Базы данных

Литература

А. Д. Хомоненко, В. М. Цыганков, М. Г. Мальцев. Базы данных.

1.Основные понятия

Определение Реляционная база данных – совокупность изменяющихся во времени нормализованных отношений (relation)
Главный

По запросу
ВЫБРАТЬ КОЛИЧЕСТВО (Номер_рейса)
ИЗ ТАБЛИЦЫ Расписание
ГДЕ Пункт_отправления = 'Москва'
И Пункт_назначения =

Основная особенность СУБД – это наличие процедур для ввода и
хранения не

СУБД должна предоставлять доступ к данным любым пользователям, включая и тех,

Языковые средства СУБД (две основные группы):
1. языки описания данных (Я0Д)
2. языки

Среди лингвистических средств СУБД центральное место занимают ЯрБД.
Языки данной группы

Состав функционально полной СУБД

CASE - технологии

Генератор приложений

Система ввода

Описание данных

Система

Функционально-полную СУБД можно определять следующим составом функциональных характеристик:
1. Поддерживаемая системой даталогическая

2. Модели данных. Классификация СУБД
Модель данных (Data Model) =
структура

Классические модели

Иерархическая м. (1965 – 1970)
Сетевая м. (1970 – 1975)
Реляционная м.

Семантическая м. (1980 – 1985)
Типово-полная м. (1985 – 1990)
Объектно-ориент. (1990 –

Многомерная м.
XML-DB (с ~ 2000 г.)

Новейшие модели

2.1. Иерархическая модель

СУБД IMS (фирмы IBM)
ОКА (для ЕС ЭВМ)
Структура данных: файлы

2.2. Сетевая модель

СУБД IDMS (комитета CODASYL)
Рабочие группы по БД (РГБД -

Структура данных: 2) наборы (SET) содержащие ссылки на подчиненные записи хозяин

2.3. Реляционная модель

СУБД ORACLE (фирмы ORACLE), MS SQL (фирмы MicroSoft)
Автор -

Структура данных:

Области

Районы

Города

Понятия

Отношение (relation)
Кортеж
Домен di Є D

Понятия

Отношение (relation)
Таблица (двумерный массив)
Кортеж
Запись
Домен di

Определение

Реляционная модель – совокупность изменяющихся во времени нормализованных отношений
Нормализованное отношение –

*

dij –

атомарное данное

Методы доступа

Одноместные операции

F ( A )

B

A

B

Двуместные операции

G ( A,B )

C

A

B

C

Пример двуместной операции (JOIN):

A

B

1 2 … i N

1 2 … j

Достоинства
Простая математическая модель
Недостатки
1) Утрачена семантика данных

2.4. Семантическая модель

Возникла из описания семантики языков
Требования:
Все объекты в процессе работы

2.5. Типово-полная модель

Теоретический подход к описанию сложных структур
Основные понятия:
Простые типы данных

Конструктор агрегации

Анкета

ФИО

ГодРожд

Адрес

(Структура)

Конструктор ассоциации

Анкета

ФИО

ГодРожд

Адрес

Цех

(Массив)

Пример суперпозиции типов

Авто

Гос№

Марка

ГАИ

Тех. осмотры

Замены

Дата

Осмотр

№ п/п

Цена

Нет ограничений на ширину и глубину

2.6. Объектно-ориентированная модель

На основе объектного программирования
Основные понятия:
Многократное использование типов
Иерархия типов
Инкапсуляция

2.7. Машины БД

СУБД относятся к техническим наукам, так как зависят

СУБД - Teradata (Фирма NCD)

Ориентирована на многопроцессорные комплексы
Основная проблема:

1 2

2.8. Многомерный куб

Для систем оперативного анализа - OLAP (On Line

Требования

Возможность агрегации (Например: Область, район, город)
Историчность (есть временная ось)
Статичность (данные в

Основные понятия

Измерение (dimension)
Ячейка (cell)
Срез (slice) подмножество - куб меньшей размерности

Время

Продукция

Фирма

2002

Объем выпуска

Пример

Фирмы
BMW
Филиалы по странам
……
Ford
Филиалы по странам
……

2. Продукция
Грузовики
Легкие
Тяжелые
……
Автобусы
Микроавтобусы
……

3. Время
Год
Январь
Февраль
Март
Апрель
……

Пример

Ячейки (cell) – объем продаж в денежном выражении

Время

Фирма

2002

Объем продаж

2.9. XML - DB

Для описания сложных структур данных на языке

2.10. XML data type. Революция в реляционных СУБД (2005 – 2006

Что произошло?

Введен новый тип данных
XML data type
Теперь один реквизит может

Почему это случилось? Немного истории

ADABAS

MS SQL

dBASE I - IV

Clipper

Clarion

DB2

Oracle

FOX

INFORMIX

Cashe

ИНЕС

НИКА

ОКА

СЕТЬ

SQL/DS

НИКА
ОКА
СЕТЬ
КОМПАС
ПАРМА
НАБОБ
ПАЛЬМА

1981

1982-1989

1997

1994

1969

1970-73

XML DB

ОКА

1969

2005 -06

IMS

ОКА

IDMS

1975 - 1977

Годы

Сложность
данных

1960

1970

2006

1980

1990

IMS-1969

IDMS-1970-е

SQL/DS-1981

«Развитие» СУБД в последние 30 лет

иерархические

сетевые

реляционные

Годы

Сложность
данных

1960

1970

2006

1980

1990

IMS-1969

IDMS-1970-е

SQL/DS-1981

ИНЕС-1977

НИКА-1990

XML-1998

SGML-1986

< - начало имени

> - конец имени

/

Годы

Сложность
данных

1960

1970

2006

1980

1990

IMS-1969

IDMS-1970-е

SQL/DS-1981

ИНЕС-1977

НИКА-1990

XML-1998

SGML-1986

Что не нравилось пользователям и разработчикам?

Революция (контрреволюция) в реляционных СУБД

(2005 – 2006 гг.)

XML хорош, если :

Данные разрежены
Структура данных может существенно изменяться
Возможна рекурсия

Годы

Сложность
данных

1960

1970

2006

1980

1990

IMS-1969

IDMS-1970-е

SQL/DS-1981

ИНЕС-1977

НИКА-1990

XML-1998

SGML-1986

Ника - технология

Раздвоение всех РСУБД
вслед за MS