- •Базы данных: основные понятия. Введение в базы данных. Определения.
- •Развитие технологий обработки данных. Современное состояние технологий баз данных.
- •Базы данных и их свойства.
- •Системы управления базами данных. Компоненты среды субд.
- •Архитектура субд. Трехуровневая архитектура базы данных. Внешний уровень. Концептуальный уровень. Внутренний уровень.
- •Функции субд. Управление данными во внешней памяти. Управление транзакциями. Восстановление базы данных.
- •Управление данными во внешней памяти
- •Управление транзакциями
- •Восстановление базы данных
- •Функции субд. Поддержка языков бд. Словарь данных. Управление параллельным доступом. Управление буферами оперативной памяти. Поддержка языков бд
- •Словарь данных
- •Управление буферами оперативной памяти
- •Функции субд. Контроль доступа к данным. Поддержка обмена данными. Поддержка целостности данных. Поддержка независимости от данных. Вспомогательные функции. Контроль доступа к данным
- •Поддержка обмена данными
- •Поддержка целостности данных
- •Поддержка независимости от данных
- •Вспомогательные функции
- •Типовая организация современной субд.
- •Языки баз данных. Язык определения данных. Языки манипулирования данными.
- •Манипулирование данными
- •Архитектура многопользовательских субд. Тенденции развития многопользовательских систем.
- •Модели двухуровневой технологии «клиент-сервер». Файловый сервер. Модель удаленного доступа к данным.
- •Модель сервера баз данных. Сервер приложений. Трехуровневая модель.
- •Проектирование баз данных. Концепции проектирования. Жизненный цикл бд.
- •Планирование разработки базы данных. Определение требований к системе. Сбор и анализ требований пользователей.
- •Проектирование базы данных. Концептуальное проектирование базы данных. Логическое проектирование базы данных. Физическое проектирование базы данных.
- •Разработка приложений. Загрузка данных. Тестирование. Эксплуатация и сопровождение.
- •Концептуальное проектирование. Фундаментальные понятия. Объекты. Атрибуты. Ключи.
- •Связи между объектами. Показатель кардинальности. Степень участия. Рекурсивная связь.
- •Пример моделирования локальной ПрО.
- •Специализация и генерализация. Категоризация. Составные объекты.
- •Модели данных. Классификация моделей данных. Объектные модели данных. Модели данных на основе записей. Физическая модель данных.
- •Сетевая модель. Структуры данных сетевой модели. Сетевой граф бд.
- •Преобразование концептуальной модели в сетевую. Реализация наборов. Управляющая часть сетевой модели.
- •Иерархическая модель данных. Структурная часть иерархической модели.
- •Преобразование концептуальной модели в иерархическую модель данных.
- •Управляющая часть иерархической модели. Описание данных. Манипулирование данными. Ограничения целостности.
- •Достоинства и недостатки ранних субд.
- •Реляционная модель данных. История вопроса. Структурная часть реляционной модели. Реляционное отношение. Свойства и виды отношений. Реляционные ключи.
- •Обновление отношений. Целостность базы данных. Проектирование базы данных. Последовательная нормализация. Избыточность данных в бд.
- •Аномалии обновления в базе данных. Аномалии включения. Аномалии удаления. Аномалии модификации.
- •Процесс нормализации. Функциональные зависимости и ключи. Первая нормальная форма.
- •Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма.
- •Нормализация на основе декомпозиции. Недостатки данной нормализации.
- •Четвертая нормальная форма. Пятая нормальная форма.
- •Проектирование реляционной базы данных. Логическое проектирование реляционной бд. Упрощение концептуальной модели данных.
- •Методика преобразования концептуальных структур данных в реляционные структуры.
- •Преобразование объектов и атрибутов. Преобразование бинарных связей. Преобразование связи типа «суперкласс/подкласс».
- •Предварительные отношения для бинарных связей типа m:n. Преобразование составных объектов. Преобразование тернарных связей. Преобразование рекурсивных связей.
- •Проверка модели с помощью концепций последовательной нормализации. Проверка модели в отношении транзакций пользователей. Проверка поддержки целостности данных.
- •Управление реляционной базой данных.
- •Реляционная алгебра. Основные операции реляционной алгебры. Дополнительные операции реляционной алгебры.
- •Реляционное исчисление. Целевой список и определяющее выражение. Формулы исчисления кортежей. Квантор существования. Квантор всеобщности.
- •Язык sql. Исторические аспекты развития sql. Структура и типы данных языка sql. Операторы языка sql.
- •Оператор выбора select. Формирование запросов к базе данных. Агрегатные функции языка. Группирование результатов. Вложенные запросы.
- •Оператор выбора select. Многотабличные запросы. Множественные операции реляционной алгебры. Открытые соединения.
- •Встроенный sql. Однострочные и многострочные запросы.
- •Управление транзакциями. Модель транзакции. Свойства транзакции. Журнализация. Проблемы многопользовательских систем. Блокировки.
- •Триггеры. Основные сведения. Создание триггера. Триггер удаления.
- •Хранимые процедуры. Назначение хранимых процедур. Создание и использование хранимых процедур.
- •Администрирование баз данных. Управление учетными записями и правами доступа в ms sql Server. Резервное копирование и восстановление баз данных.
Базы данных и их свойства.
Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между базой данных и пользователями системы, а также между базой данных и прикладными программами, реализующими определенные функции обработки данных.
Система баз данных – совокупность одной или нескольких баз данных и комплекса информационных, программных и технических средств, обеспечивающих накопление, обновление, корректировку и многоаспектное использование данных в интересах пользователей.
Самодокументированность. БД должна иметь словарь данных в специально отведенном месте, которое используется для хранения информации о самой базе данных. Словарь содержит информацию: об архитектуре базы, о хранимых процедурах, о пользовательских привилегиях и т.д.
Независимость данных от программ. Структура данных должна быть независима от программ, использующих эти данные, так чтобы данные можно было добавлять или перестраивать без изменения этих программ.
Целостность данных. В общем случае целостность данных означает корректность данных и их непротиворечивость. Для обеспечения целостности накладывают ограничение целостности. Эти ограничения могут иметь вид логических выражений, значения которых всегда должны быть «истина». Если хотя бы одно из выражений принимает значение «ложь» - то целостность нарушена. (Например, вес детали должен быть положителен, а возраст родителей не может быть меньше возраста ребенка).
Целостность транзакций. Транзакцией можно назвать банковскую операцию (перевод денег). В БД под транзакцией понимают неделимую с точки зрения воздействия на базу данных последовательность операторов манипулирования данными (чтение, вставка, модификация), приводящая к одному из двух возможных результатов: либо последовательность выполняется, все операторы правильные, либо транзакция откатывается, в случае если хотя бы один оператор не выполнен успешно. Обработка транзакций гарантирует целостность БД.
Системы управления базами данных. Компоненты среды субд.
Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между базой данных и пользователями системы, а также между базой данных и прикладными программами, реализующими определенные функции обработки данных.
Компоненты среды СУБД
В среде СУБД можно выделить несколько основных компонентов: данные, пользователи, аппаратное обеспечение, программное обеспечение, процедуры. Схематично эта ситуация показана на рис. 2.02.
С точки зрения пользователя именно данные являются наиболее важным компонентом среды СУБД. Ради общения с ними на должном уровне требуется наличие остальных компонентов:
· имена, типы и размеры элементов данных;
· имена связей;
· ограничения целостности данных;
· имена зарегистрированных пользователей и их права по доступу к данным;
· используемые индексы и структуры хранения.
