Управление данными - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Управление данными. Доклад-сообщение содержит 121 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Управление данными Лекции

Слайд 2

Описание слайда:

ВВЕДЕНИЕ Управление ресурсами в общем случае означает способность к выполнению над ними процедур планирования распределения поддержки и сохранения экономного расходования правильного потребления и интеграции (возможности использования в различных целях). Возможность моделирования в памяти ЭВМ любого хранилища данных позволяет рассмотреть данные как один из видов ресурсов.

Слайд 3

Описание слайда:

Данные, информация Данные – это информация, фиксированная в определенной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи. Под информацией понимают любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе, являющиеся объектом некоторых операций восприятия, передачи, преобразования или использования.

Слайд 4

Описание слайда:

Области использования ВТ выполнение математических вычислений, которые невозможно провести вручную использование средств ВТ в автоматизированных информационных системах основные функции средств ВТ поддержка надежного хранения информации выполнение специфических для данного приложения преобразований информации предоставление пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса

Слайд 5

Описание слайда:

Плоские файлы Плоский файл — это именованный набор данных на внешнем носителе. Сама ОС никакой структурой плоский файл не наделяет и трактует его просто как набор байт. Недостатки: Все предположения о структуре записей файла делает прикладная программа. Ошибка приведет к непредсказуемым последствиям. Невозможно заблокировать на чтение/модификацию отдельную запись файла средствами ОС Для поиска нужной записи по условию придется считывать все записи последовательно с начала файла

Слайд 6

Описание слайда:

Индексно-последовательные файлы При создании файла создается индекс, который служит для быстрого доступа к записям по значению ключевого поля. Делит файл на записи и поддерживает индекс сама ОС, а не прикладная программа Недостатки: В одном файле могут храниться только сущности одного вида. Отсутствие средств для описания взаимосвязей между сущностями, хранящимися в различных файлах.

Слайд 7

Описание слайда:

Достоинства и недостатки файловых систем Возможность легко реализовать структуры хранения, наиболее естественно соответствующие специфике соответствующей прикладной области. Высокая скорость обработки данных. Избыточность данных Возможность наличия противоречивости данных Частое нарушение целостности данных Трудно получить ответ на интегрированные запросы

Слайд 8

Описание слайда:

Понятие о базе данных Структура программы Структура программы при файловой при использовании организации данных технологии баз данных

Слайд 9

Описание слайда:

Ключевые моменты концепции баз данных Информация не скрыта в сочетании «файл-программа», а хранится явным образом в БД. БД ориентирована на интегрированные запросы, а не на одну задачу. Возможность выделения по запросу из всех данных, хранящихся в БД, только необходимых и в требуемой форме (структуре и форматах).

Слайд 10

Описание слайда:

Определение БД 1) База данных – предназначенная для машинной обработки совокупность интегрированных данных, т.е. данных, предназначенных для удовлетворения нужд многих пользователей. 2) База данных – совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимо от прикладных программ (ГОСТ 34,003 ЕКС АС) 3) База данных – совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные запоминаются так, чтобы они были независимы от использующих их программ. Для добавления новых или модификации существующих данных, а также для поиска данных в БД применяется общий способ.

Слайд 11

Описание слайда:

БД БД Однопользовательская Многопользовательская Концепции сетевой обработки данных концепция файл-сервер – предполагает наличие ЭВМ, выделенной под файловый сервер, на котором находится ядро сетевой ОС и централизованно хранимые файлы. Запрошенные пользователем данные транспортируются с файлового сервера на рабочие станции, где выполняется их обработка. концепция клиент-сервер – подразумевает разделение функций обработки данных между рабочей станцией и машиной-сервером. По запросу пользователя осуществляется поиск на сервере БД и обработанные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту.

Слайд 12

Описание слайда:

Определение СУБД СУБД – специализированное программное обеспечение, с помощью которого реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним и поддержание их в состоянии, соответствующим состоянию предметной области. Свойства: Поддержание логически согласованного набора файлов Обеспечение языка манипулирования данными Восстановление информации после сбоев Обеспечение параллельной работы нескольких пользователей

Слайд 13

Описание слайда:

МОДЕЛИ ДАННЫХ Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки. Классические модели: Иерархическая Сетевая Реляционная Новые модели: Постреляционная Многомерная Объектно-ориентированная

Слайд 14

Описание слайда:

Иерархическая модель Корень Ветви Листья Логическая связь «целое-часть»

Слайд 15

Описание слайда:

Эффективное использование памяти Удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией Громоздкость для обработки информации со сложными логическими связями Сложность понимания для обычного пользователя Примеры СУБД: IMS, PC/Focus, Ока, ИНЭС, МИРИС.

