|
|
4 лекция. Студентті коды, Тегі, Аты, кесіні аты, Туан жылы
Деректер базасы (мәліметтер базасы) – белгілі бір пәндік аймаққа қатысты құрылымдалған мәліметтердің аталған жиынтығы. Пәндік аймақ деп біз мәліметтер базасында ұсынылған нақты әлемнің бір бөлігін түсінеміз. Деректер базасын басқару жүйесі (ДҚБЖ) - бұл мәліметтер базасын құруға және қолдауға арналған бағдарламалық құралдар жиынтығы. Деректер базасын құру принциптерін сипаттайтын негізгі ұғымдардың кешенін ажыратуға болады. Осы ұғымдарды қарастырамыз
Ақпараттық объект дегеніміз-белгілі бір нақты объектіні, құбылысты, процесті, оқиғаны логикалық байланысты атрибуттар жиынтығы ретінде сипаттау. Мысалы, Студенттің ақпараттық обьектісі деректер базасында келесі атрибуттарды қолдана отырып ұсынылуы мүмкін: Студенттің коды, Тегі, Аты, Әкесінің аты, Туған жылы. Мұны былай жазуға болады: СТУДЕНТ (Студенттің коды, Тегі, Аты, Әкесінің Аты, туған жылы).
Кез-келген дерекқордың өзегі (ядросы) - бұл мәліметтер моделі. Деректер моделі - бұл деректер құрылымдары мен оларды өңдеу операцияларының жиынтығы. Деректер моделін қолдана отырып, ақпараттық объектілер мен олардың арасындағы қатынастар ұсынылуы мүмкін. Деректер модельдерінің үш негізгі түрін қарастырамыз: иерархиялық, желілік және реляциялық.
Деректердің иерархиялық моделі - бұл бағыныштылық тәртібінде орналасқан және құрылымы бойынша төңкерілген ағашты құрайтын мәліметтер элементтерінің жиынтығы (сурет. 1). Деректердің иерархиялық моделінің негізгі ұғымдарына мыналар жатады: деңгей, түйін және байланыс (уровень, узел и связь). Түйін (Узел) - бұл ақпараттық обьектіні сипаттайтын мәліметтер атрибуттарының жиынтығы.
Сур. 1. Иерархиялық деректер құрылымының графикалық бейнесі
Иерархиялық құрылым келесі талаптарды қанағаттандыруы керек:
төменгі деңгейдегі әр түйін тек жоғары деңгейдегі бір түйінмен байланысты;
жоғарғы деңгейде басқа түйінге бағынбайтын бір ғана тамыр түйіні (корневой узел) бар;
әрбір түйінге тамырлық (түбірлік) түйіннен бір жол бар.
«Университет» мәліметтер базасын құру үшін иерархиялық модельді қолдану иллюстрациясы 2- суретте көрсетілген.
М
5B070300 «Ақпараттық жүйелер»
Профессор Тусупов Д.А.
амандық (коды, атауы, Кафедра меңгерушісі)
  
Т
В057-6103-20-05 Тулебай Бекзада
В057-6103-20-09 Оспанова Ұлжан
оп (шифр, топ басшы)
В057-6103-20-07 Аманбаева Жансая
 
С
Ажимбетов
Сұлтан Канатұлы
3. Бауыржанова Мерей Бауыржановна
2. Әбу Әлихан Серікұлы
тудент (тізім бойынша, Аты-жөні толық)
Сур. 2. Деректердің иерархиялық құрылымының мысалы
Деректер базасының ақпараты иерархиялық ағаштар түрінде құрылымдалған, олардың саны университеттегі мамандықтар санына тең. Бірінші деңгейде ақпараттық объект мамандығы (нөмірі, атауы, кафедра меңгерушісі). Екінші деңгейдегі ақпараттық объектілер-топ (шифр, староста), үшінші деңгейдегі ақпараттық объектілер – Студент (тізім бойынша, Тегі, Аты, Әкесінің аты). Астын сызу ақпараттық объектінің әр данасын бірегей анықтайтын атрибут болып табылады. Мысалы, нөмір атрибуты белгілі бір мамандықты анықтайды.
