Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Rodzaje baz danych:
Tradycyjne zastosowania baz danych - większość przechow. i uzyskiwanych informacji ma postać albo danych tekstowych, albo danych numerycznych.
Multimedial. bazy danych - mogą przech. obrazy, klipy wideo, komun. głos.
Geograficzne systemy informacyjne (GIS) - przechowywanie i analizowanie map, dane o pogodzie, zdjęcia satelitarne.
Hurtownie danych i systemy OLAP (Online Analytical Processing) - do wy-dzielania z ogromnych baz danych przydatnych informacji i ich analizy, która ma ostatecznie ułatwić podjęcie właściwych decyzji..
Technologie baz danych czasu rzeczywistego i aktywnych baz danych są przydatne podczas sterowania procesami w produkcji przemysłowej.
Baza Danych jest zb. powiązanych ze sobą danych. Przez dane rozumiemy w tym przypadku znane fakty, które można jakoś zarejestrować, i które mają konkretne znaczenie. Każda baza danych musi mieć następuj. właściwości:
• Baza danych reprezentuje jakiś wybrany aspekt świata rzeczywistego, nazywany niekiedy mini-światem lub dziedziną problemu. Zmiany w takim mini-świecie muszą być uwzględniane w bazie danych.
• Baza danych jest logicznie koherentnym (spójnym) zbiorem danych z jakimś spójnym znaczeniem. Przypadkowy zbiór danych nie jest prawidłową bazą danych i nie należy dla niego stosować tego określenia.
• Baza danych jest projektowana, konstruowana i wypełniana danymi w określonym celu. Do bazy danych powinna być przypisana grupa docelowych użytkowników oraz z góry przyjęte zastosowania, które będą realizowane przez tych użytkowników.
System zarządzania bazą danych jest zbiorem programów, które umożliw. tworzenie i utrzymywanie baz danych. SZBD jest więc uniwersalnym syste-mem programowym, który ułatwia definiowanie, konstruowanie, manipulo-wanie i udostępnianie baz danych różnym użytkownikom i aplikacjom:
Definiowanie bazy danych wiąże się z określeniem typów i struktur danych oraz ograniczeń dla przechowywanych informacji.
Konstruowanie bazy danych jest kontrolowanym przez SZBD procesem umieszczania w niej właściwych informacji na jakimś medium przechowyw.
Manipulowanie bazą danych obejmuje takie działanie jak wykonywanie zapytań wyciągających z bazy określone informacje, aktualizowanie bazy danych w taki sposób, aby zawarte w niej informacje odzwierciedlały rzeczywisty stan reprezentowanego mini-świata, oraz generowanie raportów na podstawie informacji zawartych w bazie danych.
Udostępnianie bazy danych umożliwia wielu użytkownikom i programom jednoczesne operowanie na zawartych w niej informacji.
System bazy danych - połączenie samej bazy danych z oprogramow. SZBD.
Powody stosowania baz danych w projekcie i implementacji systemu:
- Obiekty występujące w systemie muszą mieć cechę trwałości
Ręczne programowanie trwałości jest kłopotliwe, zawodne, i nieelastyczne.
- Potrzeba efektywnego operowania na dużych ilościach danych
Obszerne składnice danych, zarządzane przez gotowe oprogramowanie.
- Narzędzie implementacyjne
Oprogramowanie do rozwoju aplikacji, wchodzące w skład DBMS, oferujące języki typu 4GL, które łączą cechy typowych języków programowania z funkcjami dostępu do danych z bazy danych
Funkcje SZBD (DBMS)
- Realizacja odwzorowań pomiędzy trzema poziomami architektury systemu baz danych, potrzebnych do wykonania zapytania użytkownika lub aplikacji
- Realizacja operacji dostępu do danych na poziomie fizycznym (algorytmy dostępu, struktury danych itp.)
- Zapewnienie integralności danych (przetwarzanie transakcyjne, kontrola ograniczeń nałożonych na dane itp.)
- Obsługa współbieżności (rozstrzyganie konfliktów przy próbach jedno-czesnego dostępu do tych samych danych)
- Ochrona danych (kontrola uprawnień do wykonywania określonych operacji przez określonych użytkowników)
- Odtwarzanie po awariach (restart, odzyskiw. danych z kopii zapasowych)
- Siedzenie operacji dokonywanych na bazie danych (efektywność, bezpie-czeństwo, niezawodność, ..)
- Obsługa rozproszenia (jeśli jedna baza danych fizycznie jest umieszczona na różnych systemach komputerowych
Administrowanie danymi jest funkcją związaną z zarządzaniem, planowaniem i dokumentowaniem zasobów danych jakieś organizacji. Administrowanie danymi dotyczy zarządzania metadanymi organizacji, tj. danymi na temat danych.
Administrator baz danych jest odpowiedzialny za techniczną implementac-ję systemów baz danych, za zarządzanie systemami baz danych, za opracowywanie zasad ich użycia i sprawowanie kontroli ich przestrzegania
1. Archiwowanie danych 2. Kopia zapasowa i odtwarzanie danych
3. Kontrola danvch 4. Standardv danvch 5. Szacowanie wvłvwu
6. Monitorowanie użycia danych i strojenie systemów baz danych
7. Projektowanie fizvczne 8. Prywatność, bezpieczeństwo i integralność
Normalizacja - zapewnienie, że każda informacja jest reprezentowana w modelu encji tylko raz
0PN (zerowa postać normalna) - Każda encja musi mieć zbiór atrybutów (związków), które w sposób unikalny określają jej wystąpienie.
1PN (pierwsza postać normalna) - Każdy atrybut musi mieć jedną wartość dla każdego wystąpienia jego encji w danym momencie czasu.
2PN (druga postać normalna) - Wartość każdego atrybutu musi zależeć od całego identyfikatora jego encji
3PN (trzecia postać normalna) - Wartość każdego atrybutu nie może zależeć od niczego innego poza identyfikatorem unikalnym.
Przejście z 1PN do 2PN: - usunięcie wszystkich częściowo zależnych atrybutów i utworzenie dla nich nowych encji
- skopiowanie części identyfikatora z encji pierwotnej (od której zależne są usunięte atrybuty) do tej nowej encji
Przejście z 2PN do 3PN: należy usunąć atrybuty niezależne i wstawić je do nowej encji; Uwaga: ta nowa encja potrzebuje identyfikatora unikalnego
Transakcja jest wykonywanym programem, na który składa się jeden lub więcej operacji dostępu do bazy danych, takich jak odczytywanie czy aktualizacja rekordów. Właściwości transakcji to ACID:
- Niepodzielność - transakcja jest niepodzielną jednostką przetwarzania - jest wykonywana albo w całości, albo wcale.
- Zachowanie spójności - transakcja zachowuje spójność, jeżeli jej pełne wykonanie przenosi bazę danych z jednego stanu do innego.
- Izolacja - transakcja powinna wyglądać tak, jakby była wykonywana w izolacji od innych transakcji. Oznacza to, że wykonywanie transakcji nie powinno kolidować ze współbieżnym wykonywaniem innych transakcji.
- Trwałość - zmiany zastos. wzgl. bd przez zatwier. transakcje muszą być trwałe. Zmiany te nie mogą zostać utracone w wyniku jakiejkolwiek awarii.
Identyfikacja i klasyfikacja obiektów, wartości, powiązań i atrybutówDo podstawowych faktów rozpatrywanych w świecie rzeczywistym, o którym wiedza reprezentowana jest w bazie danych, zaliczamy: • obiekty
• pozostawanie tych obiektów we wzajemnych powiązaniach między sobą,
• posiadanie przez obiekty i powiązania określonych wartości atrybutów
Obiekt - przedmiot (materialny lub abstrakc.), który może być wyróżniony i określony w świecie rzeczywistym i o którym chcemy pamiętać pewne informacje (wartości swoich atrybutów oraz powiązania z innymi obiektami).
Wartość - jest obiektem abstrakc. mogącym być bezpośrednio reprezentowa-nym w bazie danych. Ma znaczenie niejako samoistny byt, ale tylko wtedy, gdy za pomocą atrybutów związana jest z obiektami lub powiązaniami
Reprezentacja obiektów - obiekty reprezentowane są za pomocą wartości określonych dla nich atrybutów.
Dla każdego zbioru obiektów E określony jest atrybut kluczowy (klucz obiektów w zbiorze E), w celu jednoznacznej identyfikacji obiektów. Wartości, które klucz przyporządkowuje obiektom ze zbioru E, traktowane są jako reprezentacje tych obiektów.
Reprezentacja powiązań - ponieważ każde powiązanie można jednoznacznie zidentyfikować przez wchodzące w jego skład obiekty to kluczem powiązania jest zestaw kluczy głównych tych obiektów.
Diagramy O-Z (obiektowo-związkowe) - metoda graficznego przedstawia-nia obrazu modelowanego świata rzeczywistego.
Diagram O-Z jest grafem etykietowanym złożonym z trzech rodzajów wierzchołków i z krawędzi łączących te wierzchołki. Wierzchołkom i krawędziom zawsze przypisywane są etykiety.
Wierzchołki - przekazują informację, że dany zbiór obiektów, powiązań lub wartości występuje w modelowanym świecie rzeczywistym i znajduje się w kręgu zainteresowań w procesie tworzenia bazy danych.
Bazy danych nowej generacji
- nowe aplikacje baz danych: CAD, CAM, CAP, CASE, DSS,
- automatyzacja prac biurowych, kartografia, multimedia, sztuczna inteligen.
- niedostatki systemów tradycyjnych:
zbyt prosty model danych, nieodpowiedni do modelowania złożonych struktur ograniczony, nierozszerzalny zestaw typów danych
niedopasowanie pomiędzy językiem operowania danymi a jęz. programowa-nia zbyt prosty model transakcji
brak pojęcia wersji mała elastyczność w operowaniu schematem
Rozszerzone systemy relacyjne i systemy obiektowo-relacyjne- odejście od wymogu lNF na rzecz zagnieżdżania relacji i dopuszczania atrybutów wielowartościowych - definiowanie nowych typów danych
- wywodzenie nowych typów z typów istniejących ( dziedziczenie)
- definiowanie procedur pamiętanych w bazie danych i wiązanie ich zdanymi. - wprowadzanie identyfikatorów kratek relacji
Przykł: Postgress, Sybase, DB2/CS, Oracle-8, UniSQL, OpenODB, Starburst
Model danych - KlasyKlasa = Nazwa + Pozycja + Typ + MetodyNazwa: Jednoznacznie identyfikuje klasę w schemacie bazy danych.
Nie jest to identyfikator obiektu, bo klasa nie jest obiektem.
Pozycja w hierarchii klas: Specyfikacja bezpośrednich nadklas.
Domyślnie: bezpośrednią nadklasą jest Object.
Typ: Struktura obiektów należących do tej klasy.
Metody: Zachowanie obiektów należących do tej klasy.
Klasa nie jest grupą obiektów, lecz tylko jej opisem.
Funkcje realizowane przez SQL:
- definicja struktury bazy danych - odczyt danych - modyfikacja danych
- kontrola dostępu - współużytkowanie danych - integralność
SQL używany może być jako:
- element aplikacjo i narzędzi programowych - interakcyjny język zapytań
- język komunikacji pomiędzy różnymi DBMS
słowo ALL - wynik predykatu jest:TRUE - gdy podwybór nie zwraca żadnej wartości lub warunek określony w predykacie jest spełniony dla każdej wartości zwracanej przez podwybórFALSE - gdy warunek określony w predykacie nie jest spełniony dla co najmniej jednej wartości zwracanej przez podwybór,NULL (nieokreślony) - gdy warunek określony w predykacie jest spełniony dla co najmniej jednej wartości zwracanej przez podwybór i co najmniej jedno porównanie jest nieokreślone z powodu występowania wartości NULLsłowo ANY (SAME) - wynik predykatu jest:TRUE - gdy warunek określony w predykacie jest spełniony dla co najmniej jednej wartości zwracanej przez podwybórFALSE - gdy podwybór nie zwraca żadnej wartości lub warunek określony w predykacie nie jest spełniony dla każdej wartości zwracanej przez podwybórNULL (nieokreślony) - gdy warunek określony w predykacie nie jest spełniony dla każdej wartości zwracanej przez podwybór i co najmniej jedno porównanie jest nieokreślone z powodu występowania wartości NULLInstrukcje SQL służące do modyfikacji bazy danych:- INSERT - pozwala dopisywać nowe wiersze do tablicy
- UPDATE - pozwala modyfikować istniejące dane
- DELETE - pozwala usunąć wiersze z tablicy
Operacje wyszukiwaniaWyszukiwanie w stanie konceptualnej bazy danych jest kombinacją następujących podstawowych rodzajów operacji:• wybór podzbioru obiektów ze zbioru obiektów przy zadanych warunkach dotyczących wartości ich atrybutów i/lub ich powiązań z innymi obiektami;• wybór podzbioru powiązań ze zbioru powiązań przy zadanych warunkach dotyczących wartości ich atrybutów i/lub dotyczących obiektów wchodzących w skład tych powiązań;• wybór podzbioru wartości atrybutów. Operacje dołączania Składa się z kombinacji następujących operacji:• dołączanie nowego obiektu - sprawdzenie, czy obiekt ten jeszcze nie występuje we wskazanym zbiorze obiektów i czy wartość atrybutu kluczowego jest dopuszczalna;• dołączanie nowego powiązania - sprawdzenie, czy powiązanie to jeszcze nie występuje we wskazanym zbiorze powiązań i czy istnieją obiekty będące jego członami (we wskazanych zbiorach obiektów);• dołączanie wartości atrybutu dla obiektu lub powiązania - sprawdzenie, czy podana wartość atrybutu jest dopuszczalna.Operacje modyfikowania
Operacja modyfikowania polega na:
• zmianie wartości atrybutu niekluczowego dla obiektu lub powiązania - sprawdzeniu, czy podana wartość atrybutu jest dopuszczalna,
• zmianie atrybutu kluczowego -
* sprawdzeniu, czy wartość atrybutu jest dopuszczalna,
* zmianie wartości atrybutu (klucz obiektu),
* zmianie wartości tego klucza we wszystkich tych powiązaniach, w których obiekt ten występuje.
Operacje usuwaniaMożna usuwać obiekty i powiązania.
Usuwanie obiektu polega na:
• usunięciu wartości klucza tego obiektu ze wskazanego zbioru obiektów,
• usunięciu wszystkich tych powiązań ze zbiorów powiązań, w których usuwany obiekt występuje,
• (jeśli to określają zależności istnienia) usunięciu tych obiektów w zbiorach obiektów, których istnienie zależne jest od pozostawania ich w powiązaniach z usuwanym obiektem,
• usunięciu wartości wszystkich atrybutów określonych na tym obiekcie.
...