|
Шпаргалка. шпоры. Информация это результат преобразования и анализа данных. Отличие информации от данных состоит в том, что данные это фиксированные сведения о событиях и явлениях,
1.Информация и данные, база данных, система управления азами данных (СУБД).
Информация - это результат преобразования и анализа данных. Отличие информации от данных состоит в том, что данные - это фиксированные сведения о событиях и явлениях, которые хранятся на определенных носителях, а информация появляется в результате обработки данных при решении конкретных задач. Например, в базах данных хранятся различные данные, а по определенному запросу система управления базой данных выдает требуемую информацию.
Данные - это совокупность сведений, зафиксированных на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки. Преобразование и обработка данных позволяет получить информацию.
База данных (БД)представляет собой совокупность структурированных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.
Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
15. Основные операции реляционной алгебры.
Основные восемь операций реляционной алгебры были предложены Э.Коддом.
Объединение
Пересечение
Вычитание
Декартово произведение
Выборка
Проекция
Соединение
Деление
|
2.Эволюция концепции обработки данных, СУБД.
Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Обработка данных – это совокупность методов и средств, осуществляющих преобразование данных. Она включает в себя ввод данных в компьютер, преобразование и отбор данных по каким-либо критериям и вывод данных в удобном для пользователя виде. Одновременно с развитием вычислительной техники развивались и следующие концепции обработки данных:
1) Обработка на мэйнфреймах в пакетном режиме. Мэйнфрейм - это высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти. Для обработки данных в этом режиме пользователь составлял задания на выполнение определенных операций над исходной программой и/или счет по программе.
2) Обработка в многотерминальных системах. Такие системы появились по мере удешевления компьютеров в начале 1960-х гг. и позволили пользователям непосредственно общаться с компьютером. К мэйнфрейму, расположенному на вычислительном центре, были подключены терминалы, рассредоточенные по предприятию. Многотерминальные системы называют еще системами удаленной обработки данных.
3) Обработка на автономных персональных компьютерах. Она стала возможной в 1980-е гг. в связи с появлением этой техники. На ПК устанавливалась СУБД, с помощью которой пользователь создавал на данном компьютере свою локальную базу данных и работал с ней в однопользовательском режиме. Такая СУБД называлась настольной. Она была ответственна за выполнение запросов и поддержание целостности базы данных. Данные передавались с компьютера на компьютер на дискетах. Настольные СУБД были просты для освоения и использования, обладали понятным пользовательским интерфейсом, ориентировались на самую широкую категорию пользователей-непрофессионалов, обеспечивали хорошее быстродействие при работе с небольшими базами данных.
|
3.Требования к СУБД, основные особенности СУБД, составные части СУБД.
Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Основные требования к СУБД:
+ Непротиворечивость данных. Не должно быть такой ситуации, когда заказывается отсутствующий на складе товар или в результате ошибки ввода информация о покупателе в заказе не соответствуем данным картотеки покупателей.
+ Актуальность хранимых данных. В любой момент времени информация, содержащаяся в БД, должна быть современной.
+ Многоаспектное использование данных — поступление информации из различных источников в единую БД и возможность ее использования любым отделом предприятия в соответствии с правами доступа и функциями.
+ Возможность модификации системы— возможность ее расширения и модификации данных, а также дополнение новыми функциями без ущерба для системы в целом.
+ Надежность — целостность БД не должна нарушаться при технических сбоях.
+ Скорость доступа — обеспечение быстрого доступа к требуемой информации.
Основные особенности СУБД:
1)Производительность
2) Обеспечение целостности данных
3) Обеспечение безопасности
4) Работа в многопользовательских средах
5) Возможность импорта - экспорта информации
6) Инструментальные средства разработки прикладных программ
7) Доступ к данным посредством языка SQL
Составные части СУБД:
* ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти;
* процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
* подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;
*сервисные программы, обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
|
4.Системы быстрой разработки приложений. Модели данных.
Модель данных –совокупность структур данных и операций по их обработке. К классическим моделям представления данных относят:
1. Иерархическая модель данных - информационные отображения объектов – сущности и их связи в виде ориентированного дерева. Узел - атрибуты, описывающие объект. Наивысший в иерархии узел - корневой, который находится на первом уровне, а остальные узлы, находящиеся на уронях ниже - зависимые. Ветви между объектами отображают наличие отношения. Этот тип модели отражает подчинение нижнего уровня верхнему.  2.Сетевая модель – расширение иерархической модели, но в этой модели присутствуют горизонтальные связи. В данной модели данных любой объект может быть и главным, и подчиненным. Структура называется сетевой, если между данными порожденный элемент имеет более одного исходного. Сетевая модель сложнее в реализации и использовании.
3. Реляционная модель. Эта модель характеризуется простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования аппарата реляционной алгебры для обработки данных. Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц, связанных между собой определенными отношениями.
Таблица реляционной БД состоит из некоторого числа однотипных записей, или кортежей. Слово «однотипных» означает, что все записи обладают одним и тем же набором атрибутов, или полей, хотя для каждой записи атрибут может принимать свое собственное значение.
Технология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development - Быстрая разработка приложений), ориентирована на максимально быстрое получение первых версий разрабатываемого программного обеспечения и предусматривающая выполнение следующих условий:
а) ведение разработки небольшими группами исполнителей (3-7 человек), каждая из которых проектирует и реализует отдельные подсистемы проекта, что позволяет улучшить управляемость проекта;
б) использование итерационного подхода, способствующего уменьшению времени получения работоспособного прототипа;
в) наличие четко проработанного графика цикла, рассчитанного не более
чем на три месяца, что существенно увеличивает эффективность работы.
|
5. Реляционная БД, история появления, принципы организации данных, достоинства и недостатки.
Реляционная БД представляет собой совокупность схем отношений связанных друг с другом.
