- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Место дисциплины в учебном процессе
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы Содержание дисциплины по гос
- •1.1. Субд – основа информационных систем (8 часов)
- •1.2. Современные архитектуры ис (4 часа)
- •1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем дисциплины 140 часов)
- •Раздел 1. Назначение и основные компоненты системы баз данных (12 часов)
- •Раздел 2. Архитектура банка данных(20 часов)
- •2.1. Уровни представления баз данных (5 часов)
- •2.2. Категории пользователей банков данных (5 часов)
- •2.3. Концепции и этапы проектирования баз данных (10 часов)
- •Раздел 3. Модели и типы данных в бд (24 часа)
- •3.1. Представление концептуальной модели средствами субд (14 часов)
- •3.2. Типовые модели данных субд (10 часов)
- •Раздел 4. Базовые элементы реляционных бд (25 часов)
- •4.1. Проектирование реляционной базы данных (9 часов)
- •4.2. Нормализация отношений в бд (16 часов)
- •Раздел 5. Язык структурированных запросов sql (28 часов)
- •5.1. Язык манипулирования данными для реляционной модели (8 часов)
- •5.2. Реализация запросов в языке sql (20 часов)
- •Раздел 6. Использование баз данных (28 часов)
- •2.2. Тематические планы дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок Практические занятия (очная форма обучения)
- •Практические занятия (очно-заочная)
- •Практические занятия (заочная формы обучения)
- •Лабораторные работы (очная форма обучения)
- •Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект введение
- •Раздел 1. Назначение и основные компоненты системы баз данных
- •1.1. Субд – основа информационных систем
- •1.1.1. Эволюция развития систем управления данными
- •1.1.2. Локальная технология
- •1.1.3. Архитектура с сетью и файловым сервером
- •1.2. Современные архитектуры ис
- •1.2.1. Архитектура "клиент – сервер"
- •1.2.2. Трехзвенная архитектура "клиент – сервер"
- •1.2.3. Архитектура Intranet-приложений
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2
- •Раздел 2. Архитектура банка данных
- •2.1. Уровни представления баз данных
- •2.1.1. Основная терминология
- •2.1.2. Архитектура базы данных.
- •2.1.3. Процесс прохождения пользовательского запроса в субд
- •2.2. Категории пользователей банков данных
- •2.2.1. Классификация пользователей БнД
- •2.2.2. Основные функции группы администратора бд
- •2.3. Концепции и этапы проектирования баз данных
- •2.3.1. Жизненный цикл бд
- •2.3.2. Общая структура процесса проектирования бд
- •Раздел 3. Модели и типы данных в бд
- •3.1. Представление концептуальной модели средствами субд
- •3.1.1. Общие представления о моделях данных субд
- •3.1.2. Классификация моделей данных
- •3.2. Типовые модели данных субд
- •3.2.1. Иерархическая и сетевая модель данных
- •3.2.2. Реляционная и постреляционная модель данных
- •3.2.3. Многомерная модель данных
- •Раздел 4. Базовые элементы реляционных бд
- •4.1. Проектирование реляционной базы данных
- •4.1.1. Свойства и виды отношений
- •4.1.2. Реляционная алгебра
- •4.2. Нормализация отношений в бд
- •4.2.1. Понятие о нормальных формах
- •4.2.2. Формальные методы синтеза и декомпозиции нормальных форм
- •4.2.3. Проектирование с использованием метода сущность – связь
- •Раздел 5. Язык структурированных запросов sql
- •5.1. Язык манипулирования данными для реляционной модели
- •5.1.1. Назначение и история языка sql
- •5.1.2. Операторы языка sql
- •5.1.3. Модификация хранимых отношений в субд
- •5.2. Реализация запросов в языке sql
- •5.2.1. Примеры запросов
- •5.2.2. Агрегатные функции
- •5.2.3. Хранимые запросы
- •Области применения триггеров и хранимых процедур
- •Раздел 6. Использование бд
- •6.1. Программирование и управление транзакциями
- •6.1.1. Управление транзакциями в системах баз данных
- •6.1.2. Менеджеры транзакций
- •6.1.3. Параллельное выполнение транзакций
- •6.1.4. Методы сериализации транзакций.
- •6.1.5. Уровни изолированности пользователей.
- •6.2. Защита баз данных. Целостность и сохранность баз данных
- •6.2.1. Методы обеспечения безопасности
- •6.2.2. Программно-технический аспект информационной безопасности
- •6.2.3. Избирательное и мандатное управление доступом
- •6.3. Современные субд. Тенденции построения и использования баз данных
- •6.3.1. Объектная и реляционная технология
- •6.3.2. Объектно-реляционные субд
- •6.3.3. Критерии сравнения субд
- •Заключение
- •3.3 Глоссарий
- •3.4. Учебное пособие
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.5.1. Общие указания
- •3.6. Методические указания к выполнению практических занятий
- •3.6.1. Задания на практические занятия
- •3.6.2. Методические указания к выполнению практических заданий
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •4.2. Задание на курсовой проект и методические указания к его выполнению
- •Тематика курсовых проектов
- •Рекомендуемые государственные стандарты
- •Пример оформления титульного листа
- •Задание на курсовой проект по дисциплине
- •4.3. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест № 1 (по разделу 1)
- •8. Информационная система (ис) – это …
- •Тест №2 (по разделу 2)
- •Тест № 3 (по разделу 3)
- •8. При создании схемы таблицы бд следует описать:
- •Тест № 4 (по разделу 4)
- •Тест № 5 (по разделу 5)
- •Тест № 6 (по разделу 6)
- •3. Согласованность транзакции означает…
- •4. Изоляция транзакции означает…
- •5. Сохранность транзакции означает…
- •6. Транзакция продолжается до тех пор, пока не произойдет одно из следующих событий:
- •7. Оператор commit означает…
- •8. Оператор rollback означает…
- •Правильные ответы на тренировочные тесты
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к экзамену
- •Приложение 1. Определение данных в sql.
- •Приложение 2. Журнализация изменений базы данных
- •Приложение 3. Система безопасности в субд
- •1. Информация о дисциплине 3
- •2. Рабочие учебные материалы 6
- •3. Информационные ресурсы дисциплины 23
- •4. Блок контроля освоения дисциплины 143
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
4.2.3. Проектирование с использованием метода сущность – связь
Характеристики перечисленных выше алгоритмов для методов декомпозиции и синтеза сведены в таблицу (Таблица 4.1) из которой видно, что ни один из алгоритмов автоматизации проектирования реляционных схем, не имеет преимущества над остальными по всем характеристикам. Из данных методов, только методы Неклюдовой–Цаленко и Дьякова дают количественно оптимальную схему. Принципиальная невозможность построения “абсолютно лучшего” алгоритма следует из существования таких исходных Sch(R), для которых отсутствует синтаксическое разложение в 4НФ с выполнением свойств сохранения зависимостей и соединения без потерь [12, 15].
Следующий метод, применяемый при проектировании реляционных схем, основан на технологии ER-моделирования и носит название метод ER-диаграмм (или проектирование с использованием метода сущность – связь [9]). Метод основывается на методологии представления данных в виде набора сущностей (Entity) и связей (Relationship) (модель ‘сущность-связь’), и в его основу положены определенные правила формирования результирующих отношений, в зависимости от типов связей (ассоциаций) и класса принадлежности сущностей.
Данный метод получил широкое распространение, поскольку в отличие от формализованных методов проектирования концептуальных моделей, требующих знания основ теории реляционных структур данных, метод ER-диаграмм не является строго формализованным и выполняется на основе здравого смысла и применении небольшого количества правил, которые позволяют конструировать результирующие отношения.
Однако, как отмечается в [8, 12] данному методу присущи определенные недостатки, самым серьезным из которых является отсутствие гарантии соединения без потерь информации для результирующего набора схем отношений. Т.е. для метода ER-диаграмм всегда необходимо проверять результирующие схемы отношения на свойство соединения без потерь информации.
В общем случае для построения реляционной концептуальной схемы базы данных используются сочетания описанных подходов.
Резюме
Применение алгебраического подхода к конструированию структур отношений неразрывно связано с множеством операций определенных на них. Правильно выбранный набор отношений концептуальной модели – гарантия жизнеспособности проектируемой ИС. Пренебрежение принципами нормализации приводит либо к неработоспособности системы, либо требует серьезных финансовых издержек при сопровождении таких систем.
Вопросы для самопроверки по теме 4.2
1. Какие цели теории нормализации?
2. Дайте определение функциональной зависимости атрибутов.
3. Чем различаются метод декомпозиции и синтеза?
3. Что такое ER-технология?
4. Какие существуют разновидности нормальных форм?
5. Включает ли реляционная алгебра операции модификации данных?
6. Как описываются структурные ограничения целостности?
7. Что такое свойство сохранения зависимостей?
Схема работы с разделом 5
Раздел 5. Язык структурированных запросов sql
Пятый раздел курса включает две темы: “ Язык манипулирования данными для реляционной модели ” и “Реализация запросов в языке SQL”. После изучения каждой темы Вам следует ответить на вопросы для самопроверки.
По материалам раздела также выполняется курсовой проект по дисциплине.
Работа с разделом 5 завершается сдачей контрольного теста. Кроме того, по данному разделу выполняются практические задания 3 и 4, а также материал используется в лабораторных работах № 2 и № 3.
Для того, чтобы Вы смогли успешно ответить на вопросы контрольного теста, Вам предоставляется возможность поработать с репетиционным тестом. Если Вы испытываете затруднения в ответе на какой-либо вопрос, обратитесь к главам 5-7 учебника [1] или к материалам электронного учебного пособия [7] и пособия [11].
