1. Введение

Базы данных
Михайлова Елена Георгиевна,
мат.-мех. ф-т,
кафедра информатики, доцент
База данных - совокупность
хранимых данных
• База данных хранится и обрабатывается в
вычислительной системе.
• Данные в базе данных хорошо
структурированы, т.е. в данных выделены
составные части, связи между ними.
• Структура базы данных обеспечивает
эффективный поиск и обработку данных.
Причины появления БД
• ПК высокой производительности
=>распространение ИТ
• Сверхмощные вычислительные системы
• Рост объемов носителей информации
• Мировая сеть Internet
• Разнообразие языков программирования
• Методы анализа данных, основанные на
достижениях теории искусственного интеллекта
СУБД
Система управления базой данных
Функции СУБД
•
•
•
•
•
•
Средства постоянного хранения данных
Интерфейс программирования
Управление транзакциями
Секретность
Защита целостности
Согласованность
Уровни абстракции
• Представление пользователей
• Концептуальный уровень
• Физический уровень
• Перечень всех объектов называется схемой.
• Конкретное содержание – экземпляр.
Языки, используемые СУБД
• ЯОД – язык определения данных
DDL – Data Definition Language
• ЯМЛ – язык манипулирования данными
• DML – Data Manipulation Language
Функции администратора СУБД
• Создание подсхем для представлений, т.е.
организация доступа отдельных
пользователей
• Представление полномочий использования
БД или отдельных ее частей
• Модификация первоначальной реализации
концептуальной схемы
• Модификация физической реализации БД
• Копирование/восстановление данных
Физическая и логическая
независимость данных
• Если изменяется физическое место или
структура хранения данных, это не отражается
на пользователе и его программах
• Если изменяется подсхема для одного
пользователя, то это не должно отразиться на
других
• Если меняется все концептуальная схема, это
не должно отразиться на пользователях,
которых данные изменения не касаются
Модель объект-связь
• Объект – любой предмет или понятие,
информацию о которых мы будем хранить
• Характеристики объекта называются
атрибутами
• Связи – это отношения между объектами.
Делятся на три вида в зависимости от
количества участвующих в них объектов.
Правила для атрибутов объекта:
• Каждый атрибут должен иметь уникальное
имя.
• У каждого атрибута должен быть свой тип
данных.
• Объект может обладать любым
количеством атрибутов.
• Ни один из экземпляров объектов не может
обладать более чем одним значением для
ее атрибута.
Связи
• Один к одному
• Один ко многим
• Многие ко многим
Концептуальные модели данных
•
•
•
•
Иерархическая
Сетевая
Реляционная
Объектно-реляционная
Реляционная модель
•
•
•
•
Похожа на таблицы
Столбцы – атрибуты
Строки – данные
Шапка таблицы – имена атрибутов
Реляционная модель
• Похожа на таблицы
Пример
Типы данных
•
•
•
•
•
•
•
Символьный
Битовый
Точные числа
Округленные числа
Денежные
Дата/время
Интервал
• Домен – множество возможных значений какоголибо атрибута
• Таблица - отношение
• Экземпляр– конкретное наполнение базы данных
• Конкретное наполнение таблицы – тело отношения
• Заголовок (схема) – совокупность атрибутов
отношения
• Заголовок + тело = значение отношения
• Строка таблицы называется кортежем
Заголовок (или схемой) отношения
• Схема отношения - конечное множество
упорядоченных пар вида <A, T>, где A
называется именем атрибута, а T обозначает
имя некоторого базового типа или ранее
определенного домена.
• По определению требуется, чтобы все имена
атрибутов в заголовке отношения были
различны.
• Количество атрибутов называется арностью
(размерностью) отношения.
Отношение – это множество
Ключ
• Один или несколько атрибутов объекта,
значения которых позволяют однозначно
отличить объект от других
• Первичный ключ – минимального множества
атрибутов, являющегося подмножеством
заголовка данного отношения, составное
значение которых уникально определяет
кортеж отношения
• В реляционной БД не может быть двух
одинаковых кортежей в одной таблице
• Ключи естественные и суррогатные
Связи
• Также хранятся в отношении
• Схема данного отношения составляется из
ключевых атрибутов объектов,
участвующих связи