Шпаргалка к РК, страница 2

Для воплощения жизненного цикла решают следующие задачи:

1. Анализ предметной области: создание модели и описание предметной области, выявление ограничений целостности, определение статуса (доступности, секретности) информации, определение потребностей пользователей, определение соответствия «данные - пользователь», определение объемно-временных характеристик обработки данных.

2. Выбор ПО для реализации БД.

3. Проектирование структуры БД: определение состава и структуры файлов БД и связей между ними, выбор методов упорядочения данных и методов доступа к информации, создание описания БД на языке описания данных.

4. Задание ограничений целостности при описании структуры БД и процедур обработки БД (задание декларативных ограничений целостности, присущих предметной области, определение динамических ограничений целостности, присущих предметной области в процессе изменения информации, хранящейся в БД, определение ограничений целостности, вызванных структурой БД, разработка процедур обеспечения целостности БД при вводе и корректировке данных, определение ограничений целостности при параллельной работе пользователей в многопользовательском режиме).

5. Разработка технологии проверки соответствия введенных данных реальному состоянию предметной области. База данных моделирует реальные объекты некоторой предметной области и взаимосвязи между ними, и на момент начала штатной эксплуатации эта модель должна полностью соответствовать состоянию объектов предметной области на данный момент времени

6. Проектирование системы ввода данных.

7. Разработка системы защиты данных и доступа к данным на уровне пользователей.

8. Проработка и обеспечение технологии архивирования и восстановления БД после сбоев

9. Анализ эффективности функционирования БД.

10. Разработка необходимой методической документации для конечных пользователей. Обучение пользователей.

1. Базы и банки данных. Терминология. Основные компоненты БД, их назначение.

Банк данных (БнД) – это система специальным образом организованных данных – баз данных, программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

База данных (БД) – именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Под предметной областью понимают один или несколько объектов управления (или определенные их части), информация которых моделируется с помощью БД и используется для решения различных функциональных задач.

Система управления базами данных (СУБД, или DBMS – DataBase Management System) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. СУБД включает в себя ядро, которое обеспечивает организацию ввода, обработки и хранения данных, компоненты средств отладки и тестирования системы, утилиты реализующие выполнение вспомогательных функций (ведение журнала статистики работы системы и др.). Перечисленные средства СУБД обеспечивают выполнение следующих функций:

1. Управление данными. Сюда относятся: подготовка данных и их контроль, внесение данных в базу, структуризация данных, обеспечение целостности, секретности данных.

2. Доступ к данным. Поиск и селекция данных, преобразование данных в форму, удобную для дальнейшего использования.

3. Организация и ведение связи с пользователем. Обеспечение интерфейсной связи с пользователем, ведение диалога, выдача диагностических сообщений об ошибках в работе по БД и т.д.

Важной функцией СУБД является обеспечение независимости данных. Практически одна и одна и та же СУБД может быть использована для ведения абсолютно разных файлов, которые используются для решения разноплановых, не связанных между собою задач управления.

5) Уровни схематических моделей БД.

В процессе научных исследований, посвященных тому, как именно должна быть устроена СУБД, предлагались различные способы реализации. Самым жизнеспособным из них оказалась предложенная американским комитетом по стандартизации ANSI (American National Standards Institute) трехуровневая схема организации БД, изображенная на рис. 2.1:

1. Уровень внешних моделей – самый верхний уровень, где каждая модель имеет свое «видение» данных. Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, система распределения работ использует сведения о квалификации сотрудника, но ее не интересуют сведения об окладе, домашнем адресе и телефоне сотрудника, и наоборот, именно эти сведения используются в подсистеме отдела кадров.

2. Концептуальный уровень – центральное управляющее звено, здесь база данных представлена в наиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями, работающими с данной базой данных. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась база данных. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира.

3. Физический уровень – непосредственно данные, расположенные в файлах или в страничных структурах, расположенных на внешних носителях информации.

6) Реляционная модель БД. Определение отношения. Типы ключей.

