Презентация "Базы данных. Информационные системы"
Подписи к слайдам:
БАЗЫ ДАННЫХ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
- © К.Ю. Поляков, 2007-2008
- Информационные системы
- Базы данных (БД)
- Реляционные БД
- © К.Ю. Поляков, 2007-2008
- Тема 1. Информационные системы
- <number>
- Определения
- База данных (БД) – это хранилище данных о некоторой предметной области, организованное в виде специальной структуры.
- Важно:
- данные о некоторой области (не обо всем)
- упорядоченные
- Система управления базой данных (СУБД) – это программное обеспечение для работы с БД.
- Функции:
- поиск информации в БД
- выполнение несложных расчетов
- вывод отчетов на печать
- редактирование БД
- Информационная система = БД + СУБД!
- !
- <number>
- Типы информационных систем
- локальные ИС БД и СУБД находятся на одном компьютере.
- файл-серверные БД находится на сервере сети (файловом сервере), а СУБД на компьютере пользователя.
- клиент-серверные БД и основная СУБД находятся на сервере, СУБД на рабочей станции посылает запрос и выводит на экран результат.
- <number>
- Локальные ИС
- БД
- СУБД
- автономность (независимость)
- с БД работает только один человек
- сложно обновлять при большом количестве пользователей
- практически невозможно «стыковать» изменения, вносимые несколькими пользователями
- <number>
- Файл-серверные ИС
- БД
- СУБД
- СУБД
- СУБД
- СУБД
- несколько человек работают с одной базой
- основную работу выполняют рабочие станции (РС), они должны быть мощными
- для поиска строки на РС копируется вся БД – нагрузка на сеть
- слабая защита от взлома (только на РС)
- проблемы при одновременном изменении с разных РС
- <number>
- Клиент-серверные ИС
- БД
- СУБД-клиент
- СУБД-клиент
- СУБД-клиент
- основную работу выполняет сервер
- проще модернизация (только сервер)
- по сети идут только нужные данные
- защита на сервере (сложнее взломать)
- разделение доступа (очередь заданий)
- запрос
- на SQL
- ответ
- СУБД-сервер:
- MS SQL Server
- Oracle
- MySQL
- SQL (Structured Query Language) – язык структурных запросов
- сложность настройки
- высокая стоимость ПО (тысячи $)
- © К.Ю. Поляков, 2007-2008
- Тема 2. Базы данных
- <number>
- Типы баз данных
- табличные БД данные в виде одной таблицы
- сетевые БД набор узлов, в котором каждый может быть связан с каждым.
- иерархические БД в виде многоуровневой структуры
- реляционные БД (99,9%) набор взаимосвязанных таблиц
- <number>
- Табличные БД
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Модель – картотека
- Примеры:
- записная книжка
- каталог в библиотеке
- Петров Вася Суворовский пр., д. 32, кв. 11
- 275-75-75
- записи
- самая простая структура
- все другие типы БД используют таблицы
- во многих случаях – дублирование данных:
- поля
|
|
|
|
|
|
- <number>
- Табличные БД
- Количество полей определяется разработчиком и не может изменяться пользователем.
- Любое поле должно иметь уникальное имя.
- Поля могут иметь различный тип:
- строка символов (длиной до 255 символов)
- вещественное число (с дробной частью)
- целое число
- денежная сумма
- дата, время, дата и время
- логическое поле (истина или ложь, да или нет)
- многострочный текст (МЕМО)
- рисунок, звук или другой объект (объект OLE)
- Поля могут быть обязательными для заполнения или нет.
- Таблица может содержать сколько угодно записей (это количество ограничено только объемом диска); записи можно добавлять, удалять, редактировать, сортировать, искать.
- <number>
- Ключевое поле (ключ таблицы)
- Ключевое поле (ключ) – это поле (или комбинация полей), которое однозначно определяет запись.
- В таблице не может быть двух записей с одинаковым значением ключа.
- Могут ли эти данные быть ключом?
- фамилия
- имя
- номер паспорта
- номер дома
- регистрационный номер автомобиля
- город проживания
- дата выполнения работы
- марка стиральной машины
- ?
- <number>
- Сетевые БД
- Сетевая БД – это набор узлов, в которых каждый может быть связан с каждым (схема дорог).
- Б
- Г
- А
- В
- лучше всего отражает структуру некоторых задач (сетевое планирование в экономике)
- сложно хранить информацию о всех связях
- запутанность структуры
- Можно хранить в виде таблицы, но с дублированием данных!
- !
- Старые Васюки
- Новые Васюки
- Средние Васюки
- Васюки
- <number>
- Иерархические БД
- Иерархическая БД – это набор данных в виде многоуровневой структуры (дерева).
