технологий баз данных» [9]. Некоторые из перечисленных концепций, а именно индексы, представления, хранимые процедуры и триггеры, в заданиях данного практикума использованы не будут. Однако, т.к. они достаточно важны для понимания реляционной модели данных, применяемой в учебном проекте, авторы посчитали правильным привести здесь справочную информацию о них.

Модель данных – это инструмент моделирования: например, правила задания реляционных структур, правила целостности, операции и т.п.

Реляционная модель данных содержит следующие концепции для задания структур данных: таблицы, индексы, ключи, связи, домены.

Любая сущность предметной области представляется в реляционной модели данных в виде таблицы, состоящей из строк и столбцов. В строках содержатся экземпляры сущности, атрибуты которых задаются в столбцах таблицы.

Ключом является столбец или несколько столбцов, значения которых идентифицируют строку или несколько строк таблицы.

Если в качестве ключа выступает один столбец, такой ключ называется простым. Если используются несколько столбцов в качестве ключа, такой ключ называется составным.

Первичным ключом называется ключ, значения которого уникальным образом идентифицируют одну строку таблицы.

Альтернативным ключом является столбец, который мог бы выступать в качестве первичного ключа, но не назначен таковым.

Вторичным ключом называется ключ, значения которого идентифицируют несколько строк таблицы.

Внешний ключ представляет собой столбец (или несколько столбцов) одной таблицы, значения которых должны совпадать со значениями первичного ключа другой таблицы. Внешний ключ является простым или составным в зависимости от того, является ли простым или составным соответствующий ему первичный ключ. Ограничение, согласно которому значения внешнего ключа соответствуют значениям первичного ключа, называются ограничением ссылочной целостности.

Индекс – структура данных, повышающая скорость доступа к данным при поиске информации в БД. Используются различные подходы к организации индексов, ориентированные на поддержку различных операций доступа к данным в среде хранения. Физически индекс состоит из ряда статей, хранящихся на жестком диске. Каждая статья индекса соответствует одной или нескольким строкам в таблице БД.

Индекс первичный – индекс таблицы в РБД по первичному ключу. Каждой статье такого индекса соответствует единственная строка в таблице.

Индекс вторичный – индекс файла по вторичному ключу. Поскольку значения вторичного ключа не являются уникальными в файле, каждой статье вторичного индекса может соответствовать, вообще говоря, несколько записей файла.

Домен задает область значения атрибутов (столбцов) таблиц. При модификации домена обновляются все ассоциируемые с ним столбцы.

Связью называется отношение между родительской и дочерней таблицами. Связь задает ограничение ссылочной целостности между первичным или альтернативным ключом и внешним ключом или между столбцами, определенными пользователем в обеих таблицах. Связь создается, когда необходимо связать один или более столбцов в одной таблице с одним или более столбцами в другой таблице.

Представлением (view) называется виртуальная (логическая) таблица, содержимое которой динамически вычисляется на основании данных, находящихся в реальных таблицах. Изменение данных в реальной таблице БД немедленно отражается в содержимом всех представлений, построенных на основании этой таблицы. Типичным способом создания представлений для СУБД, поддерживающих язык запросов SQL, является связывание представления с определённым SQL-запросом. Соответственно, содержимое представления – это результат выполнения этого запроса, а возможности построения представления ограничиваются только степенью сложности диалекта SQL, поддерживаемого конкретной СУБД.

Хранимая процедура – это объект БД, представляющий собой набор SQL-инструкций, который компилируется один раз и хранится на сервере БД. У хранимых процедур могут быть входные и выходные параметры и локальные переменные, в них могут производиться числовые вычисления и операции над символьными данными, результаты которых могут присваиваться переменным и параметрам. Кроме того, в хранимых процедурах возможны циклы и ветвления.

Триггер – это хранимая процедура особого типа, которую пользователь не вызывает непосредственно, а исполнение которой обусловлено наступлением определенного события (действием). При этом триггер запускается автоматически. Примерами событий могут быть добавление (INSERT), удаление (DELETE) строки в заданной таблице, модификация (UPDATE) данных в определенном столбце заданной таблицы, обновление представления. Триггер также может обеспечивать сохранение целостности связей, например, путем выдачи ошибки на попытку обновить первичный ключ при существующем запрете на обновление.

Шаблоном триггера называется каркас для создания некоторого множества различных триггеров. Шаблон триггера может быть сохранен или в проектируемой модели, или в файле выбранной СУБД. Можно создавать свои собственные шаблоны, также как и использовать существующие.