Раздел 2. Архитектура систем баз данных

Трехуровневая архитектура систем баз данных ANSI/SPARC. Внешняя, концептуальная и внутренняя модели данных. Алгоритм реализации запроса пользователя. Администратор базы данных. Словарь-справочник данных. Интерфейс пользователя.

Распределенные базы данных. Архитектура клиент – сервер. Реляционные и другие системы.

Раздел 3. Данные и модели данных

Введение, проблемы моделирования данных, цель моделирования. Семантика данных. Моделирование данных, сильно и слабо типизированные модели данных.

Определение модели данных, схема базы данных, допустимые структуры, допустимые ограничения, допустимые операции. Системы управления данными.

Раздел 4. Системы управления базами данных (СУБД)

Определение СУБД. Характеристики СУБД. Инструментальные средства СУБД. Классификация моделей данных и СУБД.

Язык определения данных и язык манипулирования данных. Объектно-ориентированные СУБД и базы данных. Средства разработки приложений.

Раздел 5. Реляционная модель данных (РМД)

Определение реляционной модели данных. Достоинства и недостатки РМД. 13 правил Кодда для реляционной модели. Расширенная реляционная модель данных. Перспективы развития РМД.

Раздел 6. Реляционные структуры данных

Реляционные объекты данных, множества и атрибуты. Отношения и домены. Свойства отношений, виды отношений. Предикат отношения. Определение отношений и доменов в СУБД. Различия между отношениями и таблицами. Способы представления отношений. Атрибуты, типы атрибутов и свойства атрибутов.

Раздел 7. Ограничения целостности

Что такое ограничения целостности. Классификация ограничений, общие и частные ограничения.

Ограничения целостности реляционных данных. Потенциальные ключи, первичный и альтернативный ключи. Целостность по существованию.

Null – значения и проблема отсутствующих данных. Альтернативные пути решения проблемы отсутствующих данных.

Внешние ключи и ссылочная целостность.

Способы и инструменты для реализации ограничений целостности в СУБД: реализация первичного ключа, альтернативного ключа, внешнего ключа, частных ограничений целостности.

Раздел 8. Операции реляционных баз данных

Классификация операций в моделях данных, навигационные операции, спецификационные операции, процедуры баз данных. Реляционная алгебра Кодда. Замкнутость и полнота реляционной алгебры. Минимальная реляционная алгебра. Реляционное исчисление кортежей и реляционное исчисление доменов.

Операции селекция, проекция, декартово произведение, пересечение, разность, объединение, соединение, деление. Расширение реляционной алгебры, операции переименование, расширение, подведение итогов, присваивание. Реляционные выражения. Операции обновления базы данных: добавление, удаление, изменение.

Языки манипулирования данными высокого уровня SQL и QBE. Конструирование запросов на языке реляционной алгебры и языках высокого уровня SQL и QBE.

Лабораторный практикум

№	№ раздела	Наименование лабораторных работ	Количество часов
		Моделирование предметной области
		Управляющий центр СУБД
		Конструирование таблиц
		Типы и свойства атрибутов
		Конструирование запросов на языке QBE
		Конструирование запросов на языке SQL
		Конструирование форм и отчетов
		Макросы и их разработка

 

Методические указания к контрольной работе

Содержание контрольной работы

 

Выполнить задание, выданное преподавателем, предварительно изучив теоретический материал. Задание состоит в следующем:

Ø разработать схему реляционной базы данных (не менее трех таблиц);

Ø реализовать базу данных в среде реляционной СУБД Access (возможно использование другой СУБД, поддерживающей реляционную модель данных);

Ø заполнить базу данных реальными данными (10–15 записей в каждой таблице);

Ø сконструировать запросы к базе данных различных типов и разной степени сложности (не менее 10 запросов). Обязательными для конструирования являются следующие типы запросов:

· запрос на выборку (SELECT);

· запрос на создание таблицы (SELECT … INTO);

· запрос на добавление одной записи (INSERT … VALUES);

· запрос на добавление множества записей (INSERT … SELECT);

· запрос на удаление (DELETE);

· запрос на изменение (UPDATE);

· перекрестный запрос (TRANSFORM);

· запрос с группированием (… GROUP BY);

· запрос с вычислениями по горизонтали и по вертикали;

· запрос с подзапросом (SELECT … WHERE … (SELECT …));

· запрос с параметрами (PARAMETERS).

Примечание: отдельные типы запросов могут быть реализованы в рамках одного запроса, например параметрическим может быть любой из вышеперечисленных запросов, аналогично любой тип запроса может содержать в себе такие операции, как группирование, упорядочивание, вычисления по горизонтали (расширение), вычисления по вертикали (подведение итогов), подзапрос.

Контрольная работа должна содержать:

Ø титульный лист;

Ø формулировку контрольного задания;

Ø схему базы данных;

Ø тексты запросов на русском языке;

Ø тексты запросов на языке реляционной алгебры;

Ø тексты запросов на языке SQL с подробными комментариями;

Ø результаты выполнения запросов;

Ø ответы на контрольные вопросы.

Контрольная работа выполняется в рукописном или машинописном виде.

Вопросы к контрольной работе

 

1. Основные этапы (поколения) развития систем баз данных и систем управления базами данных.

2. Как формулируется минимальное определение реляционной модели данных (РМД)?

3. Чем отличается таблица от отношения РМД?

4. Что такое модель данных?

5. Назначение и общая характеристика языка описания данных (ЯОД).

6. Схема данных и ее описание в СУБД Access.

7. Назначение и общая характеристика языка манипулирования данными (ЯМД).

8. Типы языков запросов к базе данных.

9. Что такое ограничения целостности данных?

10. В чем выражается замкнутость реляционной алгебры Кодда?

11. Какие операции включает в себя минимальная алгебра Кодда?

12. Какие реляционные операции реализованы в языке SQL?

13. В чем выражается сходство и различие между реляционной алгеброй и реляционным исчислением?