БАЗЫ ДАННЫХ (ПОТОК ПМЭ, ПЭГ, ВМЭ -11) • Расчасовка: 12 часов – лекции 20 часов – практические • Промежуточные аттестации -- тесты • Семестровая отчетность -- Зачет • Лектор – проф. кафедры «Экономики и информационных технологий менеджмента» ВАСИНА ГАЛИНА ИВАНОВНА, • E-mail gal_vasina 123@mail. ru 12. 02. 2018 Лекции по дисциплине «Базы Данных ПМ ИТ» 1
Содержание лекции Лекция № 1 по дисциплине «БАЗЫ ДАННЫХ» для потока ПМЭ 11 -1, ПЭГ 11 -1, ВМЭ 11 -1 12. 02. 2018 Общие сведения о дисциплине Немного истории – файловые системы Базы данных – общая характеристика Организация учебного процесса Лекции по дисциплине «БД» 2
О дисциплине • Современный мир информационных технологий трудно себе представить без использования БД. • БД и информационные системы стали неотъемлемой составляющей деловой деятельности современного человека. • Все это потребовало подготовки большого числа специалистов по проектированию и реализации баз данных. 12. 02. 2018 О дисциплине 3
О дисциплине Поэтому в соответствии с новыми стандартами учебная дисциплина "Базы данных" или «ИОБД» … является обязательной для изучения студентами практически всех математических, технических и экономических специальностей. 12. 02. 2018 О дисциплине 4
О дисциплине • При оформлении материалов используются следующие соглашения о выделении текста: определения терминов даются жирным курсивом; • текст, на который следует обратить особое внимание, выделен цветом или заливкой 12. 02. 2018 О дисциплине 5
Раздел 1 Раздел 2 1. Теоретические основы построения и эксплуатации БД БАЗЫ ДАННЫХ Раздел 4 Теоретические основы безопасности баз данных 12. 02. 2018 СУБД как средство управления данными в БД Раздел 3 Проектирование баз данных. Технология Клиент/Сервер 1. 2. Структура дисциплины 6
8. СУБД ACCESS: СОЗДАНИЕ МАКРОСОВ 7. СУБД ACCESS: СОЗДАНИЕ ОТЧЕТОВ 6. СУБД ACCESS: СОЗДАНИЕ SQL-ЗАПРОСОВ 12. 02. 2018 1. СУБД ACCESS: РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ТАБЛИЦ БД 2. СУБД ACCESS: ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ БД Лабораторный практикум 3. СОЗДАНИЕ ФОРМ ВВОДА, РЕДАКТИРОВАНИЯ ДАННЫХ 5. СУБД ACCESS: СОЗДАНИЕ ЗАПРОСОВ С ПОМОЩЬЮ МАСТЕРА ЗАПРОСОВ И КОНСТРУКТОРА ЗАПРОСОВ 4. СУБД ACCESS: СОРТИРОВКА, ПОИСК И ФИЛЬТРАЦИЯ ЗАПИСЕЙ В ТАБЛИЦАХ 1. 2. Структура дисциплины 7
Основная литература № Автор(ы) Издательство, год издания Наименование 1 Дж. Мартин Организация баз данных в вычислительных системах М. : Мир, 2002 2 Дубенецкий В. А. , Советов Б. Я. Проектирование информационноуправляющих систем Л. : Изд ЛЭТИ, 2007 3 Мартин Грабер Введение в SQL М. : Изд "ЛОРИ", 2006 4 Дубенецкий В. А. , Методы и средства автоматизации Советов Б. Я. проектирования АСУ Л. Изд ЛЭТИ, 2007 5 М. Нагао, Т. Катаяма, С. Уэмура Структуры и базы данных М. : Мир, 2009 6 О. А. Заикин, Б. Я. Советов Проектирование интегрированных систем обработки информации и управления М. , МГАП "Мир книги", 2004 7 А. Сенов Access 2007: учебный курс СПб. : Питер, 2007 12. 02. 2018 1. 4. Рекомендуемая литература 8
Дополнительная № 7 8 9 10 11 Автор(ы) литература Наименование С. М. Диго Базы данных: проектирование и использование Э. Балтер, Microsoft Office Access Э. Днепров 2007. Профессиональное программирование Издательство, год издания М. : Финансы и статистика, 2005 М. : Вильямс, 2009 А. Днепров Видеосамоучитель. СПб. : Питер, 2008 Microsoft Access 2007 (+CD) В. Ю. Информационные системы и СПб. : BHV, 2009 Пирогов базы данных: организация и проектирование Л. Рудикова Базы данных. Разработка приложений 12. 02. 2018 СПб. : BHV, 2006 1. 4. Рекомендуемая литература 9
Дополнительная № Автор(ы) 12 Хомоненко литература Наименование Издательство, год издания Работа с базами данных в С++ Builder. СПб. : БХВПетербург, 2006 Проектирование 13 Вендров А. М. программного обеспечения экономических информационных систем М. : Финансы и статистика, 2006 А. , Ададуров С. 14 Быкова В. В. Базы данных. Модели, проектирование [Электронный ресурс] Красноярск: «ГАЦМи. З» , 2003 15 В. Ю. Пирогов Информационные системы и базы данных: организация и проектирование СПб. : BHV, 2009 12. 02. 2018 1. 4. Рекомендуемая литература 10
Содержание лекции Лекция № 1 по дисциплине «БАЗЫ ДАННЫХ» для потока ПМЭ 11 -1, ПЭГ 11 -1, ВМЭ 11 -1 12. 02. 2018 Общие сведения о дисциплине Немного истории – файловые системы Базы данных – общая характеристика Организация учебного процесса Лекции по дисциплине «БД» 11
Немного истории – файловые системы Немного истории файловые системы Несмотря на то, что файловые системы давно устарели, существуют причины, по которым следует с ними ознакомиться: • понимание проблем, присущих файловым системам, может предотвратить их повторение в СУБД; • знать принципы работы файловых систем необходимо при выполнении перехода от файловой системы к системе баз данных. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 12
Немного истории – файловые системы Немного истории файловые системы Файловые системы – это набор программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции (например, создание отчета). Каждая программа определяет свои собственные данные и управляет ими. Файловые системы были первой попыткой компьютеризировать ручные картотеки. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 13
Немного истории – файловые системы Подобная картотека (или подшивка документов) в некоторой организации могла содержать всю внешнюю и внутреннюю документацию, связанную с какимлибо проектом, задачей, клиентом или сотрудником. Обычно таких папок бывает очень много, они помечаются и хранятся в нескольких шкафах. В целях безопасности шкафы могут закрываться на замок или находиться в охраняемых помещениях. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 14
Немного истории – файловые системы Немного истории файловые системы Для нахождения какой-либо информации потребуется просмотреть картотеку от начала до конца. Более изощренный подход предусматривает использование в такой системе некоторого алгоритма индексирования, позволяющего ускорить поиск необходимых сведений (например, можно использовать специальные разделители или отдельные папки для различных логически связанных типов объектов). 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 15
Немного истории – файловые системы Немного истории файловые системы Ручные картотеки позволяют успешно справиться с поставленными задачами, если количество хранимых объектов невелико. Также они пригодны и для работы с большим количеством объектов, которые нужно только хранить и извлекать. Однако они совершенно не подходят для тех случаев, когда требуется установить перекрестные связи или выполнить обработку сведений. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 16
Немного истории – файловые системы Немного истории файловые системы Вместо организации централизованного хранилища всех данных предприятия, был использован децентрализованный подход, при котором сотрудники каждого отдела при помощи специалистов по обработке данных работали со своими собственными данными и хранили их с своем отделе. Существует ряд ограничений, присущих файловым системам: 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 17
Ограничения, присущие файловым системам Немного истории – файловые системы Разделение и изоляция данных. Когда данные изолированы в отдельных файлах, доступ к ним затруднен. Трудности существенно возрастают, когда необходимо извлечь данные из более чем двух файлов (программист должен был организовать синхронную обработку файлов). 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 18
Ограничения, присущие файловым системам Дублирование данных. В файловой системе фактически поощряется бесконтрольное дублирование данных. Такой процесс нежелателен по двум причинам: • дублирование данных сопровождается неэкономным расходованием ресурсов компьютера и, что еще более важно, • дублирование данных может привести к нарушению их целостности. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 19
Ограничения, присущие файловым системам Структура и способ хранения записей файлов данных жестко зафиксированы в коде программ приложений. • Это означает, что изменить существующую структуру данных достаточно сложно. • Такая особенность файловых систем называется зависимостью от программ и данных (program-data dependence). 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 20
Ограничения, присущие файловым системам Несовместимость файлов • Поскольку структура файлов определяется кодом приложений, она также зависит от языка программирования этого приложения. • Программная несовместимость файлов, созданных на разных языках программирования (C, COBOL …), затрудняет процесс их совместной обработки. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 21
Ограничения, присущие файловым системам Фиксированные запросы и быстрое увеличение количества приложений. • С Точки зрения пользователя Возможности Файловых Систем Намного Превосходят Возможности Ручных Картотек. • Соответственно возрастают и их требования к реализации новых или модифицируемых запросов. Однако файловые системы во многом зависят от программиста. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 22
Ограничения, присущие файловым системам В результате события развивались по одному из следующих сценариев. Ø Во многих организациях типы создаваемых запросов и отчетов имели фиксированную форму, и не существовало инструментов создания незапланированных или произвольных (ad hoc) запросов как к самим данным, так и к сведениям о том, какие типы данных доступны. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 23
Ограничения, присущие файловым системам Ø В других организациях наблюдалось быстрое увеличение количества файлов и приложений. Нагрузка на сотрудников отдела обработки данных возрастала настолько, что наступал момент, когда программное обеспечение (ПО) было неспособно адекватно отвечать запросам пользователей, эффективность его падала, а недостаточность документирования дополнительно усложняла сопровождение программ. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 24
