Управление и автоматизация БД Практическая работа №1

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: получить навыки разработки баз данных в среде MS SQL SERVER Management Studio 2018 (2022).

В связи с этим, задачами работы является изучение архитектуры СУБД MS SQL SERVER:

• знакомство с принципом работы в среде MS SQL SERVER Management Studio 2018 (2022);

• изучение принципов создание модели базы данных на основе анализа и выявления объектов предметной области;

• создание базы данных в соответствии с индивидуальным заданием.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

   1. Общие сведения о базах данных

Базовым элементом баз данных, построенных на основе реля- ционной модели, является отношение. Отношение реализуется в среде различный СУБД как таблица.

Таким образом, таблица это объект, предназначенный для хранения информации в реляционной БД. Информация об единич- ном экземпляре данных представляется как запись (кортеж) или строка в таблице. Поля (атрибуты) объекта представляются как – столбцы в табличном виде.

Поля в реляционных базах данных характеризуются следую- щими свойствами:

1. Имя поля – идентификатор поля, по которому организуется программный доступ к нему.

2. Тип поля – тип данных, находящихся в этом поле. Примеры типов представлен на рис. 1.1.

Рис.1.1 Таблица – основной элемент базы данных

1. Размер поля – величина в байтах, выделяемая для хранения данных в поле. Например: если тип поля СТРОКОВЫЙ, а размер будет равен 10-ти, то это значит, что в ячейку такого поля нельзя будет записать строку более 10 символов. Если задать ЦЕЛЫЙ ЧИ- СЛОВОЙ тип и установить размер в 4 байта, то числа в ячейке бу- дут принимать значения от 0 до 65535

2. Инкриментность (счетчик) – автозаполнение поля в добавленной записи неким значением (как правило числового целого типа).

3. Ключ – уникальный идентификатор, характеризующий запись.

4. Необходимость заполнения – если поле не обязательно для заполнения, то при добавлении записи (в случае отсутствия данных в поле) оно автоматически заполняется значением по умолчанию, если таковое имеется. Если значения по умолчанию нет, записывается псевдопустое значение «NULL», которое определено в системе специальным идентификатором.

1. Системы управления базами данных (СУБД). СУБД MS SQL SERVER 20XX

Система управления базами данных (СУБД). СУБД – вспомогательная система, обеспечивающая работу базы данных.

СУБД обеспечивает:

• логически согласованную работу файлов хранящих данные;

• язык манипулирования данными;

• восстановление информации после сбоев;

• возможность совместной (параллельной работы) нескольких пользователей с данными.

Существуют различные СУБД от разных разработчиков ORACLE, Microsoft SQL Server, MYSQL, PostgreSQL и другие. Каждая СУБД имеет несколько версий. Обычно версия соответствует развитию технологии на некоторый момент времени. Например MS SQL Server 2017.

Microsoft SQL Server (MS SQL Server), – это масштабируемая высокопроизводительная система управления реляционными база- ми данных для платформ на базе MS Windows. Она разработана с учетом требований к современным распределенным клиент- серверным вычислениям и тесно интегрирована с серверными продуктами семейства Microsoft Office.

Включает в себя библиотеки и службы ядра сервера СУБД. При установке MS SQL SERVER система представляется в виде системной службы MSSQLSERVER. Данная служба все запросы, приходящие на сервер.

Отображение службы MSSQLSERVER в диспетчере задач операционной системы показано на рисунке 1.2. В данном случае Server EXPRESS с именем сервера EXPRESS208R2.

Рис.1.2 Служба MSSQLSERVER. В данном случае SQL Server EXPRESS с именем сервера EXPRESS208R2

В стандартный пакет Microsoft SQL Server входят несколько приложений, служащих для администрирования и разработки клиент-серверных приложений.

Для разработки таблиц и серверных механизмов используется приложение MS SQL SERVER Management Studio (также может быть различных версий).

При запуске приложения открывается окно соединения при- ложения с сервером. Приложение можно использовать для работы серверами, установленными не зависимо от MS SQL SERVER Management Studio.

CIT-208_01

Рис.1.3 Окно соединения с сервером

Для соединения с сервером необходимо знать его имя, имя записи, зарегистрированной на сервере и пароль для этой записи. Если используется авторизация на основе учетной записи Windows, данная учетная запись должна быть зарегистрирована на сервере БД После соединения с сервером открывается окно приложения MS SQL SERVER Management Studio.

Рис.1.4 Рабочее окно MS SQL SERVER Management Studio

Левую часть окна занимает рабочее окно обозревателя объектов сервера. Объекты сервера представлены в виде древовидной структуры. Корнем дерева является соединение. Management Studio может быть одновременно соединено с несколькими серверами. Работа с любыми объектами сервера может осуществляться через контекстное меню на соответствующем узле дерева. База данных отображается в виде узла Databases. В среде MS SQL Server база данных содержит в себе различные типы объектов (рис. 1.5).

