Базы данных

1. Базы данных

БАЗЫ ДАННЫХ
Основы баз данных

2. Понятие базы данных

• База данных - набор сведений, хранящихся некоторым
упорядоченным способом. Можно сравнить базу данных со
шкафом, в котором хранятся документы. Иными словами, база
данных - это хранилище данных. Сами по себе базы данных не
представляли бы интереса, если бы не было систем управления
базами данных (СУБД).
Система управления базами данных - это совокупность
языковых и программных средств, которая осуществляет доступ к
данным, позволяет их создавать, менять и удалять, обеспечивает
безопасность данных и т.д. В общем СУБД - это система,
позволяющая создавать базы данных и манипулировать
сведениями из них. А осуществляет этот доступ к данным СУБД
посредством специального языка - SQL.
SQL - язык структурированных запросов, основной задачей
которого является предоставление простого способа считывания
и записи информации в базу данных.

3. Классификация по модели

Классификация по модели
Примеры:
• Иерархическая
• Объектная и объектно-ориентированная
• Объектно-реляционная
• Резидентные базы данных
• Реляционная (самая распространённая)
• Поисковые базы данных
• Сетевая
• Базы данных с широкими столбцами
• Документоориентированные базы данных
• Графовая базы данных
• Столбчатые базы данных

4.

• Простейшая схема работы с базой данных:

5. Структура базы данных

• Создавая базу данных, мы стремимся упорядочить
информацию по различным признакам для того, чтобы
потом извлекать из нее необходимые нам данные в
любом сочетании. Сделать это возможно, только если
данные структурированы. Структурирование - это
набор соглашений о способах представления данных.

6. Реляционная структура базы данных

Все данные представлены в виде
простых таблиц, разбитых на
строки и столбцы, на пересечении
которых расположены данные.

7. Терминология

• Сущность – таблица в базе данных
• Атрибут – колонка в таблице базы данных
• Индекс — объект базы данных, создаваемый с целью
повышения производительности поиска данных.
• Строка – строчка в базе данных

8. Типы связей в базе данных:

• Типы связей в базе данных:
• Многие ко многим.
• Один ко многим.
• Один к одному.
Подробнее: https://habr.com/ru/post/488054/

9.

Реляционные базы данных, как мы уже знаем, состоят из таблиц.
Каждая таблица состоит из столбцов (их называют полями или
атрибутами) и строк (их называют записями или кортежами).
Таблицы в реляционных базах данных обладают рядом свойств.
Основными являются следующие:
• В таблице не может быть двух одинаковых строк. В математике
таблицы, обладающие таким свойством, называют отношениями по-английски relation, отсюда и название - реляционные.
• Столбцы располагаются в определенном порядке, который создается
при создании таблицы. В таблице может не быть ни одной строки, но
обязательно должен быть хотя бы один столбец.
• У каждого столбца есть уникальное имя (в пределах таблицы), и все
значения в одном столбце имеют один тип (число, текст, дата...).
• На пересечении каждого столбца и строки может находиться только
атомарное значение (одно значение, не состоящее из группы
значений). Таблицы, удовлетворяющие этому условию,
называют нормализованными.

10. 1 Нормальная форма

Фирма
Модели
BMW
M5, X5M, M1
Nissan
GT-R
Фирма
Модели
BMW
M5
BMW
X5M
BMW
M1
Nissan
GT-R

11. 2 Нормальная форма

Модель
Фирма
Цена
Скидка
M5
BMW
5500000
5%
X5M
BMW
6000000
5%
M1
BMW
2500000
5%
GT-R
Nissan
5000000
10%
Модель
Фирма
Цена
M5
BMW
5500000
X5M
BMW
6000000
M1
BMW
2500000
GT-R
Nissan
5000000
Фирма
Скидка
BMW
5%
Nissan
10%

12. 3 Нормальная форма

Модель
Магазин
Телефон
BMW
Риал-авто
87-33-98
Audi
Риал-авто
87-33-98
Nissan
Некст-Авто
94-54-12
Магазин
Телефон
Риал-авто
87-33-98
Некст-Авто
94-54-12
Модель
Магазин
BMW
Риал-авто
Audi
Риал-авто
Nissan
Некст-Авто

13. Концептуальная модель базы данных

• Концептуальная модель - это отражение предметной
области, для которой разрабатывается база данных.
Не вдаваясь в теорию, отметим, что это некая
диаграмма с принятыми обозначениями элементов.

14.

В качестве примера рассмотрим интернет-магазин. У магазина
есть товары, которые поставляются поставщиками и покупаются
покупатели. Это можно представить тремя объектами и двумя
связями:
Но как поставщик поставляет товары? Он делает поставку, которая
подтверждается документом. Аналогично и покупатель делает
покупку, которая также может подтверждаться документом. Таким
образом, поставка и покупка могут рассматриваться, как
самостоятельные объекты:

15. Логическая модель данных

• Логическая модель данных — это расширение концептуальной модели данных. Она
включает в себя все сущности, атрибуты, ключи и взаимосвязи, которые представляют
бизнес-информацию и определяют бизнес-правила.

16. Физическая модель данных 

Физическая модель данных
Физическая модель данных включает в себя все необходимые таблицы, столбцы, связи, свойства базы
данных для физической реализации баз данных.

17. Распространенные базы данных

• Redis – Резидентная БД (in memory db),
расшифровывается Remote Dictionary Server для работы с
быстрыми данными, как кэш приложения
(https://aws.amazon.com/ru/redis/).
• PostgreSQL – реляционная БД часто используется как основная
персистентная* база приложения (аналоги MySql, Oracle DB, MS
Sql Server).
• Mongo DB – одна из самых известных документноориентированных БД, хранит информацию в формате json
документа.
• Персистентные структуры данных — это структуры данных,
которые при внесении в них каких-то изменений сохраняют все
свои предыдущие состояния и доступ к этим состояниям.

18. Немного про SQL

• При выполнении любой SQL-команды в любой
RDBMS (Relational Database Management System —
система управления СУБД, например, PostgreSQL,
MySQL, MSSQL, SQLite и др.) система определяет
наилучший способ выполнения запроса, а движок SQL
определяет способ интерпретации задачи.
• DDL — язык определения данных (Data Definition
Language)
• DML — язык изменения данных (Data Manipulation
Language)

19. DDL команды

N
Команда
Описание
1
CREATE
Создает новую
таблицу,
представление
таблицы или другой
объект в БД
2
ALTER
Модифицирует
существующий в БД
объект, такой как
таблица
3
DROP
Удаляет
существующую
таблицу,
представление
таблицы или другой
объект в БД

20. DML команды

N
Команда
Описание
1
SELECT
Извлекает записи из
одной или нескольких
таблиц
2
INSERT
Создает записи
3
UPDATE
Модифицирует записи
4
DELETE
Удаляет записи

21.

Задание
Курс: https://stepik.org/course/63054/promo
Опционально: установить приложение для
подключения к бд и создать свою базу данных
(локально) по видео.
https://www.youtube.com/watch?v=yOkj-PbCPQ8 – курс
SQL на примере MySql
https://www.youtube.com/watch?v=gl91tlwqA9Y –
инструкция по PostgreSQL