Реферат Управління базами даних

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Запровадження

Тема курсової роботи «Управління базами даних».

Інформаційні системи переважно орієнтовані зберігання, вибір, і модифікацію наявну інформацію. Хоча структури даних різні у різних інформаційних системах, з-поміж них це часто буває багато спільного. Прагнення виділити й узагальнити загальну частина інформаційних систем, відповідальну за управління складно структурованими даними, стало одній з причин появиСУБД (системам управління базами даних).

СамеСУБД вирішують чимало закутків, які покриваються можливостями системам управління файлами. У тому числі можна назвати:

- підтримку логічно узгодженого набору файлів;

- забезпечення мови маніпулювання даними;

- відновлення інформації після різноманітних збоїв;

- реально паралельна робота кількох користувачів.

Мета роботи – розглянути основні функціїСУБД,реляционниеСУБД, настільніреляционние бази даних, і корпоративніСУБД.


1.РеляционниеСУБО

1.1 Основні поняття

СьогодніреляционниеСУБД отрималинаибольше поширення. У цихСУБД дані зберігаються у таблицях, пов'язаних між собою.

На початковому етапі знають моделювання даних забезпечуються найбільш природні в людини способи збирання й уявлення інформації, яку передбачають зберігати бачу у створеній базі даних (це званаинфологическая модель даних). Основними конструктивними елементамиинфологических моделей є сутності, зв'язок між ними їх властивості (атрибути).

Сутність - будь-який помітний об'єкт (об'єкт, який ми можемо від інших об'єктів), інформацію про який слід зберігати базі даних.Сущностями може бути люди, робочі місця, накази, організації та т. буд. Наприклад, типом сутності то, можливо СПІВРОБІТНИК, та її екземплярами - Іваненко, Сидорчук, Кравченка.Экземплярами сутності ОРГАНІЗАЦІЇ є, наприклад, ТОВ «АМІ», ЗАТ «Спектр», ВАТ «>Трасмаш».

>Атрибут - це пойменована характеристика сутності. Його найменування має бути унікальним конкретної типу сутності, але, можливо однаковим для різних типів сутностей. Наприклад,АДРЕС то, можливо визначено багатьом сутностей: СПІВРОБІТНИК,ОРГАНИЗАЦИЯ тощо. буд. Атрибути йдуть на визначення того, яка інформація мусить бути зібрана про сутності. Прикладами атрибутів для сутності СПІВРОБІТНИК є ПРІЗВИЩЕ, ІМ'Я,ОТЕЧЕСТВО, ПОСАДУ,ОКЛАД, НАКАЗ,АДРЕС тощо. буд.

Абсолютна різницю між типами сутностей і атрибутами відсутня.Атрибут є лише у з типом сутності. У другому контексті атрибут може бути як самостійна сутність.

Ключ - це мінімальний набір атрибутів, по значенням яких можна однозначно знайти необхідний примірник сутності.Минимальность означає, що "виключення з набору будь-якого атрибута Демшевського не дозволяє ідентифікувати сутність за залишеними атрибутам. Наприклад, для сутності СПІВРОБІТНИК ключем є атрибутТАБЕЛЬНЫЙ №.

Зв'язок - асоціювання двох чи більше сутностей. Одна з основних вимог до організації бази даних - забезпечення можливості відшукання одних сутностей по значенням інших, навіщо необхідно встановити з-поміж них певні зв'язку.

1.2 Типи зв'язків

Між двома сутностям, наприклад Проте й У, можливі чотири виду зв'язків.

Зв'язок «>один-к-одному» (1:1). Кожного моменту часу кожному представнику (примірнику) сутності Та лише примірника сутності У. Наприклад, кожен СПІВРОБІТНИК має один внутрішній ПАСПОРТ.

Зв'язок «>один-ко-многим» (>1:М). Одному представнику сутності А відповідає відповідають 0, 1 чи кілька представників сутності У.

Оскільки між двома сутностями можливі зв'язку в обох напрямках, що існує решта 2 типу зв'язку «>многие-к-одному» (>М:1) (зворотний зв'язку «>один-ко-многим») і «>многие-ко-многим» (>M:N), коли кожного примірника сутності Чи, можливо відповідати 0, 1 чи скільки примірників сутності У, і навпаки. Свідченням такого пов'язання можна співвідношення між СПІВРОБІТНИКИ іЯЗЫКАМИ (іноземними).


1.3 Первинні і його зовнішні ключі

Як було встановлено вище, ключ - це мінімальний набір атрибутів, по значенням яких можна однозначно знайти необхідний примірник сутності. Кожна сутність має хоча б можливим ключем, причому них приймається за первинний ключ. При виборі первинного ключа недоцільно використовувати ключі з довгими текстовими значеннями, а краще використовуватицелочисленние атрибути. Так, для ідентифікаціїСОТРУДНИКА можна використовувати абоТАБЕЛЬНЫЙ №, або набір з ПРІЗВИЩА, ІМЕНІ,ОТЧЕСТВА,ОТДЕЛА, бо виключено його присутність серед базі даних двох працівників з прізвищами і іменами.

Якщо сутність З пов'язує сутності Проте й У, вона повинна мати зовнішні ключі, відповідні первинним ключам сутностей Проте й У.

Якщо сутність У позначає сутність Бо вона повинна переважно включати зовнішній ключ, відповідний первинному ключу сутності А.

1.4 Цілісність

Під цілісністю (від анг. >integrity - недоторканність, цілісність) розуміється правильність даних будь-якої миті часу.СУБД неспроможна контролювати правильність кожного окремого значення, який вводимо до бази даних. Наприклад, не можна знайти, що введені значення 14 (що представляє кількість днів відпустки співробітника) насправді має бути одно 24. Але з іншого боку, значення 94 явно буде помилковим іСУБД повинна його відкинути. Природно, це лише у разі, якщоСУБД буде зазначено, що його днів відпустки на повинен перевищувати значення 60.

Підтримка цілісності бази даних може розглядатися як захист даних від невірних змін чи руйнацій. СучасніСУБД мають низку коштів на забезпечення підтримки цілісності (як і, як і коштів забезпечення підтримки безпеки).

Вирізняють групи правил цілісності:

- цілісність по сутностям;

- цілісність по посилань;

- цілісність, обумовлена користувачем.

1.5Реляционная модель даних

Модель даних описує певний набір понять і ознак, що матиСУБД і керовані ними бази даних, що базуються в цій моделі. Наявність моделі даних дозволяє порівнювати конкретні реалізації з допомогою одного спільної мови.

Першої формалізованої і загальновизнаною моделлю даних була реляційна модель Кодда. Структури даних в реляційної моделі грунтуються на пласкихнормализованних відносинах, примуси виражаються з допомогою коштів логіки першого порядку й, нарешті, маніпулювання даними складає основі реляційної алгебри.Кодд показав, що будь-який уявлення даних зводиться до сукупності двовимірні таблиць особливого виду, відомого у математиці як ставлення - >relation (анг.).

Основними поняттями реляційної моделі (рис. 1.1):

- ставлення (таблиця);

- домен (значення шпальти);

- атрибут (стовпець, полі);

- кортеж (рядок, запис).


>Рис. 1.1.Определяющие компоненти реляційної бази даних

Найменша одиниця даних реляційної моделі - це окремий атомарну (нерозкладне) для даної моделі значення даних. Так було в однієї предметної області прізвище, ім'я і по батькові можна розглядати як єдине значення, а інший - як три різних значення. Найбільш правильної трактуванням поняття домену є розуміння домену як припустимого потенційного безлічі значень такого типу. Наприклад, домен «Прізвище» у нашій прикладі визначено на базовому типі рядків символів, але у число його значень можуть входити ті рядки, які можуть опинитися відображати прізвище. Дані вважаються порівнянними в тому разі, що вони ставляться одногодомену. У прикладі значення доменів ПРІЗВИЩЕ і ІМ'Я ставляться до типустрокових даних, однак є порівнянними.

Тип даних в реляційної моделі даних цілком відповідає типу даних в мовами програмування. Зазвичай, у сучаснихреляционнихБД допускається зберігання символьних, числових, логічних даних, дат, часу, тимчасових інтервалів,МЕМО-полей та інших.

Схема відносини - це іменоване безліч пар {ім'я атрибута, ім'я домену (чи типу, якщо поняття домену не підтримується)} (рис. 1.2). Ступінь чи «>арность» схеми відносини - ємність такого безлічі. Схема бази даних (в структурному сенсі) - це набір поіменованих схем відносин. Ставлення - це безліч кортежів, відповідних одній схемі відносини.

>Рис. 1.2. Графічне уявлення взаємин у настільною базі данихAccess 2000

Кортеж, відповідний такій схемі відносини, - це безліч пар {ім'я атрибута, значення}, яке містить одне входження кожного імені атрибута, належить схемою відносини. Простіше кажучи, кортеж - це набір поіменованих значень заданого типу.

ХочаКоддом було сформульовано 12 правил дляреляционних баз даних (>БД), але, власне, перші двоє становлять сутьреляционних баз даних, і досить зрозумілі навіть рядовим користувачам. Так, правило 1 (інформаційне правило) говорить у тому, що все інформація в реляційної базі даних подається як набір значень, які у таблицях. Правило 2 (правило гарантії доступу) визначає, що доступом до кожному елементу даних в реляційної базі даних можна з допомогою імені таблиці, первинного ключа назви шпальти.


1.6РеляционнаяБД

Поширеним поданням відносини є таблиця, заголовком якої є схема відносини, а рядками - кортежіотношения-екземпляра (див. рис. 1.1). І тут імена атрибутів називають стовпчики цієї таблиці, тому іноді говорять стовпець таблиці, маю на увазі атрибут відносини. Цією термінології дотримуються у більшості комерційнихреляционнихСУБД.

>Реляционная база даних - це сукупність відносин, містять усю інформацію, які мають зберігатися базі даних. Проте користувачі можуть сприймати таку базі даних як сукупність таблиць.

Основними ознаками реляційної бази даних є такі:

- кожна таблиця складається з однотипних рядків і має унікальне ім'я;

- рядки мають фіксований число полів (шпальт) і значень, т. е. у кожному позиції таблиці на перетині рядки - і шпальти завжди є у точності одне значення або нічого;

- рядки таблиці обов'язково відрізняються одна від друга хоча б єдиним значенням, що дозволяє однозначно ідентифікувати будь-яку рядок такий таблиці;

-столбцам таблиці однозначно присвоюються імена, в кожному їх розміщуються однорідні значення даних;

- і під час операцій із таблицею її рядки - і стовпчики можна обробляти у кожному порядку незалежно від своїх змісту.

1.7 Основні функціїСУБД

 

Управління даними у зовнішній пам'яті.

Інформація зБД зберігається у зовнішній пам'яті, а деякихСУБД використовуються можливості існуючих файлових систем. У той самий час розвиненіСУБД підтримують власну систему іменування об'єктівБД.

Управління оперативної пам'яттю.

Якщо за зверненні до будь-якого елементу даних здійснюватиметься обмін із зовнішнього пам'яттю, то всю систему працюватиме зі швидкістю цього устрою. Щоб прискорити обробкуБД, його потрібно безкоштовно розміщувати у оперативної пам'яті. Та оскількиСУБД оперуютьБД, розмір які зазвичай значно більше доступною оперативної пам'яті, то потрібнобуферизация (розбивка на частини й послідовна обробка) даних оперативному пам'яті.Буферизация даних може виконуватися як ОС (загальносистемнабуферизация), і самоїСУБД.

Управління транзакціями.

Послідовність операцій надБД, аналізованихСУБД як єдине ціле, називаєтьсятранзакцией і підтримує логічний цілісністьБД. З управлінням транзакціями вмногопользовательскойСУБД пов'язані важливі поняттясериализации транзакцій і серіального плану виконання суміші транзакцій. Підсериализации паралельно виконуються транзакцій розуміється такий порядок планування його роботи, у якому сумарний ефект суміші транзакцій еквівалентний ефекту їх деякого послідовного виконання.

>Журнализация.

При зберіганні даних у зовнішній пам'яті повинен забезпечуватися необхідний рівень надійності, т. е.СУБД маєш бути у стані відновити останнє узгоджене станБД після будь-якого апаратного чи програмного збою. Збої бувають двох типів: «м'які» (без втрати даних на пристроях зовнішньої пам'яті), наприклад, при аварійної зупинці роботи комп'ютера через відключення харчування або через помилку у програмі, і «жорсткі»,характеризуемие втратою даних. До програмним збоїв можна віднести, наприклад, аварійне завершення користувальницької програми, у результаті деяка транзакція залишається незавершеною.

Вочевидь, що незалежно від типу збою на відновленняБД треба мати деякі додаткові відомості, що є й у журналі змінБД. Це недоступна користувачамСУБД частинаБД, у якому заносяться записи про всі зміни більшостіБД. При занесенні записів до наукового журналу підтримується протокол «>упреждений» (>WriteAheadLog -WAL), т. е. запис про зміну будь-якого об'єктаБД потрапляє на зовнішній пам'ять журналу раніше, ніж змінений об'єкт потрапить на зовнішній пам'ять більшостіБД.

Для відновленняБД після «м'якого» збою необхідні відкіт транзакції, а відновленняБД після жорсткого збою використовують журнал і архівну копіюБД. У цьому під архівної копією розуміють повну копіюБД на момент початку заповнення журналу.

Підтримка мовБД.

Робота з базами даних використовуються спеціальні мови, звані мовами баз даних. У ранніхСУБД підтримувалося кілька спеціалізованих мов, серед яких найчастіше використовувалися мову визначення схемиБД (>SDL -SchemaDefinitionLanguage) і мову маніпулювання даними (>DML -DataManipulationLanguage).

>Стандартним мовою найпоширеніших ниніреляционнихСУБД є мовуSQL (>StructuredQueryLanguage), який поєднує у собі коштиSDL іDML, т. е. дозволяє визначати схему реляційноїБД і маніпулювати даними.SQL містить спеціальні кошти визначення обмежень цілісностіБД, яке спеціальні оператори дозволяють визначати звані уявленняБД, які є збереженими вБД запитами. Результатом будь-якого запиту до реляційноїБД є таблиця зименованними стовпчиками.


1.8 Мова запитівSQL

МоваSQL (>StructeredQueryLanguage - мову структурованих запитів) з'явився понад 30 у проекту експериментальної реляційноїСУБД під назвою System R. Спочатку він назвавсяSEQUEL (>Structered EnglishQueryLanguage).

Практично разом з появою перших його комерційних реалізаційSQL з'явився перший його стандартANSI/ISO (1985 р.). Невдовзі з'явиласяSQL 92, що охоплює майже всі необхідних реалізації аспекти: маніпулювання схемоюБД, управління транзакціями і сесіями (послідовністю транзакціями, не більше якої зберігаються тимчасові відносини), підключення доБД, динамічнийSQL, стандартизованіотношения-каталоги.

Суттєвими властивостями запитівSQL є можливість простого формулювання запитів з сполуками кількох взаємин держави і використання вкладенихподзапросов. Власне кажучи, одночасне наявність обох коштів надлишково, але ці дає користувачеві при формулюванні запиту можливість вибору більш зрозумілого йому варіанта.

Ще однією вагомою особливістюSQL є можливість вказівки в запиті потреби групуванняотношения-результата за зазначеними полях із підтримкою умов вибірки протягом усього групу повністю. Такі умови вибірки можуть утримувати агрегатні функції,вичисляемие на групі.

З іншого боку, вSQL є необов'язковим видаленнякортежей-дубликатов у прикінцевій чи проміжних таблицях. У принципі, результатом оператора вибірки (>SELECT) у мовіSQL не ставлення, а безліч кортежів.

Загальний вид запиту мовоюSQL представляє вираз, складене з елементарних запитів. УSQL System R допускалися все базові теоретико-множинні операції (UNION,INTERSECT іMINUS).

Оператори маніпулювання данимиUPDATE іDELETE побудовано тих-таки принципах, як і оператор вибірки данихSELECT. Набір кортежів зазначеного відносини, які підлягають модифікації чи видалення, визначається які входять у відповідний оператор логічним вираженням, що може включати складні предикати, зокрема і з вкладенимиподзапросами.

НиніSQL реалізований практично переважають у всіх комерційнихреляционнихСУБД в графічному вигляді (рис. 5.3). Якщо скористатися режимомSQL для наведеного запиту, він виглядатиме так:

>SELECTPERSONS.PERSONA,PERSONS.FAMILIA,PERSONS.IMIA,PERS.ONS.OTCHEST,PERSONS.IDNUM,PERSONS.TABNUM

>FROMPERSONS

>WHERE (((>PERSONS.IMIA) = «Сергій»)AND ((>PERSONS.TABNUM)>10));

Особливістю більшості модерних комерційнихСУБД,затрудняющей аналіз існуючих діалектівSQL, є повний опис мови. Проте, можна сказати, що базовий набір операторівSQL, до складу якого оператори визначення схемиБД, вибірки і маніпулювання даними, авторизації доступу до даних, підтримки вбудовуванняSQL в мови програмування і оператори динамічногоSQL, у комерційних банках випусках устоявся і більше більш-менш відповідає стандарту.


>Рис. 1.3. Приклад використанняSQL в настільноюСУБД


2.Настольниереляционние бази даних

2.1 Загальні зауваження

>НастольниеСУБД як такі не містять

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація