1

Bazy danych - zasady zaliczenia

Wykład - 1 godzina; Laboratorium - 1 godzina (2 godziny)

Osoby prowadzące

Wykład

dr inż. Jarosław Konieczny, p.368

Forma zaliczenia

Ocena ważona na podstawie ocen cząstkowych z:

- wykładu - sprawdzian pisemny lub test wyboru
- laboratorium - sprawdzian

2

Bazy danych - program wykładu

Program wykładu

• Znaczenie baz danych, modele baz danych, system

zarządzania bazami danych

• Modelowanie baz danych

• Związki encji, modelowanie więzów

• Relacyjne bazy danych

• Projektowanie relacyjnych schematów baz danych

• Podstawy języka SQL

3

Bazy danych - program laboratorium

Program laboratorium

• Podstawy systemu i środowiska Access 2000

• Tworzenie i modyfikacja tabeli, indeksowanie i sortowanie

• Tworzenie kwerend, sortowanie i filtrowanie, tworzenie relacji

między tabelami

• Tworzenie i modyfikacja formularza

• Tworzenie i modyfikacja raportu; etykiety adresowe, wykresy

• Współpraca Accessa z innymi programami pakietu Office

2000

• Integracja Accessa z Internetem, hiperłącza

4

Bazy danych – literatura do wykładu

Literatura

J.D. Ullman, J. Widom, Podstawowy wykład z systemów
baz danych, WNT, Warszawa 2000

T. Pankowski, Podstawy baz danych, WNT, Warszawa

5

Bazy danych – literatura do laboratorium

Literatura

• P. Cassel, P.Palmer, Acces 2000 PL dla każdego, Helion,

Gliwice 2000

• D.S. Ray, E.S.Ray, Po prostu Access 2000 PL, Helion,

Gliwice 2000

• S. Forte, Access 2000. Księga eksperta, Helion, Gliwice

2000

6

Bazy danych - definicja

Baza danych

(ang. database), rodzaj komputerowego

zbioru kartotek, magazyn danych o określonej budowie.
Baza danych jest modelowym ujęciem fragmentu
rzeczywistości będącego przedmiotem zainteresowania
osób, instytucji, organizacji, firm, zakładów itp.,
reprezentującym fakty dotyczące tej rzeczywistości w
formie umożliwiającej ich przetwarzanie w komputerze.

“Słownik Encyklopedyczny - Informatyka” Wydawnictwo Europa, 1999.

7

Bazy danych - definicja

Baza danych

Istniejący przez długi czas zbiór danych

Zbiór informacji na dany temat zorganizowanych w sposób
umożliwiający: dodawanie, edycję, przeglądanie

Zbiór danych zorganizowanych przez system zarządzania
bazą danych (DBMS - database managment system)

8

Bazy danych - definicja

Baza danych -

abstrakcyjny, informatyczny model wybranego

fragmentu rzeczywistości

„Fragment rzeczywistości” może być rozumiany jako:
• rzeczywistość fizyczna
• rzeczywistość konceptualna

9

Bazy danych -

Wymagania stawiane systemom baz danych

• możliwość utworzenia i określenie schematu bazy danych
• możliwość tworzenia zapytań o dane oraz aktualizowania

danych

• zapewnienie bezpiecznego przechowywania dużej liczby

danych

• sterowanie jednoczesnym dostępem do danych przez wielu

użytkowników

• szybki dostęp do informacji

10

Bazy danych - przykłady zastosowania

Systemy rezerwacji miejsc lotniczych

• rezerwacja
• informacje dotyczące rejsu
• dane o dostępności biletu i cenie

Systemy bankowe

Przedsiębiorstwa

11

Bazy danych – system DBMS

Dane

Metadane

Moduł

zarządzania

pamięcią

Procesor

zapytań

Moduł

zarządzania

transakcjami

Modyfikacje

schematu

Zapytania

Aktualizacje

Moduł zarządzania

pamięcią wybiera
właściwe dane z
pamięci i dostosowuje je
(w razie potrzeby) do
wymagań modułów z
wyższych poziomów
systemu. Składa się z
dwóch części:
• modułu zarządzania
buforami
• modułu zarządzania
plikami

Procesor zapytań –

przekształca zapytanie
w ciąg poleceń
skierowanych do
systemu zarządzania
pamięcią pozwalających
na otrzymanie właściwej
odpowiedzi w możliwie
krótkim czasie

Moduł zarządzania

transakcjami
• zabezpiecza przed
wystąpieniem konfliktu w
przypadku jednocześnie
przetwarzanych zapytań
• zabezpiecza przed
utratą danych w
przypadku awarii systemu

Zapytania o dane:
• interfejs zapytań

bezpośrednich

• interfejsy programów

użytkowych

Aktualizacje – operacje
zmiany danych
wprowadzane do
systemu podobnie jak
zapytania

Modyfikacje schematu –
zmiana schematu bazy
danych lub tworzenie nowej
bazy danych (modyfikacja
jest przeprowadzana
wyłącznie przez
administratora bazy
danych)

12

Bazy danych – system DBMS

Właściwości modułu zarządzania transakcjami

• niepodzielność - zostaje przeprowadzona cała operacja albo

żaden z jej elementów nie zostaje uwzględniony

• spójność - po zakończeniu przetwarzania transakcji baza

danych nie zawiera sprzeczności

• izolacja - jednocześnie przeprowadzone transakcje nie mogą

na siebie wzajemnie wpływać

• trwałość - wynik transakcji nie może zostać utracony w

wyniku awarii systemu

13

Bazy danych – system DBMS

Mechanizmy modułu zarządzania transakcjami

• blokady - zablokowanie elementu (zbioru elementów)

bazy danych dla innych transakcji

• logi - przechowywana w pamięci stałej dokumentacja

przeprowadzonej transakcji

• zatwierdzanie transakcji - auktualizacja w bazie danych

przeprowadzona na podstawie logu

14

Bazy danych – system DBMS

Architektura klient/serwer

SERWER - przechowuje dane i
zachowuje ich pełną spójność.
Wyszukuje dane z bazy na
podstawie zapytań poszczególnych
komputerów (klientów)

KLIENT - generuje zapytania w celu
uzyskania informacji lub przesyła
dane w celu ich zapamiętania

15

Bazy danych – system DBMS

Architektura trójwarstwowa oparta o sieć WWW

Komputer podłączony do sieci i
wyposażony w przeglądarkę WWW

Serwer aplikacji

–

komputer centralny
realizujący część
przetwarzania
danych

Serwer danych z
systemem DBMS

16

Bazy danych – system DBMS

Architektura klient/serwer

Zalety:

• elastyczność systemu –

- możliwość pracy z różnymi środowiskami graficznymi;
- rozbudowa systemu nie wymaga zmiany interfejsu

użytkownika;

- możliwość określenia dostępu do danych w zależności

od potrzeb użytkownika

17

Bazy danych – system DBMS

Architektura klient/serwer

Wady:

• Wysoki stopień komplikacji systemu:

- konieczność zapewnienia mechanizmów kontroli,

spójności i wielodostępu;

- zapewnienie właściwej komunikacji aplikacji klientów z

serwerem;

- zapewnienie odpowiednich połączeń sieciowych.

SZCZEGÓLNIE W PRZYPADKU
ROZBUDOWANYCH APLIKACJI
KLIENTÓW I KILKU SERWERÓW DANYCH

18

Bazy danych – system DBMS

„Rozwarstwienie” środowiska klient/serwer

Warstwy:

• informacje (struktura bazy danych)

• reguły zarządzania informacją

• prezentacja danych (wprowadzanie i wyświetlanie

danych)

19

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• hierarchiczny
• sieciowy
• relacyjny
• obiektowy

20

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• hierarchiczny

POŚREDNICY

MUZYCY

KLIENCI

UMOWY

ROZLICZENIA

TERMINARZ

21

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• hierarchiczny

• sieciowy

• relacyjny
• obiektowy

22

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• sieciowy

POŚREDNICY

MUZYCY

KLIENCI

UMOWY

ROZLICZENIA

STYLE

MUZYCZNE

REPREZENTUJE

KIERUJE

UISZCZA

ZAWIERA

WYPEŁNIA

GRA

23

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• hierarchiczny
• sieciowy

• relacyjny

• obiektowy

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych -

model relacyjny

24

krotka

(wiersz)

atrybut

(kolumna)

pole

25

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych

• hierarchiczny
• sieciowy
• relacyjny

• obiektowy

26

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

27

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

konkretny lub abstrakcyjny byt
(wyróżnialny w modelowanej
rzeczywistości) posiadający nazwę,
jednoznaczną identyfikację,
określone granice, atrybuty i inne
własności ;
rodzaj struktur danych
przetwarzanych przez obiektowe
języki programowania i
przechowywanych w bazie danych.

28

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

Klasa stanowi wzorzec dla
tworzonego obiektu. Jest miejscem
przechowywania (specyfikacji i
definicji) takich cech grupy
podobnych obiektów, które są dla
nich niezmienne: atrybutów, metod,
ograniczeń dostępu, dozwolonych
operacji na obiektach, wyjątków, itp.

29

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

umożliwia jednoznaczne odwołanie
do obiektu (jest niepowtarzalny w
systemie)

30

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

Część definicji klasy. Wartości
atrybutów opisują stan obiektu.

31

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

Procedura, funkcja lub operacja
przypisana do klasy i dziedziczona
przez jej podklasy.

32

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Podstawowe pojęcia obiektowego modelu danych

• obiekt

• klasa

• identyfikator obiektu

• atrybut

• metoda

• hermetyzacja

Związek pomiędzy klasami
obiektów, modelujący stosunek
całości do jej części (np. stosunek
samolotu do śmigła).

33

Bazy danych – modele baz danych

Modele baz danych –

model

obiektowy

Identyfikator

Waga

Układ napędzający

Producent

POJAZD

Nazwa
Lokalizacja
Prezes

FIRMA

Pesel

Nazwisko

Wiek

PRACOWNIK

FIRMA
CIĘŻARÓWEK

FIRMA
SAMOCHODOWA

JAPOŃSKA FIRMA
SAMOCHODOWA

SAMOCHÓD

CIĘŻARÓWKA

SAMOCHÓD KRAJOWY

POWIĄZANIE ATRYBUT-DZIEDZINA

POWIĄZANIE KLASA-PODKLASA