Ответы на вопросы к экзамену по базам данных. База данных это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Система управления базами данных (субд)
 Скачать 69.38 Kb.
|
|
Основные определения БД: БД, СУБД, данные, модель данных. База данных — это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Система управления базами данных (СУБД) – это набор программ, которые управляют структурой БД и контролируют доступ к данным, хранящимся в БД. СУБД служит посредником между пользователем и БД. Данные - это информация или отношениях объектов, представленная в виде, позволяющем запоминать, хранить, передавать или обрабатывать её с помощью технических средств. Информация – это сведения о чём-либо, независимо от формы их представления. Предметная область. Модель данных- интегрированный набор понятий для описания и обработки данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации. Модель данных – это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязи между ними. Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных. Модели построения баз данных (определения и примеры). Термины Организация данных в СУБД иерархического типа определяется в терминах: элемент, агрегат, запись (группа), групповое отношение, база данных. Атрибут - представляет свойство, которое описывает некоторую характеристику объекта. Запись - именованная совокупность атрибутов, также именуется строкой. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Экземпляр записи - конкретная запись с конкретным значением элементов Групповое отношение - Набор (или групповое отношение) – поименованная совокупность записей, образующих двухуровневую иерархическую структуру. Каждый тип набора представляет собой связь между двумя или несколькими типами записей. Бывают 4 видов: Один к одному, одни ко многим, многие к одному и многие ко многим. Иерархическая модель Иерархические базы данных — самая ранняя модель представления сложной структуры данных. Информация в иерархической базе организована по принципу древовидной структуры, в виде отношений «предок-потомок». Каждая запись может иметь не более одной родительской записи и несколько подчиненных. Связи записей реализуются в виде физических указателей с одной записи на другую. Основной недостаток иерархической структуры базы данных — невозможность реализовать отношения «много-ко-многим», а также ситуации, когда запись имеет несколько предков. Пример Рассмотрим следующую модель данных предприятия: предприятие состоит из отделов, в которых работают сотрудники. В каждом отделе может работать несколько сотрудников, но сотрудник не может работать более чем в одном отделе. Поэтому, для информационной системы управления персоналом необходимо создать групповое отношение, состоящее из родительской записи ОТДЕЛ (НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА, ЧИСЛО_РАБОТНИКОВ) и дочерней записи СОТРУДНИК (ФАМИЛИЯ, ДОЛЖНОСТЬ, ОКЛАД). Это отношение показано на рисунке (Для простоты полагается, что имеются только две дочерние записи). Для автоматизации учета контрактов с заказчиками необходимо создание еще одной иерархической структуры: заказчик - контракты с ним - сотрудники, задействованные в работе над контрактом. Это дерево будет включать записи ЗАКАЗЧИК (НАИМЕНОВАНИЕ_ЗАКАЗЧИКА, АДРЕС), КОНТРАКТ(НОМЕР, ДАТА,СУММА), ИСПОЛНИТЕЛЬ (ФАМИЛИЯ, ДОЛЖНОСТЬ, НАИМЕНОВАНИЕ_ОТДЕЛА)). Из этого примера видны недостатки иерархических БД: Частично дублируется информация между записями СОТРУДНИК и ИСПОЛНИТЕЛЬ (такие записи называют парными), причем в иерархической модели данных не предусмотрена поддержка соответствия между парными записями. Иерархическая модель реализует отношение между исходной и дочерней записью по схеме 1:N, то есть одной родительской записи может соответствовать любое число дочерних. Допустим теперь, что исполнитель может принимать участие более чем в одном контракте (т.е. возникает связь типа M:N). В этом случае в базу данных необходимо ввести еще одно групповое отношение, в котором ИСПОЛНИТЕЛЬ будет являться исходной записью, а КОНТРАКТ – дочерней. Таким образом, мы опять вынуждены дублировать информацию. Сетевая модель базы данных. В сетевой модели запись может быть членом более чем одного группового отношения. Согласно этой модели каждое групповое отношение именуется и проводится различие между его типом и экземпляром. Тип группового отношения задается его именем и определяет свойства общие для всех экземпляров данного типа. Экземпляр группового отношения представляется записью-владельцем и множеством (возможно пустым) подчиненных записей. При этом имеется следующее ограничение: экземпляр записи не может быть членом двух экземпляров групповых отношений одного типа (т.