1. Информация и данные, база данных, система управления базами данных (субд). База данных
 Скачать 27.71 Kb.
|
|
1. Информация и данные, база данных, система управления базами данных (СУБД). База данных – это массив информации, представленный в виде таблицы или набора таблиц. Система управления базами данных (СУБД) — это программа, позволяющая создавать базы данных, а также обеспечивающая обработку (сортировку) и поиск данных. 2. SQL: хранимые процедуры, область применения. хранимые процедуры в SQL — это аналог функций в других языках программирования. Хранимые процедуры могут выполнять действия над данными автоматически: вывод данных, удаление, изменение Особенностью процедур является то, что есть возможность передавать аргументы, (так же как и функциям в других языка) и выводить различные данные в зависимости от аргумента. Также, процедура является сущностью SQL, которую создают один раз, а затем вызывают, передавая аргументы. 3. Эволюция концепции обработки данных, СУБД. Обработка данных со временем претерпела некоторую эволюцию. В развитии концепций обработки данных можно выделить следующие этапы: обработка БД на мейнфреймах с помощью СУБД; обработка БД с помощью удаленной обработки данных; обработка локальных БД на ПК с помощью настольных СУБД; использование систем совместного использования (работа с централизованной базой данных с помощью сетевых версий настольных СУБД; использование клиент/серверных систем; использование систем обработки распределенных баз данных. 4. Пользователи БД. Пользователи базы данных - это категория пользователей в интересах которых и создается база данных. Это могут быть случайные пользователи обращающиеся к базе данных время от времени, за получение некоторой информации, а могут быть регулярные пользователи. Пользователей можно разделить на три группы прикладные программисты конечные пользователи базы данных администраторы баз данных 5. Требования к СУБД, основные особенности СУБД, составные части СУБД Вся система управления базами данных подразделяется на две части: клиентскую и серверную. Клиентская часть отвечает за ввод данных и представление информации для пользователя, а серверная часть отвечает за обработку запросов, идущих от пользователя и обработку информации, выдачу результата обработки. Требования к СУБД: 1 Непротиворечивость данных. 2. Актуальность хранимых данных. 3. Многоаспектное использование данных. 4. Возможность модификации системы 5. Надежность 6. Скорость доступа Реляционные базы данных имеют следующие специфические особенности. Для каждого поля таблицы базы данных определен тип данных, таким образом нельзя в одно поле разных записей вводить данные разных типов. СУБД позволяют не только вводить данные в таблицы, но и контролировать правильность вводимых данных. Имеются в виду не только ограничения по типу данных, но и контроль допустимых значений, количество вводимых знаков и т.п. СУБД не позволит сохранить в записи те данные, которые не удовлетворяют заданным правилам. Таблицы баз данных могут включать в себя количество записей, исчисляемое сотнями тысяч, и при этом СУБД обеспечивает удобные способы извлечения нужной информации из этого множества записей. Все данные хранятся, независимо от их структуры и содержания, в одном файле, и доступ к этим данным осуществляется постранично, не превышая ограничений на ресурсы компьютера. Можно устанавливать связи между таблицами и затем при помощи запросов совместно использовать данные разных таблиц. Данные, полученные в результате запроса, представляются также в виде таблицы. Запрос на выборку может быть обращен к одной или нескольким таблицам одновременно. Данные в выборке являются динамическими, т. е. при повторном запуске запроса по измененным данным, выборка изменяется. Благодаря установке взаимосвязей между отдельными таблицами удается избежать ненужного дублирования данных, сэкономить память компьютера, а также увеличить скорость обработки информации. Большинство баз данных может поддерживать одновременную работу с базой данных нескольких пользователей, при этом все пользователи гарантированно будут работать с актуальными данными. По сравнению с другими прикладными пакетами в базах данных имеется развитая система защиты от несанкционированного доступа, которая предоставляет, помимо парольной защиты файла, возможность каждому пользователю или группе пользователей видеть и изменять только те объекты, к которым пользователи имеют право доступа. 6. Определение синонимов объектов. Понятие транзакций. Синонимом является объект базы данных, который выполняет следующие функции: предоставляет альтернативное имя для другого объекта базы данных, существующего на локальном или удаленном сервере, на которое затем ссылаются как на базовый объект; обеспечивает уровень абстракции, защищающий клиентские приложения от изменений, производимых в имени или местоположении базовых объектов. Транзакция — группа последовательных операций с базой данных, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Транзакция может быть выполнена либо целиком и успешно, соблюдая целостность данных и независимо от параллельно идущих других транзакций, либо не выполнена вообще, и тогда она не должна произвести никакого эффекта. 7. Модели данных. Основные модели данных: Файловая Сетевая Реляционная Объектные и объектно-ориентированная Иерархическая 8. Определение прав доступа к данным. Совокупность правил, регламентирующих порядок и условия доступа субъекта к объектам информационной системы (информации, её носителям, процессам и другим ресурсам) установленных правовыми документами или собственником, владельцем информации. Права доступа определяют набор действий (например, чтение, запись, выполнение), разрешённых для выполнения субъектам (например, пользователям системы) над объектами данных. 