Bazy DanychWprowadzenie

Wykład 1Prowadzący: dr Paweł Drozda

dr P. Drozda

Informacje Ogólne Konsultacje

wtorek 12:30 – 14:00 Dyżur

wtorek 11:00 – 12:30 (oprócz terminów rady wydziału) pokój E 0/5

Zaliczenie ćwiczeń (moja grupa) Projekt Access (4 punkty) Projekt MySQL (6 punktów) Kolokwium SQL (11 punktów)

Informacje ogólne cd

Egzamin „zerówka” – dla osób z co najmniej 4,5 z

zaliczenia ćwiczeń - ustny dla pozostałych: pisemny + ustny

Terminy Zerówka 21 - 22 stycznia 2014 I termin 27 stycznia 2014 – godz 9:00 II termin 11 lutego 2014 – godz 9:00 III termin 14 lutego 2014 – godz 9:00

dr P. Drozda

dr P. Drozda

Program Wykładu (może ewoluować) Wprowadzenie Relacyjny model danych Modelowanie baz danych (diagramy związków encji) Przekształcanie modelu związków encji do modelu

relacyjnego Język baz danych SQL Normalizacja Fizyczna organizacja danych Transakcje Zarządzanie uprawnieniami Wyzwalacze, procedury składowane, funkcje

dr P. Drozda

Literatura J. Ullman, J. Widom „Podstawowy wykład z systemów baz

danych” http://wazniak.mimuw.edu.pl P. Beynon-Davies „Systemy baz danych” L. Banachowski „Bazy Danych – Tworzenie Aplikacji” Conolly, Begg „Systemy Baz Danych” Date, Wprowadzenie do Systemów Baz Danych”

dr P. Drozda

Plan Wykładu

Podstawowe pojęcia System zarządzania bazami danych

(DBMS) Właściwości baz danych Funkcje baz danych Modele danych

dr P. Drozda

Podstawowe pojęcia Baza danych – zbiór informacji opisujący wybrany fragment

rzeczywistości. Np. Dla sklepu: dane dotyczące sprzedawanych towarów w sklepie, klientów sklepu, pracowników, zamówień

Schemat baz danych – określa w jaka powinna być struktura danych oraz w jaki sposób dane są powiązane

System zarządzania bazą danych (DBMS) – zbiór narzędzi pozwalający na dostęp oraz na zarządzanie jedną lub wieloma bazami danych

System baz danych – baza danych + DBMS Model danych – zbiór ogólnych zasad posługiwania się

danymi

dr P. Drozda

System Bazy danych

Baza danych

DBMS

Schemat

Aplikacja

Aplikacja

Aplikacja

System Baz Danych

dr P. Drozda

System zarządzania bazą danych (1)

DaneMetadane

Moduł zarządzania pamięcią

Procesor zapytań

Moduł zarządzaniatransakcjami

Modyfikacja schematu

ZapytaniaAktualizacje

dr P. Drozda

System zarządzania bazą danych (2)

Moduł zarządzania pamięcią o przechowuje dane o miejscu zapisania

plików bazy danych na dyskuo Obsługuje pamięć operacyjną

(obsługiwane bloki z dysku przydzielane do pamięci operacyjnej)

dr P. Drozda

System zarządzania bazą danych (3)

Procesor zapytańo Przekształca zapytanie lub operację na

bazie danych (wyrażone np. w SQL) w ciąg poleceń żądających określonych danych

Moduł zarządzania transakcjamio Gwarantuje poprawność i kompletność

wykonania wszystkich transakcji (jedno lub więcej zapytań stanowiące grupę zadań do wykonania w jednym ciągu)

Cechy SZBD

Masywny – możliwość przechowywania TBs

Trwały – dane nie znikają Bezpieczny – odporny na awarię Wielu użytkowników – kontrola

wielodostępu

dr P. Drozda

Cechy SZBD

Wygodny – niezależny od danych, wysokopoziomowy język dostępu do danych

Efektywny – nawet tysiące zapytań na sekundę

Niezawodny – ponad 99% dostępności

dr P. Drozda

dr P. Drozda

Właściwości bazy danych (1) Współdzielenie danych – wielu

użytkowników tej samej bazy Integracja danych – baza nie powinna

mieć powtarzających się bądź zbędnych danych

Integralność danych – dokładne odzwierciedlenie obszaru analizy

Trwałość danych – dane przechowywane przez pewien czas

dr P. Drozda

Właściwości bazy danych (2) Bezpieczeństwo danych – dostęp do

bazy lub jej części przez upoważnionych użytkowników

Abstrakcja danych – dane opisują tylko istotne aspekty obiektów świata rzeczywistego

Niezależność danych – dane niezależnie od aplikacji wykorzystujących te dane

dr P. Drozda

Funkcje bazy danych

Aktualizujące – dokonują zmian na danych

Zapytań – wydobywają dane z bazy danych

dr P. Drozda

Modele Danych

Dla każdego modelu należy określić Definicja danych Operowanie danymi Integralność danych

dr P. Drozda

Modele danych

Modele historyczne (klasyczne)o Sieciowyo Hierarchiczny

Relacyjny model danych Obiektowy model danych

dr P. Drozda

Hierarchiczny model danych

Definicja danych Dwie struktury danych: typy rekordów

oraz związki nadrzędny – podrzędny Typ rekordu jest nazwaną strukturą

danych złożoną ze zbioru nazwanych pól np. Imię, Nazwisko. Dla każdego pola przyporządkowany jest typ danych

Związki nadrzędny – podrzędny jest związkiem jeden do wiele

dr P. Drozda

Hierarchiczny model danych Przykład

Rekord: Kurs Parent: none Fields( KodKursu : Charakter(6) NazwaKursu : Charakter(20)) Key: KodKursu

Record: Moduł Parent: Kurs Fields( nazwaModulu: Charakter(20) poziom: integer(1))Key: nazwaModulu

dr P. Drozda

Hierarchiczny model danych

Operowanie danymi Odpowiednie funkcje w wybranym języku

programowania Przykład

Dla każdego rekordu moduł If (poziom==1)Wypisz nazwaModulu;

dr P. Drozda

Hierarchiczny model danych

Integralność danych Dla każdego rekordu oprócz korzenia

istnieje rekord nadrzędny Usunięcie rekordu nadrzędnego

powoduje usunięcie wszystkich rekordów podrzędnych

Rekord podrzędny może mieć tylko jeden rekord nadrzędny

dr P. Drozda

Sieciowy model danych

Definicja danych Dwie struktury danych: typy rekordów i

typy kolekcji Pola rekordów mogą mieć typy złożone Typy kolekcji – opis związku jeden do

wiele między typami rekordów - posiada typ rekordu właściciela oraz typy rekordów członków

dr P. Drozda

Sieciowy model danych Przykład

Rekord KursFields(

KodKursu Charakter(6) NazwaKursu Charakter(20) ) Record Student

Fields(nrStudenta: Integer(6)Nazwisko: Charakter(20)Profil : NazwaKursu: charakter(20, rok:Integer(1), Stopień:integer(1))

Set: MaOwner: KursMember: Student

dr P. Drozda

Sieciowy model danych

Operowanie danymi – podobnie jak w hierarchicznym

Integralność danych – głównie określenie członkostwa w kolekcji – może być wymagane lud opcjonalne

dr P. Drozda

Obiektowy model danych Definicja danych – obiekty i klasy obiektów, mechanizmy

abstrakcji Obiekty – zbiór danych i procedur Klasy obiektów – zbiór podobnych obiektów – te same atrybuty,

metody i związki; definiują schemat bazy danych Mechanizmy abstrakcji – uogólnienie i agregacja

Uogólnienie – definiowanie pewnych klas obiektów jako podklasy innych obiektów

Agregacja – obiekt wyższego poziomu grupuje obiekty niższego poziomu

Dziedziczenie – struktury oraz zachowania Struktury – klasy podrzędne posiadają wszystkie atrybuty klas

nadrzędnych Zachowania – wszystkie metody klas nadrzędnych mogą być

wykonywane przez klasy podrzędne

dr P. Drozda

Obiektowy model danych Definicja danych – przykład

Class Student Superclass Object Attributes

Nazwisko: charakterAdres: charakterDataUrodzenia: date

Class Magistrant Superclass Student Relationships

Uczestnik Set(Kurs)

dr P. Drozda

Obiektowy model danych

Operowanie danymi Za pomocą metod określonych na

obiektach – cztery główne typy Metody tworzenia Metody usuwania Metody dostępu Metody przekształcenia

dr P. Drozda

Obiektowy model danych

Integralność danych – wewnętrzna i dodatkowa Wewnętrzna

Klasa – klasa Klasa – obiekt Dziedziny Referencyjna

Dodatkowa – definiowana w treściach metod