- •Понятия «данные», «информация», «база данных», «субд», «банк данных». Классификация субд
- •Функции субд.
- •Архитектура субд: централизованная архитектура, архитектура «файл-сервер»
- •Архитектура субд: архитектура «клиент-сервер», трехзвенная архитектура
- •Уровни представления баз данных
- •Модели данных субд: иерархическая модель
- •Модели данных субд: сетевая модель
- •Модели данных субд: реляционная модель
- •Реляционная модель данных
- •Модели данных субд: постреляционная модель
- •Модели данных. Инфологические модели: семантическая сеть, графовые модели, модель «сущность-связь».
- •«Сущность-связь»
- •Инфологическая модель «Сущность-связь»: сущность, связь, типы связей, атрибут, уникальный идентификатор, полная и неполная идентификация, возможный ключ сущности.
- •Методология проектирования idef1x: зависимые и независимые сущности, степень связи, типы связи, внешние ключи, правила построения диаграмм
- •Реляционная модель данных: классы отношений, типы связей между отношениями
- •Манипулирование реляционными данными: базовые теоретико-множественные операции реляционной алгебры (объединение, разность, пересечение, произведение).
- •Манипулирование реляционными данными: специальные операции реляционной алгебры (селекция, проекция, соединение, деление)
- •Реляционная модель данных: аномалии обновления, нормализация, первая нормальная форма
- •Реляционная модель данных: функциональные зависимости, вторая нормальная форма
- •Реляционная модель данных: третья нормальная форма, алгоритм нормализации
- •Реляционная модель данных: сравнение нормализованных и ненормализованных моделей
- •Целостность реляционных данных: Null-значения, потенциальные ключи, простой ключ, составной ключ, первичный ключ, альтернативный ключ
- •Целостность реляционных данных: целостность сущностей, внешний ключ, целостность внешних ключей
- •Целостность реляционных данных: операции, которые могут нарушить ссылочную целостность
- •Целостность реляционных данных: стратегии поддержания ссылочной целостности.
- •Основы языка sql: синтаксис операторов определения объектов базы данных (create table, alter table, drop table) create table - создать таблицу
- •Определение первичных и альтернативных ключей с помощью оператора alter
- •Операторы drop
- •Основы языка sql: синтаксис операторов манипулирования данными (select, order by, встроенные функции, group by)
- •Сортировка результатов
- •Встроенные функции sql
- •Основы языка sql: чтение данных из нескольких таблиц с применением вложенных запросов
- •Основы языка sql: чтение данных из нескольких таблиц с помощью операции соединения
- •Основы языка sql: средства модификации данных языка sql
- •Представления. Применение представлений. Обновление представлений.
- •Обновление представлений
- •Триггеры. Типы триггеров. Применение.
- •Применения триггеров
- •Хранимые процедуры. Преимущества использования хранимых процедур
- •Преимущества хранимых процедур
- •Большая безопасность и меньший сетевой трафик.
- •Sql можно оптимизировать
- •Совместное использование кода:
- •Физическая организация бд: структура памяти эвм, представление экземпляра логической записи в памяти эвм
- •Структура памяти эвм
- •Представление экземпляра логической записи
- •Физическая организация бд: организация обмена между оперативной и внешней памятью
- •Физическая организация бд: размещение физических записей в виде списковой структуры (реализация операций поиска, чтения, редактирования, удаления и добавления логических записей)
- •Физическая организация бд: использование индексов (реализация операций поиска, чтения, редактирования, удаления и добавления логических записей)
- •Физическая организация бд: использование сбалансированного дерева (реализация операций поиска, чтения, редактирования, удаления и добавления логических записей)
- •Физическая организация бд: использование хеширования (реализация операций поиска, чтения, редактирования, удаления и добавления логических записей)
- •Параллельная обработка данных: необходимость в атомарных транзакциях
- •Параллельная обработка данных: проблема потерянного обновления, проблема несогласованного чтения
- •Блокировка ресурсов. Неявные и явные блокировки. Глубина детализации блокировки. Монопольная и коллективная блокировки
- •Блокировка ресурсов: сериализуемые транзакции
- •Блокировка ресурсов: взаимная блокировка
- •Блокировка ресурсов: оптимистическая и пессимистическая блокировки
- •Блокировка ресурсов: объявление характеристик блокировки
- •Свойства транзакций: атомарность, долговечность, согласованность
- •Свойства транзакций: изолированность транзакции, уровни изоляции
- •Курсор. Типы курсоров
- •Управление параллельной обработкой в ms sql Server
- •Xml как язык разметки. Общие черты и различия html и xml. Разделение между структурой документа, его содержимым и материализацией
- •Описание содержимого xml-документа с помощью dtd.
