- •Глава 1. Базы данных и системы управления 9
- •Глава 2. Организация доступа к данным 45
- •Глава 3. Реляционная алгебра 60
- •Глава 4. Основы sql 67
- •Глава 5. Проектирование реляционных баз данных 89
- •Глава 6. Взаимодействие sql с приложениями 116
- •Глава 7. Некоторые проблемы администрирования баз данных 154
- •Базы данных и системы управления
- •Файловые системы
- •Концепция баз данных
- •Основные функции субд
- •Непосредственное управление данными во внешней памяти
- •Управление буферами оперативной памяти
- •Управление транзакциями
- •Журнализация
- •Поддержка языков баз данных
- •Трехуровневая модель архитектуры систем баз данных
- •Модели данных
- •Характеристика связей
- •Компьютерно-ориентированные модели данных
- •Реляционный подход
- •Ключи и целостность реляционных данных
- •Моделирование концептуальной схемы базы данных
- •Организация доступа к данным
- •Страницы и файлы
- •Индексирование
- •Структуры типа б-дерева
- •Хеширование
- •Методы сжатия
- •Метод дифференциального сжатия
- •Иерархические методы сжатия
- •Кодирование по методу Хаффмена
- •Реляционная алгебра
- •Традиционные реляционные операции
- •Специальные реляционные операции
- •Дополнительные реляционные операции
- •Примеры использования реляционной алгебры для выражения словесных запросов в виде формул
- •Основы sql
- •Типы данных
- •Строковые типы данных
- •Битовые типы данных
- •Точные числовые типы данных
- •Вещественные числовые типы данных
- •Календарные типы данных
- •Значения null
- •Создание и обслуживание таблиц
- •Запрос на выборку
- •Статистические функции
- •Создание соединений
- •Вложенные запросы
- •Запрос на объединение
- •Запросы, выполняющие реляционные операции вычитания, пересечения и деления
- •Запросы на изменение
- •Перекрестные запросы
- •Проектирование реляционных баз данных
- •Нормализация отношений
- •Функциональные зависимости
- •Н ормальные формы, обоснованные функциональными зависимостями
- •Нормальная форма Бойса–Кодда
- •Нормальные формы, обоснованные более сложными зависимостями
- •Процедура нормализации и проектирования
- •Пример проектирования базы данных
- •Назначение и предметная область
- •Проектирование базы данных
- •Взаимодействие sql с приложениями
- •Встраивание sql-операторов в программный код
- •Тип курсора
- •Триггеры
- •Хранимые процедуры
- •Стандартные интерфейсы для доступа к данным
- •Информационное окружение веб-сервера
- •Стандарт odbc
- •Уровни соответствия
- •Уровень соответствия odbc
- •Задание имени источника данных odbc
- •Расширяемый язык разметки xml
- •Xml как язык разметки
- •Материализация хмl-документов с помощью xslt
- •Создание хмl-документов на основе информации из базы данных
- •Некоторые проблемы администрирования баз данных
- •Оптимизация запросов
- •Параллельная обработка данных
- •Потеря обновления
- •Зависимость от незафиксированных обновлений
- •Несогласованный анализ
- •Блокировки транзакций
- •Согласованность и уровень изоляции транзакций
- •Распределенные системы баз данных
- •Фрагментация
- •Репликация
- •Распространение обновлений
- •Управление каталогом
- •Распределенная обработка запросов
- •Типы распределенных систем баз данных
- •Нераспределенные мультибазовые субд
- •Клиент-серверные системы
- •Системы с общими ресурсами
- •Технические аспекты администрирования базы данных
- •Восстановление базы данных
- •Безопасность баз данных
- •Шифрование данных
- •Производительность баз данных
- •Администрирование данных
- •Литература
Примеры использования реляционной алгебры для выражения словесных запросов в виде формул
1. Получить имена поставщиков, которые поставляют деталь Д2.
((Поставки JOIN Поставщики) WHERE Д№=’Д2’) [Имя_П];
2. Получить имена поставщиков, которые поставляют по крайней мере одну черную деталь.
(((Детали WHERE Цв = ‘Черный’) JOIN Поставки) [П№] JOIN Поставщики) [Имя_П]
или
(((Детали WHERE Цв = ‘Черный’) [Д№] JOIN Поставки) JOIN Поставщики) [Имя_П]
3. Получить имена поставщиков, которые поставляют все детали.
((Поставки [П№,Д№] DIVIDEBY Детали [Д№] JOIN Поставщики) [Имя_П]
4. Получить номера поставщиков, которые поставляют по крайней мере все те детали, которые поставляет поставщик П2.
Поставки [П№,Д№] DIVIDEDBY (Поставки WHERE Имя_П=’П2’) [Д№]
5. Получить имена поставщиков, которые не поставляют деталь Д2.
((Поставщики [П№] MINUS (Поставки WHERE Д№=’Д2’) [П№]) JOIN (Поставщики) [Имя_П]
Покажем, в качестве примера, как выглядит запись команды на выполнение последнего запроса, сделанная на языке SQL:
SELECT DISTINCT Поставщики.[Имя_П] FROM Поставщики WHERE Поставщики.[П.№] NOT IN (SELECT Поставки.[П№] FROM Поставки WHERE Поставки.[Д№]=’Д2’);
Основы sql
Познакомимся с синтаксисом и конструкцией языка структурированных запросов SQL (Structured Query Language). Это позволит лучше понимать процесс обработки данных и создавать эффективные запросы.
SQL – наиболее распространенный язык управления базами данных архитектуры клиент-сервер. Стандарт современной версии ANSI SQL был принят в 1992 году. Эта версия дает возможность использовать общий набор операторов в любой SQL-совместимой программе управления базами данных. Так, MS ACCESS использует версию Microsoft Jet SQL. СУБД SQL Server 7.0 использует расширенную версию SQL – Transact-SQL. Разработчики SQL-совместимых программ управления базами данных имеют право свободно расширять этот язык, если поддерживается стандартный набор основных команд, описанный в ANSI SQL-92. Мы будем уделять большее внимание версии Jet SQL.
Стандарт ANSI SQL-92 содержит около 200 ключевых слов, а в Jet SQL используется менее половины из них. Кроме того, в Jet SQL зарезервирован набор слов, не имеющих аналогов в ANSI SQL-92.
Все ключевые слова ANSI SQL, поддерживаемые используемой модификацией Jet SQL, а также зарезервированные уникальные слова, можно найти в справочных пособиях (в том числе и в системе помощи MS Access).
Возможности современных реляционных баз данных позволяют осуществлять эффективное управление данными, используя одновременно два языка – язык реляционных баз данных SQL и язык программирования VBA (Visual Basic for Applications), разработанный для программных продуктов пакета MS Office.
Команда SQL – это последовательность заданных операторами действий, выполненных в определенном порядке.
Синтаксис языка включает слова и символы, которые можно применять, а также правила, по которым эти слова и символы можно использовать при создании команд и программ. Структура команды SQL показана на следующем примере (мы продолжаем использовать базу данных Проекты-Поставщики-Детали, смоделированную в прошлых главах): Найти поставщиков из Минска.
Предложение – это фрагмент команды SQL, который начинается с ключевого слова, является обязательным или необязательным и должен быть записан в определенном порядке.
Ключевые слова – операторы, условия, модификаторы, итоговые функции – имеют в SQL определенное значение и применение, которое строго регламентировано.
Имена или идентификаторы – это слова, которые применяют для именования объектов базы данных, в том числе таблиц, столбцов, псевдонимов и представлений. Они не могут совпадать с ключевым словом и их длина ограничена 128 символами.
Синтаксис SQL предусматривает использование знаков пунктуации:
запятые используются для разделения компонентов списка параметров;
точки используются для отделения имен таблиц от имен полей;
точка с запятой ставится в конце инструкции Jet SQL;
квадратные скобки используются для выделения имен полей только тогда, когда в именах используются пробелы или другие знаки пунктуации, не разрешенные в SQL;
одинарная (предпочтительней) или двойная кавычка применяется для описания строчных переменных;
символы * и ? используются для маскирования окончания или одного символа соответственно;
символ # применяется для представления одной цифры в операторе LIKE.
Необходимо помнить, что в разных версиях SQL могут быть некоторые различия в использовании знаков пунктуации.
Семантика позволяет выяснить реальное значение, смысл любой синтаксически правильной команды (можно написать синтаксически правильную команду, которая будет выражать неправильный смысл).
SQL – непроцедурный, или декларативный язык. В нем нужно описывать то, что именно вы хотите сделать, а не то, как вы собираетесь это делать (в отличие от процедурных языков С, Perl, Pascal…). Оптимизатор, который входит в состав программного обеспечения СУБД, самостоятельно рассчитывает как это делать.
Язык SQL может быть встроенным (когда команды SQL как элементы включаются в какие-нибудь программы, написанные на процедурных языках общего назначения C, Java, Pascal… или языках сценариев Perl, PHP, Python…) и/или интерактивным.