Введение в БД (стр. 1 )

Введение в БД

Система БД – это компьютеризированная система хранения записей. Пользователю этой системы предоставляется возможность выполнять множество операций:

·  Добавлять новые пустые файлы

·  Добавлять новые записи в существующие файлы

·  Изменять данные в существующих файлах

·  Удалять данные из существующих файлов

·  Удалять существующие файлы из БД

Пример таблицы

Cellar

BIN	Wine	Producer	Year	Bottles	Ready
2	Алиготе	Бельцы	91	1	00
12	Каберне	Фалешты	89	5	98
21	Пино	Криково	92	12	99
22	Пино	Тирасполь	93	15	99
30	Лидия	Тараклия	95	3	99
43	Мускат	Криково	90	12	01
50	Изабелла	Вулканешты	90	10	98
58	Чумай	Дубоссары	94	9	99

Привидем пример операций вставки, удаления, обновления и выборки в таблице.

Выборка : select wine, bin, producer from cellar where ready=99;

21	Пино	Криково	92	12	99
22	Пино	Тирасполь	93	15	99
58	Чумай	Дубоссары	94	9	99
30	Лидия	Тараклия	95	3	99

Вставка: insert into cellar values(53,”vin nobil”, Бельцы,96,1,2002);

Обновление: update cellar set bottles=4, where bin=12;

Удаление: delete from cellar where bin=2;

Рассмотренные операции выполнены с помощью операторов select, insert, update and delete специального языка БД SQL.

Система БД – компьтеризированная система хранения записей, т.е. такая система основная цель еоторой содержать информацию и предоставлять ее потребованию

Упрощенная схема БД.

Здесь приведены 4 главных компонента: данные, аппаратное обеспечение, ПО, пользователи.

Данные:

Системы БД существуют как на персональных компьютерах так и на больших машинах. Различают однопользовательские и многопользовательские системы. Однопользовательская сситема - в одно и тоже время к БД может получить доступ только один пользователь. Многопользовательская - достоп могут получить одновременно несколько пользователей. В общем случае данные в базе являются интегрированными и общими.

Интегрированная БД - возможность представления БД как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично.

Под понятием общие данные подразумевается возможность использования отдельных областей в БД различными пользователями. Каждый из этих пользователей может иметь доступ к одной и той же области в одно итоже время.

Прграммное Обеспечение: между физическими БД и пользователями системы располагается уровень программного обеспечения. Основная функция выполняемая СУБД – представление пользователю БД, возможность работать с ней не вникая в детали программного и аппратного обеспечения.

Пользователи: пользователей можно разбить на три группы.

-Прикладные программисты

-Конечные пользователи

-Администраторы Данных и БД.

Постоянные Данные:

обычно данные в БД называются постоянными. Под словом постоянные подразумеваются данные, которые отличаются от других более изменчивых данных: промежуточных, входных, выходных, рабочие очереди и т. д.

БД состоит из некоторого набора постоянных данных, которые испульзуются прикладными системами для какого предприятия.

Объекты и отношения

Схема Объект - Отношение

Для всех предприятий трб-ся зап-ть инф-ю об имеющ-ся проектах, деталях, постав-х и т. д. Это основные объекты о кот-х необходимо сохранять инф-ю. Кроме осн. объектов сущ-т отношения между ними, кот-е связ-т их вместе.

Сущ-т несколько видов отн-й: Бинарные, тройные. тройное отн-е не эквивалентно комбинации 3-х бина-х отнош-й. отнош-е РР в примере связ-т один тип объектов, это означает, что некоторые детали содержат др. компоненты. вообще говоря в поле объектов может быть любое кол - во отнош-й. Обратим внимание на то Б что отнош-е можно считать в некотором смысле объектом. если опред. объект как нечто о чем необх-мо хранить инф-ю, то отнош-е вполне подходит под такое опред.

Свойства. Атрибуты

Объекты и отнош-я имеют некоторые св-ва. Например, у детали имеется вес, у проектоа - порядок очередности и т. д. Эти св-ва(атр.) также необх-мо сохр-ть в базе данных.

Преимущество использ. баз данных. Реляционные Иерархические и сетевые модели данных.

а). Преим-во при работе с БД.

1. Компактонсть.

2. Скорость.

3. Низкие трудозатраты.

4. своевременность.

для многопользоват-й среды добавляется еще одно преим-во: СБД предоставл. предприятию централизованное управление его данными.

Администрирование данных и баз данных

при центр. управл. на предпр-и, использующем СБД есть человек который несет осню ответственность за данные предприятия. - АД.

В обязанности АД входит: принимать решение какие данные необх-мо вносить в БД в первую очередь, а также обеспечивать поддержание порядка при обслуживании данных и их использование после занесения БД. Важно чтобы АД работал как управл-й а не спец. по техн. вопросам.

Техню спец ответственен за реализацию решений АД это -- АБД.

АБД должен быть профи в области информ-х технологий. Работа АБД заключ. в создании самих БД и тех контроля необх. для осуществл. решений АД.

Преимущества централизованног подхода.

1. Возможность сокращения избыточности. В сис-х не использ. БД каждое приложение использ. свои файлы что ведет к увелеч. избыточности.