Желілік деректер моделі (Сетевая модель) иерархиялық модельмен бірдей негізгі ұғымдарға (деңгей, түйін, байланыс) (уровень, узел, связь) негізделген, бірақ желілік модельде әр түйінді кез-келген басқа түйінмен байланыстыруға болады. 3- суретте деректерді ұйымдастырудың желілік құрылымы схемалық түрде көрсетілген.
Сур. 3. Желілік деректер құрылымының графикалық бейнесі
Желілік құрылымның мысалы-спорт секцияларында оқитын студенттер туралы ақпаратты қамтитын мәліметтер базасының құрылымы. Бір студенттің бірнеше бөлімге қатысуы мүмкін, сонымен қатар бірнеше студенттің бір бөлімге қатысуы мүмкін. Мысалда сипатталған ақпараттық нысандардың екі түрінен тұратын желілік құрылымның графикалық көрінісі 4 - суретте көрсетілген.
Студент (тізім бойынша, Аты-жөні, топ шифры)
5. Әли Арман В057-6103-20-05
7. Жұман Нұрбол В057-6103-20-05
6. Қанатқызы Айару В057-6103-20-05
      
Б-1 Мақсат Нұрлан бадминтон
П-1 Кузин А.А. Жүзу
Б-2 Петров С.А. баскетбол
В-1 Ержан Акнур Волейбол
Секция (шифр, тренер, спорт түрі)
Сур. 4. Желілік деректер құрылымының мысалы
Реляциялық деректер моделі екі өлшемді кестелер түрінде деректерді ұйымдастыруды қолданады. Реляциялық кесте немесе қатынас деп аталатын әрбір осындай кесте екі өлшемді массив болып табылады және келесі қасиеттерге ие:
кестедегі барлық бағандар біртекті, яғни бір бағандағы барлық элементтер бірдей және рұқсат етілген ең үлкен өлшемге ие;
әр бағанның ерекше атауы бар;
кестеде бірдей жолдар жоқ;
жүру тәртібін жолдарды және бағандарды-кестеде маңызы жоқ.
Реляциялық кестенің негізгі құрылымдық элементтері-өріс және жазба (сурет. 5). Өріс (реляциялық кестенің бағаны) – ақпараттық объектінің нақты атрибуттарына сәйкес келетін мәліметтерді логикалық ұйымдастырудың элементар бірлігі. Жазба (реляциялық кестенің жолы) – ақпараттық объектінің нақты данасына сәйкес келетін логикалық байланысқан өрістер жиынтығы.
Сур. 5. Реляциялық кестенің негізгі құрылымдық элементтері
Мысалы, реляциялық кесте түрінде сіз университетте оқитын студенттер туралы ақпарат бере аласыз (сурет. 6).
Сур. 6. Реляциялық кестенің мысалы
Реляциялық мәліметтер базасын жобалау негіздері
Кез-келген дерекқордың негізгі объектілері-Кестелер. Деректер базасының кестелері олардың әрқайсысында бір ақпараттық объект туралы ақпарат болатындай етіп жасалады. Кестелер арасында реляциялық байланыстар орнатылуы керек. Мұндай байланыстарды орнату бірнеше кестелерден деректерді бір уақытта өңдеуге мүмкіндік береді.
Реляциялық кестенің бастапқы кілті-бұл кестедегі әр жазбаны (жолды) бірегей анықтауға мүмкіндік беретін өріс немесе өрістер тобы. Бастапқы кілт екі қасиетке ие болуы керек:
жазбаның бір мәнді идентификациясы-жазба кілттің мәнімен бір мәнді түрде анықталуы керек;
артықтықтың болмауы-бір мәнді жазбаны сәйкестендіру қасиеттерін бұзбай, кілттен ешқандай өрісті алып тастауға болмайды.
Егер бастапқы кілт бір өрістен тұрса, онда ол қарапайым кілт немесе кілт өрісі деп аталады. Егер бастапқы кілт бірнеше өрістерден тұрса, онда кестеде құрама кілт бар деп айтылады.
Кестелер арасындағы байланыстарды орнату үшін негізгі өрістер қолданылады. Егер бір байланыстырылған кестенің кілті басқа кестенің кілтіне енгізілсе, екі реляциялық кестені байланыстыруға болады (кілттер сәйкес келуі мүмкін). Бір байланыстырылған кестенің кілт өрісін осы кестеде кілт болмайтындай етіп басқа кестенің құрылымына енгізуге болады. Бұл жағдайда бұл өріс сыртқы кілт деп аталады.
Мысал 4.1. Үш кестеден тұратын "Деканат" мәліметтер базасын қарастырыңыз: СТУДЕНТ, СЕССИЯ, СТИПЕНДИЯ (сурет. 7). СТУДЕНТ кестесінде кілт өрісі-бұл жеке құжаттың (личное дело) нөмірі, ол бірдей нөмірі бар екі немесе одан да көп жеке құжаты (личное дело) жоқ деп есептегенде, кестенің әр жазбасын нақты анықтайды. СЕССИЯ кестесінде жеке құжат (личное дело) нөмірі өрісі де негізгі өріс болып табылады. Нәтиже бағанында сессия нәтижелері бойынша студенттің стипендия алуына байланысты 0, 1 немесе 2 сандары болады (0 – студент стипендия алмайды, 1 – тұрақты стипендия, 2 – 2 есе ұлғайтылған стипендия). Кесте стипендия сессияны тапсыру нәтижесіне байланысты студентке есептелетін стипендияның пайызы туралы ақпаратты қамтиды. Бұл кестеде кілт-нәтиже өрісі.
«СТУДЕНТ» және «СЕССИЯ» кестелерінің негізгі кілттері бірдей, бұл жеке құжат нөмірі өрісі арқылы олардың арасындағы қатынасты ұйымдастыруды жеңілдетеді. «СЕССИЯ» кестесінде бастапқы кілт Жеке құжат нөмірі бар және оны Степендия кестесімен байланыстыруға мүмкіндік беретін Нәтиже сыртқы кілтін қамтиды.
Сур. 7. "Деканат" деректер базасының реляциялық кестелері
Кестелер арасындағы қатынастардың көрінісін түсіндіру үшін біз осы кестелердің құрылымдары түрінде кестелерді ұсынуға көшеміз, яғни тек кесте өрістерінің аттарын көрсетеміз (сурет. 8).
Сур. 8. Реляциялық деректер құрылымының мысалы
Кестелер арасындағы байланысты орнату үшін қандай кілттер (бастапқы немесе сыртқы) қолданылатынына байланысты реляциялық мәліметтер базасының кестелері арасындағы байланыстың үш түрі бөлінеді: "бір-бір" (1-1), "бір – көп" (1 – М), "көп-көп" (М-М) («один-к-одному» (1 – 1), «один ко многим» (1 – М), «многие-ко-многим» (М – М))
А кестесінің жазбасы В кестесінің жазбасымен байланысты деп саналады, егер екі кестеде де бұл жазбалар кестелер арасындағы байланыс орнатылған өрісте бірдей мәнге ие болса.
А және В кестелері арасында "бір-бір" (один-к-одному) байланысы орнатылған, Егер А кестесіндегі әрбір жазбада В кестесіндегі онымен байланысты бір ғана жазба және керісінше болуы мүмкін болса, В кестесіндегі әрбір жазбада А кестесіндегі онымен байланысты бір ғана жазба болуы мүмкін.
Бұрын қарастырылған СТУДЕНТ және СЕССИЯ кестелері "бір-біріне" (один-к-одному) байланысты (сурет. 9).
Сур. 9. "Бір-бірден" (один-к-одному) түріне байланысты кестелердің мысалы
А және В кестелері арасында "бір-көп" байланысы бар, Егер А кестесіндегі әр жазба В кестесінің бірнеше жазбаларымен байланысты болса, бірақ В кестесіндегі әр жазба А кестесінің бірнеше жазбасымен байланысты болмайды. А кестесі бұл жағдайда негізгі кесте деп аталады, ал В кестесі бағынышты кесте (один-ко многим) деп аталады.
Бұл жағдайда байланыс үшін "Бір" (один) (А кестесі) қатынасы жағында орналасқан кестенің бастапқы кілті болып табылатын және "көп" (многие) (В кестесі) қатынасы жағында орналасқан кестедегі сыртқы кілт болатын өріс қолданылады.
Мысалы, бұрын қарастырылған кестелер СТИПЕНДИЯ мен СЕССИЯ "бір-көп" (один-ко многим) түріне байланысты (сурет. 10). Сонымен қатар, "бір" (один) жағында СТИПЕНДИЯ кестесі, ал "көп" (многие) жағында-СЕССИЯ кестесі бар. Байланыс нәтиже өрісі бойынша орнатылады.
СТИПЕНДИЯ кестесінің әрбір жазбасында СЕССИЯ кестесінде онымен байланысты көптеген жазбалар болуы мүмкін, басқаша айтқанда, СЕССИЯ кестесінде Нәтиже өрісінде берілген мән (мысалы, 1 мәні бар) көп жолдар болуы мүмкін.
Сонымен қатар, егер сіз СЕССИЯ кестесіндегі кез-келген жолды алсаңыз, онда ол үшін нәтиже өрісінде бірдей мәні бар СТИПЕНДИЯ кестесінде бір жолдан артық болмайды.
Сур. 10. "Бір-көпке" (один-ко-многим) қатысты кестелердің мысалы
А және В кестелері арасында "көптеген көп" (многие ко-многим) байланысы орнатылған, Егер А кестесінің әр жазбасы В кестесіндегі бірнеше жазбаларға сәйкес келсе, және керісінше, В кестесінің әр жазбасы А кестесіндегі бірнеше жазбаларға сәйкес келуі мүмкін. Мұндай байланыс әрқашан үшінші байланыстырушы кестенің көмегімен жүзеге асырылады (біз оны атаймыз – C кестесі). "Көп-көп" (многие ко-многим) байланысы - Бұл бір-көп типтегі екі байланыстың тіркесімі: А және С кестелері арасында (А – негізгі, с – бағынышты) және В және С кестелері арасында (в – негізгі, с – бағынышты).
Мысал ретінде оқырмандар кестелері мен кітапхана дерекқорының кітаптары (сурет. 11). Олардың арасындағы байланыс жазылым кестесінің көмегімен ұйымдастырылады. Оқырмандар кестесіндегі әр жазбаға кітап кестесіндегі бірнеше жазбалар сәйкес келуі мүмкін, керісінше, кітап кестесіндегі әр жазбаға оқырмандар кестесіндегі бірнеше жазбалар сәйкес келеді.
Сәйкестік жазылым кестесінің көмегімен орнатылады. Сонымен қатар, оқырмандар кестесі мен АБОНЕМЕНТ арасында "бір көп" (один-комногим) байланысы орнатылған, онда оқырмандар кестесі негізгі болып табылады. Сол сияқты, кітап кестелері мен жазылым арасында "бір-көп" байланысы орнатылды, онда кітап кестесі негізгі болып табылады.
Сур. 11. "Көп-көп" (многие ко-многим) қатысты кестелердің мысалы
Реляциялық дерекқорды жобалау кезеңдері
Деректер базасын құру процесінде бірнеше кезеңдерді бөлуге болады.
Пәндік саланы талдау. Бұл кезеңде мәліметтер базасын құру тапсырмасы жасалады. Ол Дерекқордың құрамын, оны құрудың мақсаты мен мақсаттарын егжей-тегжейлі сипаттайды, сонымен қатар осы дерекқорда қандай жұмыс түрлерін жүзеге асыру керек (деректерді таңдау, өзгерту, есепті басып шығару немесе шығару және т.б.).
Мәліметтер қорының схемасын әзірлеу. Бұл кезеңде мәліметтер қоры қандай ақпараттық объектілерден тұруы керектігі, қандай атрибуттар әрбір объектіні сипаттайтыны қарастырылады. Содан кейін өрістердің қасиеттерін және кестелер арасындағы қатынастарды көрсететін реляциялық кестелердің құрылымы анықталады.
