9

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

О.М. М‘якшило, Л.Г. Загоровська, Самсонов В.В.

ОРГАНІЗАЦІЯ БАЗ ДАНИХ

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ. МОДЕЛЮВАННЯ. РЕАЛІЗАЦІЯ

Київ НУХТ 2011

О.М. М’якшило, Л.Г. Загоровська, В.В. Самсонов

Організація баз даних. Теоретичні основи. Моделювання. Реалізація. Навчальний посібник для студ. спеціальностей напряму «Комп‘ютерні науки» – К.: НУХТ, 2011 – 287 с.

Рецензенти: проф.Кондращенко В.Я. доктор технічних наук, проф..,

Савченко Ю.Г. доктор технічних наук, проф..

АНОТАЦІЯ

Пропонований посібник розраховано на студентів напряму навчання “Комп‘ютерні науки” харчових вузів, розробників інформаційних систем для підприємств харчової та інших галузей. Метою створення цього посібника є:

• визначення місця баз даних в сучасних інформаційних технологіях та системах;

• формування у студентів знань з історії розвитку БД;

• набуття знань та практичних навиків з об‘єктно-орієнтованої декомпозиції предметної області та створення концептуальної схеми БД;

• набуття знань з основ реляційної алгебри стосовно задач створення та функціонування БД;

• набуття знань з методів забезпечення цілістності даних;

• вивчення фізичних структур даних;

• вивчення методів вибірки та маніпулювання даними за допомогою засобів мови SQL;

• знайомство з сучасними засобами моделювання даних;

• знайомство з сучасними індустріальними СКБД і т.д.

к.т.н. , доцент М‘якшило О.М.

© О.М. М‘якшило,

Загоровська, Самсонов 2011

© НУХТ, 2011

З М І С Т

Стр.

ВСТУП 10

Глава 1. Основи теорії баз даних 14

1. Місце та роль баз даних та баз знань в інформаційних системах 14

1.1 Історія розвитку інформаційних технологій 14

1.2. Етапи розвитку баз даних 16

1.3 Архітектура БД 18

1.4. Класифікація баз даних 19

1.5. Бази даних з розподіленим доступом 20

1.6. Локальні бази даних 21

Питання до теми 23

2. Моделювання даних. Три видатні моделі даних 27

2.1. Поняття про моделі даних 27

2.2. Реляційна модель даних 27

2.2.1 Теоретичні основи реляційної БД. 27

2.2.2 Теоретико-множинні операції реляційної алгебри 35

2.2.3 Спеціальні операції реляційної алгебри 38

2.3 Мережева модель даних 44

2.4 Ієрархічна модель даних 46

2.5 Вибір моделі представлення даних у базі даних 48

Питання до теми 49

3. Етапи проектування бази даних 50

3.1. Об‘єктно-орієнтована декомпозиція предметної області 50

3.2. Проектування інфологічної моделі предметної області 53

3.3. Створення концептуальної схеми бази даних 55

3.4. Створення атрибутивної моделі бази даних 56

Послідовність створення бази даних 60

Питання до теми 61

4. Нормалізація даних 63

4.1.Основні засади нормалізації даних 63

4.2. Перша нормальна форма 64

З прикладу видно, що атрибути надбавки та дисципліни не атомарні, тобто присутнє порушення першої нормальної форми. Слід створити нові таблиці НАДБАВКА та ДИСЦИПЛІНА і зв‘язати їх з таблицею ВИКЛАДАЧ за допомогою зовнішніх ключів. Таким чином таблиця буде приведена до першої нормальної форми. 65

4.3. Друга нормальна форма 65

4.4. Третя нормальна форма 66

4.5. Четверта нормальна форма 68

Питання до теми 73

5. Фізичні моделі баз даних 74

5.1. Файлові структури збереження даних 74

5.2. Організація файлів прямого та послідовного доступу 74

5.3. Індексні файли 76

5.3.1 Файли з щільним індексом 76

5.3.2 Файли з нещільним індексом (індексно-послідовні файли) 79

5.3.3. Індексні файли у вигляді В - дерев 81

5.3.4. Інвертовані списки 82

5.3.5.Хешовані файли 84

Рис. 5.5. Таблиця з хешованим індексом та показниками ділянок 88

5.3.6. Кластерізований індекс 89

5.4. Безфайлові моделі фізичної організації даних 89

Питання до теми 93

Глава 2. Мова формування запитів sql 94

1. Історія розвитку SQL 94

2. Структура мови SQL 95

3. Типи даних у мові SQL 99

4. Мова запитів Data Query Language 101

4.1. Оператор вибору SELECT 101

4.2. Предикати оператора SELECT 104

4.3. Сукупні функції SQL 105

4.4. Приклади використання оператора SELECT 106

4.5. Внутрішнє та зовнішнє об‘єднання таблиць 110

4.6. Вкладені запити 114

5. Оператори маніпулювання даними 119

Питання до теми 123

6. Вбудований sql 123

6.1. SQL та клієнтські додатки 123

6.2.Особливості вбудованого SQL 126

6.3. Оператори пов'язані з багаторядковими запитами 128

Оператор визначения курсора 128

Оператор відкриття курсора 130

Оператор читання чергового рядка курсора 131

Оператор закриття курсора 132

Видалення та оновлення даних з використанням курсора 133

6. 4. Збережувані процедури 136