Системи за управление на бази от данни модели

Системи за управление на бази от данни (модели на данните)

Понятие за база данни q База от данни – организирана колекция (съвкупност) от данни, използвана с цел моделиране на някакъв вид организация ил организационен процес. q Предимства: ü ü ü Централизирано управление на данните Намалено и контролирано излишество на данните Осигуряване на сигурност на данните (Data security) Осигуряване на цялостност на данните (Data Integrity) Независимост на данните (Data Independence) – физическа независимост – логическа независимост 2

Ø Два вида БД-операционни и аналитични; Ø OLTP(on line transaction processing), т. е ситуациите, където всекидневно се променят данните(магазини за продажби на дребно, клиники, производители и т. н. ) Типът данни, които се съхраняват е динамичен. Ø OLAP(on-line analytical processing)(проследяват се минали и завосещи от времето данни-т. е. работи се със статични данни. 3

Ранни модели на БД Йерархичен и мрежови модели. Те предшестват релационният модел и са в основата на неговото създаване 4

Йерархичен модел 5

• Представянето е като обърнато дърво; • Една таблица е “корен”, а другите клоните на обърнатото дърво. • Релацията в йерархичната база е от типа родител/наследник. При тази релация всяка родителска таблица може да се асоциира с повече от една дъщерни, а една дъщерна таблица се асоциира само с една родителска. • Таблиците се свързват с указател или чрез физическа подредба на записите. 6

Йерархичен модел • Потребителят прави достъп до данните, като започва от таблицата-корен и обхожда дървото надолу, до достигане на данните от “листата”. Това означава, че потребителя познава много добре структурата на БД. Предимства: – Бързо извличане на данните; – Цялост на връзките-тя е вградена и се прилага автоматично, т. е. Запис от дъщерната таблица задължително се свързва със запис от родителската. 7

Йерархичен модел Проблеми: – Имаме нов запис в дъщерна таблица, но не знаем към коя ридителска принадлежи!? ! – Не могат да се поддържат по-сложни релации и е възможно да се стигне до повтарящи се записи-не може да се приложи релация много към много. 8

Мрежов модел на БД 9

Мрежов модел на БД • Представя се с възли и свързващи структури; • Всеки възел е колекция от записи; • Всяка свързваща структура представя релация-единя възел е собственик, другия член (за разлика от родител/наследник). Всяка свързваща структура поддържа M: N релациите.

Проблеми на мрежовия модел на БД: • Потребителят трябва да бъде много добре запознат със структурата на БД, за да може да обхожда свързващите структури; • При всяка промяна в структурата, трябва да се променят приложните програми.

Релационен модел на БД (РМБД) СТУДЕНТ ПРЕПОДАВАТЕЛ NO_СТ ИМЕ АДРЕС NO_ПРЕП ИМЕ ДЛЪЖНОСТ 1215 Ана София 101 Павлов Доцент 1218 Петър Пловдив 105 Димитров Професор 1230 Иван Русе 110 Георгиев Доцент ДИСЦИПЛИНА ЗАПИСВАНЕ NO_ДИСЦ НАИМЕНОВАНИЕ NO_ПРЕП NO_СТ NO_ДИСЦ КУРС BOOL 152 Информатика 110 1215 152 2009 Взел 210 Мениджмънт 105 1215 210 2009 Скъсан 212 Чужд език 101 1215 210 2011 Взел 255 Математика 105 1218 152 2011 Взел 1230 210 2011 Скъсан 12

РМБД (1069 -Едгар Ф. Кол) Релационната БД съхранява данни в релации, които потребителят възприема като таблици. Всяка релация е съставена от записи и атрибути или полета.

РМБД Предимства: • Вградена цялост на много нива; • Логическа и физическа независимост на данните от приложенията; • Гарантирана съгласуваност и точност на данните; • Лесно извличане (SELECT).

РМБД Целите на РМБД са: – Да предложи лесни за използване схеми на данните; – Намаляване на физическата и логическата зависимости; – Предоставяне на потребителите на език от високо ниво; – Оптимизиране на достъпа до данните; – Подобряване на интегритета и секретността; – Разработка на разнообразни приложения; – Създаване на методология E-R модел, MERISE, ORM и други; 15

Интегритет • Относителен интегритет (ограничение на чуждия ключ) Employee Noem Name Nodept 1 Иван 2 3 Depart Nodept Name No. Head 1 1 Счет. 3 Стоян 2 2 Пласм. 2 Георги 1 3 Произв. 4 16

Компоненти на система за управление на БД (1) § Програми – Ядро на СУБД (database server, database engine) – Сервизни програми • • • настройка и тестване на системата създаване на резервни копия на БД възстановяване след аварийни ситуации и повреда реорганизация на БД събиране на статистики за функционирането и производителноста – Инструментални средства • процесори на езици за програмиране • процесори на езици за БД • генератори на отчети – Приложни програми 17

Компоненти на система за управление на БД (2) § Потребители – Администратор на БД – Приложни програмисти (DB application programmers) – Крайни потребители (end users) § Модели на данните (Data models) – Вътрешен модел на данните (физически) – Концептуален модел на данните (логически/информационен) – Външни модели на данните 18

Компоненти на система за управление на БД (3) § Езици за БД (подезик на данните, Query Language) – Език за описание на данните (Data Definition Language / DDL) Формалното и пълно описание на модел на данните се нарича схема (schema). – Език за манипулиране на данните (Data Manipulation Language / DML) § Реализиране на езиците за БД ü Независим език ü Вграден език (Embedded Query Language) или програмен език на заявките 19

Архитектура на система БД 20