Дисциплина «Базы данных» 3 курс 5 семестр Лекции – 36 ч. ЛР – 36 ч. Самостоятельные занятия - 64 ч. Экзамен Лектор - доцент Фомичева Т. Г. tgfomicheva@mail. ru 1
Аннотация Дисциплина посвящена изучению методов проектирования баз данных /БД/ и реализации прикладного программного обеспечения /ПО/ на базе современных систем управления базами данных /СУБД/. Особое внимание уделяется реляционной модели данных. Рассматриваются основы теории реляционных баз данных /БД/ и методы их проектирования. Подробно изучается язык SQL и средства разработки приложений баз данных на примере СУБД Access. 2
В результате освоения дисциплины студенты должны: n n n Познакомиться с моделями данных, используемыми в СУБД, основой теории реляционных баз данных и методами проектирования баз данных, Научиться использовать на практике один из методов проектирования баз данных реляционного типа, Детально познакомиться с одной из СУБД реляционного типа (MS Access) и приобрести навыки реализации с ее помощью прикладного ПО, в т. ч. навыки написания запросов на языке SQL. 3
Требования к уровню освоения предмета n знать: q q q основные понятия, связанные с реляционной моделью данных; принципы построения и функционирования СУБД, поддерживающих различные модели данных, их возможности и области применения; методы проектирования БД: n n n q n возможности средств автоматизации разработки баз данных; уметь: q q n метод декомпозиции, <сущность—связь> (ER —метод), метод нормальных форм, применять на практике формальные методы построения БД; формировать запросы к БД на языках QBE и SQL; иметь навыки: q применения средств СУБД Access для реализации однопользовательского приложения. 4
Что не рассматривается в курсе БД? n Небольшое количество часов, которое отводится на дисциплину, позволяет рассмотреть только на уровне обзора СУБД, основанные на объектноориентированной и многомерной модели; n Не рассматриваются вопросы защиты данных; n В курсе «Разработка ПО информационных систем» (7 сем. ) будут рассмотрены вопросы: q q создания многопользовательских приложений БД в архитектуре клиент-сервер создания и использования распределенных БД 5
Перечень лабораторных работ № Наименование работы 1 Создание базы данных (БД) 2 Модификация структуры БД 3 Корректировка данных 4 Сортировка, индексация, поиск и фильтрация данных 5 Импорт, экспорт и присоединение данных 6 Реализация запросов на языке QBE 7 Создание экранных форм 8 Создание отчетов 9 Создание макросов 10 Реализация основных операций реляционной алгебры на языке SQL 11 Разработка приложения (индивидуальное задание) 6
График выполнения индивидуального задания n n n 08. 10 - 01. 11 –работа над проектом (проект д. б. одобрен преподавателем, после этого можно приступать к его реализации). 01. 11 - 15. 11 – реализация структуры БД и разработка проекта интерфейса приложения. 15. 11 - 26. 11 – реализация основных экранных форм и запросов. 26. 11 -03. 12 - реализация всех указанных в задании отчетов, сборка всех элементов приложения и его отладка. 03. 12 - 17. 12 – оформление отчета. 7
Литература (основная) № Название, библиографическое описание 1 Хомоненко А. Д. , Цыганков В. М. , Мальцев М. Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений – СПб. : КОРОНА принт, 2004 и 2007. – 736 с. 2 Малыхина М. Базы данных: основы, проктирование, Кол-во экз. в библ. (на каф. ) 54 использование, 2 -е изд. , перераб. и доп. , уч. пос. для вузов – Спб. : БХВ - Петербург, 2007. – 517 с. 14 3 Полякова Л. Основы SQL: курс лекций: уч. пос. для вузов – М. – 6 4 Шкарина Л. Язык SQL: учеб. курс. – СПб. : Питер, 2001. – 592 с. 11 Интернет-Университет Инф. Техн. , 2004. – 364 с. 5 Фомичева Т. Г. Базы данных. Проектирование приложений реляционных БД: Конспект лекций. Ч. 1. СПб. : Издательство СПб. ЭТУ «ЛЭТИ» , 2008. 82 с. 6 Фомичева Т. Г. СУБД Access. Краткие сведения. Учебное пособие. СПб. : Издательство СПб. ЭТУ «ЛЭТИ» , 2006. 32 с. 7 Фомичева Т. Г. Основы работы в СУБД Access. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Базы данных» . СПб. : Издательство СПб. ЭТУ «ЛЭТИ» , 2006. 47 с. 30 30 30 8
Литература (дополнительная) № Название, библиографическое описание Кол-во в библ. (на каф. ) 1 Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных/ Пер. с англ. -6 -е изд. - К. : Диалектика, 2001. -784 с. и 2006. – 1327 с. 4+4 2 Гарсиа-Молина Г. , Ульман Дж. Д. , Уидом Дж. Системы баз данных: Полный курс. - 2003. - 1083 с. 20 3 Конноли Т. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. Уч. пособие. Пер. с англ. М. : Вильямс – 2000. – 1111 с. и 2003. – 1439 с. 14+5 4 Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. Пер. с англ. 9 -е изд. . – СПб. : Питер, 2005. – 858 с. 25 5 Кузнецов С. Базы данных. Модели и языки. Уч. пособие для вузов. – М. БИНОМ, 2008 – 720 с. 4 6 Роб П. Системы баз данных: проектирование, реализация и управление, 5 -е изд. , доп. Пер. с англ. – Спб. : БХВ - Петербург, 2004. – 1024 с 55 7 Чекалов А. Базы данных. От проектирования до разработки приложений. – Спб. : БХВ Петербург, 2003. – 380 с. 10 8 Советов Б. Я. , Цехановский В. Д. , Чертовской В. Д. Базы данных. Теория и практика: учеб. Для вузов по направлениям «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы» - М. Высш. шк. , 2005. – 464 с. 253 9 Грофф Дж. Р. , Вайнберг П. Н. . SQL: полное руководство: пер. с англ. – К. : Издательская группа BHV, 1999. - 608 с. 14 10 Сеннов А. С. Access 2007 (Учебный курс). – СПб. : Питер, 2007. – 266 с. 32 11 Зашихин А. и др Объектно-ориентированная СУБД Jasmine: Jasmine Studio. - М. : БИНОМ, 2004. – 313 с. 5 9
Основные понятия баз данных База данных – это именованная совокупность данных, хранящихся во внешней памяти и обладающая такими свойствами, как: Ø Ø интегрированность, направленная на решение общих задач; структурированность, отражающая часть реального мира; взаимосвязанность; независимость описания данных от программ их обработки. 10
Основные понятия баз данных (продолжение) Система управления базами данных (СУБД) представляет собой программную систему, которая решает следующие задачи: Ø Ø обеспечивает пользователей языковыми средствами описания данных и манипулирования ими; поддерживает логические модели данных; обеспечивает поддержку манипулирования данными на логическом уровне, т. е. выполнение таких операций как выбор, вставка, обновление, удаление, с одновременным отображением этих операций на физическом уровне; обеспечивает защиту, поддерживает целостность и непротиворечивость данных 11
Основные понятия баз данных (окончание) Банк данных - это: Ø совокупность БД Ø СУБД Ø аппаратные и организационные средства, поддерживающие их функционирование Вместо термина «банк данных» часто используют термин “автоматизированная информационная система” (АИС) 12
Модели данных, которые поддерживают СУБД, делят на: n n сетевые, иерархические, реляционные, объектно-ориентированные (Gem. Stone, Object. Stone, Open. ODB, POET, Jasmine, Versant, O 2) n многомерные. Каждая СУБД поддерживает какую-нибудь одну, но иногда и одновременно несколько моделей данных. 13
Схема взаимодействия пользователей с БД 14
Схема взаимодействия СУБД с БД при извлечении записи, хранимой в БД 3 БД 1. 2. 3. 4. 5. 6. 4 Диспетчер дисков 2 5 Диспетчер файлов 1 6 СУБД Запрос записи Запрос страницы Дисковая операция ввода/вывода Чтение данных с диска Возвращение страницы Возвращение записи 15
Диспетчер файлов n n n Является компонентом ОС или поставляется в составе СУБД Определяет страницу, на которой находится искомая запись, и для извлечения этой страницы запрашивает диспетчер дисков Операции, выполняемые диспетчером файлов, запрос на которые поступил от СУБД: q q q Извлечь запись r из файла f. Заменить запись r в файле f. Добавить новую запись r в файл f. Удалить запись r из файла f. Создать новый файл f. Удалить файл f. 16
Диспетчер дисков n n n Компонент ОС, с помощью которого выполняются все дисковые операции ввода/вывода Преобразует номер страницы, полученный от диспетчера файлов, в физический адрес на диске Операции, выполняемые диспетчером дисков с наборами страниц: q q Извлечь страницу p из набора страниц s. Заменить страницу p из набора страниц s. Добавить новую страницу в набор страниц s (т. е. извлечь страницу из набора пустых страниц и возвратить новую страницу с номером p в набор страниц s). Удалить страницу p из набора страниц s (т. е. возвратить страницу с номером p в в набор пустых страниц). 17
Часто используемые структуры хранения n n n Индексы (в частности Б-деревья). Хеширование (в т. ч. расширяемое). Цепочка указателей (родительско-дочерние структуры). Идеальной структуры хранения оптимальной для любых задач не существует. 18
Скачать презентацию Дисциплина Базы данных 3 курс 5 семестр Лекции
Базы данных_Лекц1_14г.pptx