Функции и классификация систем управления базами данных. СУБД

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

2 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: 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 друг 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 .

3 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 Описание структуры данных; Обработка данных: Добавление Удаление Обновление Поиск Управление данными: Защита от несанкционированного доступа. Поддержка многопользовательского режима. Обеспечение целостности и согласованности данных.

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

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

6 Реляционная модель данных. Основные понятия 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.

7 Реляционная модель данных. Основные понятия Сущность Таблица. Атрибуты сущности Заголовки столбцов (поля). Значения атрибутов для различных экземпляров объектов Строки таблицы (записи). Клиенты

8 Свойства отношений 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;

9 Идентификация строк Первичный ключ (PRIMARY KEY) - уникальный идентификатор записей таблицы. 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.

10 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. Сделки Клиенты FOREIGN KEY PRIMARY KEY

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

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

13 Нормализация БД. Пример

14 Нормализация БД. Пример Поставщики Товары

15 Индексирование Индексирование используется для повышения скорости получения информации и модификации данных. Индекс - вспомогательная структура позволяющая сократить число операций чтения – ввода- вывода при поиске данных. 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.

16 Индексирование. Пример

17 Правила индексирования 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.

18 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: 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.

19 Этапы создания основных объектов ACCESS Главное окно БД

20 Создание таблицы Способы создания таблицы: 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.

21 Создание таблицы в режиме конструктора

22 Типы данных MS ACCESS

23 Создание таблицы с помощью мастера

24 Создание таблицы путем ввода данных

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

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

27 Связи между таблицами

28 Целостность данных 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: Связанное поле главной таблицы является ключевым полем или имеет уникальный индекс. Связанные поля имеют один тип данных. Поле типа «Счетчик» может быть связано с полем типа «Длинное целое». Связанные таблицы принадлежат одной БД Access.

29 Контроль за соблюдением целостности Обеспечивается автоматически MS Access: Невозможно ввести в поле внешнего ключа связанной таблицы значение, не содержащееся в ключевом поле главной таблицы. Допускается ввод пустых значений в поле внешнего ключа. 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.