- Мои документы
- Мой компьютер
- Сетевое окружение
- Мои рисунки
- Моя музыка
- Мои видеозаписи
- С:
- A:
- D:
- Учебники
- Задания
- Рабочий стол
- Рисунки
- <number>
- Иерархические БД
- Прайс-лист:
- Продавец (уровень 1)
- Товар (уровень 2)
- Модель (уровень 4)
- Цена (уровень 5)
- Изготовитель (уровень 3)
- $306
- $312
- S93
- X93B
- Sony
- Phillips
- Samsung
- Мониторы
- Принтеры
- Кей
- <number>
- Иерархические БД
- Приведение к табличной форме:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- дублирование данных
- при изменении адреса фирмы надо менять его во всех строках
- нет защиты от ошибок ввода оператора (Кей – Key), лучше было бы выбирать из списка
- © К.Ю. Поляков, 2007-2008
- Тема 3. Реляционные базы данных
- <number>
- Реляционные БД
- 1970-е гг. Э. Кодд, англ. relation – отношение.
- Реляционная база данных – это набор простых таблиц, между которыми установлены связи (отношения) с помощью числовых кодов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- <number>
- Реляционные БД
- нет дублирования информации;
- при изменении адреса фирмы достаточно изменить его только в таблице Продавцы;
- защита от неправильного ввода: можно выбрать только фирму, которая есть в таблице Продавцы;
- механизм транзакций: любые изменения вносятся в базу только тогда, когда они полностью завершены.
- сложность структуры (не более 40-50 таблиц);
- при поиске надо обращаться к нескольким таблицам;
- нужно поддерживать целостность: при удалении фирмы-продавца надо удалять все связанные записи (автоматически, каскадное удаление).
- <number>
- Связи между таблицами
- Один к одному («1-1») – одной записи в первой таблице соответствует ровно одна запись во второй. Применение: выделение часто используемых данных.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1
- 1
- Один ко многим («1- ») – одной записи в первой таблице соответствует сколько угодно записей во второй.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1
-
- товары
- прайс-лист
- <number>
- Связи между таблицами
- Многие ко многим (« - ») – одной записи в первой таблице соответствует сколько угодно записей во второй, и наоборот.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Реализация – через третью таблицу и две связи «1-».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- расписание
- учителя
- предметы
-
-
-
-
- 1
- 1
- <number>
- Нормализация базы данных
- Нормализация – это разработка такой структуры БД, в которой нет избыточных данных и связей.
- Любое поле должно быть неделимым.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Не должно быть полей, которые обозначают различные виды одного и того же, например, товаров.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
- 1
- <number>
- Нормализация базы данных
- Любое поле должно зависеть только от ключа (ключ – это поле или комбинация полей, однозначно определяющая запись).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Не должно быть полей, которые могут быть найдены с помощью остальных.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- товары
- зависит не только от названия товара!
- прайс-лист
- <number>
- Поиск в базах данных
- Линейный поиск – это перебор всех записей до тех пор, пока не будет найдена нужная.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Иванов?
- 1024 сравнения!
- данные не надо предварительно готовить
- низкая скорость поиска
- <number>
- Двоичный поиск
- Разделить область поиска на две равные части.
- Определить, в какой половине находится нужный объект.
- Перейти к шагу 1 для этой половины.
- Повторять шаги 1-3 пока объект не будет «пойман».
- <number>
- Поиск в базах данных
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Двоичный поиск в БД – требует предварительной сортировки.
- Иванов?
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Сколько сравнений?
- ?
- записи надо отсортировать по нужному полю
- можно использовать только для одного поля.
- быстрый поиск
- 11 сравнений!
- <number>
- Поиск по индексам
- Индекс – это вспомогательная таблица, которая предназначена для быстрого поиска в основной таблице по выбранному столбцу.
- Таблица
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Индексы:
- по дате
|
|
|
|
|
|
|
|
- по товару
- по количеству
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- <number>
- Поиск по индексам
- Алгоритм:
- двоичный поиск по индексу – найти номера нужных записей;
- выбрать эти записи по номерам из основной таблицы.
- индексы занимают место на диске;
- при изменении таблицы надо перестраивать все индексы (в СУБД – автоматически).
- двоичный поиск по всем столбцам, для которых построены индексы
- <number>
- Конец фильма
Информатика - еще материалы к урокам:
- Презентация "Списки в MS Excel. Простейшие базы данных"
- Презентация "Технологія створення та редагування таблиць в СУБД Ms Access"
- Презентация "Современные методы проектирования информационных систем"
- Контрольная работа "Информация. Информационные процессы" 10 класс
- Контрольный тест "Информационные процессы в системах" 10 класс
- Конспект урока "Иерархические и сетевые базы данных" 11 класс