Реляционная модель, на основе организации данных в виде таблиц, объединенных связями, была предложена Э.Ф.Коддом в 1970 г.

Отношение – двумерная таблица, обладающая следующими свойствами:

1. В строках располагается информация о сущности.

2. В столбцах содержатся данные об атрибутах сущности.

3. В ячейках размещаются только одиночные значения.

4. Значения записей столбца имеют один тип данных.

5. Каждый столбец имеет уникальное имя в пределах таблицы.

6. Таблица не может содержать двух идентичных (одинаковых) строк.

7. Порядок следования столбцов и строк не имеет значения.

Терминология реляционной модели БД:

Ключ – один или несколько столбцов отношения, идентифицирующих строку. Уникальный ключ однозначно определяет одну-единственную строку. Неуникальный ключ может указывать на несколько строк. Композитный ключ – ключ, построенный на двух или более атрибутах. Первичный ключ представляет сущности таблицы во всех ее связях. Для обеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятся индексы. Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикам сущности.

При изменении данных в таблицах отношений могут возникать ситуации, называемые «аномалиями модификации». Аномалия удаления возникает тогда, когда при удалении строки из отношения теряется информация о двух и более сущностях. Аномалия вставки проявляется в том, что при вставке новой строки необходимо добавить информацию о двух и более сущностях.

7) Идентификация информации в БД. Типы ключей. Аномалии модификации.

Ключ – один или несколько столбцов отношения, идентифицирующих строку. Уникальный ключ однозначно определяет одну-единственную строку. Неуникальный ключ может указывать на несколько строк. Композитный ключ – ключ, построенный на двух или более атрибутах. Первичный ключ представляет сущности таблицы во всех ее связях. Для обеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятся индексы. Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикам сущности.

При изменении данных в таблицах отношений могут возникать ситуации, называемые «аномалиями модификации». Аномалия удаления возникает тогда, когда при удалении строки из отношения теряется информация о двух и более сущностях. Аномалия вставки проявляется в том, что при вставке новой строки необходимо добавить информацию о двух и более сущностях.

8) Модель «Сущность-Связь». Основные понятия и определения. Обозначения для схем.

Инфологическая модель ER: Entity-Relationship (Сущность-Связь)

Диаграммное представление образа базы данных

Инфологическая модель – представляет самое обобщенное описание проектируемой базы данных, не имеющее отношения к конкретной системной реализации.

Целью инфологического моделирования является описание схемными и языковыми средствами на основе собранных и обобщенных данных представленной картины предметной области для дальнейшей разработки базы данных. Базовыми элементами инфологических моделей являются сущности, атрибуты (свойства) и связи.

Основные понятия модели «Сущность-Связь»

Сущность (Entity) – это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться в базе данных и быть доступна. ТИП сущности – обобщенное понятие объекта, а ЭКЗЕМПЛЯР сущности – конкретный объект, например, ЭКЗЕМПЛЯР сущности «НВР-5Д» принадлежит к ТИПу «ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ».

В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При

Рис.3. Графическое изображение сущности

Каждая сущность должна обладать уникальным идентификатором. Каждый экземпляр сущности должен однозначно идентифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа сущности. Каждая сущность должна обладать некоторыми свойствами:

• каждая сущность должна иметь уникальное имя, и к одному и тому же имени должна всегда применяться одна и та же интерпретация. Одна и та же интерпретация не может применяться к различным именам, если только они не являются псевдонимами;

• сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь;

• сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности;

• каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями модели.

Связь (Relationship) – это поименованная, графически изображаемая, ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями и значимая для рассматриваемой предметной области. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).

Степень и обязательность связи графически изображаются следующим образом (рис.4).

Рис.4

Таким образом, 2 предложения, описывающие связь продавца с контрактом, графически будут выражены следующим образом (рис.5).

Рис.5

Атрибут – поименованная характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности. Атрибут представляет тип характеристик или свойств, ассоциированных со множеством реальных или абстрактных объектов (людей, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т.д.).