- •Содержание
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных. 9
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие. 14
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных. 24
- •Тема 4. Модели данных. 31
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования. 41
- •Тема 6. Жизненный цикл баз данных. 48
- •Тема 7. Модель предметной области 52
- •Тема 8. Этапы проектирования баз данных. 61
- •Тема 9. Нормализация. 67
- •Тема 10. Сохранение секретности информации и безопасность данных. 76
- •Тема 11. Типология баз данных. Основные платформы баз данных. 82
- •Тема 12. Тенденции развития современных баз данных. 89
- •Тема 1. Введение в базы данных. Автоматизированный банк данных.
- •Введение в базы данных
- •Управление - это процесс переработки информации состояния в информацию командную для достижения определенных целей.
- •Структура экономической информационной системы (эис)
- •Понятие банка данных, его роль в системе обработки экономической информации. Предметная область.
- •Форматированный вариант сообщения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Основные компоненты банка данных и их взаимодействие.
- •Основные компоненты банка данных.
- •Функциональное назначение компонентов аБнД.
- •База данных.
- •Функции субд
- •Транзакции
- •Словарь данных.
- •Персонал банка данных.
- •Организационно-методические, правовые, математические, информационные, программные, технические и лингвистические составляющие банка данных
- •Взаимодействие компонентов банка данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Классификация банков данных, баз данных и субд. Недостатки и преимущества банков данных. Этапы развития баз данных.
- •Классификация банков данных
- •Классификация баз данных
- •Классификация субд
- •Преимущества банков данных
- •Недостатки банков данных
- •Этапы развития бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Модели данных.
- •Модели данных
- •1.1. Объектные модели данных
- •1.2. Модели данных на основе записей
- •1.3. Физические модели данных
- •Структуры данных
- •Иерархическая модель данных
- •Недостатки иерархической модели данных:
- •Сетевые модели данных
- •Недостатки сетевой модели данных:
- •Реляционная модель данных
- •5.1. Основные понятия реляционной модели данных
- •Сравнение моделей данных
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Технология проектирования баз данных. Уровни проектирования.
- •Трехуровневая архитектураAnsi/sparc
- •Уровни проектирования бд
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1.1. Разновидности сущностей
- •1.2. Основные виды свойств
- •1.3. Классификация связей
- •1.4. Свойства связей
- •Er-диаграмма
- •Особенности отображения er-модели
- •Системный анализ
- •Формирование из объектов предметной области сущностей и их характеристик
- •Установка соответствия между сущностями и таблицами, характеристиками сущностей и столбцами таблиц
- •Получение реляционной схемы из er-диаграммы:
- •Определение первичных ключей
- •Определение правил целостности данных
- •Установка связей между объектами
- •Нормализация
- •Универсальное отношение
- •Функциональная и многозначная зависимости
- •Процесс нормализации
- •Приведение к первой нормальной форме
- •Приведение ко второй нормальной форме
- •Приведение к третьей нормальной форме
- •Нормальная форма Бойса – Кодда (нфбк)
- •Типы опасностей
- •Примеры возможных опасностей
- •Компьютерные средства контроля
- •Перечень прав доступа
- •Вопросы для самоконтроля
- •Серверные субд
- •Характерные черты современных серверных субд
- •Сервисы, предоставляемые серверными субд
- •Реализация для нескольких платформ.
- •Административные утилиты.
- •Резервное копирование данных.
- •Обслуживание репликаций.
- •Параллельная обработка данных в многопроцессорных системах.
- •Поддержка olap и создания хранилищ данных.
- •Распределенные запросы и транзакции.
- •Средства проектирования данных.
- •Поддержка собственных и «чужих» средств разработки и генераторов отчетов.
- •Поддержка доступа к данным с помощью Internet.
- •Недостатки реляционных субд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Постреляционная модель
- •Объектно-ориентированные бд
- •Технология «Хранилищ данных»
- •Интеграция с Internet-технологиями
- •Темпоральные бд
- •Дедуктивные бд
- •Многомерные бд
- •Вопросы для самоконтроля
- •Расскажите о перспективах развития баз данных.
- •Какие новые технологии, применяемые в теории баз данных, Вам известны?
Иерархическая модель данных
Дерево (рис. 4.1) представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. На самом верхнем уровне иерархии имеется только один узел – корень, являющийся входом в структуру. Каждый узел, кроме корня, связан с одним узлом на более высоком уровне, называемым исходным узлом для данного узла. Каждый элемент имеет только один исходный. Каждый элемент может быть связан с одним или несколькими элементами на более низком уровне, которые называются порожденными. Между исходным узлом и порожденными узлами имеется отношение «один – ко – многим». Связи между узлами называются дугами или ребрами. Между двумя узлами может быть только одна связь. Любая часть дерева, исходящая из одного узла (кроме корня), называется ветвью. Элементы, расположенные в конце ветви, т.е. не имеющие порожденных, называются листьями.
Иерархические БД используют древовидную структуру для работы с данными. Доступ к данным начинается с поиска по общим категориям и идет по пути дальнейшей детализации категорий, пока не будет получена необходимая информация.
рис. 4.1. Структура типа дерево.
Пример иерархической БД показан на рис. 4.2.
рис. 4.2. Пример иерархической БД.
Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие:
найти указанное дерево БД (например, отдел с заданным номером);
перейти от одного дерева к другому;
перейти от одной записи к другой внутри дерева (например, от отдела к первому сотруднику);
перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;
вставить новую запись в указанную позицию;
удалить текущую запись.
Система IMS (Information Management System) является самой первой коммерческой СУБД, она до сих пор остается основной иерархической СУБД, используемой на большинстве крупных мейнфреймах. Эта система появилась в качестве программного обеспечения для осуществления проекта полета корабля Apollo на Луну. Основная идея этой системы была построена на том, что малые компоненты объединяются вместе как части более крупных компонентов до тех пор, пока не будет собран воедино весь проект. Т.е. использовалась иерархическая структура.
Важной особенностью иерархической структуры является то, что в ней дочерние экземпляры не могут существовать без наличия родительских экземпляров.
Для доступа к отдельным данным в иерархической системе необходимо пройти последовательный перебор элементов, начиная с корневого узла. Для изменения каких-либо данных необходимо изменить всю ветвь или само дерево. Т.е. в иерархической модели преобладает не универсальность, а высокая степень зависимости от конкретных данных.
Подобный подход обладает как преимуществами, так и недостатками. Одним из преимуществ является то, что целостность на уровне ссылок обеспечивается автоматически, потому что узлы полностью зависят от других узлов.
Недостатки иерархической модели данных:
Иерархическая модель данных не дает адекватных средств для явного указания ограничений, накладываемых на данные.
Невозможность хранения узлов, которые не имеют родительских, т. е. подобная структура не позволяет достаточно просто моделировать характер экземпляров данных из реального мира.
Трудность моделирования связей типа «многие – ко – многим». Включение связей такого типа приводит к необходимости дублирования данных.
Иерархические СУБД используются до сих пор – в основном из-за уровня инвестиций, вложенных в уже существующие системы, стоимости работ по их замене.
На иерархической модели данных основано сравнительно ограниченное количество СУБД, в числе которых можно назвать зарубежные системы IMS, PC/Focus, Team-Up и data Edge, а также отечественные системы Ока, ИНЭС и МИРИС.