- •Описание содержимого xml-документа с помощью xml-схемы.
- •Материализация хмl-документов с помощью xslt.
- •Плоские и структурированные xml-схемы. Глобальные элементы
- •Создание хмl-документов на основе информации из базы данных
- •Select...For xml для нескольких таблиц
- •Понятие и архитектура системы поддержки принятия решений
- •Понятие хранилища данных
- •Физические и виртуальные хранилища данных
- •Проблематика построения хранилищ данных
- •Витрины данных
- •Понятие olap. Категории данных в хд. Информационные потоки в хд
- •Категории данных в хд
- •Информационные потоки в хд
- •Структура olap-куба. Иерархия измерений olap-кубов
- •Иерархия измерений olap-кубов
- •Операции, выполняемые над гиперкубом
- •Архитектура olap-систем
- •Слой извлечения, преобразования и загрузки данных
- •Слой хранения данных
- •Слой анализа данных
- •Клиентские и серверные olap-средства
- •Клиентские olap-средства
- •Серверные olap-средства
- •Технические аспекты многомерного хранения данных: molap, holap
- •Технические аспекты многомерного хранения данных: rolap, схема «звезда», схема «снежинка»
- •Основные характеристики системы Notes. Инфраструктура Lotus Domino. Типы клиентов. Основные характеристики системы No
- •Основные характеристики системы Notes [1]:
- •Инфраструктура Lotus Domino
- •Клиенты
- •Структура баз данных Lotus Domino. Типы документов Структура баз данных Lotus Domino
- •Типы документов
- •Механизм репликации в Lotus Domino.
- •Что происходит во время репликации
- •Некоторые соображения по поводу репликации
-
Модели данных субд: иерархическая модель
Сначала стали использовать иерархические даталогические модели. Эта модель представляет собой совокупность связанных элементов, образующих иерархическую структуру. К основным понятиям иерархии относятся уровень, узел и связь. Узлом называется совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Каждый узел связан с одним узлом более высокого уровня и с любым количеством узлов нижнего уровня. Исключением является узел самого высокого уровня, который не связан ни с одним узлом более высокого уровня.
Количество деревьев в БД определяется количеством корней деревьев. К каждой записи БД существует единственный путь от корневой записи.
Примером иерархической модели данных может служить адрес. На первом уровне (корне дерева) лежит наша планета – Земля. На втором – страна. На третьем – регион (республика, край, район), затем – населенный пункт, улица, дом, квартира.
Еще один пример – это система доменных имен в Интернете.
Типичным представителем СУБД (наиболее известным и распространенным), основанной на иерархической модели, является Information Management System (IMS) фирмы IBM. Первая версия появилась в 1968 г.
Рис. 5 Пример иерархической модели
Здесь Отдел является предком для Начальник и Сотрудники, а Начальник и Сотрудники - потомки Отдел. Между типами записи поддерживаются связи.
База данных с такой схемой могла бы выглядеть следующим образом (мы показываем один экземпляр дерева):
Рис. 6 Пример иерархической модели
Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода - сверху-вниз, слева-направо.
-
Модели данных субд: сетевая модель
В основе сетевой модели данных лежат те же понятия, что и в основе иерархической модели – узел, уровень и связь. Однако существенным различием является то, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.
Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического.
В сетевой модели данных любой объект может быть одновременно и главным, и подчиненным, и может участвовать в образовании любого числа взаимосвязей с другими объектами. Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно - из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи (см. рис. 7).
Рис. 7. Схема сетевой модели
Задание – нарисовать схему сетевой модели БД, в которой хранится информация о членстве ученых в научных организациях. Каждый ученый может состоять во множестве организаций. В свою очередь в одной организации может состоять множество ученых.
Сетевые модели также создавались для мало ресурсных ЭВМ. Это достаточно сложные структуры, состоящие из "наборов" – поименованных двухуровневых деревьев. "Наборы" соединяются с помощью "записей-связок", образуя цепочки и т.д. При разработке сетевых моделей было выдумано множество "маленьких хитростей", позволяющих увеличить производительность СУБД, но существенно усложнивших последние. Прикладной программист должен знать массу терминов, изучить несколько внутренних языков СУБД, детально представлять логическую структуру базы данных для осуществления навигации среди различных экземпляров, наборов, записей и т.п.
Типичным представителем является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем. Архитектура системы основана на предложениях Data Base Task Group (DBTG), Комитета по языкам программирования Conference on Data Systems Languages (CODASYL), организации, ответственной за определение языка программирования Кобол. Отчет DBTG был опубликован в 1971 г., а в 70-х годах появилось несколько систем, среди которых IDMS.