Реляционная модель данных – позволяет представлять информацию о предметной области с помощью взаимосвязанных таблиц.
В реляционных базах данных вся информация сведена в таблицы, строки и столбцы которыt называются записями и полями соответственно. Эти таблицы получили название реляций. Записи в таблицах не повторяются. Их уникальность обеспечивается первичным ключом, содержащим набор полей, однозначно определяющих запись
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
16. Дополнительные операции реляционной алгебры.
Дополнительныеоперации реляционной алгебры предложены Дейтом ивключают следующие операции.
Операция переименования позволяет изменить имя атрибута отношения и имеет вид:
RENAME <исходное отношение> <старое имя атрибута> AS <новое имя атрибута>,
где <исходное отношение> задается именем отношения либо выражением реляционной алгебры. В последнем случае выражение заключают в круглые скобки.
Например, RENAME Город_П AS Город_размещения_Поставщика.
Операция расширения порождает новое отношение, похожее на исходное, но отличающееся наличием добавленного атрибута, значения которого получаются путем некоторых скалярных вычислений. Операция расширения имеет вид:
EXTEND <исходное отношение> ADD <выражение> AS <новый атрибут>,
Например,
EXTEND (P JOIN SP) ADD (Вес * Количество) AS Общий_Вес.
Операция подведения итогов SUMMARIZEвыполняет «вертикальные»или групповые вычисления и имеет следующий формат:
SUMMARIZE <исх. отн> BY (<список атрибутов>) ADD <выр.> AS <новый атрибут>
|
6. Базовые понятия реляционных БД: тип данных, домен, атрибут, кортеж, отношение, схема отношений
Тип данных
Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых данных, битовых строк, специализированных числовых данных (таких как "деньги"), а также специальных "темпоральных" данных (дата, время, временной интервал).
Домен
Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с подтипами в некоторых языках программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат "истина", то элемент данных является элементом домена.
Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа. Например, домен "Имена" в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя (в частности, такие строки не могут начинаться с мягкого знака).
Кортеж
Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. "Значение" является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается). Тем самым, степень или "арность" кортежа, т.е. число элементов в нем, совпадает с "арностью" соответствующей схемы отношения. Попросту говоря, кортеж - это набор именованных значений заданного типа.
Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят "отношение-схема" и "отношение-экземпляр", иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей - телом отношения. На самом деле, понятие схемы отношения ближе всего к понятию структурного типа данных в языках программирования. Было бы вполне логично разрешать отдельно определять схему отношения, а затем одно или несколько отношений с данной схемой.
Схема отношения - это именованное множество пар {имя атрибута, имя
домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)}.
|
7. Проектирование баз данных.
Проектирование баз данных — процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.
Основные задачи:
1.Обеспечение хранения в БД всей необходимой информации.
2.Обеспечение возможности получения данных по всем необходимым запросам.
3.Сокращение избыточности и дублирования данных.
4.Обеспечение целостности базы данных.
Отсюда вытекают основные этапы, на которые разбивается процесс проектирования базы данных информационной системы:
Концептуальное проектирование - сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:
обследование предметной области, изучение ее информационной структуры
выявление всех фрагментов, каждый из которых харакетризуется пользовательским представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над информационными объектами
моделирование и интеграция всех представлений
По окончании данного этапа получаем концептуальную модель, инвариантную к структуре базы данных. Часто она представляется в виде модели "сущность-связь".
Логическое проектирование - преобразование требований к данным в структуры данных. На выходе получаем СУБД-ориентированную структуру базы данных и спецификации прикладных программ. На этом этапе часто моделируют базы данных применительно к различным СУБД и проводят сравнительный анализ моделей.
Физическое проектирование - определение особенностей хранения данных, методов доступа и т.д.
|
8. Нормализация БД, цели нормализации, 1НФ.
Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет цельюуменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма базы данных.
Чтобы привести таблицу к 1НФ, нужно соблюсти два правила:
Атомарность или неделимость. Каждая колонка должна содержать одно неделимое значение.
Таблица не должна содержать повторяющихся колонок или групп данных.
Например, если таблица содержит в одном поле полный адрес человека (улица, город, почтовый код), не будет отвечать правилам 1НФ, поскольку будет содержать различные значения в одном столбце, что будет нарушением правила об атомарности. Или если бд содержит данные о фильмах и в ней есть столбцы актер1, актер2, актер3, также не будет отвечать правилам, поскольку будет иметь место повторению данных.
Начинать нормализацию следует с проверки структуры бд на совместимость с 1НФ. Все столбцы, которые не являются атомарными, должны быть разбиты на составляющие их столбцы. Если в таблице есть повторяющиеся столбцы, то им нужно выделить отдельную таблицу.
39. Создание представлений.
Для создания представления используется оператор CREATE VIEW, имеющий следующий синтаксис:
CREATE [OR REPLACE]
[ALGORITHM = {UNDEFINED | MERGE | TEMPTABLE}]
VIEW view_name
[(column_list)]
AS select_statement
[WITH [CASCADED | LOCAL]
CHECK OPTION]
view_name — имя создаваемого представления. select_statement — оператор SELECT, выбирающий данные из таблиц и/или других представлений, которые будут содержаться в представлении
Оператор CREATE VIEW содержит 4 необязательные конструкции:
1.OR REPLACE — при использовании данной конструкции в случае существования представления с таким именем старое будет удалено, а новое создано.
2.ALGORITM — определяет алгоритм, используемый при обращении к представлению (подробнее речь об этом пойдет ниже).
3.column_list — задает имена полей представления.
4.WITH CHECK OPTION — при использовании данной конструкции все добавляемые или изменяемые строки будут проверяться на соответствие пределению представления.
| |
|
|
Скачать 143.29 Kb.