2. Возможность устранения противоречивости. приналичии избыточности противоречивости можно избежать при условии что если обновление вносится в одну запись то оно автоматич. распролстраняется и на все остальные (множественное обновление).

3. Возможность общего доступа к данным. Новые приложения могут получить доступ к тем же данным и при этом нет необходимости в создании новых данных.

4. Возможность соблюдения стандартов, Стандартизация представления данных наиболее важна для обновления и переноса данных между системами. Возможность введения ограничений для обеспечю безопасности.

Благодаря полному контролю над БД АБД может определить правила безопасности которые будут проверятсфя при попытке доступа к уязвимым данным.

5. Возможность обеспечения целостности данных. задача целостности закл. в правильности и точности данных в БД.

6. Возможность сбалансировать противоречивые требования. Зная требования всего предпрятия АБД под управлением АД может структурировать БД таким образом чтобы обслуживание в целом для предприятия было наилучшим.

Например, он может быбрать такое представление данных, которое обеспечит быстрый доступ к файлам для наидолее важных пиложений.

Независимость данных.

Для СБД крайне нежелательно, чтобы приложение зависило от данных по 2 основным причинам:

1. Для разных прилож. требуется разное представление одних и тех же данных.

2. АБД должен имть возможность ри изменившихся требованиях изменять структуру хранения или доступа к данным без изменения сущ. приложения.

Т. О. обеспечение независимости данных - основная цель СБД. Независимость БД можно определить как имунитет приложений к изменениям структуры хранения данных и метода доступа к ним.

Введем в расмотрение 3 новых термина хранимое поле, запись и файл.

Хранимое поле это наименьшая единица хранимых данных. БД содержит много экземпляров для всех типов хранимых полей.

Хранимая запись - набор связанных хранимых полей.

Хранимый файл - набор всех эк - ов хранимых записей одного типа.

В системах отличных от БД обычно логическая запись совпадает с сотв. хранимой записью. В БД это не так.

перечислим аспекты структуры хранения БД, которые можно подвергнуть изменениям.

*Представление числовых данных. В каждом случае АБД должен определить подходящее основание СС, тип и точность.

*Представление символьных данных. ASCII? EBC DIC.

* Единицы для числовых данных: дюймы, см, м, км.

* Кодирование данных. В некоторых ситуациях может понадобится представить данные кодированными значениями.

* Материализация данных. Иногда логическое поле может не иметь соответствующего эквивалнтного хранимого поля, а его зн - я материал-ся с помощью некот-х вычисл-й.

* Структура хранимых записей. 2 Сущ. типа хр-х записей можно объед. в один.

 

* Структура хранимых файлов. Он может хранится в памяти разными способами.

Не один из факторов зранения не должен влиять каким либо образом на приложение.

Реляционные, Иерархические, Сетевые

- Данные для пользователя представляются в виде таблиц и никак иначе.

- Пользователю предоставляются операторы, генерирующие новые таблицы из старых.

Причина в том, что реляц. посуществу просто мат. название для таблицы. Реляц. и нереляц. системы можно различать по след. признакам:

-  Пользователь видит данные не ввиде таблицы или на ряду сними.

Иерархическая система

В иерархич. системе данные представлены пользователю в виде набора древовидных структур. Есть операция перемещения по деревбям.

Сетевые системы - данные представлены в виде неориентированного мультиграфа., вершинами которого явл. записи, а ребра указывают на связь между ними. Здесь также используются операции навигации по узлам сети.

Реляционные объекты данных, домены и отношения.

Отношения соответствует тому, что мы до сих пор называли таблицей. Картеж соответствует строке этой таблицы, а атрибуты столбцу. Первичный ключ, это уникальный идентификатор таблицы, т. е. столбец или такая комбинация столбцов, что в любой момент времени не существует двух строк содержащих одинаковое значение в этом столбце или комбинации столбцов. Домен – это общая совокупность значений, у которой берутся настоящие значения определенных атрибутов определенного отношения.

S#	SNAME	STATUS	CITY
S1	Smith	20	London
S2	Jones	10	Paris
S3	Blake	30	Paris
S4	Clark	20	London
S5	Adams	30	Athens

P#	PNAME	COLOR	WEIGHT	CITY
P1	Nut	Red	12	London
P2	Bolt	Green	17	Paris
P3	Screw	Blue	17	Rome
P4	Screw	Red	14	London
P5	Cam	Blue	12	Paris
P6	Cog	Red	17	London

S#	P#	QTY
S1	P1	300
S1	P2	200
S1	P3	400
S1	P4	200
S1	P5	100
S1	P6	100
S2	P1	300
S2	P2	400
S3	P3	200
S4	P4	200
S4	P5	300
S4	P6	400

Домены.

Введем понятие скаляр, под которым понимаем наименьшую семантическую единицу данных (отдельный номер поставщика, вес детали). Будем называть такие значения данных скалярными. Они не имеют внутренней структуры и в этом смысле атомарные. Теперь можно определить домен как именованное множество скалярных значений одного типа, т. е. Домены являются общими совокупностями значений, из которых берутся реальные значения атрибутов. Одним из важнейших назначений домена является то, что они ограничивают сравнение: