Основные понятия баз данных

Содержание

Слайд 2

Базы данных и система управления баз данных

Базы данных и система управления баз данных

Слайд 3

В истории развития вычислительной техники наблюдалось два основных направления ее применения.

В истории развития вычислительной техники наблюдалось два основных направления ее применения.
Первое

направление связано с выполнением больших численных расчетов, которые трудно или невозможно произвести вручную.
Второе направление – это исполь-зование вычислительной техники для создания, хранения и обработки больших массивов данных.
Слайд 4

Такие задачи решают информационные системы (ИС). К ним относятся: поисковые, справоч-ные, автоматизированные системы управления, экспертные системы.

Такие задачи решают информационные системы (ИС).
К ним относятся: поисковые, справоч-ные, автоматизированные

системы управления, экспертные системы.
Слайд 5

Одной из характерной разновидностью ИС является банк данных. В банке данных

Одной из характерной разновидностью ИС является банк данных. В банке данных

хранится информация об определённой предметной области в специальном представлении. При этом сами данные образуют базу данных, а банк, наряду с базой, содержит программные средства обработки данных.
Слайд 6

База данных (БД) – это организован-ная совокупность данных, предназна-ченная для их

База данных (БД) – это организован-ная совокупность данных, предназна-ченная для их

хранения, накопления и обработки с помощью компьютера.
Свойства БД
Структурированность – БД должны иметь определенную структуру.
Взаимосвязанность – данные долж-ны быть связаны между собой в базе.
Слайд 7

Независимость от прикладных программ. Базы данных конструи-руются таким образом, чтобы с

Независимость от прикладных программ. Базы данных конструи-руются таким образом, чтобы с

ними можно было работать в различных программных средах и на различных компьютерных платформах. Обычно файлы БД имеют расширение *.db (date baze).
Слайд 8

Характеристики БД Полнота – чем полнее БД, тем вероятнее, что она

Характеристики БД
Полнота – чем полнее БД, тем вероятнее, что она содержит

нужную информацию (однако не должно быть избыточной информации);
Правильная организация – чем лучше структурирована БД, тем легче найти в ней информацию;
Слайд 9

Актуальность – БД в каждый момент времени должна соответствовать состоянию отображаемого

Актуальность – БД в каждый момент времени должна соответствовать состоянию отображаемого

объекта;
Удобство в использовании – БД должна быть проста и удобна в использовании и иметь развитые методы доступа к любой части информации.
Слайд 10

Программные приложения предназна-ченные для обработки и управления БД удобной для пользователя

Программные приложения предназна-ченные для обработки и управления БД удобной для пользователя

форме, называется системой управления базой данных (СУБД).
Любая СУБД должна выполнять три основные функции:
ввод данных;
запросы по данным;
составление отчетов по данным.
Слайд 11

Все существующие современные СУБД удовлетворяют, как правило, следующим требованиям: Возможности манипулирования

Все существующие современные СУБД удовлетворяют, как правило, следующим требованиям:
Возможности манипулирования дан-ными

(ввод, выбор, вставка, обновле-ние, удаление и др.). Важными показа-телями при этом являются производи-тельность СУБД, стоимость хранения и использования данных, простота обра-щения к базе данных и проч.
Слайд 12

Возможность поиска и формирования запросов. С помощью запросов пользо-ватель может оперативно

Возможность поиска и формирования запросов. С помощью запросов пользо-ватель может оперативно

получать раз-личного рода информацию, которая хра-нится в базе данных.
Обеспечение целостности (согласо-ванности) данных. При использовании данных многими пользователями важно обеспечить корректность операций, при которых не может быть нарушена согласованность данных.
Слайд 13

Обеспечение защиты и секретности. Кроме защиты от некорректных действий пользователей, важно

Обеспечение защиты и секретности. Кроме защиты от некорректных действий пользователей, важно

обеспечить защи-ту данных от несанкционированного дос-тупа и аппаратных сбоев. Проникновение в базу лиц, имеющих на это права, может иметь следствием разрушение данных. Секретность базы данных позволяет определять круг лиц, имеющих доступ к информации, и порядок доступа.
Слайд 14

Среди СУБД, которые устанавливаются в небольших организациях и ориентиро-ваны на работу

Среди СУБД, которые устанавливаются в небольших организациях и ориентиро-ваны на работу

с конечными пользовате-лями, наиболее популярны Access, FoxPro, Paradox. К более сложным сис-темам относятся распределенные СУБД, которые предназначены для работы с большими базами данных, распределен-ными на нескольких серверах (серверы могут находиться в различных регионах). Мощными СУБД такого типа являются Oracle, Sybase, Informix.
Слайд 15

Структура простейших баз данных

Структура простейших баз данных

Слайд 16

В основе любой базы данных лежит модель данных, иначе говоря, информационная

В основе любой базы данных лежит модель данных, иначе говоря, информационная

структура.
Термин «модель данных», впервые введенный в 1970-х годах, основоположником БД Дж. Коддом, в современной трактовке отображает совокупность правил порождения структур данных в базах данных, последовательности их изменения.
Слайд 17

Модель данных является средством интерпретации содержимого базы данных и реализации операции

Модель данных является средством интерпретации содержимого базы данных и реализации операции

по обработке и управлению данных.
Для организации базы данных использу-ются три типа информационных струк-тур (модели данных):
иерархическую;
сетевую;
реляционную;
Слайд 18

В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи. Для неё характерны

В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи. Для неё характерны

подчиненность объектов нижнего уровня объектам верхнего уровня. Иерархическую БД образует, например, каталог файлов, хранимых на диске, а дерево каталогов – наглядное демонстрация его структуры.
Слайд 19

Пример иерархической модели данных

Пример иерархической модели данных

Слайд 20

Сетевая БД отличается большой гибкостью, так как в ней существует возможность

Сетевая БД отличается большой гибкостью, так как в ней существует возможность

установить дополнитель-но к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска нужных элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения нескольких иерархических ступеней.
Слайд 21

Пример сетевой модели данных

Пример сетевой модели данных

Слайд 22

Реляционными (от англ. relation – отношение) является БД, содержащие информацию, организованную

Реляционными (от англ. relation – отношение) является БД, содержащие информацию, организованную

в виде прямоугольных таблиц.
Реляционные БД (РБД) характеризуют-ся простой структурой данных, удоб-ным для пользователя табличным представлением. Реляционная табли-ца представляет собой двухмерный массив и обладает следующими свойствами:
каждый элемент таблицы – один элемент данных;
Слайд 23

все столбцы в таблице однородные, т.е. элементы в столбце имеют одинаковый

все столбцы в таблице однородные, т.е. элементы в столбце имеют

одинаковый тип (числовой, символь-ный и т.д.) и длину;
каждый столбец имеет уникальное имя;
одинаковые строки отсутствуют;
порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Слайд 24

Отношения в реляционной БД представлены виде таблиц, строки которых соответствуют записям,

Отношения в реляционной БД представлены виде таблиц, строки которых соответствуют записям,

а столбцы – полям.
Запись – полный набор данных об определенном объекте, т.е. это информация расположенная в строках.
Поле – элемент таблицы, который содержит данные определенного рода, расположенных в столбцах.
Слайд 25

Таблица представляет отношение СТУДЕНТ

Таблица представляет отношение СТУДЕНТ

Слайд 26

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствую-щую запись, называется простым ключом (ключевым полем).

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствую-щую запись, называется простым ключом

(ключевым полем).
Слайд 27

Слайд 28

Объекты базы данных

Объекты базы данных

Слайд 29

Таблицы. Это основная категория объектов в реляционной СУБД, Работа с таблицей

Таблицы. Это основная категория объектов в реляционной СУБД, Работа с таблицей

выполняется в двух основ-ных режимах: в режиме конструктора в режиме таблицы.
Запросы. Объекты этого типа служат для получения данных из таблицы или нескольких таблиц. Отбор нужных сведений производится на основе формулируемых критериев.
Слайд 30

Формы. Этот тип объектов использует-ся в основном для удобного вывода данных.

Формы. Этот тип объектов использует-ся в основном для удобного вывода данных.

Форма представляет собой как бы бланк, который следует заполнить. Заполнение такого бланка под силу пользователю даже невысокой квалифи-кации.
Слайд 31

Отчёты. Объекты-отчеты предназначе-ны для отображения данных в виде удобном для просмотра.

Отчёты. Объекты-отчеты предназначе-ны для отображения данных в виде удобном для просмотра.