Слайд 16

Описание слайда:

Сетевая модель

Слайд 17

Описание слайда:

Эффективное использование памяти Оперативность Бóльшая возможность образования произвольных связей Высокая сложность схемы БД Сложность для понимания обычным пользователем Слабый контроль целостности Примеры СУБД: IDMS, db_VistaIII, СЕТЬ, СЕТОР, КОМПАС

Слайд 18

Описание слайда:

Достоинства и недостатки СУБД первого поколения Сложность использования Необходимость знания физической организации БД Отсутствие средств автоматизации проектирования БД Очень высокая стоимость Наличие развитых средств управления данными во внешней памяти на низком уровне Возможность построения эффективных прикладных систем вручную Возможность экономии памяти за счет совместного использования объектов

Слайд 19

Описание слайда:

Реляционная модель

Слайд 20

Описание слайда:

Простота, понятность для пользователя Удобство реализации на ЭВМ Сложность описания иерархических и сетевых связей Примеры СУБД: dBaseIII Plus, dBaseIV, FoxPro, FoxBase, Paradox, Access, Clarion, Ingres, Oracle (до 7.х реляционные, с 8.х объектно-реляционные), ПАЛЬМА, HyTech

Слайд 21

Описание слайда:

Постреляционная модель Постреляционная модель данных - расширенная реляционная модель, снимающая ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Постреляционная модель допускает многозначные поля. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу.

Слайд 22

Описание слайда:

Постреляционная модель Достоинства: высокая наглядность повышение эффективности обработки информации. Недостаток: Сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных. Примеры СУБД: uniVers, Bubba, Dasdb.

Слайд 23

Описание слайда:

Многомерная модель Многомерные СУБД являются узкоспециализированными СУБД, предназначенными для интерактивной аналитической обработки информации.

Слайд 24

Описание слайда:

Многомерная модель Достоинства: высокая наглядность и информативность; удобство и эффективность аналитической обработки больших объемов данных, связанных со временем. Недостаток: громоздкость для простейших задач обычной оперативной обработки информации. Примеры СУБД: Essbase(Arbor Software), Media Multi-matrix (Speedware), Oracle Express Server (Oracle), Cache (InterSystem).

Слайд 25

Описание слайда:

Объектно-ориентированная модель Логическая структура объектно-ориентированной БД графически представима в виде дерева, узлами которого являются объекты. Свойства объектов описываются стандартным типом или типом, конструируемым пользователем (class). Значение типа class есть объект, являющийся экземпляром соответствующего класса. Каждый объект-экземпляр класса считается потомком объекта, в котором он определен как свойство. Объект-экземпляр класса принадлежит своему классу и имеет одного родителя. Родовые отношения в БД образуют связанную иерархию объектов.

Слайд 26

Описание слайда:

Основные понятия ОО БД Инкапсуляция ограничивает область видимости свойства пределами того объекта, в котором оно определено. Н-р телефон абонента и автора книги Наследование, наоборот, распространяет область видимости свойства на всех потомков объекта. Н-р билет Полиморфизм – способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными. (Допустимость в объектах разных типов иметь методы с одинаковыми именами) Объекты класса КНИГА, имеющие разных родителей из класса КАТАЛОГ, могут иметь разный набор свойств

Слайд 27

Описание слайда:

Объектно-ориентированная модель Достоинство возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки. Недостатки высокая понятийная сложность, неудобство обработки данных, низкая скорость выполнения запросов. Примеры: POET (POET Software), Jasmine (Computer Associates), Versant (Versant Technologies), O2 (Ardent Software), ODB-Jupiter (научно-производственный центр «Интелтек Плюс»).

Слайд 28

Описание слайда:

Основные функции СУБД непосредственное управление данными во внешней памяти управление буферами оперативной памяти управление транзакциями протоколирование (журнализация) поддержка языков баз данных.

Слайд 29

Описание слайда:

Непосредственное управление данными во внешней памяти Обеспечение необходимых структур внешней памяти для хранения данных, непосредственно входящих в БД, данных для служебных целей (например, индексы для ускорения доступа к данным)

Слайд 30

Описание слайда:

Управление буферами ОП Объем информации в БД достаточно велик и превышает доступный объем ОП

Слайд 31

Описание слайда:

Управление транзакциями Транзакцией называется последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Если все операции успешно выполнены, то транзакция также считается успешно выполненной и СУБД фиксирует все изменения данных, произведенные этой транзакцией. Если хотя бы одна операция транзакции заканчивается неудачей, то транзакция считается невыполненной и производится откат — отмена всех изменений данных, произведенных в ходе выполнения транзакции, и возврат БД к состоянию до начала выполнения транзакции. Свойства Атомарность Сериализуемость Долговечность

Слайд 32

Описание слайда:

Протоколирование (журнализация) Надежность хранения: СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Аппаратные сбои: мягкие сбои связаны с внезапной остановкой работы компьютера. жесткие сбои характеризуются потерей информации на носителях внешней памяти. Программные сбои – последствия ошибок в программах: в самой СУБД = мягкий аппаратный сбой в пользовательской программе.

Слайд 33

Описание слайда:

Протоколирование (журнализация) Для восстановления информации в БД необходимо иметь журнал изменений БД. Журнал – особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью, в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. Стратегия «упреждающей» записи в журнал (протокол Write Ahead Log — WAL) Восстановление индивидуальный откат транзакции мягкий сбой жесткий сбой

Слайд 34

Описание слайда:

Поддержка языков баз данных Специализированные языки: язык определения схем данных (Schema Definition Language, SDL) определение логической структуры БД язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML) заносить данные в базу, удалять, модифицировать, выбирать существующие данные. Интегрированные языки: SQL (Structured Query Language) – структурированный язык запросов QBE (Query By Example) – язык запросов по образцу

Слайд 35

Описание слайда:

Реляционная модель данных Эдгар Кодд, 1970 г., статья «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks». Достоинства: возможность сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику возможность манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти. Недостатки: ограниченность при использовании в нетрадиционных областях, в которых требуются предельно сложные структуры данных нет достаточных средств для представления смысла данных

Слайд 36

Описание слайда:

Базовые понятия тип данных домен атрибут кортеж ключ Пример отношения СТУДЕНТЫ

Слайд 37

Описание слайда:

Тип данных Понятие тип данных в реляционной модели данных эквивалентно соответствующему понятию в алгоритмических языках. целочисленные вещественные строковые денежные временные (дата и/или время) двоичные гиперссылки.

Слайд 38

Описание слайда:

Домен Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных — это наименьшая единица данных реляционной модели. Пример

Слайд 39

Описание слайда:

Атрибуты — столбцы отношения. Атрибуты — столбцы отношения. Им присваиваются имена, по которым к ним затем производится обращение. Схема отношения — список имен атрибутов отношения с указанием имен доменов (или типов, если домены не поддерживаются). Схема отношения СТУДЕНТ: СТУДEHT (№_студ_билета Номера_студ_билетов, Имя Имена, Дата_рождения Даты_рождения, Курс Номера_курсов, Специальность Специальности) Степень отношения — это число его атрибутов. унарное отношение бинарное отношение тернарное отношение ... n-арное отношение. Схема базы данных — множество именованных схем отношений.

Слайд 40

Описание слайда:

Кортеж Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, представляет собой множество пар (имя атрибута, значение), которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. Степень кортежа — число элементов в нем — совпадает со степенью соответствующей схемы отношения. Отношение — множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Кардинальное число (мощность отношения) — число его кортежей. В отличие от степени отношения кардинальное число отношения изменяется во времени.

Слайд 41

Описание слайда:

Пустые значения В отношении СТУДЕНТЫ может храниться информация о посещающих подготовительные курсы вуза. атрибуты «№_студенческого_билета» и «Курс» — неприменимы специальность — может быть неизвестна Пустое значение — это неизвестное значение атрибута, которое не определено в данный момент времени и в принципе может быть определено позднее (это не ноль и не пустая строка). Обозначение: NULL

Слайд 42

Описание слайда:

Ключи отношения Если R — отношение с атрибутами А1, А2,..., Аn, то множество атрибутов К = (Аi, Аj,..., Аk) отношения R является первичным ключом этого отношения тогда и только тогда, когда удовлетворяются два независимых от времени условия: – уникальность: в произвольный момент времени никакие два различных кортежа отношения R не имеют одного и того же значения для Аi, Аj,..., Аk; – минимальность: ни один из атрибутов Аi, Аj,..., Аk не может быть исключен из К без нарушения уникальности.

Слайд 43

Описание слайда:

Первичный ключ однозначно определяет каждый кортеж отношения и обеспечивает уникальность строк таблицы. Первичный ключ однозначно определяет каждый кортеж отношения и обеспечивает уникальность строк таблицы. В зависимости от количества атрибутов, входящих в ключ, различают простые и сложные (или составные) ключи. В общем случае операции объединения выполняются быстрее в том случае, когда в качестве ключа используется самый короткий и самый простой из возможных типов данных. Суперключ — сложный (составной) ключ с бóльшим числом столбцов, чем необходимо для того, чтобы быть уникальным идентификатором.

Слайд 44

Описание слайда:

В зависимости от того, содержит ли атрибут, являющийся первичным ключом, какую-либо информацию, различают искусственные (суррогатные) и естественные ключи. В зависимости от того, содержит ли атрибут, являющийся первичным ключом, какую-либо информацию, различают искусственные (суррогатные) и естественные ключи. Достоинства естественных ключей они несут вполне определенную информацию нет необходимости добавлять в таблицы атрибуты, значения которых не имеют никакого смысла и используются лишь для связи между отношениями. Недостатки естественных ключей их использование весьма затруднительно в случае изменчивости предметной области, т.к. значения атрибутов первичного ключа не должны изменяться. как правило, уникальные естественные ключи являются составными и содержат строковые атрибуты.

Слайд 45

Описание слайда:

В любой из таблиц может оказаться несколько наборов атрибутов, которые можно выбрать в качестве ключа. Такие наборы называются потенциальными или альтернативными ключами. В любой из таблиц может оказаться несколько наборов атрибутов, которые можно выбрать в качестве ключа. Такие наборы называются потенциальными или альтернативными ключами. Вторичный ключ представляет собой комбинацию атрибутов, отличную от комбинации, составляющей первичный ключ. Причем вторичные ключи не обязательно обладают свойством уникальности.

Слайд 46

Описание слайда:

Индексы Индекс - указатель на данные, размещенные в реляционной таблице. Индекс – средство ускорения операции поиска записей в таблице. Индекс хранит информацию о местонахождении записей, относящихся к индексируемому столбцу таблицы. При добавлении в таблицу новых записей или удалении существующих индекс модифицируется. При выполнении запроса к БД, в условие поиска которого входит индексированный столбец, поиск значений производится в первую очередь в индексе.

Слайд 47

Описание слайда:

Пример индекса Обращение к индексу выполняется быстрее, чем к таблице. В индексе записи хранятся в упорядоченном виде (н-р, в алфавитном порядке)  можно организовать эффективный поиск.

Слайд 48

Описание слайда:

Типы индексов: Типы индексов: Простые индексы Составные индексы. Условия оптимальности следования столбцов в составном индексе: первым следует помещать столбец, содержащий наиболее ограничивающее значение первым следует помещать столбец, содержащий данные, которые наиболее часто задаются в условиях поиска. Не следует индексировать: столбцы, данные в которых часто изменяются столбцы, содержащие большое количество пустых значений столбцы, содержащие мало уникальных значений небольшие таблицы поля большого размера.

Слайд 49

Описание слайда:

Связанные отношения В реляционной модели данные представляются в виде совокупности взаимосвязанных таблиц. Взаимоотношение между таблицами называется связью.

Слайд 50

Описание слайда:

Внешние ключи Внешний ключ — это атрибут (множество атрибутов) одного отношения, являющийся ключом другого (или того же самого) отношения. используются для установления логических связей между отношениями. Часто связь между отношениями устанавливается по первичному ключу, т.е. значениям внешнего ключа одного отношения присваиваются значения первичного ключа другого отношения.

Слайд 51

Описание слайда:

Условия целостности данных Целостность – свойство БД, означающее, что она содержит полную, непротиворечивую и адекватно отражающую предметную область информацию. Ограничения целостности – правила, определяющие возможные значения в БД: категорийная целостность никакой атрибут первичного ключа не может быть пустым ссылочная целостность Каждой записи основной таблицы соответствует нуль или более записей дополнительной таблицы Каждая запись дополнительной таблицы имеет только одну родительскую запись основной таблицы

Слайд 52

Описание слайда:

Методы контроля ссылочной целостности Ввод новых записей Данные сначала вводятся в основную таблицу, а потом в дополнительную. Модификация записей При редактировании полей связи дополнительной таблицы запись может сменить родителя, но остаться без него не должна. При редактировании полей связи основной таблицы: блокировать модификацию записей, имеющих подчиненные записи или каскадное обновление подчиненных записей

Слайд 53

Описание слайда:

Методы контроля ссылочной целостности Удаление записей Три подхода при удалении записей основной таблицы: Запрещается удалять запись, имеющую подчиненные записи При удалении записи, на которую имеются ссылки, во всех ссылающихся записях значение внешнего ключа = NULL Каскадное удаление вместе с основной записью удаляются все подчиненные записи

Слайд 54

Описание слайда:

Типы связей между таблицами Характеристика видов связей:

Слайд 55

Описание слайда:

Связь вида 1 : 1 Пример1 Таблица О1 Таблица Д1

Слайд 56

Описание слайда:

Связь вида 1 : М Таблица О2 Таблица Д2

Слайд 57

Описание слайда:

Связь вида М : 1 Таблица О3 Таблица Д3

Слайд 58

Описание слайда:

Связь вида М : М

Слайд 59

Описание слайда:

Основные свойства отношений 1. Отсутствие кортежей-дубликатов 2. Отсутствие упорядоченности кортежей 3. Отсутствие упорядоченности атрибутов 4. Атомарность значений атрибутов

Слайд 60

Описание слайда:

Базисные средства манипулирования реляционными данными Базовые механизмы: Реляционная алгебра Реляционное исчисление: Исчисление доменов Исчисление кортежей Их свойства: Замкнутость относительно понятия отношение Эквивалентность

Слайд 61

Описание слайда:

Примеры языков запросов Язык, основанный на реляционной алгебре: ISBL (Information System Base Language) - базовый язык информационных систем В современных СУБД не применяются Язык, основанный на реляционном исчислении: SQL (Structured Query Language) - структурированный язык запросов

Слайд 62

Описание слайда:

Реляционная алгебра Основная идея: Т.к. отношения являются множествами, то средства манипулирования отношениями могут основываться на традиционных теоретико-множественных операциях, дополненных некоторыми специальными операциями, специфичными для баз данных.

Слайд 63

Описание слайда:

Основные операции Теоретико-множественные операции: объединение отношений; пересечение отношений; взятие разности отношений; прямое произведение отношений (декартово произведение). Специальные реляционные операции: ограничение отношения (выборка); проекция отношения; соединение отношений; деление отношений. Дополнительные операции: операция присваивания, операция переименования атрибутов.

Слайд 64

Описание слайда:

Совместимость отношений по объединению Два отношения совместимы по объединению в том и только в том случае, когда в заголовках обоих отношений содержится один и тот же набор имен атрибутов, и одноименные атрибуты определены на одном и том же домене. Операции объединение, пересечение и разность выполняются над двумя совместимыми отношениями.

Слайд 65

Описание слайда:

Объединение R1 - поставщики из Москвы. R2 - поставщики, которые поставляют деталь P1. R (R1 UNION R2) - поставщики, находящиеся в Москве, или поставщики, выпускающие деталь Р1, либо те и другие.

Слайд 66

Описание слайда:

Пересечение R1 - поставщики из Москвы. R2 - поставщики, которые поставляют деталь P1. R (R1 INTERSECT R2) – поставщики из Москвы, выпускающие деталь Р1.

Слайд 67

Описание слайда:

Разность R1 - поставщики из Москвы. R2 - поставщики, которые поставляют деталь P1. R (R1 MINUS R2) – поставщики из Москвы, НЕ выпускающие деталь Р1.

Слайд 68

Описание слайда:

Прямое произведение Совместимость по взятию прямого произведения. Два отношения совместимы в том и только в том случае, если множества имен атрибутов этих отношений не пересекаются. Переименование RENAME. Произведение отношения R1 степени k1 и отношения R2 степени k2 есть такое отношение R степени k1+k2, заголовок которого представляет сцепление заголовков R1 и R2, а тело имеет кортежи такие, что первые k1 элементов кортежей принадлежат R1,а последние k2 элементов - множеству R2.

Слайд 69

Описание слайда:

Пример прямого произведения

Слайд 70

Описание слайда:

Свойства операций Все четыре операции являются ассоциативными. (A op B) op C = A (B op C) = A op B op C где op - любая из четырех операций A, B и C - отношения, обладающие свойствами, требуемыми для корректного выполнения соответствующей операции. Все операции, кроме взятия разности, являются коммутативными A op B = B op A.

Слайд 71

Описание слайда:

Выборка Выборка – новое отношение с таким же заголовком, и телом, состоящим из тех кортежей отношения R, которые удовлетворяют истинности логического выражения f. R WHERE f Пример. Студент WHERE Группа=555 Студент WHERE Специальность=«Физика» AND Курс>2

Слайд 72

Описание слайда:

Проекция Проекция отношения A на атрибуты a1, a2, ..., an - отношение, с заголовком a1, a2, ..., an, и с телом, содержащим кортежи отношения А, за исключением повторяющихся кортежей. A [a1, a2, ..., an]

Слайд 73

Описание слайда:

Пример проекции Отношение Р

Слайд 74

Описание слайда:

Соединение Результатом операции соединения является отношение, получаемое путем выполнения операции ограничения по данному условию прямого произведения отношений-операндов. (R1 TIMES R2) WHERE f

Слайд 75

Описание слайда:

Частные случаи соединения Операция соединения называется операцией эквисоединения, если условие соединения имеет вид (a = b), где a и b - атрибуты разных операндов соединения. R1 [ a=b ] R2 Если атрибуты одноименные, то операция называется естественное соединение. R1 JOIN R2

Слайд 76

Описание слайда:

Естественное соединение

Слайд 77

Описание слайда:

Пример эквисоединения Books (id_book, author, title, givento) Readers (id_reader, name, address) Readers [id_reader=givento] Books Какие книги кому выданы.

