Базы данных (БД) и системы управления БД

поименованная совокупность сведений о конкретных объектах предметной области, организованных по

определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.
База данных – совокупность массивов данных сложной структуры.
Предметная область - часть реального мира, представляющая интерес для конкретного исследования.

реального мира;
Актуальность – отражает текущее состояние объектов реального мира и

динамически обновляется;
Непротиворечивость – данные в БД не должны противоречить друг другу и выбранной модели предметной области;
Целостность – БД должна по возможности наиболее полно моделировать объекты реального мира в рамках выбранной предметной области;
Надежность - данные защищены от потери либо искажения .

пакет программ, обеспечивающих создание БД и организацию данных.
Основные функции СУБД
Описание

структуры данных;
Ввод данных
Обработка данных:
Редактирование (Добавление, Удаление, Обновление)
Поиск и выборка
Вычисления
Вывод данных
Управление данными:
Защита от несанкционированного доступа.
Поддержка многопользовательского режима.
Обеспечение целостности и согласованности данных.

информации

данных хранится в памяти одной вычислительной машины
Распределенная база данных

состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

2. По способу доступа:
А) с локальным доступом; Б) с удаленным (сетевым) доступом;

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом могут быть реализованы с использованием следующих архитектур: файл-сервер и клиент-сервер

Станция №3
П е р е д а ч а

ф а й л о в БД д л я о б р а б о т к и

Хранение данных

Обработка данных

Информация для использования

Станция №3
Хранение данных
Обработка данных
Информация для использования

правила, которые определяют структуру данных и доступные операции над данными.
А)

иерархические;
Б) сетевые;
В) реляционные
Г) объектно-ориентированные

таблиц

по правилам иерархических отношений. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный

граф (перевернутое дерево).

С3

С2

Уровень 1

Уровень 2

Уровень 3

…

…

С1

..

..

С5

С4

С6

С7

С8

..

В1

В2

В3

А

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.

5
3
4
Андреев
Борисов
Григорьева

иерархическая (уровень, узел, связь), но каждый узел может быть связан

с любым другим узлом (представлена в виде диаграммы связей).

А

B

C

D

E

F

отчество)
Работа (шифр, руководитель)
Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы

данных, содержащей сведения о студентах, участвующих в научно-исследовательских работах (НИР). Возможно участие одного студента в нескольких НИР, а также нескольких студентов в разработке одной НИР.

виде двумерных таблиц.
Сущность – это любой различимый, отличный от других,

реальный или воображаемый, объект, информация о котором будет храниться в базе данных.
Отношение – сгруппированные в двумерную таблицу логически связанные данные, описывающие сущность (информационный объект).
Атрибут – характеристика, определяющая свойства данного класса объектов и позволяющая однозначно идентифицировать объект и отличить его от других.
Домен (Поле) – это диапазон значений, которые может принимать атрибут. Домен может быть задан перечислением возможных значений либо в абстрактном виде.
Кортеж (Запись) – одна из реализаций информационного объекта, т.е данные, расположенные в одной из строк таблицы.
Ключевое поле - это тот атрибут информационного объекта, значение которого однозначно определяет соответствующую запись.    
 

Таблица.

Атрибуты сущности

Заголовки столбцов (полей).

Значения атрибутов для различных экземпляров объектов
Строки таблицы (записи).

Клиенты

следующими свойствами:
каждый ее столбец имеет уникальное имя;
все столбцы в таблице

однородны, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и для них выделяется одинаковый объем в памяти ЭВМ;
один элемент данных занимает одну ячейку таблицы;
одинаковые строки в таблице отсутствуют;
порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Один или несколько столбцов, используемые для идентификации каждой строки и

обеспечивающие различимость строк.
Однозначно определяет значения остальных атрибутов отношения, не входящих в состав первичного ключа.
Содержит минимально необходимое для идентификации записи множество атрибутов .
В качестве первичного ключа рекомендуется выбирать поля типа «длинное целое» .
Если первичный ключ подобрать сложно, рекомендуется создавать искусственный идентификатор в виде поля «длинное целое» и заполнять его уникальными значениями, кодирующими записи исходной таблицы.

поле таблицы, предназначенное для хранения значения первичного ключа другой таблицы

с целью организации связи между этими таблицами.
Значения атрибутов, входящих в исходную и связанную таблицы, должны совпадать для связанных записей.
Наименования связанных полей совпадать не обязаны.

Сделки

Клиенты

FOREIGN KEY

PRIMARY KEY

многим (1:n)
Многие - ко – многим (n:n)

или межтабличные связи бывают трех типов:
1:1 (Один-к-одному), если одному экземпляру

1-го информационного объекта соответствует один экземпляр 2-го информационного объекта.
1:М (Один-ко-многим), если одному экземпляру 1-го объекта соответствует множество экземпляров 2-го, а каждому экземпляру 2-го объекта соответствует один экземпляр1-го.
М:М (Многие-ко-многим), если каждому экземпляру 1-го объекта соответствует множество экземпляров 2-го объекта, а каждому экземпляру 2-го объекта соответствует множество экземпляров 1-го объекта.

отношений, который помогает разработчику оптимальным образом спроектировать структуру отношений базы

данных.
Нормализация отношений - пошаговый процесс разложения (декомпозиции) исходных отношений БД на более простые. Каждая ступень этого процесса приводит схему отношений БД в последовательные "нормальные формы". Каждая следующая нормальная форма обладает «лучшими» свойствами, чем предыдущая.

декомпозиции отношений, т.е. разбиения исходного отношения на множество более простых

отношений.
Результаты нормализации:
Устранение (сокращение) дублирования данных.
Поддержка непротиворечивости информации.
Уменьшение пустых значений.
Уменьшение объема таблиц БД.
Повышение скорости выполнения различных операций с данными.
В теории реляционных баз данных принято выделять следующую последовательность нормальных форм: первая (1NF); вторая (2NF); третья (3NF); нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF);четвертая (4NF); пятая (5NF).

атрибутов атомарны, то есть в каждом столбце находится только одно

значение.
Отношение находится во второй нормальной форме (2NF), если выполняются ограничения первой нормальной (1NF) формы и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от первичного ключа (первичный ключ может быть составным).
Отношение находится в третьей нормальной форме (3NF), если выполняются ограничения второй нормальной формы (2NF) и если все неключевые атрибуты отношения взаимно независимы и полностью зависят от первичного ключа.

компьютеров, требуется сохранять данные о заказах. Эти данные включают:
1)

дату заказа;
2) номер заказа;
3) артикул (уникальный номер единицы товара);
4) наименование товара;
5) цену заказанного товара.

все ее атрибуты атомарны.

нормальной формы, надо добавить к таблице атрибут, который однозначно бы

идентифицировал каждую единицу товара, входящую в заказ. Это атрибут – Учетный №.
В этой таблице все атрибуты зависят от атрибута Учетный №, но есть зависимость Наименования и Цены от Артикула. Требование (3NF) независимости атрибутов отношения не выполняются.

форму предыдущую таблицу требуется разбить на три отношения: ПРОДАЖИ, КОМПЛЕКТУЮЩИЕ,

ЦЕНЫ.

(области) отображение в виде совокупности информационных объектов и структурных связей.

уникальными значениями (ключевых полей);
Определение связей между таблицами.
Разработка инфологической модели
ОСНОВНЫЕ

ЭТАПЫ РАБОТЫ С БД

создание структуры таблиц базы данных;
ввод и редактирование данных в таблицах

Создание базы данных

обработка данных, содержащихся в таблицах;
вывод информации из базы данных.

Эксплуатация БД