е. сотрудник, например, не может работать в двух отделах). Пример Иерархическая структура преобразовывается в сетевую следующим образом: деревья (a) и (b), показанные на рис. 4.2, заменяются одной сетевой структурой, в которой запись СОТРУДНИК входит в два групповых отношения; для отображения типа M:N вводится запись СОТРУДНИК_КОНТРАКТ, которая не имеет полей и служит только для связи записей КОНТРАКТ и СОТРУДНИК, см. рис. 4.3 (Отметим, что в этой записи может храниться и полезная информация, например, доля данного сотрудника в общем вознаграждении по данному контракту) Объектно-ориентированные субд Появление объектно-ориентированных СУБД вызвано потребностями программистов на ОО-языках, которым были необходимы средства для хранения объектов, не помещавшихся в оперативной памяти компьютера. Также важна была задача сохранения состояния объектов между повторными запусками прикладной программы. Поэтому, большинство ООСУБД представляют собой библиотеку, процедуры управления данными которой включаются в прикладную программу. Примеры реализации ООСУБД как выделеного сервера базы данных крайне редки. Сразу же необходимо заметить, что общепринятого определения "объектно-ориентированной модели данных" не существует. Сейчас можно говорить лишь о неком "объектном" подходе к логическому представлению данных и о различных объектно-ориентированных способах его реализации. Структура Структура объектной модели описываются с помощью трех ключевых понятий: инкапсуляция - каждый объект обладает некоторым внутренним состоянием (хранит внутри себя запись данных), а также набором методов - процедур, с помощью которых можно получить доступ к данным, определяющим внутреннее состояние объекта, или изменить их. Таким образом, объекты можно рассматривать как самостоятельные сущности; наследование - подразумевает возможность создавать из классов объектов новые классы объекты, которые наследуют структуру и методы своих предков, добавляя к ним черты, отражающие их собственную индивидуальность. Наследование может быть простым (один предок) и множественным (несколько предков); полиморфизм - различные объекты могут по разному реагировать на одинаковые внешние события в зависимости от того, как реализованы их методы. Целостность данных Для поддержания целостности объектно-ориентированный подход предлагает использовать следующие средства: Автоматическое поддержание отношений наследования, возможность объявить некоторые поля данных и методы объекта как "скрытые", невидимые для других объектов; такие поля и методы используются только методами самого объекта создание процедур контроля целостности внутри объекта. Реляционные базы данных Реляционные базы данных основаны на реляционной модели — интуитивно понятном, наглядном табличном способе представления данных. Каждая строка, содержащая в таблице такой базы данных, представляет собой запись с уникальным идентификатором, который называют ключом. Столбцы таблицы имеют атрибуты данных, а каждая запись обычно содержит значение для каждого атрибута, что дает возможность легко устанавливать взаимосвязь между элементами данных. В качестве примера рассмотрим две таблицы, которые небольшое предприятие использует для обработки заказов продукции. Первая таблица содержит информацию о заказчиках: каждая запись в ней включает в себя имя и адрес заказчика, платежные данные и информацию о доставке, номер телефона и т. д. Каждый элемент информации (атрибут) помещен в отдельный столбец базы данных, которому назначен уникальный идентификатор (ключ) для каждой строки. Во второй таблице (с информацией о заказе) каждая запись содержит идентификатор заказчика, совершившего заказ, название заказанного продукта, его количество, размер или цвет и т. д. Записи в этой таблице не содержат таких данных, как имя заказчика или его контактные данные. У обеих таблиц есть только один общий элемент — идентификатор столбца (ключ). Благодаря наличию этого общего столбца реляционные базы данных могут устанавливать взаимосвязи между двумя таблицами. Когда приложение для обработки заказов передает заказ в базу данных, база данных обращается к таблице со сведениями о заказах, извлекает сведения о продукции и использует идентификатор заказчика из этой таблицы, чтобы найти сведения об оплате и доставке в таблице с информацией о нем. Затем на складе подбирают нужный продукт, заказчик своевременно получает свой заказ и производит оплату. Структура реляционных баз данных Реляционная модель подразумевает логическую структуру данных: таблицы, представления и индексы. Логическая структура отличается от физической структуры хранения. Такое разделение дает возможность администраторам управлять физической системой хранения, не меняя данных, содержащихся в логической структуре. Например, изменение имени файла базы данных не повлияет на хранящиеся в нем таблицы. Разделение между физическим и логическим уровнем распространяется в том числе на операции, которые представляют собой четко определенные действия с данными и структурами базы данных. Логические операции дают возможность приложениям определять требования к необходимому содержанию, в то время как физические операции определяют способ доступа к данным и выполнения задачи. Чтобы обеспечить точность и доступность данных, в реляционных базах должны соблюдаться определенные правила целостности. Например, в правилах целостности можно запретить использование дубликатов строк в таблицах, чтобы устранить вероятность попадания неправильной информации в базу данных. Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, в которой отменено требование атомарности атрибутов. Поэтому постреляционную модель называют "не первой нормальной формой" (NF2) или "многомерной базой данных". Она использует трехмерные структуры, позволяя хранить в полях таблицы другие таблицы. Тем самым расширяются возможности по описанию сложных объектов реального мира. В качестве языка запросов используется несколько расширенный SQL, позволяющий извлекать сложные объекты из одной таблицы без операций соединения Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов. 3. Что такое таблица базы данных? Таблицы – это основные объекты любой базы данных. В них хранятся все данные, имеющиеся в базе, а так же таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства) 4. Способы создания таблиц. Что такое поле таблицы? Режим таблицы — позволяет создать новую таблицу в режиме таблицы; Первоначально представляется таблица с полями, куда необходимо ввести данные. Эта таблица содержит, как правило, 20 столбцов и 30 строк, и этого вполне достаточно для начала. После сохранения Access сам решает, какой тип данных присвоить каждому из полей. Конструктор — позволяет создать новую таблицу в конструкторе таблиц; Создание таблиц в окне конструктора предоставляет более широкие возможности по определению параметров создаваемой таблицы. После выбора этой операции открывается конструктор таблиц следующего вида. Мастер таблиц — позволяет создать новую таблицу с помощью мастера; MS Access содержит целый ряд таблиц, которые вы можете использовать в качестве прототипов требуемых Вам таблиц. При использовании мастера Вы можете не только сэкономить время на создании таблиц, но и обеспечить стандартные имена и типы данных полей таблиц. Из набора таблиц можно выбрать нужную, которая будет создана в БД пользователя. Импорт таблиц — позволяет осуществить импорт таблиц из внешнего файла в текущую базу данных; Импорт позволяет взять данные из таблиц, находящихся в других приложениях и импортировать их в существующую базу данных пользователя. Связь с таблицами — позволяет осуществить создание таблиц, связанных с таблицами из внешних файлов. Устанавливается как и импорт через диалоговое окно, но при этом таблица остается в старом приложении и может использоваться несколькими пользователями. Поле — это колонка таблицы, предназначенная для хранения определенной информации о каждой записи в таблице. 5. Что такое тип данных поля? Какие существуют типы данных? Тип данных поля — это самое важное свойство, которое определяет, какие данные могут храниться в поле. Всего существует - 12 Текстовый - Короткие буквенно-цифровые значения, например фамилия или почтовый адрес. Помните, что начиная с версии Access 2013, текстовый тип данных переименован в Краткий текст. Числовой - Числовые значения, например расстояния. Денежный - Денежные значения. Логический - Значения "Да" и "Нет", а также поля, содержащие только одно из двух значений. Дата и время - Для различных форматов дат Вычисляемое поле - Результаты вычисления. Вычисление может ссылаться на другие поля в той же таблице. Вычисления создаются с помощью построителя выражений. Вычисляемые поля впервые появились в Access 2010. Вложение - Вложенные изображения, файлы электронных таблиц, документы, диаграммы и другие файлы поддерживаемых типов в записях базы данных (как и в сообщениях электронной почты). Гиперссылка - Текст или сочетание текста и чисел, сохраненное как текст и используемое в качестве адреса гиперссылки. Поле МЕМО - Длинные блоки текста. Типичный пример использования поля MEMO — подробное описание продукта. Помните, что начиная с версии Access 2013, тип данных MEMO переименован в "Длинный текст". Поле объекта OLE - Подстановка - Список значений, которые получены из таблицы или запроса, или набор значений, которые вы указали при создании поля. Запускается мастер подстановок, с помощью которого можно создать поле подстановки. В зависимости от выбора, сделанного в мастере, данные в поле подстановки могут иметь текстовый или числовой тип. У полей подстановки есть дополнительный набор свойств, которые находятся на вкладке Подстановка в области Свойства поля. Фиксированный Числовые данные. Стандартный Числовые данные с десятичными знаками. Процент Значения в процентах. Экспоненциальный Вычисления. Краткий формат даты Дата в кратком формате. Зависит от региональных параметров даты и времени. Например, 14.03.2001 для России. Средний формат даты Дата в среднем формате. Например, 03-апр-09 для России. Длинный формат даты Дата в длинном формате. Зависит от региональных параметров даты и времени. Например, 14 марта 2001 г. для России. Время (12 часов) Время только в 12-часовом формате, который будет соответствовать изменениям в региональных параметрах даты и времени. Средний формат времени Время в 12-часовом формате, после которого указываются символы AM (до полудня) или PM (после полудня). Время (24 часа) Время только в 24-часовом формате, который будет соответствовать изменениям в региональных параметрах даты и времени. Флажок Флажок. Логический "Да" или "Нет". Истина/Ложь "Истина" или "Ложь". Включено/Выключено "Вкл" или "Выкл". 6. Что такое свойства поля таблицы? Какие существуют свойства поля таблицы? Зависят ли свойства поля от типа данных поля? Поля БД определяют структуру базы и групповые свойства данных, записываемых в ячейках, принадлежащие каждому из полей. Основные свойства полей: Имя поля - определяет, как следует обращаться с данными этого поля при автоматических операциях с базой. Тип поля - определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле. Размер поля - определяет предельную длину поля (только для числовых и текстовых типов данных). Формат поля - определяет вид информации на экране и на печати. Маска ввода - устанавливает формат, используемый при вводе данных. Подпись - определяет заголовок столбца для данного поля; если надпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля. Число десятичных знаков - устанавливает число десятичных знаков для чисел и денежных полей. Новое значение - для полей счетчика можно выбрать либо генерацию последовательных исчислений (1, 2, 3...), либо случайных. Значение по умолчанию - данные, автоматически добавляемые в новую запись, но доступные для изменения в режиме таблицы или формы. Условие на значение - логическое выражение, определяющее реакцию Access на ввод данных; если это свойство установлено, пропуск поля запрещен. Сообщение об ошибке: сообщение, выводимое на экран в случае, если информация не удовлетворяет условию, заданному в предыдущем свойстве. Обязательное поле/Пустые строки - определяет необходимость ввода данных в поле. Индексированное поле - определяет, нужно ли создать индекс для ускоренного поиска. После создания поля и указания типа данных для него можно настроить дополнительные свойства поля. Набор доступных дополнительных свойств зависит от типа данных поля. Например, вы можете настроить размер текстового поля с помощью свойства Размер поля. Для числовых и денежных полей свойство Размер поля особенно важно, поскольку определяет диапазон значений поля. 7. Что такое ключевое поле? Для чего оно используется? Допустимо ли использовать несколько полей таблицы в качестве ключевого поля? Особенности ключевого поля с типом данных Счетчик? |