Ограничения, присущие файловым системам При этом часто игнорировались вопросы поддержки функциональности системы: • не предусматривались меры по обеспечению безопасности или целостности данных, • средства восстановления в случае аппаратного или программного сбоя были крайне ограничены. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 25
Ограничения, присущие файловым системам Доступ к файлам часто ограничивался одним пользователем, т. е. не предусматривалось их совместное использование даже сотрудниками одного и того же отдела. Таким образом, такая организация работы с течением времени изживает себя, и требуется искать другие решения. 12. 02. 2018 Немного истории – файловые системы» 26
Содержание лекции Общие сведения о дисциплине Лекция № 1 по дисциплине «БАЗЫ ДАННЫХ» для потока ПЭ 10 -06 (ПМ) ПЭ 10 -08 (ИТ) Немного истории – файловые системы Базы данных – общая характеристика Организация учебного процесса 12. 02. 2018 Лекции по дисциплине «БД» 27
Системы баз данных Все перечисленные выше ограничения файловых систем являются следствием двух факторов: 1. Определение данных содержится внутри приложений, а не хранится отдельно и независимо от них. 2. Помимо приложений не предусмотрено никаких других инструментов доступа к данным и их обработки. 12. 02. 2018 Системы баз данных 28
Системы баз данных Для повышения эффективности работы необходимо использовать новый подход, а именно базу данных (database) и систему управления базами данных (СУБД). 12. 02. 2018 Системы баз данных 29
База данных – это совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации. Рассмотрим данное определение более подробно. База данных – это единое большое хранилище данных, которое создается однократно, а затем используется одновременно многими пользователями разных подразделений. 12. 02. 2018 База данных 30
База данных Вместо разрозненных данных с избыточными данными, здесь все данные собраны вместе с минимальной долей избыточности. БД уже не принадлежит какомулибо единственному отделу, а является общим корпоративным ресурсом. При этом БД хранит не только рабочие данные этой организации, но и их описания. 12. 02. 2018 База данных 31
База данных По этой причине БД называют набором интегрированных записей с самоописанием. В совокупности описание данных называется системным каталогом (system catalog), или словарем данных (data dictionary), а сами элементы описания принято называть метаданными (metadata), т. е. «данными о данных» . 12. 02. 2018 База данных 32
База данных Именно наличие самоописания данных в БД обеспечивает в ней независимость между программами и данными (program-data independence). Подход, основанный на применении БД, где определение данных отделено от приложений, очень похож на подход, используемый при разработке современного ПО, когда наряду с внутренним определением объекта существует его внешнее определение. 12. 02. 2018 База данных 33
База данных • Пользователи объекта видят только его внешнее определение и не заботятся о том, как он определяется и как функционирует. • Одно из преимуществ такого подхода, а именно абстрагирование данных (data abstraction), заключается в том, что можно изменить внутреннее определение объекта без каких-либо последствий для его пользователей при условии неизменности внешнего определения. 12. 02. 2018 База данных 34
База данных Аналогичным образом в подходе с использованием БД структура данных отделена от приложений и хранится в базе данных. • Добавление новых структур данных или изменение существующих никак не влияет на приложения при условии, что они не зависят непосредственно от изменяемых компонентов. • 12. 02. 2018 База данных 35
Немного истории • Развитие технологий построения БД насчитывает уже 48 -юю историю. Первые результаты в этой области появились в 1965 г. (работы Чарльза Бахмана) и примерно в то же время проблемой управления базами данных начала заниматься американская ассоциация КОДАСИЛ. С той поры технологии БД прошли большой путь. 12. 02. 2018 Немного истории 36
Немного истории 70 -ые годы 20 века ознаменовались разработкой трех основных моделей данных - иерархической, сетевой и реляционной. На базе этих моделей было построено большое число СУБД. Были предложены системы нотаций для описания предметной области такие как, ER - модель (Ченом в 1976 г. ), язык функциональных зависимостей (Коддом в 1970 г. ) и др. 12. 02. 2018 Немного истории 37
Немного истории В 80 -ые годы с широким распространением персональных компьютеров возникла новая волна интереса к базам данных, их проектированию и реализации. А когда общедоступным стал ИНТЕРНЕТ !!!!! 12. 02. 2018 Немного истории 38
Домашнее задание • Подготовить конспект 1 -ой лекции • ЭТО ваша шпаргалка на экзамен и тестирование БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! E-mail 12. 02. 2018 gal_vasina 123@mail. ru Заключение 39