Слайд 78

Описание слайда:

Деление Результатом деления R1(X,Y) на R2(X) является отношение R c заголовком (Y), и телом, образованным множеством кортежей (y), таких что для всех кортежей (х) из R2 в отношении R1 найдется кортеж (x, y). R1 R2 R1 DIVIDEBY R2

Слайд 79

Описание слайда:

Пример Books (id_book, author, title) Readers (id_reader, name, address) ReaderBook(id_book, id_reader) – регистрация выдачи книг, после возвращения книги записи не удаляются. (Readers JOIN ReaderBook) DIVIDEBY Books [id_book] Список читателей, прочитавших все книги.

Слайд 80

Описание слайда:

Дополнительные операции Операция переименования производит отношение, тело которого совпадает с телом операнда, но имена атрибутов изменены. RENAME AS Операция присваивания позволяет сохранить результат вычисления реляционного выражения в существующем отношении БД.

Слайд 81

Описание слайда:

Задача Дано: База данных имеет следующие схемы отношений СОТРУДНИКИ (СОТР_НОМ, СОТР_ИМЯ, СОТР_ЗАРП, ОТД_НОМ) ОТДЕЛЫ (ОТД_НОМ, ОТД_КОЛ, ОТД_НАЧ) Найти: Имена и номера сотрудников, являющихся начальниками отделов с количеством сотрудников больше 50. Решение (реляционная алгебра): A := СОТРУДНИКИ [ СОТР_НОМ=ОТД_НАЧ ] ОТДЕЛЫ B := A where ОТД_КОЛ > 50 C :=В [ СОТР_ИМЯ, СОТР_НОМ ]

Слайд 82

Описание слайда:

Различия между Р.А. и Р.И. Реляционная алгебра – процедурный подход (задает правила выполнения запроса) Реляционное исчисление – описательный подход (описывает свойства желаемого результата) Алгоритм редукции Кодда – преобразование выражений Р.А. в эквивалентные выражения Р.И. и наоборот.

Слайд 83

Описание слайда:

Реляционное исчисление Базисные понятия Переменная Область допустимых значений переменной Правильно построенная формула В зависимости от допустимых значений используемых переменных различают исчисление кортежей исчисление доменов

Слайд 84

Описание слайда:

Определение кортежной переменной Языки ALPHA  QUEL RANGE OF IS список – последовательность отношений или выражений над отношениями Пример RANGE OF Сотрудник IS СОТРУДНИКИ Использование переменной Сотрудник.СОТР_ИМЯ

Слайд 85

Описание слайда:

Правильно построенные формулы WFF (Well-Formed Formula) служат для выражения условий, накладываемых на кортежные переменные. WFF содержит Операции сравнения =, ,>, ,

Слайд 86

Описание слайда:

Примеры WFF Простое сравнение:  где  - операция сравнения Сотрудник.СОТР_НОМ = 140 Пусть form - WFF, comp - простое сравнение NOT form comp AND form comp OR form IF comp THEN form,

Слайд 87

Описание слайда:

Кванторы Квантор существования EXISTS x (form) Существует по крайней мере одно такое значение x, что вычисление формулы form дает значение истина Квантор всеобщности FORALL x (form) Для всех значений переменной x вычисление формулы form дает значение истина

Слайд 88

Описание слайда:

Примеры Пусть RANGE OF Сотр1 IS СОТРУДНИКИ RANGE OF Сотр2 IS СОТРУДНИКИ Тогда WFF EXISTS Сотр2 (Сотр1.СОТР_ЗАРП > Сотр2.СОТР_ЗАРП) для текущего кортежа переменной Сотр1 принимает значение true в том и только в том случае, если во всем отношении СОТРУДНИКИ найдется кортеж (связанный с переменной Сотр2) такой, что значение его атрибута СОТР_ЗАРП удовлетворяет условию сравнения. FORALL Сотр2 (Сотр1.СОТР_ЗАРП > Сотр2.СОТР_ЗАРП) для текущего кортежа переменной Сотр1 принимает значение true тогда и только тогда, когда для всех кортежей отношения СОТРУДНИКИ (связанных с переменной Сотр2) значения атрибута СОТР_ЗАРП удовлетворяют условию сравнения.

Слайд 89

Описание слайда:

Целевой список (Target_list) определяет набор и имена столбцов результирующего отношения. состоит из элементов вида: . . AS

Слайд 90

Описание слайда:

Выражение реляционного исчисления target_list WHERE wff Значением выражения является отношение, тело которого определяется WFF, а набор атрибутов и их имена - целевым списком Пример СОТР1_ИМЯ WHERE FORALL Сотр2 (Сотр1.СОТР_ЗАРП >= Сотр2.СОТР_ЗАРП)

Слайд 91

Описание слайда:

Слайд 92

Описание слайда:

Реляционное исчисление доменов Переменная домена – скалярная переменная, значения которой охватывают элементы некоторого домена. Пример: ИМЯ Условие принадлежности (членства) R(A1:v1, A2:v2, …) где Аi – атрибут отношения R, vi – доменная переменная или константа. Условие истинно тогда и только тогда, когда в отношении R существует кортеж, содержащий указанные значения указанных атрибутов. Пример выражения: ИМЯ WHERE СОТРУДНИКИ(СОТР_ИМЯ:ИМЯ, ОТД_НОМ:50)

Слайд 93

Описание слайда:

На исчислении доменов основаны языки ILL (разраб. Лакроикс и Пиротте) FQL DEDUCE QBE (Query By Example)

Слайд 94

Описание слайда:

Языки запросов Запрос – специальным образом описанное требование, определяющее состав производимых над БД операций по выборке, удалению или модификации хранимых данных. Основные языки запросов: QBE (Query By Example) SQL (Structured Query Language)

Слайд 95

Описание слайда:

Язык запросов по образцу (QBE) Злуфф М.М. 1975-1977 Язык QBE позволяет задавать сложные запросы к БД путем заполнения предлагаемой СУБД запросной формы. Можно выполнить операции: Выборка данных Вычисление над данными Вставка новых записей Удаление записей Модификация данных

Слайд 96

Описание слайда:

Язык SQL Разработан в середине 70-х годов. 1986 г. – ANSI принял язык SQL в качестве стандарта. 1989 г. – в стандарт внесены незначительные изменения. 1992 г. – стандарт SQL существенно расширен. ANSI SQL-92 или SQL/92.

Слайд 97

Описание слайда:

Типы команд SQL DDL (Data Definition Language) — язык определения данных. DML (Data Manipulation Language) — язык манипулирования данными. DCL (Data Control Language) — язык управления данными. DQL (Data Query Language) — язык запросов. Команды администрирования базы данных Команды управления транзакциями.

Слайд 98

Описание слайда:

Типы данных SQL/92

Слайд 99

Описание слайда:

Типы данных SQL/92

Слайд 100

Описание слайда:

Создание таблиц CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных, имя_поля_2 тип_данных, . . . имя_поля_N тип_данных) При создании таблицы для полей могут оговариваться ограничительные условия и значения, задаваемые по умолчанию.

Слайд 101

Описание слайда:

Задание ограничений ограничение NOT NULL ограничение первичного ключа ограничение UNIQUE ограничение внешнего ключа ограничение CHECK.

Слайд 102

Описание слайда:

Ограничение NOT NULL CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL, имя_поля_2 тип_данных NULL, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL)

Слайд 103

Описание слайда:

Ограничение первичного ключа Способ 1 CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL PRIMARY KEY, имя_поля_2 тип_данных, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL) Способ 2 CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL, имя_поля_2 тип_данных, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL, PRIMARY KEY (имя_поля_1)) Задание составных первичных ключей CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL, имя_поля_2 тип_данных, имя_поля_3 тип_данных NOT NULL, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL, PRIMARY KEY (имя_поля_1, имя_поля_3))

Слайд 104

Описание слайда:

Ограничение UNIQUE Способ 1 CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL PRIMARY KEY, имя_поля_2 тип_данных UNIQUE, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL UNIQUE) Способ 2 CREATE TABLE имя__таблицы (имя_поля_1 тип_данных NOT NULL PRIMARY KEY, имя_поля_2 тип_данных, имя_поля_3 тип_данных NOT NULL, . . . имя_поля_N тип_данных NOT NULL UNIQUE UNIQUE (имя_поля_2, имя_поля_3))

Слайд 105

Описание слайда:

Ограничение внешнего ключа Ограничение внешнего ключа задается в дополнительной таблице в операторе CREATE TABLE в операторе модификации таблиц ALTER TABLE FOREIGN KEY имя_внешнего_ключа(список полей внешнего ключа) REFERENCES имя_родительской_таблицы (список полей родительского ключа) Списки полей должны быть совместимы Пример. CREATE TABLE сотрудники (… FOREIGN KEY Должн_ВК (Код_должности) REFERENCES Должности (Код_должности) )

Слайд 106

Описание слайда:

Каскадное удаление и обновление (не входит в стандарт) Каскадное обновление и удаление: UPDATE OF имя_родительской_таблицы CASCADES DELETE OF имя_родительской_таблицы CASCADES Запрет каскадного обновления и удаления: UPDATE OF имя_родительской_таблицы RESTRICTED DELETE OF имя_родительской_таблицы RESTRICTED CREATE TABLE сотрудники (… FOREIGN KEY Должн_ВК (Код_должности) REFERENCES Должности (Код_должности) UPDATE OF Должности CASCADES DELETE OF Должности RESTRICTED )

Слайд 107

Описание слайда:

Ограничение CHECK Используется для проверки допустимости данных, вводимых в поле таблицы. Задается при создании таблицы. CONSTRAINT имя_ограничения CHECK (ограничение) Примеры. CONSTRAINT CHK_RATE CHECK (Разряд

Слайд 108

Описание слайда:

Задание значений по умолчанию CREATE TABLE ( . . . имя_поля тип_данных DEFAULT = значение_по_умолч . . .)

Слайд 109

Описание слайда:

Модификация таблиц ALTER TABLE имя_таблицы [MODIFY имя_поля тип_данных] [ADD имя_поля тип_данных] [DROP имя_поля]

Слайд 110

Описание слайда:

Удаление таблиц DROP TABLE имя_таблицы [RESTRICT | CASCADE]

Слайд 111

Описание слайда:

Создание индексов CREATE INDEX имя_индекса ON имя_таблицы (имя_поля_1, [имя_поля_2, ...]) Примеры. CREATE INDEX name_idx ON Сотрудник (Фамилия) CREATE INDEX fullname_idx ON Сотрудник (Фамилия, Имя)

Слайд 112

Описание слайда:

Удаление индексов DROP INDEX имя_индекса

Слайд 113

Описание слайда:

Манипулирование данными DML — Data Manipulation Language Основные операторы DML: INSERT - ввод данных UPDATE - изменение данных DELETE - удаление данных из таблицы

Слайд 114

Описание слайда:

Добавление к таблице новой записи INSERT INTO имя_таблицы VALUES (значение_1, значение_2, ..., знач_N) Кол-во значений = кол-ву полей таблицы. Тип данных каждого из значений совпадает с типом данных поля в таблице. Порядок полей определяется порядком полей в CREATE TABLE Пример. INSERT INTO Должности VALUES (12, 'Ведущий программист', 30000.00)

Слайд 115

Описание слайда:

Ввод данных в отдельные поля таблицы INSERT INTO имя_таблицы (имя_поля_1, имя_поля_2, ..., имя_поля_N) VALUES (значение_1, значение_2, ..., значение_N) Пример. INSERT INTO Сотрудники (Код_сотрудника, Фамилия, Имя, Отчество) VALUES (234,'Иванов','Федор','Михайлович')

Слайд 116

Описание слайда:

Изменение данных UPDATE имя_таблицы SET имя_поля_1 = значение_1, [ имя_поля_2 = значение_2, . . . имя_поля_N = значение_ N ] [WHERE условие] Пример. UPDATE Сотрудники SET Телефон = '(3822) 234789' WHERE Код_сотрудника = 16

Слайд 117

Описание слайда:

Удаление данных из таблицы DELETE FROM имя_таблицы [WHERE условие]

Слайд 118

$Команды формирования запросов SELECT * | { [DISTINCT | ALL] выражение, ...} FROM имя_таблицы1 [, ... имя_таблицыN] [ WHERE условие ] [ GROUP BY...$

Описание слайда:

Команды формирования запросов SELECT * | { [DISTINCT | ALL] выражение, ...} FROM имя_таблицы1 [, ... имя_таблицыN] [ WHERE условие ] [ GROUP BY {имя_поля | число},...] [ HAVING условие ] [ ORDER BY {имя_поля | число},…] Пример. SELECT * FROM Сотрудники SELECT Фамилия, Имя FROM Сотрудники

Слайд 119

Описание слайда:

Объединение таблиц Полное имя столбца таблицы имя_таблицы.имя_столбца

Слайд 120

$Занесение в таблицу данных, содержащихся в другой таблице INSERT INTO имя_таблицы (имя_поля_1, имя_поля_2, имя_поля_N) SELECT {* | имя_поля_1,...$

Описание слайда:

Занесение в таблицу данных, содержащихся в другой таблице INSERT INTO имя_таблицы (имя_поля_1, имя_поля_2, имя_поля_N) SELECT {* | имя_поля_1, имя_поля_2 имя_пoля_N} FROM имя_таблицы [ WHERE условие ]