-34-

228147-86659.doc .doc

При поддержке: www.MMOnline.ru	Документ:	228147-86659.doc.doc
	Автор документа:	Д. Кальченко
	Замечания, советы, рекомендации:	Р. Сафин
	Дата создания	05.12.2000 22:35:00
	Последняя редакция:	26.12.2000 02:09:00 AM

Введение в базы данных

Кумсков Михаил Иванович

Москва 2000 г.

Механико-математический факультет МГУ.

Материалы для подготовки к экзамену по курсу научно-естественного содержания: «Введение в базы данных».

Осенний семестр. 2000 г.

Содержание:

1. БД. Корпоративные Информационные Системы. Моделирование общих процессов. История развития БД. (+)

2. Сетевые и иерархические БД. Их плюсы и минусы. DDL, DML и DCL. (+)

3. Реляционные базы данных и их сравнения с навигационными (сетевыми и иерархическими). Основные понятия. Нормализация. РБД. (+)

4. SQL, оператор Select. Создание таблиц.(– +)

5. Классы и объекты. Особенности и характеристики ОО программирования клиентской части БД.(+.)

6. Rational Unified Process. Описание жизненного цикла UC. Основные процессы и их характеристики.(+)

7. Основные диаграммы UML. Формулирование требований на UC в виде Rational Case.(+)

8. Rational Rose – прямое и обратное проектирование. UC и БД.(+ .)

9. Восстановление данных в БД. Линейная модель, скользящий контроль.(+ –)

10. Деревья решений при восстановлении данных. Алгоритмы кластерного анализа.(– .)

11. Эволюционные и генетические алгоритмы при восстановлении данных. Факторный анализ. (– +)

12. Структурные объекты в БД. Поиск на совпадение и поиск подструктур.(– +)

13. Основы Java в БД в интернете.(+)

14. Тестирование БД. (+)

Рекомендованная литература и дополнительные материалы

Литература:

1. Мартина Грабер «Введение в SQL»

2. Мейрс «Теория реляционных баз данных», мир 1987 г.

3. Фаулер «Краткое введение в UML»

4. Буч, Якобсон, Рамба «UML. Руководство пользователя».

5. Валкевич «Стратегии клиент сервер»

6. Сайман «Стратегические направления БД»

7. Мишель Жамбю «Иерархический кластерный анализ», Финансовая статистика 1988 г.

8. Дж. Мартин «Базы Данных в вычислительных системах» Мир. 1978, 1980 г.

Много литературы в электронной форме можно найти на сайте Citrorum по адресу:

http://www.citforum.ru/

Электронную версию книги Грабера можно скачать с ftp сервера MMOnline, находящегося по адресу:

http://www.mmonline.ru/

1. БД. Корпоративные Информационные Системы. Моделирование общих процессов. История развития БД.

Базы Данных

1. Бизнес аналитик

2. Системный аналитик

3. Пользователь

4. Администратор данных

5. Разработчики (программисты)

6. Системный администратор БД.

UML – означает Unified Modeling Language - Унифицированный Язык Моделирования. Естественно возникает вопрос: что это язык. Краткий ответ прост UML – это стандартная нотация визуального моделирования программных систем, принятая консорциумом Object Managing Group (OMG) осенью 1997г., и на сегодняшний день она поддерживается многими объектно-ориентированным CASE продуктами, включая Rational Rose 2000.

Разработка фирмы Rational (сайт http://www.rational.com/)

Конкурент http://www.cai.com/ фирма http://www.platinum.com/

CASE – средства (Computer Aid Software Engine)

Информационная модель корпорации.

Существует логический и физический уровни.

1. (логический уровень) система управления БД, описание структур данных используемых в прикладных программах

2. (физический уровень) совокупность структур данных хранящихся на разных носителях.

Объектная модель

Реляционная модель

Иерархическая модель данных

Сетевая модель (70% объемов информации)

Объектно-реляционная модель

Вычислительная техника развивается с точки зрения вычислений.

С середины 60 IBM стала получать заказы от корпоративных заказчиков. БД использовались для перевода бумажных карточек на ЭВМ.

Вначале БД были на магнитных лентах, но в 70-х начался переход на дисковые терминалы. Очень удобно стало обрабатывать информацию. И БД стали корпоративными ресурсами. Известно, что 80% фирм потерявших свои БД – обанкротились.

Закон Грова:

Если вы покупаете машину в 2 раза дороже, то мощность больше в 4 раза. Фирмы объединялись с целью закупки и использования оборудования для хранения и обработки своих БД.

У фирмы IBM была следующая легендарная серия:

64 г. – IBM 360

70 г. – IBM 370

EC-ЭВМ – это повтор IBM 360 (клонирование).

Когда появились Мини ЭВМ, базы данных можно было переводить мейнфреймов на персоналки.

В середине 90-х появилась технология клиент-сервер.

Середина 90-х взрыв развития сетевых технологий

и стала 3-х слойная (уровневая) архитектура работы с БД:

1. ПЭВМ – клиент (тонкий)

2. Сервер – бизнес уровень

3. Сервер БД

Сервер приложений

Но встали проблемы обновления и модификации – это проблема, которая свойственна БД.

B2B – бизнес ту бизнес

B2C – бизнес ту клиент

База данных – набор связанных карточек.

Электронную картотеку можно создать в виде файла.

Проблема в том, что когда нужно что-то добавить – вводится еще одна таблица, а БД призвана облегчить перевязку данных.

Плюсы БД:

1. Информация вводится один раз и доступна всем (каждый раз свежая и актуальная информация)

2. Файлы закрываются целиком, а в БД можно закрывать записи.

3. Каждый файл – картотека.

4. Информация в БД – доступна всем разработчикам и облегчается архивирование

5. Разграничение доступа.

6. Разграничение логической и физической структуры, при изменении физического положения файла – изменений вносить не надо, так как всем занимается СУБД.

1. Сетевые и иерархические БД. Их плюсы и минусы. DDL, DML и DCL.

1. DDL – Data Definition Language (язык описания данных)

– на этом языке задается, какие есть карточки, и какие в них есть поля.

1. DML (Data Manipulation Language)

– это конструкции языка, показывающие что искать, где обновлять, удалять поля.

1. DAL (Data Access Language)

– определяет доступ по чтению, изменению, удалению.

Что такое иерархическая модель?

Рассмотрим следующий пример:

Другая возможность связывание в виде дерева:

клиент

заказ

компонентнт

продавец

товар

Когда делается заказ, менеджер получает комиссионные, поэтому необходимо учитывать, кто из продавцов каким заказом занимался.

Мы должны сделать навигацию.

Вопрос: а почему клиент наверху? Может, необходимо было делать другую структуру?

Раньше проводились исследования, какие пользователи, какие данные, какие частоты доступа. А после этого решали, какое дерево строить.

– Это все иерархический подход. Если конструирование правильное, то он самый лучший.

Методика обследования Use Case моделирование.

Другой вариант решения проблемы – строить новое требование, с другим корнем, но это построение на логическом уровне. Такое дерево называется схемой БД. Мы должны заранее прописывать все связи между картотеками.

Следующие развитие навигационных моделей: сетевая модель

- когда картотеке соединяются в виде графа

Если к плохо сконструированной сетевой модели добавлять таблицы, то работать будет все хуже и хуже…

1. Реляционные базы данных и их сравнения с навигационными (сетевыми и иерархическими). Основные понятия. Нормализация. РБД.

Cold в 1970 году предложил реляционную модель данных.

Вместе с нею был введен язык работы с реляционными базам данных: SQL.

SQL (Обычно произносится как "Сиквэл") является Структурированным Языком Запросов. Это - язык, который дает вам возможность создавать и работать в реляционных базах данных, которые являются наборами связанной информации сохраняемой в таблицах.

За реляционной моделью стояла четкая математическая модель.

Существую две архитектуры.

1. Клиент-сервер.

2. Файл-сервер.

FoxBASE, Paradox, Clarion (Clipper) – не архитектура КС, а архитектура ФС.

Запрос к серверу можно делать и SQL, но это не архитектура К-С, это архитектура Файл-сервер, что и происходит при работе этих БД.

В чем различия?

В архитектуре ФС передаются все таблицы, а их обработка происходит на клиенте (гоняются огромные данные, чаще всего по локальной сети). Решения на основе ФС практически не поддаются масштабированию. Так как при увеличении запросов увеличиваются нагрузки на сеть.

А в архитектуре КС по SQL запросу возвращается только результат, вся обработка происходит на сервере:

Клиентская машина

SQL

Только результаты

Общепринятое определение	Реляционное отношение
Таблица	Отношение (нет порядка картежей)
Строка таблицы (запись)	Картеж
Столбец (элемент записи)	Атрибут
Область определения элемента записи	Домен

Ключ – набор атрибутов, однозначно определяющий картеж.

Первичный ключ – минимальный набор атрибутов являющихся ключом.

Иногда вводят специальный атрибут для идентификации (поле id).

, где – домен.

У атрибутов есть свои имена: