RK_BD_final (Ответы на финальное РК (PDF)), страница 2

Полное описание, модель предметнойобласти. Вся существенная информация об объектах и связях.Уровень №3 – физический уровень. Отражение концептуального уровня наматериальных носителях (дисках). Структура информации в виде файлов базыданных.Уровень 1Внешняя модельданных №1Уровень 2Уровень 3Внешняя модельданных №2Внешняя модельданных №3Концептуальный уровеньБДТрехуровневая организация системы управления базой данных,предложенная ANSI.Вопрос 6Реляционная модель БД.

Определение отношения. Типы ключей.Реляционная модель (от англ. Relation – отношение) представляет собой совокупностьданных, состоящую из набора двумерных таблиц.Отношение – двумерная таблица, соответствующая следующим требованиям:1. В строках располагается информация о сущности.2. В столбцах содержатся данные об атрибутах (свойствах) 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.Ключ – один или несколько столбцов отношения, идентифицирующих строку.Уникальный ключ (unique key) – однозначно определяет одну-единственную строку.Неуникальный ключ (non-unique key) – может указывать на несколько строк.Композитный ключ (composite key) – строится на двух или более атрибутах.Первичный ключ (primary key) – представляет сущности таблицы во всех ее связях.

Дляобеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятсяиндексы.Ключи-кандидаты (candidate key) – прочие уникальные ключи на роль первичного.Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикамсущности.Вопрос 7Идентификация информации в БД. Типы ключей. Аномалиимодификации.Ключ– это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначновыбрать требуемый экземпляр сущности. Т.е. один или несколько столбцов отношения,идентифицирующих строку. Минимальность означает, что исключение из набора любогоатрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Каждая сущностьдолжна, но не обязана обладать хотя бы одним возможным ключом.Типы ключей:Уникальный ключ (unique key) – однозначно определяет одну-единственную строку.Неуникальный ключ (non-unique key) – может указывать на несколько строк.Первичный ключ (primary key) – представляет сущности таблицы во всех ее связях.

Дляобеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятсяиндексы.Ключи-кандидаты (candidate key) – прочие уникальные ключи на роль первичного.Естественный ключ - основан на уже существующем поле. Например поле фамилия.Композитный ключ (composite key) – строится на двух или более атрибутах.Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикамсущности (гарантия уникальности и эфективность).Внешний ключ (вторичный) – служит как ограничение целостности связей несколькихтаблиц, конкретно подчиненная таблица не может ссылаться на несуществующие записиглавной таблицы(что позволяет строить целостные модели данных).АНОМАЛИИ МОДИФИКАЦИИ:Аномалия удаления – удаление строки с потерей информации о двух и более сущностях.Для отношения Студент (ФИО, Группа, Староста), удаление студента может привести кудалению из БД и ФИО старосты группы (в том случае, если для данной группы запись –единственная).Аномалия вставки – при вставке строки необходимо добавить данные о двух и болеесущностях.

Для отношения Студент (ФИО, Группа, Староста), где в столбце Группахранится полное название группы, а столбец Староста содержит ФИО старосты группы,добавление названия новой группы повлечет обязательное определение ФИО студента истаросты, в то время как эти данные могут быть пока не известны. В то же время, придобавлении нового студента значение поля Староста в новой записи может не совпадатьсо значением данного поля для другого студента этой же группы.Для сохранения корректности БД необходимо устранять данные аномалии, выполняядополнительные операции по просмотру и модификации данных. Потери впроизводительности, вызванные выполнением действий по устранению аномалий, могутбыть весьма существенными, при этом данные потери, в большинстве случаев, неявляются неизбежными, а определяются неудачным выбором схемы БД.Вопрос 8Модель «Сущность-Связь».

Основные понятия и определения.Обозначения для схем.Модель “сущность - связь” (МСС) (entity - relation diagram - ERD) является неформальноймоделью предметной области (ПО) и используется на этапе инфологическогопроектирования БД. Моделируются объекты ПО и их взаимоотношения.Достоинства МСС:ooooотносительная простота;однозначность;применение естественного языка;доступность для понимания.Основное назначение МСС - семантическое описание ПО и представлениеинформации для обоснования выбора видов моделей и структур данных, которые вдальнейшем будут использованы в информационной системе.Для построения МСС используются три основных конструктивных элемента дляпредставления составляющих ПО - сущность, атрибут и связь.

Информация о проектепредставляется с использованием графических диаграмм.Сущность – реальный или представляемый объект, информация о котором должнасохраняться и быть доступна.“Тип сущности” определяет множество однородных объектов, а “экземпляр сущности” конкретный объект из множества.“Атрибут”- поименованнная характеристика сущности. При помощи атрибутовмоделируются свойства сущностей: (сущность: КНИГА, атрибуты: НАЗВАНИЕ, АВТОР,ГОД-ИЗДАНИЯ).Связь – графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумясущностями.

Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать междудвумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).Обозначения для схем:Вопрос 9Этапы преобразования схемы «Сущность-Связь» в реляционнуюмодель БДС её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которыемогут устанавливаться между этими сущностями.Схема. Те же сущности – вакнасосы и сервис, и между ними связь.

Схему можно самиминарисовать используя вакнаосы как В и поставщики как А. и связь тип один к одномучтоб легче было.ПреобразованиеРеляционная база данных — это совокупность взаимосвязанных таблиц, каждая изкоторых содержит информацию об объектах определенного типа. Строка таблицысодержит данные об одном объекте (например, товаре, клиенте), а столбцы таблицыописывают различные характеристики этих объектов — атрибутов (например,наименование, код товара, сведения о клиенте).

Записи, т. е. строки таблицы, имеютодинаковую структуру — они состоят из полей, хранящих атрибуты объекта. Каждоеполе, т. е. столбец, описывает только одну характеристику объекта и имеет строгоопределенный тип данных. Все записи имеют одни и те же поля, только в нихотображаются различные информационные свойства объекта.В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ — поле иликомбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строкутаблицы.Я так понимаю этапы – определение какая сущность главная а какая нет, определениеключей и связей, составление этих таблиц.Вопрос 10Виды связей в реляционных БДСвязь – графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумясущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать междудвумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).Виды связей:Один-к-одному: каждому экземпляру сущности А соответствует один экземплярсущности Б.

Обычно данная связь не нуждается в различных таблиц. Но ее можноиспользовать как показано в следующим примере, для разделения информации покатегориям.Люди и их паспорта. Каждый человек в стране имеет только один действующийпаспорт и каждый паспорт принадлежит только одному человеку.(Пример в английском, простите лень переделать, думаю не проблема ;) )Один-ко-многим,пример: это связь которая существует между матерью и ее детьми. Мать можетиметь множество детей, но каждый ребенок может иметь только одну мать.Много-ко-многим – это связь, при которой множественным записям из однойтаблицы (A) могут соответствовать множественные записи из другой (B).Примером такой связи может служить школа, где учителя обучают учащихся. Вбольшинстве школ каждый учитель обучает многих учащихся, а каждый учащийсяможет обучаться несколькими учителями.Связь многие-ко-многим создается с помощью трех таблиц.

Две таблицы –“источника” и одна соединительная таблица. Первичный ключ соединительнойтаблицы A_B – составной. Она состоит из двух полей, двух внешних ключей,которые ссылаются на первичные ключи таблиц A и B.Вопрос 11Классический подход к проектированию БД. Первая нормальная форма.1НФ – Первая нормальная формаОтношение R находится в первой нормальной форме (1НФ), когда оно удовлетворяеттребованиям, предъявляемым к таблице «отношения»:1. В строках– данные о сущности.2. В столбцах – атрибуты (свойства, параметры) сущности.3. В ячейке– одно значение.4. В столбце– данные одного типа.5.

Имя столбца– уникальное в пределах таблицы.6. В таблице – нет двух идентичных (одинаковых) строк.7. Столбцы,строки – в произвольном порядке размещения.Подвержена аномалиям вставки и удаления, избыточности данных !!!Классический подход к проектированию БД( взяла с инета, в лекциях ничего ненашла)!!!рассмотрен классический подход, при котором весь процесс проектированияпроизводится в терминах реляционной модели данных методом последовательныхприближений к удовлетворительному набору схем отношений. Исходной точкой являетсяпредставление предметной области в виде одного или нескольких отношений, и накаждом шаге проектирования производится некоторый набор схем отношений,обладающих лучшими свойствами. Процесс проектирования представляет собой процесснормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладаетсвойствами лучшими, чем предыдущая.Каждой нормальной форме соответствует некоторый определенный набор ограничений, иотношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет свойственномуей набору ограничений.

Примером набора ограничений является ограничение первойнормальной формы - значения всех атрибутов отношения атомарны. Посколькутребование первой нормальной формы является базовым требованием классическойреляционной модели данных, мы будем считать, что исходный набор отношений ужесоответствует этому требованию.Вопрос 12Назначение нормализации БД. Вторая нормальная форма. Примеры.Нормализация – устранение аномалий модификации и выявление отдельных независимыхсущностей с вынесением их в отдельные таблицы.ЦЕЛЬ – уменьшение объема дублируемой информации, увеличение гибкости работы сданными, снижение вероятности возникновения ошибок при заполнении БД.2НФ – Вторая нормальная форма1НФ – проблемы для Таблицы «Секции» (наличие аномалий):*при удалении студента «122» будет потеряна информация о плате в секции «бокс»*нельзя ввести данные о новой секции, пока в нее не будет записан студентПричины возникновения: функциональная зависимость атрибутов от части ключа(Секция->Плата).