На основе отчета может быть создан документ, который будет распечатан или включен в документ другого приложения.
Слайд 32

Макросы. Макросами называются «макрокоманды», которые запускаются простым нажатием нескольких клавиш и

Макросы. Макросами называются «макрокоманды», которые запускаются простым нажатием нескольких клавиш и

могут выполнять такие действия, как открытие таблиц и форм, выполнение опций меню, управление окнами и др. Пользователь может создавать свои макросы для последовательностей часто применяемых им операций.
Слайд 33

Модули. Этот тип объектов представля-ет собой программные модули, написан-ные на языке

Модули. Этот тип объектов представля-ет собой программные модули, написан-ные на языке

VBA. Модули – это обычно процедуры для обработки событий или выполнения вычислений. Разбиение на модули облегчает процесс составления и отладки программы.
Слайд 34

Свойства полей базы данных Поля базы данных не просто определяют структуру

Свойства полей базы данных
Поля базы данных не просто определяют структуру базы

– они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
Слайд 35

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля

при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).
Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
Слайд 36

Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.
Маска

ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных).
Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).
Слайд 37

Значение по умолчанию – то значе-ние, которое вводится в ячейки поля

Значение по умолчанию – то значе-ние, которое вводится в ячейки поля

автоматически (средство автоматизации ввода данных).
Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правиль-ности, ввода данных (средство автома-тизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).
Слайд 38

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автомати-чески при попытке

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автомати-чески при попытке

ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибоч-ности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).
Обязательное поле – свойство, опре-деляющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы;
Слайд 39

Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства

Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства

Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).
Слайд 40

Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все опера-ции, связанные

Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все опера-ции, связанные

с поиском или сортиров-кой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряют-ся. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.
Слайд 41

Типы данных

Типы данных

Слайд 42

Тип данных определяется значениями, которое предполагается вводить в поле (столбец), например,

Тип данных определяется значениями, которое предполагается вводить в поле (столбец), например,

текст или число.
Текстовой – для хранения одной строки текста;
Поле MEMO – для хранения произволь-ной информации;
Числовой – для чисел;
Дата/время – для даты и времени;
Денежный – для представления денеж-ных величин;
Слайд 43

Счетчик – этот тип предназначен для ввода числа, которое автоматами увеличивается

Счетчик – этот тип предназначен для ввода числа, которое автоматами увеличивается

на единицу при добавлении в таблицу новой запаси. Данные этого типа занимают 4 байта;
Логический – предназначен для хранения логического значения Да или Нет, Истина или Ложь. Такого рода поле занимает 1 бит;
Слайд 44

Объекты OLE – для хранения объектов из других приложений, поддерживающих технологию

Объекты OLE – для хранения объектов
из других приложений, поддерживающих технологию OLE;
Гиперссылки

– служит для записи в таблицу гиперссылок (пути URL).
Слайд 45

Безопасность баз данных

Безопасность баз данных

Слайд 46

Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается

Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается

от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. Для баз данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.
Слайд 47

Базы данных — это особые структуры. Информация, которая в них содержится,

Базы данных — это особые структуры. Информация, которая в них содержится,

очень часто имеет общественную цен-ность. Нередко с одной и той же базой (например, с базой регистрации автомо-билей) работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества лю-дей.
Слайд 48

Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни

Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни

от конкретных действий некоего пользова-теля, забывшего сохранить файл перед выключением компьютера, ни от пере-боев в электросети.
Слайд 49

Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения

Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения

информации используется двойной подход. В части операций, как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
Слайд 50

Операции изменения структуры базы данных, создания новых таблиц или иных объектов

Операции изменения структуры базы данных, создания новых таблиц или иных объектов

происходят при сохранении файла базы данных. Об этих операциях СУБД предупреждает пользователя. Это, так сказать, глобальные операции. Их никогда не проводят с базой данных, находящейся в коммерческой эксплуатации, – только с ее копией. В этом случае любые сбои в работе вычислительных систем не страшны.
Слайд 51

С другой стороны, операции по измене-нию содержания данных, не затрагиваю-щие структуру

С другой стороны, операции по измене-нию содержания данных, не затрагиваю-щие структуру

базы, максимально авто-матизированы и выполняются без пре-дупреждения. Если, работая с таблицей данных, мы что-то в ней меняем в составе данных, то изменения сохраня-ются немедленно и автоматически.
Слайд 52

Обычно, решив отказаться от изменений в документе, его просто закрывают без

Обычно, решив отказаться от изменений в документе, его просто закрывают без

сохранения и вновь открывают предыдущую копию. Этот прием работает почти во всех приложениях, но только не в СУБД. Все изменения, вносимые в таблицы базы, сохраняются на диске без нашего ведома, поэтому попытка закрыть базу «без сохранения» ничего не даст, так как все уже сохранено.