Рис.1.5 Объекты базы данных в среде MS SQL Server

Объекты базы данных в обозревателе объектов сервера сгруппированы в функциональные узлы. Выделяются следующие типы объектов:

• Таблицы – узел «таблицы».

• Представления – узел «Представления».

• Программные объекты (механизмы сервера) – узел «Программирование».

• Объекты обеспечения безопасности – узел «Безопасность».

• Диаграммы баз данных – узел «Диаграммы баз данных».

Все узлы создаются автоматически при создании базы данных. Согласно рабатам основоположника теории реляционных баз данных Дейту [1] в базе данных выделяются структурная часть, манипуляционная и целостная.

Структурная часть базы данных – таблицы базы данных или реляционные отношения содержится в узле «Таблицы». Создать новую таблицу можно через контекстное меню на данном узле.

Рис.1.6 Создание новой таблицы в среде MS Management Studio

Создание таблицы подразумевает создание её атрибутов (столбцов) и присвоение имени таблицы.

После вызова команды создания таблицы в левой (рабочей области) Management Studio открывается табличная форма для создания и корректировки атрибутов таблицы.

Рис.1.7 Работа с таблицей в режиме еѐ модификации

При создании и модификации таблицы её атрибуты представляются в виде строк таблицы. Каждая строка соответствует отдельному столбцу (атрибуту).

Для каждого столбца необходимо указать его имя и тип данных. Имя можно выбрать любое, но для обеспечения простоты формирования запросов целесообразно для задания имён атрибутов использовать латинский шрифт и не использовать внутри имени пробелы и другие служебные символы. Пример хорошего имени столбца «NameStud» – то есть смысловые части разделяются заглавной буквой. Пример не рекомендуемого имени столбца – «Имя Студента». При использовании такого типа имени при написании запросов их придѐтся заключать в квадратные скобки. Например

«Select [Имя Студента] from [Студенты]». Гораздо проще будет выглядеть запись той же команды при использовании рекомендованных именований – «Select NameStud from Studs»

Обычно таблицы имеют некоторые идентифицирующий ключевой атрибут и некоторую совокупность описательных атрибутов.

При задании столбцов (атрибутов) таблицы (отношения) могут использоваться различные типы данных, предусмотренных средой конкретного СУБД, в которой производится работа, используются следующие типы данных.

Используемые типы данных представлены на рис. 1.8.

Рис.1.8 Задание типа данных для столбца (атрибута таблицы)

Тип данных выбирается с помощью соответствующего выпадающего списка.

В MS SQL Server 2008R2 объединены в следующие категории:

• Точные числа.

• Приблизительные числа.

• Символьные строки.

• Символьные строки в Юникоде.

• Дата и время.

• Двоичные данные.

• Прочие типы данных.

• int – целые.

• tinyint – малые целые.

• smallint – малые целые.

• bigint – большие целые.

• numeric, decimal – числа с фиксированной точностью.

• bit – битовые числа.

• smallmoney, money – для работы с денежными величинами.

• float real – приблизительные числа

Типы данных для работы с датой и временем представлены следующими: date, datetimeoffset, datetime2, smalldatetime, datetime, time.

• char

• varchar

• text

• char [ ( n ) ]

• nchar

• nvarchar

• ntext

• nchar [ ( n ) ]

• binary

• varbinary

• image

сursor, timestamp, hierarchyid, uniqueidentifier, sql_variant, xml, table

Можно также определять собственные типы данных в Transact-SQL или Microsoft.NET Framework. Псевдонимы типов данных основываются на системных типах. Дополнительные сведения о псевдонимах типов данных см. в разделе

Внесение, изменить данных в таблице можно в среде Management Studio через команду «Изменить первые 200 строк», вызываемую через контекстное меню на редактируемой таблице.

Рис.1.9 Вызов таблицы для изменения и внесения данных

Рис.1.10 Вид таблицы вызванной для внесения данных и редактирования

3. ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

Создать и заполнить данными таблицы в соответствие с вариантом задания.

Вариант 1.

• Студенты (Номер зачётки, Фамилия студента, Имя студента).

• Состав учебных группы (Наименование группы, Номер зачётки студента).

Вариант 2.

• Товары (наименование товара, код товара).

• Состав покупки (номер покупки, код товара, количество). Вариант 3.

• Учебные предметы (наименование предмета, код предмета).

• Расписание (наименование группы, код предмета, дата начала

• Кафедры университета (наименование кафедры, код кафедры

• Учебные аудитории (номер аудитории, код кафедры). Таблицы заполнить данными в среде MS Management Studio.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое база данных?

2. Базовые свойства реляционных отношений.

3. Что такое ключ реляционного отношения?

4. Как задаются связи между реляционными отношениями?