Лекция "Базы данных и СУБД"

На этом уроке вы узнаете:

1 . Что такое база данных?

2. Какие существуют модели баз данных.

3 . Что означает концептуальное, логическое и физическое проектирование баз данных.

База данных (БД) – совокупность определенным образом организованной информации, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

• БД служат для хранения и поиска большого объёма информации.
• База данных – структурная информационная модель
• Примеры баз данных: записная книжка, словари, справочники, энциклопедии.

Электронная база данных (БД)

3. Типовые задачи обработки информации в БД

• создание БД;
• редактирование БД;
• обновление БД;
• упорядочение БД;
• поиск информации в БД;
• сохранение на диске в виде файла;
• загрузка с диска;
• создание отчета и вывод его на печать.

• Свойства информации в БД:

• Банк данных -

• Система управления базой данных (СУБД) комплекс программ, предназначенный для организации работы с компьютерными базами данных.

Функции :

• поиск информации в БД выполнение несложных расчетов вывод отчетов на печать редактирование БД
• поиск информации в БД
• выполнение несложных расчетов
• вывод отчетов на печать
• редактирование БД

• Примеры СУБД:

• KBASE, FOXPRO, VISTA, RBDMSX, ACCESS
• KBASE,
• FOXPRO,
• VISTA,
• RBDMSX,
• ACCESS

4. ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ

ИПС предназначены для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

ИПС - совокупность методов и средств, предназначенных для хранения и поиска документов, сведений, справок по отдельным фактам, характеристикам, свойствам объекта, информация о которых хранится в справочном фонде, архиве, БД.

Запрос - обращение в ИПС за информацией.

ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ

Назначение ИПС:

• накопление, хранение, предоставление по запросу интересующей информации.
• накопление,
• хранение,
• предоставление по запросу интересующей информации.

ИПС включает в себя:

• информационно-поисковый язык, БД, архивы, СУБД, обслуживающий персонал, технические средства.
• информационно-поисковый язык,
• БД, архивы,
• СУБД,
• обслуживающий персонал,
• технические средства.

Примеры ИПС:

• справочная служба телефонной сети, справочная служба аэропорта, различных вокзалов, справочная служба аптек, служб быта, в МВД сведения о преступниках, ядах.
• справочная служба телефонной сети,
• справочная служба аэропорта, различных вокзалов,
• справочная служба аптек, служб быта,
• в МВД сведения о преступниках, ядах.

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ С БАЗОЙ ДАННЫХ

• Создание БД;
• Редактирование БД;
• Просмотр БД;
• Поиск информации в БД.

По характеру хранимой информации базы данных делятся на

В документальных БД содер-

жатся документы (информа-

ция) самого разного типа:

текстового, графического,

звукового, мультимедийного

(например, различные спра-

вочники, словари)

В фактографических БД

содержатся краткие сведе-

ния об описываемых объек-

тах, представленные в стро-

го определенном формате.

Например, в БД библиотеки

о каждой книге хранятся

библиографические сведе-

ния: год издания, автор,

название и т. д.

ПРИМЕРЫ БАЗ ДАННЫХ:

фактографические

документальные

• БД книжного фонда библиотеки;
• БД кадрового состава учреждения.

• БД законодательных актов в области уголовного права;
• БД современной рок-музыки.

Сама база данных включает в себя только

информацию (БД – «информационный склад»)

По способу хранения базы данных делятся на

Централизованная БД –

Распределённая БД –

БД хранится на одном

компьютере

различные части одной

БД хранятся на мно-

жестве компьютеров,

объединённых между

собой сетью

Пример: информация в сети Internet ,

объединённая паутиной WWW

По структуре организации базы данных делятся на

НЕРЕЛЯЦИОННЫЕ

РЕЛЯЦИОННЫЕ

СЕТЕВАЯ

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ

Иерархической называ-

Сетевой

ется БД, в которой ин-

формация упорядочена

следующим образом:

один элемент записи

считается главным,

остальные – подчинённы-

ми. Иерархическую БД

образуют файловая

система на диске,

родовое генеалогическое

дерево

называется БД,

в которой к

вертикальным

иерархическим

связям добав-

ляются

горизонтальные

связи.

Реляционной (от

английского слова

relation – отношение)

называется БД,

содержащая инфор-

мацию, организован-

ную в виде прямо-

угольных таблиц ,

связанных между

собой.

Иерархическая БД

Иерархическая БД – это набор данных в виде многоуровневой структуры (дерева).

Структура колледжа:

Колледж (уровень 1)

КМРК

Отделения (уровень 2)

СВО

СМО

РТО

МТО

Специальности (уровень 3)

СЭ

ТР

ТП

СМ

ПР

СВ

корень

Курсы ( уровень 4)

Генеалогическое дерево

Поиск данных трудоемкий из-за необходимости последовательно проходить несколько иерархических уровней.

Файловая система Windows

дерево папок:

Сетевые БД

Сетевая БД – это набор узлов, в которых каждый может быть связан с каждым (схема дорог).

Пример : посещение учащимися одной группы спортивных секци й

Иванов

Петров

Сидоров

Кузнецов

хоккей

плавание

лыжи

футбол

Сеть Интернет

Но чаще всего используется табличный способ. Базы данных с табличной формой организации называются реляционными БД.

СТРУКТУРА БД

Основной элемент БД – таблица

• Каждая таблица должна иметь своё имя.

• Запись – это строка таблицы.
• Поле – это столбец таблицы.
• Таблица – информационная модель реальной системы.
• Запись содержит информацию об одном конкретном объекте.
• Поле содержит определённые характеристики объектов.

ЗАПИСЬ

ПОЛЕ

Табличные БД

• Количество полей определяется разработчиком и не может изменяться пользователем.
• Любое поле должно иметь уникальное имя .
• Поля могут быть обязательными для заполнения или нет.
• Таблица может содержать сколько угодно записей (это количество ограничено только объемом диска); записи можно добавлять, удалять, редактировать, сортировать, искать.

Табличные БД

Модель – картотека

Примеры:

• записная книжка каталог в библиотеке
• записная книжка
• каталог в библиотеке

Петров Иван Молостовых ул., д. 6, кв. 11

300-75-75

поля

записи

Фамилия

Имя

Петров

Адрес

Иванов

Иван

Телефон

Сидоров

Андрей

Молостовых ул., д. 6, кв. 11

300-75-75

Саянская ул., д.11, кв.12

Петр

307-52-52

Свободный пр., д11, кв. 45

307-03-25

самая простая структура

во многих случаях – дублирование данных:

А.С. Пушкин

Сказка о царе Салтане

А.С. Пушкин

20 стр.

Сказка о золотом петушке

12 стр.

Имя таблицы

поле

запись

Главный ключ – это поле или совокупность полей,

которое однозначно определяет запись в таблице

Ключевое поле (ключ таблицы )

Ключевое поле (клю ч) – это поле (или комбинация полей), которое однозначно определяет запись.

В таблице не может быть двух записей с одинаковым значением ключа.

Могут ли эти данные быть ключом?

• фамилия имя номер паспорта номер дома регистрационный номер автомобиля город проживания дата выполнения работы порядковый номер
• фамилия
• имя
• номер паспорта
• номер дома
• регистрационный номер автомобиля
• город проживания
• дата выполнения работы
• порядковый номер

?

• Структура БД изменяет-ся при добавлении или удалении полей.
• Для каждого поля определяется тип и формат данных.

Типы данных Microsoft Access

Тип данных

Текстовый

Описание

Размер

Алфавитно-цифровые символы

Поле МЕМО

0 – 255 символов

Алфавитно-цифровые символы

Числовой

0 – 64000 символов

Числовые значения

Дата/время

1, 2, 4 или 8 байт

Дата и время

Денежный

Счетчик

Денежные значения

8 байт

Логический

8 байт

Автоматически увеличивающиеся номера

4 байта

Логические значения Да/Нет

Поле объекта ОЛЕ

1 бит ( 0 или 1 )

Гиперссылка

Рисунки, диаграммы, звук и видео

До 1 Гбайт

Связь с ресурсом Internet

Мастер подстановок

0 – 6144

Данные, подставляемые из другой таблицы

Обычно 4 байта

ОСНОВНЫЕ ОБЪЕКТЫ БД в СУБД

• Таблица – объект, предназначенный для хранения данных в виде записей и полей.
• Форма – объект, предназначенный для облегчения ввода данных.
• Запрос – объект позволяющий получить нужные данные из одной или нескольких таблиц.
• Отчёт – объект, предназначенный для печати данных.

Создавать БД , управлять ее структурой, редактировать, добавлять , удалять- словом управлять БД можно с помощью специальной программой , которая называется- система управления базами данных

Существуют такие СУБД как Access,

FoxPro, Paradox, Oracle, Sybase, Informix.

Для взаимодействия пользователя с базами данных используют системы управления данными (СУБД).

• Lotus Approach ,
• Visual FoxPro ,
• Borland Paradox ,
• Borland dBase .

Принципы построения систем управления баз данных следуют из требований, которым должна удовлетворять организация баз данных:

• Производительность и готовность.
• Минимальные затраты.
• Простота и легкость использования .
• Простота внесения изменений.
• Возможность поиска.
• Целостность.
• Безопасность и секретность .

Основные объекты СУБД Ms ACCESS

Объект

Описание

Таблицы

Объекты, в которых хранятся данные. Выглядят во многом подобно ЭТ.

Запросы

Извлекает данные из таблиц на основе критериев, заданных пользователем.

Формы

Шаблоны отображения данных, облегчающие чтение и понимание данных в таблицах, так же используются для более комфортного ввода данных.

Отчеты

Шаблоны распечатывания данных и проведения дополнительных вычислений.

Страницы

Шаблоны для представления форм и отчетов в виде HTML -файлов для размещения их в Интернете.

Макросы

Специальные команды для автоматизации работы с БД

Модули

Программы на языке VBA для выполнения более сложных операций, которые не могут выполнить макросы.

Панель инструментов конструктора таблиц

Построить

Свойства

Вид

Индексы

Окно БД

Удалить строки

Добавить строки

Ключевое поле

Новый объект

© М.Е.Макарова http :// uchinfo . com . ua

Перед тем, как приступить к созданию базы данных, необходимо ответить на следующие вопросы:

1 . Какие данные я собираюсь хранить и как их организовать наилучшим образом?

2. Какие действия с входными данными я буду производить?

3. Какая мне нужна информация?

Получив ответы, начинаем проектирование базы данных (БД) .

На этапе концептуального проектирования следует выделить все объекты , информацию о которых необходимо сохранять в базе данных, указать их свойства и установить связи между ними.

На этапе логического проектирования производится анализ требований к производительности базы данных и строится логическая модель , которая является прототипом базы данных.

Из существующих реализаций баз данных наиболее распространена реляционная модель, основой которой являются таблицы и отношения между ними. В каждой таблице хранятся данные о конкретном объекте.

На этапе физического проектирования выбирается СУБД , удовлетворяющая требованиям проекта. Логическая схема преобразуется в объекты БД.

Создание таблицы – это определение имени и типа данных для каждого из полей.

Типы данных Microsoft Access

Тип данных

Текстовый

Описание

Размер

Алфавитно-цифровые символы

Поле МЕМО

0 – 255 символов

Алфавитно-цифровые символы

Числовой

0 – 64000 символов

Числовые значения

Дата/время

1, 2, 4 или 8 байт

Дата и время

Денежный

Счетчик

Денежные значения

8 байт

8 байт

Автоматически увеличивающиеся номера

Логический

4 байта

Логические значения Да/Нет

Поле объекта ОЛЕ

1 бит ( 0 или -1 )

Гиперссылка

Рисунки, диаграммы, звук и видео

До 1 Гбайт

Связь с ресурсом Internet

Мастер подстановок

0 – 6144

Данные, подставляемые из другой таблицы

Обычно 4 байта

?

Ответьте на вопросы:

1 . База данных - это:

• совокупность данных, организованных по определенным правилам;
• совокупность программ для хранения и обработки больших массивов информации;
• интерфейс, поддерживающий наполнение и манипулирование данными;
• определенная совокупность информации.

2. Что из перечисленного не является объектом БД:

• модули;
• таблицы;
• макросы;
• ключи;
• формы;
• отчеты;
• запросы?

3 . Записью в реляционных базах данных называют:

а) ячейку б) столбец таблицы в) имя поля г) строку таблицы

4 . Поле, значение которого не повторяется в различных записях,

называется

а) составным ключом б) типом поля в) главным ключом г) именем поля

5 . Имеется база данных:

I. Количество полей в ней ровно:

а) 2 б) 4 в) 6 г) 7

II. Количество числовых полей в представленной базе данных

равно:

а) 3 б) 4 в) 6 г) 0

?

Номер

1

Фамилия

Имя

Петров

2

Отчество

3

Руслан

Катаев

Вячеславович

Год рождения

4

Беляев

Сергей

1997

Иванович

Иван

Класс

Носов

Антон

1995

7

Петрович

Школа

1993

922

Павлович

9

1994

11

405

429

10

799