Функции и классификация систем управления базами данных СУБД

Функции и классификация систем управления базами данных. СУБД ACCESS Лекция 1

Базы данных. Основные понятия База данных (БД) - совокупность сведений о реальных объектах, процессах или явлениях, относящаяся к определенной теме или задаче, организованная таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этих сведений. Требования к БД: l l l 2 Модельность – БД должна моделировать некоторую часть объектов реального мира; Актуальность – отражает текущее состояние объектов реального мира и динамически обновляется; Непротиворечивость – данные в БД не должны противоречить другу и выбранной модели предметной области; Целостность – БД должна по возможности наиболее полно моделировать объекты реального мира в рамках выбранной предметной области; Надежность - данные защищены от потери либо искажения.

Система управления базами данных. Основные понятия Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД несколькими пользователями. Основные функции СУБД 1. Описание структуры данных; 2. Обработка данных: l l 3. Управление данными: l l l 3 Добавление Удаление Обновление Поиск Защита от несанкционированного доступа. Поддержка многопользовательского режима. Обеспечение целостности и согласованности данных.

Классификация СУБД по модели данных Иерархические Реляционные Организация данных в виде двухмерных таблиц 4 Сетевые Объектно-ориентированные

Классификация СУБД По архитектуре организации хранения данных: – – Локальные, Распределенные. Данные обрабатываются сервером БД По способу доступа к БД – – Файл-серверные, Клиент-серверные. Сервер Файловый базы сервер данных Клиенты Данные обрабатываются клиентами 5

Реляционная модель данных. Основные понятия – – – 6 Модель данных – это правила, которые определяют структуру данных и доступные операции над данными. Реляционная база данных – связанная информация, представленная в виде двумерных таблиц. Сущность – это любой различимый, отличный от других, реальный или воображаемый, объект, информация о котором будет храниться в базе данных. Атрибут – характеристика, определяющая свойства данного класса объектов и позволяющая однозначно идентифицировать объект и отличить его от других. Домен – это диапазон значений, которые может принимать атрибут. Домен может быть задан перечислением возможных значений либо в абстрактном виде.

Реляционная модель данных. Основные понятия Сущность Таблица. Атрибуты сущности Заголовки столбцов (поля). Значения атрибутов для различных экземпляров объектов Строки таблицы (записи). Клиенты Номер Имя Отчество Страна 1 Иванович Россия 2 Петрович Украина 3 7 Фамилия Сидорович Россия

Свойства отношений l l l 8 В таблице нет двух одинаковых строк; Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения; Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя; Порядок следования столбцов (атрибутов) в отношении не имеет значения; Значения атрибута для всех записей принадлежат одному и тому же домену; Порядок строк в таблице произвольный;

Идентификация строк Первичный ключ (PRIMARY KEY) - уникальный идентификатор записей таблицы. – – – 9 Один или несколько столбцов, используемые для идентификации каждой строки и обеспечивающие различимость строк. Однозначно определяет значения остальных атрибутов отношения, не входящих в состав первичного ключа. Одержит минимально необходимое для идентификации записи множество атрибутов. В качестве первичного ключа рекомендуется выбирать поля типа «длинное целое» . Если первичный ключ подобрать сложно, рекомендуется создавать искусственный идентификатор в виде поля «длинное целое» и заполнять его уникальными значениями, кодирующими записи исходной таблицы.

Связывание таблиц Внешний ключ (FOREIGN KEY ) – поле таблицы, предназначенное для хранения значения первичного ключа другой таблицы с целью организации связи между этими таблицами. – – Значения атрибутов, входящих в исходную и связанную таблицы, должны совпадать для связанных записей. Наименования связанных полей совпадать не обязаны. FOREIGN KEY PRIMARY KEY Сделки Клиенты Код сделки Дата Сумма 1 3 01. 12. 08 1000 2 10 Код клиента 1 02. 12. 08 2000 Код клиента Наименование Адрес 1 Клиент1 Адрес1 2 Клиент2 Адрес2

Типы связей Один - к – одному (1: 1) Экземпляры 1 -ой сущности Экземпляры 2 -ой сущности Один - ко – многим (1: n) Экземпляры 1 -ой сущности 11 Экземпляры 2 -ой сущности Многие - ко – многим (n: n) Экземпляры 1 ой сущности Экземпляры 2 ой сущности

Нормализация БД Нормализация – процесс удаления избыточных данных из таблицы путем декомпозиции отношений, т. е. разбиения исходного отношения на множество более простых отношений. Результаты нормализации: – – – 12 Устранение (сокращение) дублирования данных. Поддержка непротиворечивости информации. Уменьшение пустых значений. Уменьшение объема таблиц БД. Повышение скорости выполнения различных операций с данными.

Нормализация БД. Пример Наименование товара Наименование поставщика Адрес поставщика Телефон Стол 100 Артекс Г. Москва 945 -1122 Диван 5000 Артекс Г. Москва 945 -1122 Шкаф 9000 Артекс Г. Москва 945 -1122 Матрас 1000 Орион Г. Подольск 496 -123 Стул 13 Цена 200 Орион Г. Подольск 496 -123

Нормализация БД. Пример Товары Код товара Наимен. Цена товара Код поставщика 001 Стол 100 01 002 Диван 5000 01 003 Шкаф 9000 01 004 Матрас 1000 02 005 Стул 200 02 Поставщики Код поставщика Адрес Телефон 01 14 Наименование поставщика Артекс Г. Москва 945 -1122 02 Орион Г. Подольск 496 -123

Индексирование используется для повышения скорости получения информации и модификации данных. Индекс - вспомогательная структура позволяющая сократить число операций чтения – ввода- вывода при поиске данных. l l l 15 СУБД автоматически строит индексы по заданным ключам таблицы. Индексы хранят отсортированные значения индексных полей и указатель на запись в таблице. Записи одного файла могут иметь несколько индексов для организации работы с данными.

Индексирование. Пример 16

Правила индексирования l l 17 Индекс по первичному ключу позволяет быстро найти нужную запись. Поля, по которым часто приходится осуществлять поиск, должны быть проиндексированы Индексов не должно быть слишком много. Индексы для внешних ключей не нужны.

Характеристика СУБД MS ACCESS MS Access – одна из наиболее популярных настольных СУБД. В ней предусмотрены все необходимые средства для проектирования и модификации структуры БД, манипулирования с данными БД. Объекты Access: l l l 18 Таблицы – обязательный, базовый элемент, содержащий данные. Запросы – это объект, позволяющий пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Формы – объект, предназначенный для ввода данных, отображения их на экране, и управления работой приложения. Отчеты – это красиво оформленный запрос, предназначенный для наглядного представления данных, может быть распечатан или включен в документ другого приложения. Макросы - наборы инструкций по управлению данными, которые могут быть выполнены в ответ на определенное событие (нажатие кнопки в форме). Модули – это объекты, содержащие программы на языке Visial Basic for Applications. Предназначены для реализации нестандартных процедур при создании приложений.

Этапы создания основных объектов ACCESS Главное окно БД 19

Создание таблицы Способы создания таблицы: – – – 20 В режиме конструктора, С помощью мастера, Режим таблицы (Путем ввода данных), Путем импорта данных из внешнего файла или из другой БД, Путем присоединения внешнего файла другой БД.

Создание таблицы в режиме конструктора 21

Типы данных MS ACCESS Тип Текстовый Цепочка алфавитно-цифровых символов, максимальное число символов 255. MEMO Текст переменной длины, максимальное число символов 65 535 (объем памяти до 64000 байт). Числовой Целые или вещественные числа Дата и время Денежный Числа, представленные в денежном формате. Максимальное число символов 15 знаков до запятой и 4 после. Счетчик Числовое поле типа длинное целое. Максимальное количество записей таблицы, в которой используются поля счетчика около 2 -х миллиардов. Логический Может содержать в себе одно из 2 -х значений Истина или Ложь. (да/нет) Значение – 1 интерпретируется как Истина, а значение 0 как Ложь. Поле объекта OLE В полях этого типа могут хранится файлы, созданные с помощью приложенийкомпонентов Active X. (Документ Word, Excel, звук, рисунок и т. д. ) Гиперссылка Содержит путь к файлу, web-странице. Мастер подстановок 22 Описание Запускает мастер создания столбца подстановки, в котором будет отображаться список значений для выбора при вводе данных в таблицу.

Создание таблицы с помощью мастера 23

Создание таблицы путем ввода данных 24

Пример. Создание базы данных поставок топлива АЗС Поставщики Сделки 25 Топливо

Связи между таблицами 1. 2. 3. 26 Выполнить команду Сервис/Схема данных. Выбрать таблицы. Добавить связи.

Связи между таблицами 27

Целостность данных – система правил, использующаяся для поддержания связей между записями в связанных таблицах. Обеспечивает защиту от случайного удаления или изменения связанных данных. Условия установления целостности: 1. Связанное поле главной таблицы является ключевым полем или имеет уникальный индекс. 2. Связанные поля имеют один тип данных. Поле типа «Счетчик» может быть связано с полем типа «Длинное целое» . 3. 28 Связанные таблицы принадлежат одной БД Access.

Контроль за соблюдением целостности Обеспечивается автоматически MS Access: 1. Невозможно ввести в поле внешнего ключа связанной таблицы значение, не содержащееся в ключевом поле главной таблицы. Допускается ввод пустых значений в поле внешнего ключа. 2. 3. 29 Нельзя удалить запись из главной таблицы, если существуют связанные с ней записи в подчиненной таблице. Нельзя изменить значение ключевого поля в главной таблице, если существуют записи, связанные с данным значением.