Базы данных Михайлова Елена Георгиевна, мат.-мех. ф-т, кафедра информатики, доцент

База данных - совокупность хранимых данных База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Данные в базе данных хорошо структурированы, т.е. в данных выделены составные части, связи между ними. Структура базы данных обеспечивает эффективный поиск и обработку данных.

Причины появления БД ПК высокой производительности =>распространение ИТ Сверхмощные вычислительные системы Рост объемов носителей информации Мировая сеть Internet Разнообразие языков программирования Методы анализа данных, основанные на достижениях теории искусственного интеллекта

СУБД Система управления базой данных

Функции СУБД Средства постоянного хранения данных Интерфейс программирования Управление транзакциями Секретность Защита целостности Согласованность

Уровни абстракции Представление пользователей Концептуальный уровень Физический уровень Перечень всех объектов называется схемой. Конкретное содержание – экземпляр.

Языки, используемые СУБД ЯОД – язык определения данных DDL – Data Definition Language ЯМЛ – язык манипулирования данными DML – Data Manipulation Language

Функции администратора СУБД Создание подсхем для представлений, т.е. организация доступа отдельных пользователей Представление полномочий использования БД или отдельных ее частей Модификация первоначальной реализации концептуальной схемы Модификация физической реализации БД Копирование/восстановление данных

Физическая и логическая независимость данных Если изменяется физическое место или структура хранения данных, это не отражается на пользователе и его программах Если изменяется подсхема для одного пользователя, то это не должно отразиться на других Если меняется все концептуальная схема, это не должно отразиться на пользователях, которых данные изменения не касаются

Модель объект-связь Объект – любой предмет или понятие, информацию о которых мы будем хранить Характеристики объекта называются атрибутами Связи – это отношения между объектами. Делятся на три вида в зависимости от количества участвующих в них объектов.

Правила для атрибутов объекта: Каждый атрибут должен иметь уникальное имя. У каждого атрибута должен быть свой тип данных. Объект может обладать любым количеством атрибутов. Ни один из экземпляров объектов не может обладать более чем одним значением для ее атрибута.

Связи Один к одному Один ко многим Многие ко многим

Концептуальные модели данных Иерархическая Сетевая Реляционная Объектно-реляционная

Реляционная модель Похожа на таблицы Столбцы – атрибуты Строки – данные Шапка таблицы – имена атрибутов

Реляционная модель Похожа на таблицы

Пример

Типы данных Символьный Битовый Точные числа Округленные числа Денежные Дата/время Интервал

Домен – множество возможных значений какого- либо атрибута Таблица - отношение Экземпляр– конкретное наполнение базы данных Конкретное наполнение таблицы – тело отношения Заголовок (схема) – совокупность атрибутов отношения Заголовок + тело = значение отношения Строка таблицы называется кортежем

Заголовок (или схемой) отношения Схема отношения - конечное множество упорядоченных пар вида, где A называется именем атрибута, а T обозначает имя некоторого базового типа или ранее определенного домена. По определению требуется, чтобы все имена атрибутов в заголовке отношения были различны. Количество атрибутов называется арностью (размерностью) отношения.

Отношение – это множество

Ключ Один или несколько атрибутов объекта, значения которых позволяют однозначно отличить объект от других Первичный ключ – минимального множества атрибутов, являющегося подмножеством заголовка данного отношения, составное значение которых уникально определяет кортеж отношения В реляционной БД не может быть двух одинаковых кортежей в одной таблице Ключи естественные и суррогатные

Связи Также хранятся в отношении Схема данного отношения составляется из ключевых атрибутов объектов, участвующих связи