9.10.2013

SYSTEM: BAZA DANYCH

• Zbiór uporządkowanych ( w określony sposób) danych,

• Zbiór ograniczeń syntaktycznych i semantycznych zbioru danych

• Język operacji na danych

BAZA DANYCH (database) - magazyn danych:

• Trwałość baz danych

• Ograniczoność bazy danych

• Dobra organizacja bazy danych

Baza ma określoną funkcjonalność i na tej funkcjonalności bazuje.

Dane nie wykorzystywane są danymi nie poprawnymi. Do funkcjonalności zapisuje się dane tyko potrzebne.

PROJEKTOWANIE BAZ DANYCH:

Najpierw robimy analizę, jakie dziekanat ma dokumenty wyjściowe ( po tym wiemy co nam jest potrzebne [jakie wejście]) by wiedzieć jakie dane powinna baza zawierać.

Perspektywa – okna, przez które patrzą użytkownicy baz danych

MODELE DANYCH:

Architektura danych:

• Definicja danych

• Operowanie danymi

• Integralność danych

Wymagania dotyczące danych:

• Niezależne od implementacji

• Element specyfikacji systemów informacyjnych

Model - sformalizowany opis rzeczywistości za pomocą danych interpretowanych.

Jakimi cechami charakteryzuje się model rzeczywisty:

• Opisuje się sposób definicji danych(jak przechowuje, jakie właściwości posiadają dane)

• Jak operuje na danych ( w jaki sposób dodaje i kasuje dane)

• W jaki sposób w danym modelu zapewniamy integralność danych ( nie zapisujemy danych kilka razy),zapewnienie rzeczywiście prawidłowych danych w modelu rzeczywistym.

DEFINICJA RELACYJNEGO MODELU DANYCH:

Dane są zbiory D₁, D₂ , ... D_n

Relacja R to część iloczynu kartezjańskiego na zbiorach D₁, D₂ , ... D_n : R(D₁, D₂ , ... D_n)

gdzie R⊆ D₁x D₂x... D_n = {(d₁, d₂ , ... d_n)}

i d₁∈D₁, d₂∈D₂ , ... d_n∈D_n

R jest zbiorem n-krotek w formie <d₁, d₂ , ... d_n>

gdzie d₁∈D₁, d₂∈D₂ , ... d_n∈D_n

Zasada: w modelu relacyjnym podstawowym obiektem jest relacja(czyli elementy powiązane)

POJĘCIE RELACYJNEGO MODELU DANYCH:

Z punktu widzenia użytkownika relacyjna baza danych to zestaw tablic, w których:

• kolumny - atrybuty odpowiadają polom

• wiersze - krotki, odpowiadają rekordom

TABLICA

ATRYBUT 1 ATRYBUT 2 ... ... ATRYBUT N

wartość 1 wartość 2 ... ... wartość n

• • • • •

• • • • •

• • • • •

WŁAŚCIWOŚCI RELACJI:

• nie występują identyczne krotki

• krotki są nieuporządkowane

• atrybuty są nieuporządkowane

• wszystkie atrybuty są atoniczne(występują raz)

• każda relacja posiada klucz główny

Klucz główny – zasada niepowtarzalności

Jeżeli któryś z atrybutów danej encji ma wiele rekordów stwórz osobną tabelę do tych danych.

Związki między tabelami:

• 1:1

• 1:N

Wszystkie tabele muszą być powiązane w modelu relacyjnym wszystkie muszą mieć klucze, atrybuty i związki.!

Wykład 23.10.2013r.

Klucze relacji:

• Kandydujący (każda z dziedzin jest kandydatem klucza głównego)

• Główne

• Obce

Reguły integralności modułu relacyjnego

1. Reguły generalne

   1. Integralność encji – klucz główny każdego wystąpienia encji posiada wartość unikalną, nie może zawierać wartości NULL

   2. Integralność referencyjna – dziedzina klucza obcego musi się zawierać w dziedzinie klucza głównego relacji powiązanej lub zawierać wartość NULL

2. Reguły specyficzne (nie można nadać im żadnych specyficznych zasad (coś typu minimum, maximum)

Więzi propagacji:

• Ograniczone usuwanie (najpierw usuwa rekordy powiązane, później rekordy główne, usuwanie ręczne)

• Kaskadowe usuwanie (automatyczne działanie – w momencie usunięcia rekordu głównego system automatycznie usuwa rekordy powiązane)

• Wstaw NULL przy usuwaniu (przed usunięciem klucza głównego)

Własności bazy danych:

• Współdziałanie danych

• Integracja danych (brak możliwości powtórzeń atrybutów)

• Integralność danych

• Bezpieczeństwo danych

• Abstrakcja danych

• Niezależność danych

Postulaty (ACID)

• Transakcja – zbiór operacji na bazie danych które stanowią w istocie pewną całość i jako takie powinny być wykonane wszystkie lub żadna z nich

  • Niepodzielność

  • Spójność

  • Izolacja

  • Trwałość

Podstawowe pojęcia:

• Perspektywy – okna baz danych

• Redundancja – nadmiarowość(np. student raz zapisany w dziedzinie choć studiuje kilka kierunków)

• Transakcje – zdarzenia, które powodują zmianę stanu bazy danych

Podstawowe elementy bazy danych:

1. Tabele (atrybuty – pola, klucz podstawowy)

2. Związki między tabelami (1:N, 1:1)

3. Formularze (liczą i pokazują)

4. Kwerendy: wybierające, podsumowujące, krzyżowe, tworzące tabelę aktualizacji

5. Raporty (tylko pokazują)

W bazie nie przechowujemy danych wyliczonych.

Systemy zarządzania Bazą danych (DBMS) – narzędzie umożliwiające dostęp i zarządzanie bazami danych

• Pielęgnacja danych(aktualizacja, modyfikacja)

• Wyszukiwanie danych

• Kontrola danych

System zarządzania bazą danych może istnieć bez bazy danych, ale nigdy na odwrót

Jak wybrać system zarządzania:

• Zgodność z systemami operacyjnymi

• Łatwość użycia

• Jak wygląda serwis ( dobra instrukcja, kontakt z serwerem, naprawa przez serwer)

Wykład 20.11.2013r.

Indeksowanie: poprawa szybkości dostępu bez zmiany struktury danych, minimalizacja operacji we/wy;

• Dostęp w kolejności zdefiniowanej (dostęp sekwencyjny)

• Wg pola indeksu (dostęp bezpośredni)

• Testy istnienia

Typy indeksów:

• Indeks gęsty – zapisują każdy rekord (klucz główny) i odwołują się bezpośrednio

• Indeks rzadki – podajemy wartość pola, które indeksujemy (klucz główny)

• Indeks grupowy (klastrowy)

• Indeks niegrupowy (max 249 można stworzyć)

Klaster – grupowanie danych tematycznych

SQL

Dwa sposoby wykorzystania SQL:

• SQL Interaktywny – bezpośrednie wykonywanie operacji na bazie danych

• EMBEDDED –osadzony, zagnieżdżony SQL, definiowanie działań w ramach programu użytkowego (inne języki programowania), zadania interaktywnego SQL

Język SQL:

Typy poleceń języka SQL:

• Polecenia DDL – definiujemy dane, tabelę, poszczególne pola,

• Polecenia DCL – definiujemy zabezpieczenia, uprawnienia

• Polecenia DML – pozwala zadawać pytania, modyfikacja i aktualizacja danych

• Wstawianie nowego rekordu,

Typy danych:

• CHAR< VARCHAR

• NCHAR, NVARCHAR

• BEGINT

• INT

• SMALLINT

• TINYINT

• BIT

Wykład 4.12.2013

FUNKCJE GRUPOWE:

• COUNT(nazwa atrybutu/ *)

• AVG(nazwa atrybutu/wyrażenie)

• MAX(nazwa atrybutu/wyrażenie)

• MIN(nazwa atrybutu/wyrażenie)

• SUM(nazwa atrybutu/wyrażenie)

PERSPEKTYWA tabela, którą tworzymy z danych z istniejących danych.

TWORZENIE PERSPEKTYW:

CREATE VIEW nazwa perspektywy

AS zdanie SELECT

Np.: na podstawie danych z tabeli PRACOWNICY tworzenie perspektywy KOBIETY

CREATE VIEW kobiety

AS SELECT *

FROM pracownicy

WHERE płeć=„k”

Wyszukiwanie danych z wielu tablic:

• warunki złączania we frazie WHERE

PODZAPYTANIA SKORELOWANE – system oddaje mi wiele wartości wyniku funkcji grupowej pewnych danych (konieczność użycia aliansów)

ZŁĄCZENIA ZEWNĘTRZNE – w odpowiedzi otrzymujemy rekordy z selekt-u

Wykład 15.01.2014r.

Normalizacja jest to proces identyfikowania logicznych związków między atrybutami:

• Eliminowanie redundancji

• Unikanie anomalii aktualizacji, istnienia, ustawienia,

• Stworzenie projektu, który jest poprawna reprezentacja świata rzeczywistego

• Definicja danych elementarnych

• Stworzenie modelu, w którym różne procesy pracują na tych samych danych

Związki zależności determinowania:

• Zależności funkcyjne (jednowartościowe): odwzorowanie 1:1 miedzy elementami A i B (A B);

• Zależności nie funkcyjne: dla każdej wartości elementu danych A istnieje ograniczony zbiór elementów danych; odwzorowanie A:N

Akomodacja to przekształcenie diagramu zależności w strukturę tabel.

• Każdy funkcyjnie determinujący element staje się kluczem głównym relacji

Proces normalizacji:

• 1 NF – relacja zawiera tylko wielkości skalarne

• 2 NF – jest w 1 NP. każdy atrybut niekluczowy jest bezpośrednie zależny od klucza (nie są zależne od siebie)

• 3 NF – jest w 2 NF, wszystkie niekluczowe atrybuty są wzajemnie niezależne

• BCNF – każdy wyznacznik jest kluczem kandydującym; klucze kandydujące to jedyne elementy determinujące.

• 4NF – jest w BCNF; wszystkie zależności są funkcyjne, wychodzą z kluczy kandydujących

• 5NF – ostateczna jeśli chodzi o redukcję rzutów i złączeń

PRZYSIĘGA NORMALIZACJI:

1. Bez powtórzeń

2. Pola zależą od klucza

3. Od całego klucza

4. I niczego innego, tylko od klucza

HIERARCHICZNY MODEL DANYCH:

• definicja danych

  • typy rekordów

  • związki: nadrzędny, podrzędny

• operowanie danymi

• integralność danych

SIECIOWY MODEL DANYCH:

• definicja danych

  • typy rekordów

  • typy kolekcji (SET….)

• operowanie danymi

• integralność danych

  • członkostwo w kolekcji

  • tryb wstawiania

OBIEKTOWY MODEL DANYCH:

• definicja danych

  • obiekty (agregacja , specjalizacja)

  • klasy obiektów

  • dziedziczenie

• operowanie danymi

  • metody

  • komunikaty (np. wartość stażu pracy wynosi … lat, wykonuje daną metodę – jawny)

• integralność danych

  • klasa-klasa

  • klasa-obiekt wewnętrzna

  • dziedziny

  • referencyjna dziedziczenie cech z klasy

• dodatkowa