Понятия Базы данных и Системы управления базами данных

Лекция 1.

Тема: ”Введение. Основные понятия и определения.”

План лекции:

1. История развития баз данных.

2. Понятие базы данных и системы управления базами данных – СУБД

3. Компоненты среды СУБД.

4. Распределение обязанностей в системах с базами данных.

5. Преимущества и недостатки СУБД.

История развития баз данных

Теория баз данных - молодая область знаний. Возраст её около 30 лет, но в наше время такая молодая область практически является обязательной для изучения студентами всех технических специальностей, тем более включена в стандарты всех специальностей связанных с подготовкой специалистов по вычислительной технике.

Одна из основных функций вычислительной техники – это хранение и быстрая обработка информации. В современном мире информация – это основа любой организации.

Примеры: супермаркеты, банки, туристические агентства, библиотеки, учебные заведения, страховые компании, больницы и т.д.

В любой из этих организаций необходима правильно организованная база данных.

Основные задачи вычислительной техники при работе с информацией:

o Надежное хранение информации в памяти компьютера;

o Выполнение преобразований и вычислений;

o Удобство для пользователя.

Понятия Базы данных и Системы управления базами данных

В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД фирмы IBM. В дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком Э.Ф.Коддом, который является создателем реляционной модели данных.

Как только компьютеры стали доступнее, появилось множество программ предназначенных для работы неподготовленных пользователей. Эти программы были просты в использовании и интуитивно понятны. Конечно, это сказалось и на работе с системами данных. Появился спрос на удобные программы обработки данных. Особенности этого этапа следующие:

1. Все СУБД были рассчитаны на монопольный доступ.

2. Большинство имели развитый и удобный интерфейс, где существовал интерактивный режим как для создания БД, так и для обработки данных.

3. Отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности. Эти функции должны были выполняться пользователем, требуя от него дополнительного контроля.

4. Монопольный режим не требовал администрирования БД.

5. СУБД первого поколения имели очень скромные требования к аппаратному обеспечению.

Примеры: Dbase, FoxPro, Clupper.

Компоненты среды СУБД

В среде СУБД можно выделить 5 основных компонентов:

o Аппаратное обеспечение

o Программное обеспечение

o Данные

o Процедуры

o Пользователи

Аппаратное обеспечение зависит от требований данной организации и используемой СУБД. Это может быть единственный персональный компьютер или целая сеть из многих компьютеров. Каждая СУБД представляет свои требования к объему оперативной и дисковой памяти.

Чаще всего используется архитектура клиент-сервер, где сервером является компьютер с серверной частью СУБД, а клиентом – с клиентской частью.

Программное обеспечение включает в себя программное обеспечение СУБД, прикладные программы, операционную систему, сетевое программное обеспечение.

Данные самый важный компонент среды СУБД.

База данных содержит как рабочие данные, так и метаданные (т.е. данные о данных).

Необходимо различать такие понятия как:

o Структура базы данных

o Таблица

o Поля (атрибуты)

o Связь между таблицами (ключи)

Метаданные:

o Имена, типы, размеры элементов данных;

o Имена связей;

o Ограничения целостности данных;

o Имена пользователей;

o Используемые индексы и структуры хранения;

Процедуры: правила, которые должны учитываться при проектировании и использовании базы данных. Например:

o Как правильно регистрироваться в СУБД.

o Использование приложений СУБД.

o Запуск и остановка СУБД

o Создание резервных копий СУБД

o Изменение структуры таблицы, реорганизация базы данных, методы архивирования данных на вторичных устройствах хранения.

Пользователи базы данных – это как правило 4 различных группы:

1. Администратор данных

2. Администратор базы данных

3. разработчики программных приложений (прикладные программисты)

4. разработчики базы данных

5. конечные пользователи.

Распределение обязанностей

Администратор данных:

Отвечает за управление данными, включая планирование базы данных, разработку и сопровождение стандартов, бизнес правил и проектирование базы данных.

Администратор базы данных:

Отвечает за физическую реализацию базы данных, включая физическое проектирование; за обеспечение безопасности и целостности данных, а так же за максимальную производительность приложений и пользователей.

Разработчики баз данных:

Занимаются идентификацией данных (т.е. сущностей и их атрибутов). Устанавливают связи между данными, ограничения на хранимые данные, проектируют любые требуемые меры защиты данных.