Мынадай үлгілік операцияларды орындауды көздейтін объектінің компьютерлік моделін синтездеу:
1) дерекқор файлын құру;
2) негізгі кестелерді құру;
3) кестелерге деректерді енгізу, өңдеу және қарау үшін экрандық формаларды құру;
4) кестелерді деректермен толтыру;
5) құрылған деректер базасымен жұмыс:
- кестелердегі жазбаларды сұрыптау, сүзу және іздеу;
- берілген іріктеу критерийлеріне сәйкес кестелерден деректерді іріктеу;
- деректерді өңдеуді орындау (деректерді жою, қосу, өзгерту, есептеулерді орындау);
- есептерді дайындау.
Деректер схемасын әзірлеу кезеңін егжей-тегжейлі қарастырайық. Деректер схемасын әзірлеу әдетте келесі ретпен жүзеге асырылады:
дерекқор кестелерінің атрибуттарын көрсететін өрістердің жалпы тізімі жасалады;
жалпы тізімнің жолдары базалық кестелер бойынша бөлінеді;
деректер қасиеттеріне сәйкес әр өрістің қасиеттері анықталады;
әр кестеде кілт өрісі бөлінеді;
кестелер арасындағы байланыс анықталады.
12 - суретте бір дерекқорды құрайтын кестелер арасындағы байланыстарды орнату мысалын көрсетеді. Олардың арасындағы қатынастарды көрсететін кесте схемалары жобаланған мәліметтер базасының мәліметтер схемасын құрайды.
Сур. 12. Деректер схемасының мысалы
Өрістерді кестелерге бөлу критерийлері әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, ұйым қызметкерлері туралы мәліметтер бір кестеде сақталуы мүмкін немесе екі кесте құрылуы мүмкін, олардың біреуі (қызметкерлер) (СОТРУДНИКИ) қызметтік мақсаттағы ақпаратты, ал екіншісі (жеке деректер) (ЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ) – жеке жоспардағы ақпаратты сақтайды (сурет. 13).
Сур. 13. Деректерге қол жеткізуді бөлу негізінде бір кестені екіге бөлудің мысалы
Көбінесе жаңа кестені таңдау критерийі-бастапқы кестедегі мәліметтерді қайталау фактісі. Мысалы, кестеде қызметкерлер (СОТРУДНИКИ) бірнеше рет қайталанады лауазымдары мен жалақысы. Сіз лауазымдардың (ДОЛЖНОСТИ) атаулары мен сипаттамаларын сақтайтын жұмыс кестесін жасай аласыз (сурет.14). Содан кейін қызметкерлер (СОТРУДНИКИ) кестесінің деректері екі кестеде сақталады: қызметкерлер_2 (СОТРУДНИКИ_2) және олардың арасында байланыс орнатылған лауазымдар (ДОЛЖНОСТИ).
Деректер схемасын әзірлеу мәліметтер базасын жобалау кезеңін аяқтайды. Бұдан кейін мәліметтер базасын компьютерлік іске асыру кезеңі келеді, ол белгілі бір ДҚБЖ таңдауымен анықталады.
Сур. 14. Деректердің қайталануын жою негізінде бір кестені екіге бөлудің мысалы
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар мен жаттығулар
1. Деректер базасы( ДБ), дерекқорды басқару жүйесі (ДҚБЖ) дегеніміз не?
2. Ақпараттық нысан дегеніміз не?
3. Деректер моделі дегеніміз не?
4. Иерархиялық және желілік деректер модельдерінің негізгі түсініктері мен сипаттамаларын көрсетіңіз.
5. Реляциялық деректер моделінің сипаттамалары мен өңдеу нысандарын көрсетіңіз.
6. Дерекқордың реляциялық кестесінің бастапқы кілті дегеніміз не?
7. Сыртқы реляциялық дерекқор кестесінің кілті дегеніміз не?
8. Реляциялық мәліметтер базасының кестелері арасында қандай байланыс (қатынас) орнатуға болады, байланыстың әр түрін сипаттаңыз.
9. Реляциялық Дерекқордың "деректер схемасы" дегеніміз не?
10. Реляциялық дерекқорды жобалау мен дамытудың негізгі кезеңдерін атаңыз және сипаттаңыз. |
|
|
Скачать 0.61 Mb.