9. Реляционная БД, история появления, принципы организации данных, достоинства и недостатки. Достоинства: Эта модель данных отображает информацию в наиболее простой для пользователя форме Основана на развитом математи-ческом аппарате, который позволяет достаточно лаконично описать основные операции над данными. Позволяет создавать языки манипулирования данными не процедурного типа. Манипулирование данными на уровне выходной БД и возможность изменения Недостатки: Самый медленный доступ к данным. Трудоемкость разработки Принципы организации: К современным базам данных, а, следовательно, и к СУБД, на которых они строятся, предъявляются следующие основные требования: Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос). Время отклика - промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Простота обновления данных. Независимость данных - возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей. Совместное использование данных многими пользователями. Безопасность данных - защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения. Стандартизация построения и эксплуатации БД (фактически СУБД). Адекватность отображения данных соответствующей предметной области. Простой интерфейс пользователя. 10. Базовые понятия реляционных БД: тип данных, домен, атрибут, кортеж, отношение, схема отношений Атрибут — свойство некоторой сущности. Часто называется полем таблицы. Домен атрибута — множество допустимых значений, которые может принимать атрибут. Кортеж — конечное множество взаимосвязанных допустимых значений атрибутов, которые вместе описывают некоторую сущность (строка таблицы). Отношение — конечное множество кортежей (таблица). Схема отношения — конечное множество атрибутов, определяющих некоторую сущность. Иными словами, это структура таблицы, состоящей из конкретного набора полей. 11. Нормализация БД, цели нормализации, 1НФ. Цель нормализации: исключить избыточное дублирование данных, которое является причиной аномалий, возникших при добавлении, редактировании и удалении кортежей(строк таблицы) 12. Нормализация БД, определение 1НФ, 2НФ, 3НФ. Отношение находится в 1НФ, если все его атрибуты являются простыми, все используемые домены должны содержать только скалярные значения. Не должно быть повторений строк в таблице. Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый не ключевой атрибут неприводимо зависит от Первичного Ключа (ПК). Неприводимость означает, что в составе потенциального ключа отсутствует меньшее подмножество атрибутов, от которого можно также вывести данную функциональную зависимость. Отношение находится в 3НФ, когда находится во 2НФ и каждый не ключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Проще говоря, второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы. 13. БД: определение, классификация, критерии качества База данных (БД) –это совокупность массивов и файлов данных, организованная по определённым правилам, предусматривающим стандартные принципы описания, хранения и обработки данных независимо от их вида. По типу хранимой информации БД делятся на: документальные, фактографические лексикографические. По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают: локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные базы данных 14Архитектура «файл-сервер» Файл-серверная архитектура предполагает наличие в сети сервера, на котором хранятся файлы централизованной БД. В соответствии с запросами пользователей файлы с файл-сервера передаются на рабочие станции пользователей, где и осуществляется основная часть обработки данных. Центральный сервер выполняет в основном только роль хранилища файлов, не участвуя в обработке самих данных. После завершения работы пользователи копируют файлы с обработанными данными обратно на сервер, откуда их могут взять и обработать другие пользователи. Недостатки такой организации данных очевидны. При одновременном обращении множества пользователей к одним и тем же данным производительность работы резко падает, т.к. необходимо дождаться пока пользователь, работающий с данными, завершит работу. В противном случае возможно затирание исправлений, сделанных одним пользователем, изменениями других пользователей. 15 Архитектура " клиент – сервер " В основе концепции клиент-сервер лежит идея о том, что помимо хранения файлов БД, центральный сервер должен выполнять основную часть обработки данных. Пользователи обращаются к серверу с помощью специального языка структурированных запросов (SQL, Structed Query Language), на которм описывается список задач, выполняемых сервером. Запросы принимаются сервером и порождают процессы обработки данных. В ответ пользователь получает уже отработанный набор данных. Технология клиент-сервер позволяет избежать передачи по сети огромных объемов информации, переложив всю обработку на центральный сервер. Такой подход также позволяет избежать конфликтов при редактировании одних и тех же данных множеством пользователей. 16СУБД: определение, классификация, функции Система Управления Базой Данных (СУБД) - комплекс языков и программ, позволяющий создавать БД и управлять ее функционированием. СУБД обрабатывает обращения к базе данных, поступающие от пользователей, прикладных процессов и выдает необходимые им сведения. Классификация СУБД 1. По модели данных иерархические сетевые реляционные объектно-ориентированные объектно-реляционные пост-реляционные 2. По степени распределенности локальные СУБД распределенные СУБД 3. По способу доступа к БД файл-серверные клиент-серверные встраеваемые Основными функциями СУБД являются: Непосредственное управление данными во внешней памяти; Управление буферами оперативной памяти; Управление транзакциями; Журнализация и восстановление БД после сбоев; Поддержание языков БД. 17. Язык SQL: общие сведения о языке, роль и место в современных СУБД, стандарт ANSI. Язык SQL ориентирован на выполнение действий с таблицами БД и данными в этих таблицах, а также некоторых вспомогательных действий. В отличие от процедурных языков программирования, в нем нет операторов управления вычислительным процессом (циклов, переходов, ветвления) и средств ввода-вывода. Составленную на языке SQL программу также называют SQL-запросом. Язык SQL обычно интегрируется в другие средства (оболочку), используясь в интерактивном режиме. Так, в системе управления базами данных, имеющей интерактивный интерфейс, пользователь может работать, ничего не зная об языке SQL и независимо от того, какая БД используется: локальная или удаленная. Такие СУБД, как Microsoft Access, Visual FoxPro или Paradox, сами выполняют действия, связанные с программированием запросов на SQL, предлагая пользователю средства визуального построения запросов, например, Query By Example (QBE) — запрос по образцу. Так как SQL не обладает возможностями полноценного языка программирования, а ориентирован на доступ к данным, то его часто включают в средства разработки программ. |