840

Системы управления базами данных

Конспект

Информатика, кибернетика и программирование

Совокупность структурированных данных, относящихся к некоторой предметной области, и хранящаяся в файлах. Физическая и логическая организация данных. Основные понятия реляционной модели данных. Проектирование БД. Понятие информационного объекта.

Русский

2013-01-06

95 KB

13 чел.

Системы управления базами данных (БД)

1. Понятие БД

База данных это именованная совокупность структурированных данных, относящихся к некоторой предметной области, и хранящаяся в файлах на МД. Предметная область – это часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и последующей автоматизации.

Для управления работой БД используется СУБД – комплекс программ, необходимых для создания баз данных, внесения в них изменений и организации поиска необходимой информации.

Примеры СУБД различного назначения: Рагаdох, МS Ассеss, РохРго, МS SQL Server, Огасlе.

По технологии обработки данных базы подразделяются на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга, частей, хранимых в различных ПК вычислительной сети.

Централизованные базы данных и соответствующие им СУБД по способу доступа к данным делятся на базы с локальным доступом и базы с удаленным (сетевым) доступом.

По степени универсальности различают два класса СУБД: общего назначения и специализированные.

Банк данных - информационная система, включающая:

  •  вычислительную систему (ПК, сети)
  •  одну или несколько БД
  •  СУБД
  •  набор прикладных программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя с СУБД.

2. Модели данных

При размещении данных в БД определяется физическая и логическая организация данных. Физическая организация данных связана с размещением данных на реальных машинных носителях информации и в современных БД обеспечивается автоматически. Логическая организация данных определяется типом структур данных и видом модели.

Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки.

Выделяют следующие модели данных:

  •  файловая;
  •  иерархическая;
  •  сетевая;
  •  реляционная;
  •  объектно-ориентированная.

Одним из признаков классификации  СУБД является используемая модель данных. Например, СУБД, основанные на реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

3.  Основные понятия реляционной модели данных  

Реляционные БД в настоящее время наиболее распространены и фактически являются промышленным стандартом. В реляционных БД  данные хранятся в двумерных таблицах. Строки реляционной таблицы соответствуют записям, а столбцы – полям.

Поле – элементарная единица логической организации данных, соответствующая логически неделимой единице информации  (реквизиту).

Поле характеризуется:

- именем

- типом (символьный, числовой)

- длиной (место, занимаемое в оперативной памяти)

- точностью числовых данных (количество знаков после запятой)

Запись – это совокупность логически связанных полей.

Таблица -  совокупность записей одной структуры.

Одни и те же данные могут быть размещены в таблицах разными способами. Рациональный способ организации таблиц позволяет свести дублирование данных к минимуму.

Ключ – уникальный идентификатор, состоящий из одного поля (простой ключ) или нескольких полей (составной ключ), однозначно определяющий запись. Наличие ключа позволяет устранить избыточность и дублирование данных. Если среди реальных реквизитов такого нет, то можно добавить в данные дополнительный идентификатор.

Требования к реляционным таблицам:

  •  каждый элемент таблицы – один элемент данных.
  •  все столбцы в таблице однородные, т. е. имеют одинаковый тип данных.
  •  каждый столбец имеет уникальное имя.
  •  одинаковые строки в таблице отсутствуют.
  •  порядок следования строк и столбцов произвольный.

Т.о., реляционная БД является совокупностью двумерных таблиц, состоящих из записей и полей.  Между таблицами устанавливаются логические связи, реализуемые за счет наличия одинаковых полей (ключей) в связываемых таблицах. В одной из таблиц ключ должен быть первичным (уникальным), а во второй внешним (повторяющимся).

4. Проектирование БД. Понятие информационного объекта

В результате проектирования БД должна быть разработана информационно-логическая модель (ИЛМ) данных. Компонентами ИЛМ являются информационные объекты и структурные связи между ними.

ИО – это информационное отображение некоторого реального объекта, явления, процесса, информация о котором должна быть представлена в БД, в виде совокупности логически связанных реквизитов (информационных элементов, атрибутов). Например, информационный объект Студент имеет реквизиты: Номер зачетки*, Фамилия, Имя, Дата рождения и т.д. Информационный объект имеет множество реализаций - экземпляров, каждый из которых представлен совокупностью конкретных значений реквизитов и определяется значением первичного ключа. Информационный объект может иметь один первичный и несколько внешних ключей, которые используются для связи с другими ИО.

Все информационные объекты из некоторой предметной области связаны между собой. Различают связи трёх типов:

  •  один к одному (1:1);
  •  один ко многим (1 :∞);
  •  многие ко многим (∞:∞),

Связь 1:1 предполагает, что одному экземпляру первого ИО соответствует только один экземпляр второго ИО и наоборот. Такие ИО можно объединить в один, содержащий атрибуты двух объектов. Пример: связь между информационными объектами Студент и Сессия, когда каждый студент имеет определённый набор экзаменационных оценок в сессию.

Связь 1 : ∞ означает, что одному экземпляру первого ИО соответствует 0, 1 или более экземпляров второго ИО, но каждому экземпляру второго ИО обязательно соответствует один экземпляр первого ИО. Примером связи 1: ∞ служит связь между информационными объектами Факультет и Студент, когда название факультета может повторяться многократно для различных студентов, а для каждого студента обязательно должен быть факультет, на котором он учится.

Связь ∞:∞ предполагает, что одному экземпляру первого ИО соответствует 0, 1 или более экземпляров второго ИО и наоборот. Пример такой связи - связь между информационными объектами Студент и Преподаватель, когда один студент обучается у многих преподавателей, а один преподаватель обучает многих студентов.

Построенная ИЛМ должна быть отображена в логическую структуру БД, которая является составной частью конкретной СУБД. ИО должны быть представлены в виде реляционных таблиц. Связи между реляционными таблицами устанавливаются при помощи совпадающих значений полей.

При этом каждая таблица за исключением тех, которые не имеют подчиненных таблиц, должна иметь уникальный идентификатор – ключ. Если среди реальных реквизитов такого реквизита нет, то можно добавить в данные дополнительный идентификатор (код). Часто такой числовой идентификатор добавляют и для замены длинных текстовых ключевых полей.

Для связей между ИО 1:1 и 1: ∞ каждый ИО представляется соответствующей таблицей с теми же видами связей. Например, можно связать таблицу Группа, содержащую поля группа, староста, факультет, с таблицей Студент по полю группа. При этом вид связи будет 1:со, одной записи в таблице Группа будет соответствовать много записей в таблице Студент.

Связь : не реализуется в реляционных БД непосредственно для двух таблиц. Для организации такой связи используется промежуточная третья таблица. Все реквизиты двух ИО (и возможно некоторые дополнительные) представляются тремя таблицами с двумя связями вида 1:

Для каждой связи определяется главная таблица (на стороне отношения 1) и подчиненная (на стороне отношения ∞). В главной таблице связующее поле является первичным ключом (уникальным), а в подчиненной внешним (повторяющимся). Для каждого значения внешнего ключа обязательно должно быть такое же значение первичного ключа.

Пример: Создать БД "Распределение оборудования по кафедрам", содержащую следующие данные: наименование оборудования, количество единиц оборудования,  стоимость единицы оборудования, наименование кафедры, факультет.

Промежуточная таблица Распределение оборудования связывает таблицы Оборудование и Кафедры, т.к. связь между соответствующими ИО :. Введены дополнительные числовые ключевые поля код оборудования и код кафедры.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18832. Комерційні банки 268 KB
  Тема 10 Комерційні банки. 1. Поняття призначення та класифікація комерційних банків. 2. Походження та розвиток комерційних банків. 3. Основи організації та специфіка діяльності окремих видів комерційних банків. 4. Активні та пасивні операції комерційних банків. 5. Р...
18833. Валютний ринок і валютні системи 552 KB
  Тема 11: Валютний ринок і валютні системи. Сутність валюти та валютних відносин. Конвертованість валюти. Валютний ринок. Види операцій на валютному ринку. Валютний курс. Валютні системи та валютна політика. Платіжний баланс. Світова валютна система ...
18834. Міжнародні валютно-кредитні установи та форми їх співробітництва з Україною 141.5 KB
  ТЕМА 12 : Міжнародні валютнокредитні установи та форми їх співробітництва з Україною МВФ і його діяльність в Україні 2 Світовий банк 3 Регіональні міжнародні кредитнофінансові інституції 4.Європейськийбанк реконструкції та розвитку 5. Банк міжнарод...
18835. Расчет схемы по постоянному току 146.77 KB
  Расчет схемы по постоянному току. Режим работы схемы по постоянному току определяется элементами: RК RЭ EК EЭ и характеристиками транзистора VT. Запишем уравнения Кирхгофа для выходной цепи: Уравнение 1 представляет собой уравнение прямой которую называют наг...
18836. Расчет по переменному току 269.85 KB
  Расчет по переменному току. Принципиальная схема усилителя имеет вид приведенный на Рис. 3.4.. Рис. 3.4 принципиальная схема усилителя с ОБ. Разделительные конденсаторы СР1 и СР2 нужны для того чтобы: 1 источник входного сигнала и нагрузка не изменяли режим работы тр...
18837. Схема с общей базой 164.86 KB
  Схема с общей базой. При проектировании усилителей на биполярных транзисторах входной переход транзистора всегда включают в прямом направлении а выходной в обратном. На Рис. 3.1 приведена схема усилителя на биполярном транзисторе включенном с общей базой ОБ. Рис. 3...
18838. Расчет по постоянному току 192.58 KB
  Расчет по постоянному току. Режим работы усилителя по постоянному току определяется элементами EК RК RБ и параметрами транзистора VT. Критерии выбора транзистора следующие: по значению граничной частоты усилителя; по предельнодопустимым параметрам UКЭдоп PРас.до
18839. Расчет по переменному току 157.73 KB
  Расчет по переменному току. Для расчету по переменному току необходимо: 1 начало координат на характеристиках транзистора перенести в рабочую точку О по постоянному току. В рабочей точке определить для бесконечно малых приращений параметры транзистора. Наиболее ис
18840. Определение входного сопротивления 79.52 KB
  Определение входного сопротивления Опишем линейную модель усилителя системой уравнений в соответствии с 1 и 2 законами Кирхгофа: Из уравнения 2 определим: и подставим в уравнение 1. Отсюда находим входное сопротивление транзистора. При напряжении колл...