🗊Презентация Структуры баз данных. (Лекция 9.2)

Структуры баз данных

Совокупность связанных записей (логических или физических), рассматриваемых как единое целое Совокупность связанных записей (логических или физических), рассматриваемых как единое целое Совокупность данных, находящихся во внешней памяти и доступных программе

Первая развитая файловая система была разработана фирмой IBM для ее серии 360. Первая развитая файловая система была разработана фирмой IBM для ее серии 360. В этой системе поддерживались как чисто последовательные, так и индексно-последовательные файлы

Доступ к файлу осуществляется последовательно от начала к концу Доступ к файлу осуществляется последовательно от начала к концу Записи обрабатываются в порядке их считывания Необходимо контролировать достижение конца этого файла (EOF)

Последовательный файл, в котором каждая логическая запись состоит из одного «печатаемого символа» Последовательный файл, в котором каждая логическая запись состоит из одного «печатаемого символа» «Печатаемый символ» - двоичная битовая комбинация, представляющая клавишу традиционной клавиатуры (включая символы «возврат каретки» и «перевод строки) Кодировки ASCII и Unicode

Состоит из списка элементов, каждый из которых содержит значение поля ключа, за которым следует указание о месторасположении данной записи Состоит из списка элементов, каждый из которых содержит значение поля ключа, за которым следует указание о месторасположении данной записи Индекс обеспечивает прямой доступ к отдельным записям файла по значению ключа

Метод, обеспечивающий прямой доступ к записям без использования каких-либо других структур Метод, обеспечивающий прямой доступ к записям без использования каких-либо других структур Пространство хранения файла делится на сектора (buckets) Записи распределяются по секторам согласно алгоритму хеширования, преобразующему значения ключа в номер сегмента

Файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. Файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам.

Викторина 1 Нарисуйте в конспекте таблицу В качестве ответов используйте: I – да, - нет, О – не известно

Вопрос 1.1 Правильно ли то, что процедура создания дескриптора файла называется открытием файла?

Вопрос 1.2 Правильно ли то, что EOF – это аббревиатура от слов «таблица размещения файла»?

Вопрос 1.3 Верно ли, что FAT обозначает метку «конец файла»?

Вопрос 1.4 Верно ли, хэширование обеспечивает прямой доступ к записям без использования каких-либо других структур?

Вопрос 1.5 Верно ли, что в большинстве языков программирования периферийные устройства компьютера (например, клавиатура) рассматриваются как последовательные файлы?

Викторина 1 (ответы) Сравните свои ответы и отметьте правильные в графе проверка «галочкой» Количество правильных ответов запишите!

Набор данных, многомерный в смысле наличия внутренних связей между его отдельными элементами, что позволяет получать доступ к информации, исходя из различных точек зрения Набор данных, многомерный в смысле наличия внутренних связей между его отдельными элементами, что позволяет получать доступ к информации, исходя из различных точек зрения Совокупность данных, обеспечивающая адекватную модель предметной области при минимальной избыточности информации

Управление данными во внешней памяти; Управление данными во внешней памяти; Управление буферами оперативной памяти; Управление транзакциями; Журнализация и восстановление БД после сбоев; Поддержание языков БД.

Строки таблиц упорядочены системой в некоторой физической последовательности. Строки таблиц упорядочены системой в некоторой физической последовательности. Физическая упорядоченность строк всех таблиц может определяться и для всей БД (так делается, например, в Datacom/DB). Для каждой таблицы можно определить произвольное число ключей поиска, для которых строятся индексы. Эти индексы автоматически поддерживаются системой, но явно видны пользователям Общие правила определения целостности БД отсутствуют.

Состоят из упорядоченного набора деревьев Состоят из упорядоченного набора деревьев Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи. Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода - сверху-вниз, слева-направо Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками

Сетевой подход является расширением иерархического - потомок может иметь любое число предков. Сетевой подход является расширением иерархического - потомок может иметь любое число предков. Состоит из набора записей и набора связей между этими записями Ограничение целостности по ссылкам

Наличие небольшого набора абстракций; Наличие небольшого набора абстракций; Наличие простого и в то же время мощного математического аппарата; Возможность ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.

Базируется на следующих концепциях: Базируется на следующих концепциях: Объекта и идентификатора объекта; Атрибутов и методов; Классов; Иерархии и наследования классов. Примеры: O2, ORION, GemStone и Iris.

База данных, которая разделена между несколькими компьютерами в сети и которую можно совместно использовать нескольким пользователями База данных, которая разделена между несколькими компьютерами в сети и которую можно совместно использовать нескольким пользователями База данных физически распределяется по узлам данных при помощи фрагментации и репликации («прозрачно» для пользователя) Примеры: DNS, Oracle, Lotus Notes

Викторина 2 Нарисуйте в конспекте таблицу В качестве ответов используйте: I – да, - нет, О – не известно

Вопрос 2.1 Правильно ли то, что в Латвийской республике использование баз данных, содержащих персональную информацию регламентирует “Fizisko personu datu aizsardzības likums”?

Вопрос 2.2 Правильно ли то, что распределенные базы данных могут содержать как фрагментированные, так и реплицированные данные?

Вопрос 2.3 Верно ли, что в реляционных базах данных информация отображается в виде прямоугольных таблиц, называемых «отношениями» (relation)?

Вопрос 2.4 Верно ли, что строка в таблице реляционной базы данных называется «кортежем» (tulpe)?

Вопрос 2.5 Верно ли, что столбцы в отношении именуются «атрибутами» (attribute)?

Викторина 2 (ответы) Сравните свои ответы и отметьте правильные в графе проверка «галочкой» Количество правильных ответов запишите!

Каким образом отобразить объекты предметной области в абстрактные объекты модели данных - логическое проектирование. Каким образом отобразить объекты предметной области в абстрактные объекты модели данных - логическое проектирование. Как обеспечить эффективность выполнения запросов к базе данных - физическое проектирование.

Принятие решений о том Принятие решений о том из каких отношений должна состоять БД и какие атрибуты должны быть у этих отношений. Нормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладает свойствами лучшими, чем предыдущая (1-3 NF, BCNF, 5NF-PJ/NF).

Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чтения, удаления, вставки, модификации) такая, что либо результаты всех операторов, входящих в транзакцию, отображаются в БД («все»), либо воздействие всех этих операторов полностью отсутствует («ничего»). Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чтения, удаления, вставки, модификации) такая, что либо результаты всех операторов, входящих в транзакцию, отображаются в БД («все»), либо воздействие всех этих операторов полностью отсутствует («ничего»).

Цель: обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после любого сбоя. Цель: обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после любого сбоя. Общими принципами восстановления являются следующие: результаты зафиксированных транзакций должны быть сохранены в восстановленном состоянии базы данных; результаты незафиксированных транзакций должны отсутствовать в восстановленном состоянии базы данных.

Разработан IBM в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R в середине 70-х (SEQUEL -Structured English Query Language) Разработан IBM в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R в середине 70-х (SEQUEL -Structured English Query Language) В настоящее время SQL реализован практически во всех коммерческих реляционных СУБД (DB2, Oracle, Informix etc.) – стандарт с 1989 г.

Формулирование запросов и манипулирование БД Формулирование запросов и манипулирование БД Определение схемы БД Определение ограничений целостности БД Возможности определения структур физического уровня Авторизация доступа к отношениям и их полям, точкам сохранения транзакции и откатов и др.

Викторина 3 Нарисуйте в конспекте таблицу В качестве ответов используйте: I – да, - нет, О – не известно

Вопрос 3.1 Правильно ли то, что проектирование реляционных баз данных сводится к разработке отношений, входящих в эту базу данных?

Вопрос 3.2 Правильно ли то, что приведение набора составляющих базу данных отношений к очередной нормальной форме позволяет сделать базу данных более удобной в использовании?

Вопрос 3.3 Верно ли, что операция JOIN предназначения для объединения двух отношений?

Вопрос 3.4 Верно ли, что в результате выполнения опреации SELECT будет создано новое отношение (новая таблица) состоящая из отобранных столбцов (атрибутов) исходного отношения?

Вопрос 3.5 Верно ли, что язык SQL (Structured Query Language – язык структурных запросов) был разработан фирмой IBM?

Викторина 3 (ответы) Сравните свои ответы и отметьте правильные в графе проверка «галочкой» Количество правильных ответов запишите!

Системы обработки транзакций (transaction processing systems - TPS). Системы обработки транзакций (transaction processing systems - TPS). Системы управления процессом (process control systems - PCS). Системы автоматизации делопроизводства (office automation systems - OAS). Системы генерации отчетов (information reporting systems - IRS)

OLAP-системы обеспечивают решение аналитических задач: анализ ключевых показателей деятельности, маркетинговый и финансово-экономический анализ, анализ сценариев, моделирование, прогнозирование и т.д. Такие системы не обусловлены особенностями информационной инфраструктуры компании и могут работать со всеми необходимыми данными, независимо от их источников. OLAP-системы обеспечивают решение аналитических задач: анализ ключевых показателей деятельности, маркетинговый и финансово-экономический анализ, анализ сценариев, моделирование, прогнозирование и т.д. Такие системы не обусловлены особенностями информационной инфраструктуры компании и могут работать со всеми необходимыми данными, независимо от их источников.

Достоинством предлагаемого решения является возможность хранить практически неограниченный объем данных. Достоинством предлагаемого решения является возможность хранить практически неограниченный объем данных. Хранилище данных позволяет расширить возможности использования информации за счёт ускоренного поиска, разграничения прав доступа сотрудников к данным, управления жизненным циклом информации. Программные средства, включённые в состав решения, поддерживают большинство форматов данных (фото, видео, аудиозаписи, электронные документы в форматах т.д.)

Интерактивные компьютерные информационные системы, которые используют модели решений и специализированные базы данных для помощи менеджерам в принятии управленческих решений. Интерактивные компьютерные информационные системы, которые используют модели решений и специализированные базы данных для помощи менеджерам в принятии управленческих решений.

Дж.Г.Брукшир. Введение в компьютерные науки. «Вильямс», 2001, с. 433 – 504. Дж.Г.Брукшир. Введение в компьютерные науки. «Вильямс», 2001, с. 433 – 504. Введение в системы баз данных Дейт К. Дж., 2001 г., Изд.: Вильямс, 1072 стр.

Спасибо за внимание! Dr. Sc Ing. Борис Мишнев