Прикладные программисты:

Разрабатывают прикладные программы на созданной базе данных. Эти программы могут делать расчеты, выборки, анализ на основе базы данных.

Пользователи:

Это клиенты базы данных. Они делятся на два вида:

1. Наивные пользователи – не подозревают о наличие базы данных. Такие пользователи используют информацию, либо выбирают информацию из меню или считывают сканером.

2. Опытные пользователи – знают структуру базы данных и возможности СУБД. Они могут для выбора нужной информации использовать язык запросов или писать свои собственные прикладные программы.

Лекция 2

Тема: ”Архитектура баз данных”

План лекции:

1. Трехуровневая архитектура организации БД

2. Архитектура многопользовательских СУБД

Уровень

Уровень внешней модели самый верхний уровень, где каждая модель имеет свое видение данных каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы этому приложению.

Пример: система распределения работ видит данные о квалификации сотрудника,

но ее не интересует сведения о доме, адресе, телефоне

Уровень

Концептуальный уровень – центральное управляющие звено, здесь база данных представлена в более общем виде который объединяет данные, используемые

всеми приложениями, работающими с данной базой данных

Уровень

Физический уровень - собственно данные, расположенные в файлах или в страничках структурах, расположенных на внешних носителях информации.

Далее мы познакомимся с различными типовыми архитектурными решениями, которые возможно использовать при реализации многопользовательских СУБД:

Файловый сервер

Файловый сервер содержит файлы, необходимые для работы приложений и самой СУБД. Базовая часть СУБД и сама СУБД размещены на отдельных рабочих станциях, файловой сервер используется как совместно доступный общий диск.

Клиент-сервер.

Функция клиента - управлять пользовательским интерфейсом, т.е. принимает от пользователя запрос на языке БД типа SQL? генерирует его и передает серверу. Сервер принимает, обрабатывает запросы к БД затем представляет полученные данные пользователю.

Лекция 3

Тема: ”Реляционная модель баз данных”

План лекции:

1.Математическое понятие отношения

2.Реляционная модель данных

1.Математическое понятие отношения:

Реляционная модель впервые была предложена американским ученым Коддом. Его статья опубликованная в 1970 году «Реляционная модель данных для больших совместно используемых банков данных» принято считать поворотным пунктом в истории развития систем баз данных.

Основной структурой данных в модели являются отношения. Именно поэтому модель получила название реляционной (relation(англ) - отношение).

Физическим представлением отношения является – таблица. Математическое понятие отношения выражено определением:

N-арным отношением R называют подмножество декартова произведения D1*D2*…*Dn множеств D1, D2,…, Dn необязательно различных.

Исходные множества D1, D2, …, Dn называются доменами.

Рассмотрим некоторое отношение па примере:

Имеем три домена:

D1 – содержит три фамилии

D2 – набор из двух учебных дисциплин

D3 – набор из трех оценок

D1 = {Иванов, Крылов, Степанов}

D2 = {Информатика, математика}

D3 = {3, 4, 5}

Полное декартово произведение – это набор всевозможных сочетаний из n элементов каждое, где каждый элемент берется из своего домена.

Используя пример составим полное декартово произведение оно будет содержать содержит 18 троек, где первый элемент одна из фамилий, второй – учебная дисциплина, третий – оценка.

<Иванов, информатика, 3>

<Иванов, информатика, 4>

<Иванов, информатика, 5>

<Крылов, информатика, 3>

и т.д. …..

Но в реальности отношение R может содержать гораздо меньше строк, т.к. по одному предмету ученик может получить не более одной оценки.

Поэтому наше отношение имеет простую графическую интерпретацию и может быть представлено в виде таблицы:

Фамилия	Дисциплина	Оценка
Иванов	Информатика
Иванов	Математика
Крылов	Информатика
Крылов	Математика
Степанов	Информатика
Степанов	Математика

Таким образом, мы убедились, что любое отношение можно представить в виде таблицы.

Отношение-это двумерная таблица, имеющая уникальное имя и состоящая из строк и столбцов, где строки соответствуют записям, а столбцы атрибутам.

Реляционная модель данных

Хотя в теории баз данных понятия “отношение” и “таблица “иногда рассматривают как синонимы, их следует различать : отношением является не любая таблица, а таблица, обладающая определенными свойствами.

Свойства таблиц являющихся реляционным отношением:

1. В таблице нет двух одинаковых строк

2. Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения

3. Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя

4. Порядок строк в таблице произвольный.

Итак, в реляционной модели отношения используются для хранения информации об объектах, представленных в БД.

При этом атрибуты могут располагаться в любом порядке и независимо от их переупорядочивания, отношение будет оставаться одним и тем же, а потому иметь тот же смысл.

Реляционная модель представляет базу данных в виде множества взаимосвязанных отношений, где связи поддерживаются не явным образом

Первичный ключ – это потенциальный ключ, который выбран для уникальной идентификации картежей внутри отношений.

Внешний ключ – это атрибут отношения, который соответствует первичному ключу некоторой таблицы в базе данных.

Если некоторый атрибут присутствует в нескольких таблицах, то его наличие отражает определенную связь между данными этих таблиц.

Лекция 4

Тема: “Теория проектирования БД”

План лекции:

1. Этапы проектирования БД.

2. Построение информационной модели. Определение сущностей.

3. Определение взаимосвязей.

4. Понятие ключевого элемента. Задание первичных ключей.

Этапы проектирования БД

При создании БД необходимо выполнить строго определенную последовательность действий, называемых этапами проектирования.

Поскольку база данных является связующим звеном между пользовательскими приложениями и аппаратными средствами, ее проектирование можно разделить на два направления: проектирование структуры и пользовательских приложений и распределение данных по аппаратным средствам (в случае баз данных на сетях). В данном разделе мы рассмотрим вопросы проектирования структуры базы данных. В дисциплине АСОЭИ, рассматривая основы реляционной алгебры и разработки реляционных моделей, мы коснулись вопросов проектирования реляционных баз данных. Одной из распространенных технологий разработки БД является следующая:

1. Построение информационной модели и определение сущностей;

2. Определение взаимосвязей между сущностями;

3. Задание первичных и альтернативных ключей;

4. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы;

5. Физическое описание модели.

Взаимосвязи в БД

Существует 3 вида взаимосвязей по множественности:

1. Взаимосвязь «один к одному», т.е. экземпляр одной сущности может быть связан только с одним экземпляром другой сущности.

Пример:

2. Взаимосвязь «один ко многим»,т.е. один экземпляр сущности может быть связан с несколькимиэкземплярами другой сущности

3. Взаимосвязь «многие ко многим», т.е. один экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности и наоборот один экземпляр второй сущности связан с несколькими экземплярами первой сущности.

Понятие ключевого элемента. Задание первичных ключей

Как мы уже знаем, каждая таблица БД содержит информацию о свойствах некоторого объекта или сущности. Для того, чтобы осуществить поиск необходимых данных надо установить связи между таблицами с помощью ключевого элемента – атрибута, по значению которого можно определить значения других атрибутов.

Т.е. хорошо разработанная таблица должна содержать столбец или несколько столбцов уникально идентифицирующих каждую запись. Такой столбец является ключевым полем.

Различают три вида ключевых элементов:

Первичный (Primary) – уникальный атрибут или группа атрибутов, который определяет каждую запись таблицы.

Альтернативный ключ – отличный от первичного, но тоже уникальный, он также определяет запись таблицы.

Если база данных содержит более одной таблицы, то они связаны между собой с помощью внешнего ключа.

Внешний ключ - это столбец ссылающийся на первичный ключ другой таблицы и связывающий таким образом две таблицы.

Чтобы определить связь между таблицами необходимо чтобы был общий ключевой элемент.

Лекция 5.

Тема:”Приведение БД к уровню нормальной формы”

План лекции:

1. Нормализация отношений в БД.

2. Три основных уровня нормальной формы.

Три уровня нормальной формы

Всего существует 5 нормальных форм таблицы. Рассмотрим 3 первые и основные из них

Лекция 6.

Тема:” Принцип поддержки целостности в реляционной модели БД.”

План лекции:

1. Понятие целостности базы данных

2. Задание ограничений целостности.

Задание ограничений целостности базы данных.

Структурная, языковая и ссылочная целостность определяют правила работы СУБД с реляционными структурами данных. Требования поддержки этих трех видов целостности должна уметь делать каждая СУБД, а разработчики должны это учитывать при построении БД.

Вообще, ограничения целостности данных представляют собой такие ограничения, которые вводятся с целью предотвратить помещение в базу противоречивых данных.

Рассмотрим следующие типы ограничений целостности данных:

-Обязательные данные

- Ограничения для доменов атрибутов

- Целостность сущностей

- Ссылочная целостность

Обязательные данные - т.е. некоторые атрибуты всегда должны содержать одно из допустимых значений и не могут иметь пустого значения.

Задать это ограничение, значит при формировании структуры таблицы такому атрибуту установить проверку возможными для конкретной программы способами.(пример: поле должность сотрудника не может быть пустым).

Ограничения для доменов атрибутов –некоторые атрибуты имеют множество допустимых значений. Например поле «пол» может иметь одно из двух допустимых значений «м» или «ж». Данные ограничения устанавливаются при определении доменов атрибутов присутствующих в модели данных.

Целостность сущностей – первичный ключ любой сущности не может иметь пустое значение. Подобные ограничения должны учитываться при определении первичных ключей.

Ссылочная целостность-это ограничение означает, если внешний ключ содержит некоторое значение, то оно обязательно должно присутствовать в родительской таблице. Важная проблема связанная с поддержкой ссылочной целостности, это ее поддержка при операциях вставки, обновления или удаления первичного или внешнего ключей. Существует несколько стратегий обработки попыток удаления строки родительского отношения, которые однозначно приведет к нарушению целостности отношения. При создании базы данных необходимо воспользоваться функциями для поддержки ссылочной целостности:

- CASCADE (при удалении первичного ключа удаляются все строки из дочерних таблиц связанные по удаляемому ключу)

- RESTRICT (блокирует удаление ключа если есть связанные по нему данные)

- NO ACTION (не контролируются связи)

Лекция 7.

Тема: ”Создание взаимосвязанных отношений в БД между таблицами. Понятие индекса”

План лекции:

1. Понятие индексного файла

2. Создание индексов. Типы индексов.

Понятие индексного файла

Взаимосвязь между таблицами осуществляется по индексам, которые называются ключами.

Индекс – это указатель записи и представляет собой порядковый номер записи в таблице.

Индекс - строится по значению одного поля или по значению нескольких полей.

Индекс, построенный по значению одного поля называется простым, а индекс построенный по значению нескольких полей – сложным.

Во время построения индекса, записи в таблице сортируются по значениям поля (или полей) будущего индекса. При этом первой строке таблицы присваивается индекс №1, второй строке – индекс №2 и т.д. до конца.

Построенный индекс хранится в специальном файле, который называется индексным.

Если индексный файл хранит только один индекс, то он называется одноиндексным и имеет расширение *.idx. Индексные файлы, которые хранят несколько индексов, называются мультииндексными и имеют расширение *.cdx.

Каждый индекс, который хранится в мультииндексном файле называется тегом. Каждый тег имеет свое уникальное имя.

Мультииндексные файлы бывают двух типов: простые мультииндексные файлы и структурные мультииндексные файлы, которые имеют одинаковое имя с таблицей, которой он принадлежит (отличие только в расширении файла) и обладает следующими свойствами:

- Автоматически открывается со своей таблицей.

- Его нельзя закрыть, но можно сделать не главным.

Одна таблица может иметь много индексных файлов как одноиндексных, так и мультииндексных.

Лекция 8.

Тема:“Управление данными в БД”

План лекции:

1. Сортировка данных

2. Поиск данных

3. Фильтрация данных

Сортировка данных.

Сортировать данные в таблице в FoxPro можно двумя способами:

1. в соответствии с индексом

2. с помощью команды SORT

Сортировка в соответствие с индексом – это наиболее удобный вид сортировки, т.к. для своего выполнения требует мало времени и не требует дополнительных затрат памяти, а также исключена потеря информации.

Чтобы посмотреть данные в отсортированном виде нужным нам способом достаточно сделать текущим соответствующий индекс, затем вывести данные на экран.

Если сортировать данные нужно по полю, для которого нет индексного файла, пользуются командой

SORT TO <имя файла> OF <имя поля>

ASCENDING

DISCENDING

For (условие)

FIELDS (список полей)

Опция FIELDS указывает, какие поля поместить во вновь созданный файл.

При использовании этой команды на диске дополнительно сохраняется отсортированный файл. Эта команда используется редко, т.к. дополнительный файл занимает достаточно много места на диске и для его создания необходимо дополнительное время

Поиск данных.

В FoxPro существует две методики поиска:

– метод последовательного перебора

– метод деления пополам

Для каждой методики поиска предусмотрена своя команда.

Первую методику поиска использует команда LOCATE FOR <условие>

В условии поиска пишется имя поля для поиска значения, далее указывается один из логических знаков (<, >, <=, >=, =) и само искомое значение.

Если искомое значение имеет символьный тип, то оно указывается в двойных кавычках. Если искомое значение имеет тип даты, то оно указывается в апострофах. Числовое значение значками не выделяется.

Если поиск закончился успешно, то курсор устанавливается на найденной записи.

Вывести запись на экран можно командой DISPLAY или BROWSE.

Для поиска следующей записи удовлетворяющей этому условию надо выполнить команду CONTINUE.

Если таблица имеет индексный файл по искомому полю, можно воспользоваться вторым методом поиска, для этого необходимо подать команду

SEEK <искомое значение>

или

FIND <искомое значение>

В этих командах не нужно указывать условие, а только значение, которое необходимо найти.

Фильтрация данных.

Если таблица большая, то работать с ней неудобно. Поэтому производят фильтрацию данных, т.е. выборку и предъявление на экран группы записей, отвечающих определенным требованиям.

Существует 2 вида фильтрации:

– ограничение на количество строк

– ограничение на количество полей

Для установки фильтра данных используют команду

SET FILTER TO <выр L>

В опции выражение L указывают имя поля и его значение, по которому надо выполнить фильтрацию.

Для восстановления первоначального вида таблицы команду пишут без опций.

Чтобы вывести не все поля нужно выполнить команду SET FIELDS TO (список полей).

Лекция 9.

Тема:“Создание взаимосвязей”

План лекции:

1. Понятие рабочей области

2. Установление взаимосвязи в приложении с помощью команд

3. Создание связей с помощью меню

4. Работа с данными в связанных таблицах.

Понятие рабочей области.

В современных системах баз данных допускается одновременная работа с несколькими таблицами. При этом каждая таблица помещается в свою рабочую область и между таблицами могут быть установлены взаимосвязи.

Указатели записей во взаимосвязанных таблицах будут двигаться синхронно.

В старшей (родительской) таблице указатель перемещается произвольно, в дочерней таблице указатель перемещается в соответствии с перемещением в старшей.

Если таблица имеет первичный ключ, то она может быть родительской, если имеет внешний ключ, то может быть дочерней. В один и тот же момент одна и та же таблица может быть дочерней к одной таблице и родительской к другой. Допускается подключать к одной старшей таблице несколько младших.

Перед установлением связей надо выполнить следующие условия:

– Все таблицы должны быть открыты, причем каждая в своей области.

– Все таблицы попарно должны иметь общее поле (хотя бы одно)

– Для общего поля должен быть построен индекс.

Каждая таблица вместе со своими индексными файлами открывается в отдельной рабочей области. Рабочие области имеют порядковые номера.

Первые десять рабочих областей имеют однобуквенные имена от A до J.

В FoxPro некоторые команды не могут обрабатывать порядковые имена рабочих областей, поэтому при открытии табличного файла рабочей области можно присваивать псевдоним ALIAS.

Желательно в качестве псевдонима присваивать осмысленное сочетание из 3 -4 букв.

В любой момент времени может быть открыто много рабочих областей, но главной будет одна.

Для назначения текущей рабочей области используют команду

SELECT <номер рабочей области или псевдоним>

Для доступа к полям таблицы следует указывать псевдоним рабочей области, в которой открыта таблица, затем точка и потом имя нужного поля.

Лекция 11

Тема: “Основные технологии доступа к данным”

План лекции:

1. Система управления передачи данных

2. Распределенные базы данных

3. Процесс прохождения пользовательского запроса.

Распределенные базы данных

Термин распределенная обработка означает, что разные машины можно соединить в коммуникационную сеть так, что одна задача обработки данных распределяется на несколько машин в сети.

Распределенная обработка может быть самой разнообразной.

Самый простой способ распределенной обработки данных представлен на схеме:

Чаще всего используется система, где к одному серверу обращаются несколько пользователей.

Возможна организация БД таким образом, что каждая машина будет и клиентом и сервером

Итак: Полная поддержка для распределенных баз данных означает, что отдельное приложение может прозрачно обрабатывать данные, распределенные на множестве различных баз данных, управление которыми осуществляют разные СУБД, работающие на многочисленных машинах с различными операционными системами, соединенными вместе коммуникационными системами.

Лекция 12.

Тема:“Физическая организация удаленных баз данных”

План лекции:

1. Физическая организация данных и структура хранения данных в SQL Server 7.0

2. Доступ к базе данных

3. Технология com

Доступ к базе данных

Поиск и предоставление данных пользователю осуществляется с помощью программ доступа к данным – диспетчера файлов и диспетчера дисков. В целом работа СУБД построена стандартным образом и включает 3 основных этапа:

1. Сначала в СУБД определяется искомая запись, а затем для её извлечения запрашивается диспетчер файлов.

2. Диспетчер файлов определяет страницу, на которой находится искомая запись, а затем для извлечения этой страницы запрашивается диспетчер дисков.

3. Диспетчер дисков определяет физическое положение искомой страницы на диске и посылает соответствующий запрос на ввод-вывод данных.

Итак, с точки зрения СУБД база данных выглядит как набор записей, которые могут просматриваться с помощью диспетчера файлов.

С точки зрения диспетчера файлов БД выглядит как набор страниц, которые могут просматриваться с помощью диспетчера дисков.

Диспетчер дисков является компонентом ОС, с помощью которого выполняются все дисковые операции ввода-вывода. Если диспетчер файлов запрашивает некоторую страницу p, для её извлечения диспетчеру дисков необходимо знать, где конкретно находится страница p на физическом диске, но диспетчеру файлов необязательно знать физические адреса.

Диспетчер файлов рассматривает диск как набор страниц фиксированного размера, с уникальным номером набора страниц. Соответствие физических адресов на диске и номеров страниц достигается с помощью диспетчера дисков.

Итак, операции, выполняемые диспетчером дисков с набором страниц, следующие:

– Извлечение страницы p из набора страниц s;

– Замена страницы p из набора страниц s;

– Добавление новой страницы pв набор страниц s;

– Удаление страницы p из набора страниц s.

Первые две операции являются базовыми операциями ввода-вывода на уровне страниц, а две другие позволяют увеличивать или уменьшать наборы страниц по мере необходимости.

Диспетчер файлов может содержаться либо в составе ОС, либо входить в состав СУБД.

Каждый хранимый файл имеет имя (file name) и идентификационный номер (ID).

Основные операции с файлами, выполняемые диспетчером файлов, т.е. операции, на выполнение которых поступил запрос со стороны СУБД, следующие:

– Извлечение хранимой записи z из хранимого файла f;

– Запоминание хранимой записи z в хранимом файле f;

– Добавление записи;

– Удаление записи;

– Создание нового файла f;

– Удаление хранимого файла.

С помощью этих простых операций с файлами в СУБД можно создавать структуры хранения и управления данными.

Технология com

Сom – Component Object Model (компонентная модель объектов)

Эта технология разработана корпорацией Microsoft. Она выполняет важную задачу, а именно передачу данных от одной программы (клиента) в другую (сервер) независимо, где она находится (возможно в другой части света).

Клиент является инициатором общения, он обращается к одной из служб сервиса сервера с требованием получить некоторые данные.

COM-технология - это объектная модель компонентов. Технология СОМ применяется при описании API и двоичного стандарта для связи объектов различных языков и сред программирования. СОМ предоставляет модель взаимодействия между компонентами и приложениями.
Технология СОМ работает с так называемыми СОМ-объектами. СОМ-объекты похожи на обычные объекты визуальной библиотеки компонентов Delphi. СОМ-объекты содержат свойства, методы и интерфейсы.
Обычный СОМ-объект включает в себя один или несколько интерфейсов. Каждый из этих интерфейсов имеет собственный указатель.
Технология СОМ имеет два явных плюса:
- создание СОМ-объектов не зависит от языка программирования. Таким образом, СОМ-объекты могут быть написаны на различных языках;
- СОМ-объекты могут быть использованы в любой среде программирования под Windows. В число этих сред входят Delphi, Visual C++, C++Builder, Visual Basic, и многие другие.

Лекция 13

Тема:”База данных — хранилище объектов“

Объекты

Объект в нашей БД — понятие скорее логическое, его основное назначение — предоставить уникальный идентификатор, по которому его можно будет отличить. Кроме того, каждый объект обладает типом. Типы описываются при создании структуры базы данных.

Свойства

Свойства объектов отражают реальные атрибуты описываемых ими сущностей. Все они принадлежат к какому-то объекту и содержат некую информацию об атрибуте и его величине, причем список атрибутов является общим для всех объектов одного и того же типа.

Величина же может выражаться данными различного типа. Будем хранить в БД атрибуты следующих типов:

• Строковые
• Числовые. Различия между целыми и вещественными числами делать не будем, полагая целые подмножеством вещественных. Если задача диктует невозможность применения данного подхода — придется выделять эти атрибуты в различные типы
• Исторические (дата и время)
• Перечислимые (например, форма собственности фирмы)

Контрольные вопросы.

1.Поясните основные концепции технологии проектирования баз данных.

2.Чем характеризуется современное состояние технологии баз данных?

3. Какими возможностями обладает современная СУБД?

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ:

1. Голицына, О.Л. и др. Базы данных; Форум; Инфра-М, 2013. - 399 c.

2. Гринченко, Н.Н. и др. Проектирование баз данных. СУБД Microsoft Access; Горячая Линия Телеком, 2012. - 613 c.

3. Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных; К.: Диалектика; Издание 6-е, 2012. - 360 c.

4. Дэвидсон, Луис проектирование баз данных на SQL Server 2000; Бином, 2009. - 631 c.

5. Дюваль, Поль М. Непрерывная интеграция. Улучшение качества программного обеспечения и снижение риска; М.: Вильямс, 2008. - 497 c.

Лекция 1.

Тема: ”Введение. Основные понятия и определения.”

План лекции:

1. История развития баз данных.

2. Понятие базы данных и системы управления базами данных – СУБД

3. Компоненты среды СУБД.

4. Распределение обязанностей в системах с базами данных.

5. Преимущества и недостатки СУБД.

История развития баз данных

Теория баз данных - молодая область знаний. Возраст её около 30 лет, но в наше время такая молодая область практически является обязательной для изучения студентами всех технических специальностей, тем более включена в стандарты всех специальностей связанных с подготовкой специалистов по вычислительной технике.

Одна из основных функций вычислительной техники – это хранение и быстрая обработка информации. В современном мире информация – это основа любой организации.

Примеры: супермаркеты, банки, туристические агентства, библиотеки, учебные заведения, страховые компании, больницы и т.д.

В любой из этих организаций необходима правильно организованная база данных.

Основные задачи вычислительной техники при работе с информацией:

o Надежное хранение информации в памяти компьютера;

o Выполнение преобразований и вычислений;

o Удобство для пользователя.

Понятия Базы данных и Системы управления базами данных

В 1968 году была введена в эксплуатацию первая промышленная СУБД фирмы IBM. В дальнейшее развитие теории баз данных большой вклад был сделан американским математиком Э.Ф.Коддом, который является создателем реляционной модели данных.

Как только компьютеры стали доступнее, появилось множество программ предназначенных для работы неподготовленных пользователей. Эти программы были просты в использовании и интуитивно понятны. Конечно, это сказалось и на работе с системами данных. Появился спрос на удобные программы обработки данных. Особенности этого этапа следующие:

1. Все СУБД были рассчитаны на монопольный доступ.

2. Большинство имели развитый и удобный интерфейс, где существовал интерактивный режим как для создания БД, так и для обработки данных.

3. Отсутствовали средства поддержки ссылочной и структурной целостности. Эти функции должны были выполняться пользователем, требуя от него дополнительного контроля.

4. Монопольный режим не требовал администрирования БД.

5. СУБД первого поколения имели очень скромные требования к аппаратному обеспечению.

Примеры: Dbase, FoxPro, Clupper.

Компоненты среды СУБД

В среде СУБД можно выделить 5 основных компонентов:

o Аппаратное обеспечение

o Программное обеспечение

o Данные

o Процедуры

o Пользователи

Аппаратное обеспечение зависит от требований данной организации и используемой СУБД. Это может быть единственный персональный компьютер или целая сеть из многих компьютеров. Каждая СУБД представляет свои требования к объему оперативной и дисковой памяти.

Чаще всего использ