- •Лекция 1. Данные.
- •Понятие Данных, Типы Данных.
- •Модели данных.
- •1.2. Модели данных. Понятие и классификация.
- •Лекция 2. Файлы.
- •2.3. Файлы.
- •Режим многопользовательского доступа
- •2.4. Файловые системы.
- •Лекция 3. Реляционная модель. Часть 1.
- •3.2. Типы данных.
- •3.3. Домены.
- •3.4. Отношения, атрибуты, кортежи отношения.
- •Лекция 4. Реляционная модель. Часть 2.
- •4.2. Свойства отношений.
- •4.3. Первая нормальная форма.
- •Лекция 5. Реляционная модель. Часть 3.
- •5.2. Манипуляционная часть реляционной модели.
- •5.3. Выводы.
- •Лекция 6. Реляционная алгебра. Часть 1.
- •Обзор реляционной алгебры.
- •Теоретико-множественные операторы.
- •6.1. Обзор реляционной алгебры
- •6.2. Теоретико-множественные операторы
- •6.2.1. Объединение
- •6.2.2. Пересечение
- •6.2.3. Вычитание
- •6.2.4. Декартово произведение
- •Лекция 7. Реляционная алгебра. Часть 2.
- •7.1.2. Проекция
- •7.1.3. Соединение
- •7.1.3.1.Общая операция соединения
- •7.1.3.2. Тэта-соединение
- •7.1.3.3. Экви-соединение
- •7.1.3.4. Естественное соединение
- •7.1.4. Деление
- •7.2. Реляционные операторы
- •7.2.1. Зависимые реляционные операторы
- •7.2.2. Примитивные реляционные операторы
- •7.3. Выводы
- •Лекция 8. Реляционное исчисление.
- •Лекция 9. Язык sql. Часть 1.
- •9.2. Стуктура sql
- •9.2.1. Язык определения данных (ddl)
- •9.2.2. Язык манипулирования данными (dml)
- •9.2.3. Язык запросов (dql)
- •9.2.4. Средства управления транзакциями
- •9.2.5. Средства администрирования данных
- •9.2.6. Программный sql
- •9.3. Типы данных в sql
- •9.4. Агрегатные функции
- •10.3. Вложенные запросы
- •Лекция 11. Модель бинарных ассоциаций.
- •11.2. Бинарная ассоциация
- •11.2.1. Ненаправленная бинарная ассоциация
- •11.2.2. Направленная бинарная ассоциация
- •11.3. Исключающая ассоциация
- •Лекция 12. Системы управления базами данных.
- •12.1.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти
- •12.1.2. Управление буферами оперативной памяти
- •12.1.3. Управление транзакциями
- •12.1.4. Журнализация
- •12.1.5. Поддержка языков бд
- •12.2. Типовая организация современной субд
- •12.3. System r – пример субд
- •Лекция 13. Архитектура «Клиент-Сервер».
- •13.2. Клиенты и серверы локальных сетей
- •13.3. Системная архитектура "клиент-сервер"
- •13.4. Серверы баз данных
- •13.4.1. Принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями
- •13.4.2. Преимущества протоколов удаленного вызова процедур
- •13.4.3. Типичное разделение функций между клиентами и серверами
- •13.4.4. Требования к аппаратным возможностям и базовому программному обеспечению клиентов и серверов
- •Лекция 14. Некоторые другие бд.
- •14.1.2. Манипулирование данными
- •14.1.3. Ограничения целостности
- •14.2. Распределённые бд
- •14.2.1. Разновидности распределённых систем
- •14.2.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных
- •14.3. Системы баз данных, основанные на правилах
- •14.3.1. Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных
- •14.3.2. Активные базы данных
- •15.1. Связь объектно-ориентированных субд с общими понятиями объектно-ориентированного подхода
- •15.2. Объектно-ориентированные модели данных
- •15.3. Пример ообд - субд о2
- •Лекция 16. Объектно-ориентированные субд. Часть 2.
- •16.1.2. Языки программирования ообд как объектно-ориентированные языки с поддержкой стабильных (persistent) объектов
- •16.1.3. Примеры языков программирования ообд
- •16.2. Языки запросов объектно-ориентированных баз данных
- •16.2.1. Явная навигация как следствие преодоления потери соответствия
- •16.2.2. Ненавигационные языки запросов
- •Лекция 17. Транзакции и целостность бд.
- •17.1. Понятие транзакции.
- •17.2. Ограничения целостности.
- •17.3. Классификация ограничений целостности.
- •17.3.1. Классификация ограничений целостности по способам реализации
- •17.3.2. Классификация ограничений целостности по времени проверки.
- •17.3.3. Классификация ограничений целостности по области действия.
- •17.3.3.1. Ограничения домена.
- •17.3.3.2. Ограничения атрибута.
- •17.3.3.3. Ограничения кортежа.
- •17.3.3.4. Ограничения отношения.
- •17.3.3.5. Ограничения базы данных.
- •17.4. Реализация декларативных ограничений целостности средствами sql.
- •17.4.1. Общие принципы реализации ограничений средствами sql.
- •17.4.3. Примеры ограничений.
5.3. Выводы.
Реляционная модель данных состоит из трех частей:
Структурной части.
Целостной части.
Манипуляционной части.
Структурная часть.
В классической реляционной модели используются только простые (атомарные) типы данных. Простые типы данных не обладают внутренней структурой.
Домены- это типы данных, имеющие некоторый смысл (семантику). Домены ограничивают сравнения - некорректно, хотя и возможно, сравнивать значения из различных доменов.
Отношение состоит из двух частей - заголовка отношения и тела отношения. Заголовок отношения - это аналог заголовка таблицы. Заголовок отношения состоит из атрибутов. Количество атрибутов называется степенью отношения. Тело отношения - это аналог тела таблицы. Тело отношения состоит из кортежей. Кортеж отношения является аналогом строки таблицы. Количество кортежей отношения называется мощностью отношения.
Отношение обладает следующими свойствами:
В отношении нет одинаковых кортежей.
Кортежи не упорядочены (сверху вниз).
Атрибуты не упорядочены (слева направо).
Все значения атрибутов атомарны.
Реляционной базой данныхназывается набор отношений.
Схемой реляционной базыданных называется набор заголовков отношений, входящих в базу данных.
Отношение находится в Первой Нормальной Форме (1НФ), если оно содержит только скалярные (атомарные) значения.
Целостная часть.
Требования целостности:
- Требование целостности сущностей.
- Требование целостности по ссылкам.
Манипуляционная часть.
Механизмы манипулирования реляционными данными:
- Реляционная алгебра.
- Реляционное исчисление.
Лекция 6. Реляционная алгебра. Часть 1.
Обзор реляционной алгебры.
Теоретико-множественные операторы.
6.1. Обзор реляционной алгебры
Замкнутость реляционной алгебры
Реляционная алгебра представляет собой набор операторов, использующих отношения в качестве аргументов, и возвращающие отношения в качестве результата. Таким образом, реляционный оператор выглядит как функция с отношениями в качестве аргументов:
Реляционная алгебра является замкнутой, т.к. в качестве аргументов в реляционные операторы можно подставлять другие реляционные операторы, подходящие по типу:
Таким образом, в реляционных выражениях можно использовать вложенные выражения сколь угодно сложной структуры.
Каждое отношение обязано иметь уникальное имя в пределах базы данных. Имя отношения, полученного в результате выполнения реляционной операции, определяется в левой части равенства. Однако можно не требовать наличия имен от отношений, полученных в результате реляционных выражений, если эти отношения подставляются в качестве аргументов в другие реляционные выражения. Такие отношения будем называть неименованными отношениями. Неименованные отношения реально не существуют в базе данных, а только определяются в момент вычисления значения реляционного оператора. Традиционно, вслед за Коддом, определяют восемь реляционных операторов, объединенных в две группы.
Теоретико-множественные операторы:
Объединение.
Пересечение.
Вычитание.
Декартово произведение.
Специальные реляционные операторы:
Выборка.
Проекция.
Соединение.
Деление.
Не все они являются независимыми, т.е. некоторые из этих операторов могут быть выражены через другие реляционные операторы.
Отношения, совместимые по типу
Некоторые реляционные операторы (например, объединение) требуют, чтобы отношения имели одинаковые заголовки. Действительно, отношения состоят из заголовка и тела. Операция объединения двух отношений есть просто объединение двух множеств кортежей, взятых из тел соответствующих отношений. Но будет ли результат отношением? Во-первых, если исходные отношения имеют разное количество атрибутов, то, очевидно, что множество, являющееся объединением таких разнотипных кортежей нельзя представить в виде отношения. Во-вторых, пусть даже отношения имеют одинаковое количество атрибутов, но атрибуты имеют различные наименования. Как тогда определить заголовок отношения, полученного в результате объединения множеств кортежей? В-третьих, пусть отношения имеют одинаковое количество атрибутов, атрибуты имеют одинаковые наименования, но определенны на различных доменах. Тогда снова объединение кортежей не будет образовывать отношение.
Определение 1. Будем называть отношения совместимыми по типу, если они имеют идентичные заголовки, а именно:
Отношения имеют одно и то же множество имен атрибутов, т.е. для любого атрибута в одном отношении найдется атрибут с таким же наименованием в другом отношении.
Атрибуты с одинаковыми именами определены на одних и тех же доменах.
Некоторые отношения не являются совместимыми по типу, но становятся таковыми после некоторого переименования атрибутов. Для того чтобы такие отношения можно было использовать в реляционных операторах, вводится вспомогательный оператор переименования атрибутов.
Оператор переименования атрибутов
Оператор переименования атрибутов имеет следующий синтаксис:
где
- отношение,
- исходные имена атрибутов,
- новые имена атрибутов.
В результате применения оператора переименования атрибутов получаем новое отношение, с измененными именами атрибутов.
Пример 1.
Следующий оператор возвращает неименованное отношение, в котором атрибут переименован в: