Базы данных

1.

Базы
данных

2.

БАЗА ДАННЫХ (БД) –
это организованная совокупность данных,
предназначенная для длительного хранения
(в ВЗУ ЭВМ)
и постоянного применения
Система управления
базами данных (СУБД)
Создание БД
Манипулирование данными
Взаимодействие с пользователем

3. Классификация БД

по характеру хранимой информации
Фактографические
Документальные
Краткие сведения
об объектах в строго
определенном формате
(каталоги, картотеки…)
Документы в разном
формате (текст,
графика, звук,
мультимедиа)

4. Классификация БД

по способу хранения данных
Централизованные
Хранение БД
на одном компьютере
Распределенные
Хранение БД в сети
на множестве
компьютеров

5. Классификация БД По структуре организации данных

Иерархические
Сетевые
Табличные

6.

Иерархические
Существует строгая подчиненность элементов: один главный,
остальные подчиненные. Например, система каталогов на
диске.
Иерархическая модель БД представляет собой
совокупность объектов различного уровня, причем
объекты нижнего уровня подчинены объектам
верхнего уровня.

7.

Сетевые
Сетевые БД более гибкие: нет явно выраженного главного
элемента и существует возможность установления
горизонтальных связей. Например, организация
информации в Интернете (W W W).
Сетевая модель базы
данных представляет
совокупность
объектов различного
уровня, однако схема
связей между
объектами может
быть любой.

8.

Реляционные
Реляционная модель (от английского
“relation”- отношение) основана на
отношениях между таблицами, которые
содержат информацию.

9.

РЕЛЯЦИОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Структура данных
Название
Поле
Материал
«Игрушки»
Цвет
Мячи
резина
красный
75
Кубики
дерево
голубой
20
Куклы
пластмасса
желтый
34
Объекты
Характеристики (атрибуты) объектов
Имя поля
Запись
Количество
Запись
Информация об одном
объекте
Поле
Характеристика объекта
(атрибут)
Имя поля
Название поля, вынесенное
в заголовок

10.

ПЕРВИЧНЫЙ КЛЮЧ РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
ПЕРВИЧНЫЙ КЛЮЧ в базе данных – это поле (или совокупность
полей), значение которого не повторяется у разных записей
Простой ключ
Номер
Автор
Составной ключ
Название
Год
Полка
Город
001
Беляев А. Р.
Звезда КЭЦ
1990
3
Крюков
002
Олеша Ю. К.
Избранное
1987
5
Шадринск
003
Беляев А. Р.
Избранное
1994
1
Шадринск
В базе данных «Домашняя библиотека»
у разных книг могут совпадать значения
полей, но инвентарный номер у каждой книги
свой
№ школы
1
1
2
Директор
Иванов А. П.
Строев С. С.
Иванов А. П.
Телефон
12 - 35
4 - 33 - 11
4 - 23 - 15
В этой таблице у разных записей
одновременно не могут совпасть только
сочетание двух полей: «Город» и «№ школы».
В данном случае мы имеем дело с составным
ключом.

11. Элементы реляционной БД

Запись — строка таблицы.
Поле — столбец таблицы.
Первичный (главный) ключ БД — это поле
или группа полей, значение которых
не повторяется у разных записей.
Задание
Для таблицы «Наш класс» определите
количество и типы полей, количество записей,
первичный ключ.

12. Пример реляционной БД

№ де- Класс
ла
Наш класс
ФамиИмя
лия
Иван
Дата
рождения
Петрович 13.10.09
А-125
8 «Б»
Ж-13
8 «Б» Жданова Мария Петровна 24.08.09
И-33
9 «А» Иванова
Х-8
Ананин
Отчество
Елена
Сергеев- 14.02.09
на
9 «Б» Хорошев Тамара Алексан- 11.11.09
а
дровна

13.

ТИПЫ ПОЛЕЙ В РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗАХ ДАННЫХ
Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное
поле в различных записях
числовой
символьный
дата / время
Значение поля
может быть
только числом
В этих полях
хранятся символьные
последовательности
(слова, тексты и пр.)
Эти поля предназначены для
хранения календарных дат
и данных о времени суток
Дата: «день / месяц / год»
Время: «часы : минуты»
База данных «Учет затрат времени»
Учет времени
Дата
Затраты
времени
№
дела
Конец
12 / 04 / 07
12 : 45
13 : 25
40
112
12 / 04 / 07
16 : 15
18 : 45
150
38
13 / 04 / 07
10 : 30
14 : 25
235
221
время
да
нет
true
false
«1»
«0»
База данных «Факультативы»
Начало
дата
логический
числовой
Фамилия, имя
ИЗО
Химия
Танцы
Иванов Петя
1
0
1
Петров Ваня
0
1
1
Сидоров Витя
1
0
0
символьный
логический

14.

БАЗЫ ДАННЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА – это совокупность базы данных и всего
комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения
и
поиска информации для взаимодействия с пользователем
Примерами информационных систем являются
системы продажи билетов на пассажирские поезда
и самолеты.
WWW
–
это
тоже
пример
глобальной
информационной системы
БАЗА ДАННЫХ (БД)
Организованная
совокупность
предназначенная для длительного
внешней памяти компьютера
и
применения
данных,
хранения во
постоянного
ФАКТОГРАФИЧЕСКИЕ
ДОКУМЕНТАЛЬНЫЕ
Краткие сведения об
объектах
в
строго
определенном формате
Документы в различном
формате
• каталог библиотеки
• база данных кадров
• справочная картотека
•......................
• текстовая информация
• графические объекты
• звуковая информация
• объекты мультимедиа
•......................
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ
ДАННЫХ (СУБД)
Программное обеспечение,
предназначенное
для
работы
с базами данных
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ БД
Хранение различных частей одной
базы
данных
на
множестве
компьютеров, объединенных между
собой сетью.

15.

Системы управления базами данных (СУБД)
Среда
Режимы
работы
Система
команд
Пользовательский
интерфейс

16.

Условная (гипотетическая) реляционная СУБД
(модель реальной СУБД,
"понимающая" команды на русском языке)
Открытие файла
Получение справки
Команда: . открыть <имя файла>
Команда: . справка <имя файла>
для <условия поиска>
Функции
Добавление новых записей
Удаление старых записей
Изменение значений полей
Изменение структуры таблицы
Сортировка строк
Справка – это таблица,
которая содержит
интересующие
пользователя сведения,
извлеченные
из базы данных

17.

Режим поиска информации в БД
Команда
(запрос к БД)
СУБД
БД
условие поиска
В командах СУБД условие поиска
вводится в компьютер
в форме логического выражения
Справка

18.

Логическое выражение – это некоторое высказывание,
представленное в символьной форме,
которое может быть истинным или ложным
Знаки отношений
=
<>
>
<
>=
<=
равно
не равно
больше
меньше
больше или равно
меньше или равно
Выполнение отношений
для символьных величин
Две символьные величины
равны друг другу,
если их длина одинакова
и все соответствующие
символы совпадают
При выполнении отношений
между символьными
величинами сравниваются
внутренние коды символов

19.

Условия поиска и логические выражения
Простые логические выражения
Выражения, которые состоят из имени поля
логического типа или одного отношения
СУБД имеют возможность
использовать в отношениях
арифметические выражения
Примеры:
. справка УЧЕНИК для АЛГЕБРА > (РУССКИЙ + АЛГЕБРА + ХИМИЯ +
ФИЗИКА + ИСТОРИЯ + МУЗЫКА) / 6
. справка ДАТА для ОСАДКИ = ДОЖДЬ
. справка ДАТА, ВЛАЖНОСТЬ для ДАВЛЕНИЕ > 745
. справка ФАМИЛИЯ для ТАНЦЫ

20.

Условия поиска и логические выражения
Сложные логические выражения
Выражения, содержащие логические операции: логическое
отрицание, логическое умножение, логическое сложение
А
Таблица истинности
Б
не А
А и Б А или Б
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
. справка ФАМИЛИЯ для
1
1
0
1
1
ТАНЦЫ или ХИМИЯ
Примеры:
. справка НАЗВАНИЕ для не
АВТОР = Бе*
. справка НАЗВАНИЕ, ГОД для АВТОР = А*
и ГОД >= 1990 И ГОД < 1995

21.

Сортировка записей
Сортировка – это процесс упорядочения записей
в таблице по некоторому условию
Сортировать
По значению какого поля производить сортировку?
В каком порядке сортировать записи?
(по возрастанию или убыванию)
В каком файле сохранить отсортированную таблицу?
. сортировать <имя файла> по <имя поля> / <признак порядка>
"А" – по возрастанию
ключ
сортировки "Б" – по убыванию
Возможна сортировка по значению нескольких полей
Пример:
. сортировать Библиотека по АВТОР / А, НАЗВАНИЕ / А
первичный
ключ
вторичный
ключ

22.

Команды удаления записей
из базы данных
. удалить все
. удалить для <логическое выражение>
Команды добавления записей
в готовую базу данных
. добавить
(записи заносятся в конец таблицы)

23.

Проектирование, создание и заполнение БД
Проектирование базы данных
Теоретическое построение информационной модели
(состав и структура модели зависит от целей,
для которых она создается)
Создание базы данных
Формирование структуры таблицы в процессе работы
в среде СУБД, открытие файла
(указание имен, типов и форматов вывода
всех полей таблицы)
Заполнение базы данных
Ввод данных с клавиатуры в поля таблицы
открытого файла базы данных

24.

Проектирование базы данных
Организация информации в табличную форму
называется НОРМАЛИЗАЦИЕЙ
Плохо
нормализованная
Наличие избыточности
таблица
(повторение одной
и той же информации)
Пример: БИБЛИОТЕКА (НОМЕР,
АВТОР, СТРАНА, ГОДЫ,
НАЗВАНИЕ, ПОЛКА)
В этой таблице могут несколько
раз повторяться сведения
об одном и том же авторе
(СТРАНА, ГОДЫ)
Хорошо нормализованная
таблица
Пример: БИБЛИОТЕКА (НОМЕР,
АВТОР, НАЗВАНИЕ, ПОЛКА)
ПИСАТЕЛИ (АВТОР, СТРАНА,
ГОДЫ)
Новая база данных имеет
две взаимосвязанные хорошо
нормализованные таблицы (общее
поле АВТОР)
Условие хорошей нормализации:
все поля таблицы должны отражать непосредственные
характеристики (атрибуты) объекта, к которому относится запись

25.

Создание базы данных – это подготовка
файла для будущей таблицы
(В режиме диалога пользователь вводит
в компьютер структуру базы данных:
имена всех полей таблицы, их типы и форматы)

26.

Типы полей
Текстовый
Форматы полей
Число символьных позиций (max = 255)
Поле МЕМО
(Примечание) Данный тип поля позволяет
хранить текстовые фрагменты любой длины
в отдельных файлах
Числовой
Длина – полное количество символьных позиций
Точность – количество позиций для записи
дробной части числа
Дата/время
Полный формат даты (ДД:ММ:ГГГГ ЧЧ:ММ:СС)
Длинный формат даты, средний, краткий
Длинный формат времени, средний краткий
Логический
1 символ (Т – true или F - false)