Физическая организация сетевых структур данных.

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического.

Сетевая БД состоит из набора экземпляров каждого типа записи и набора экземпляров каждого типа связи

Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.

Для представления сетевых структур используют различные методы, позволяющие реализовать сетевую структуру, а для сложных сетевых структур необходимо вводить для каждой записи переменный список указателей.

В случае, если количество указателей в записях ограничено, то реализуют только относительно несложные сетевые структуры. Указатели изымаются из записей в сетевых структурах, размещаются в отдельном файле-справочнике. Чем сложнее структура данных, тем более целесообразно применять справочник.

 

Простой пример сетевой схемы БД.

Команда SELECT языка запросов к БД SQL. Формат и назначение команды.

Оператор SELECT — один из наиболее важных и самых распространенных операторов SQL. Он позволяет производить выборки данных из таблиц и преобразовывать к нужному виду полученные результаты. Будучи очень мощным, он способен выполнять действия, эквивалентные операторам реляционной алгебры, причем в пределах единственной выполняемой команды. При его помощи можно реализовать сложные и громоздкие условия отбора данных из различных таблиц.

Оператор SELECT — средство, которое полностью абстрагировано от вопросов представления данных, что помогает сконцентрировать внимание на проблемах доступа к данным. Примеры его использования наглядно демонстрируют один из основополагающих принципов больших (промышленных) СУБД: средства хранения данных и доступа к ним отделены от средств представления данных. Операции над данными производятся в масштабе наборов данных, а не отдельных записей.

Оператор SELECT имеет следующий формат:

SELECT [ALL I DISTINCT ] {*|[имя_столбца

[AS новое_имя]] } [,... n]

FROM имя_таблицы [[AS] псевдоним] [,...n]

[WHERE <условие_поиска>]

[GROUP BY имя_столбца [,...n]].

[HAVING <критерии выбора групп>]

[ORDER BY имя_столбца [,...n]]

Оператор SELECT определяет поля (столбцы), которые будут входить в результат выполнения запроса. В списке они разделяются запятыми и приводятся в такой очередности, в какой должны быть представлены в результате запроса. Если используется имя поля, содержащее пробелы или разделители, его следует заключить в квадратные скобки. Символом * можно выбрать все поля, а вместо имени поля применить выражение из нескольких имен.

Если обрабатывается ряд таблиц, то (при наличии одноименных полей в разных таблицах) в списке полей используется полная спецификация поля, т.е. Имя_таблицы. Имя_поля.

Двухуровневая архитектура банка данных (БнД). Процесс прохождения пользовательского запроса в БнД с двухуровневой архитектурой.

СУБД функционирует в среде ЭВМ с мощными операционными системами (ОС), то часть задач по обработке данных возлагается на ОС. При проектировании СУБД не разрабатывают программы манипулирования данными на физическом уровне, а используют программы методов доступа ОС. Такой подход обеспечивает относительную независимость операций хранения и обработки данных от используемых технических средств, предоставляемых ОС. Поэтому вводится в рассмотрение модель представления хранимых данных (внутренняя модель базы данных). Архитектура базы данных тогда будет иметь следующий вид:

«Модель??Внутренняя модель??Физическая база данных»

Это так называемая двухуровневая архитектура базы данных (Рис. 1.).

Во внутренней модели БД может быть представлена в виде совокупности хранимых файлов, для которых известна структура хранимых записей, определены служебные поля, реализующие необходимые связи между записями, известны методы доступа СУБД к этим записям.

Двухуровневая архитектура базы данных обеспечивает физическую независимость хранимых данных от используемых технических средств, а именно возможно переносить хранимые данные с одного устройства хранения на другое с сохранением работоспособности приложений.

Для обеспечения же логической независимости прикладных программ от данных была предложена трёхуровневая модель системы управления базой данных.

Процесс прохождения пользовательского запроса в БнД

1. Пользователь посылает СУБД запрос на получение данных из БД.

2. Анализ прав пользователя и внешней модели данных, соответствующей данному

пользователю, подтверждает или запрещает доступ данного пользователя к запрошенным

данным.

3. В случае запрета на доступ к данным СУБД сообщает пользователю об этом (стрелка 12) и

прекращает дальнейший процесс обработки данных, в противном случае СУБД определяет

часть концептуальной модели, которая затрагивается запросом пользователя

4. СУБД получает информацию о запрошенной части концептуальной модели.

5. СУБД запрашивает информацию о местоположении данных на физическом уровне (файлы или физические адреса).

6. В СУБД возвращается информация о местоположении данных в терминах операционной системы.

7. СУБД просит операционную систему предоставить необходимые данные, используя средства операционной системы.

8. Операционная система осуществляет перекачку информации из устройств хранения и

пересылает ее в системный буфер.

9. Операционная система оповещает СУБД об окончании пересылки.

10. СУБД выбирает из доставленной информации, находящейся в системном буфере, только то, что нужно пользователю, и пересылает эти данные в рабочую область пользователя.

Упорядоченное дерево, степень которого не больше 2 называется бинарным деревом. Бинарное дерево особенно часто используется при поиске в оперативной

Определение: Бинарное дерево называют сбалансированным (balanced), если высота левого поддерева каждого узла отличается от высоты правого поддерева не более чем на 1.

При поиске данных во внешней памяти очень важной является проблема сокращения числа перемещений данных из внешней памяти в оперативную. Поэтому, в данном случае по сравнению с бинарными деревьями более выгодными окажутся сильно ветвящиеся деревья - т.к. их высота меньше, то при поиске потребуется меньше обращений к внешней памяти. Наибольшее применение в этом случае получили В-деревья (В - balanced)

55. База данных, определение, классификация БД, требования, предъявляемые к БД.

База данных – это совокупность связанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложении, данные организуются таким образом, чтобы они были свободны программ использующие эти данные для добавления новых или модификации существующих данных, а также для поиска данных в БД применяется общий управляемый доступ.

Под базой данных понимают сомодокументируемое собрание интегрированных данных.

Требования:

1) гибкость структуры;

2) надежность;

3) доступность данных;

5) масштабируемость;

Классификация БД:
1. По форме предоставления информации пользователю различают:

-видео и аудио системы, а также системы мультимедии

Эта классификация показывает в каком виде предоставляется информация конечному польователю. БД обрабатывающие символьную информацию подразделяются на:

-неструктурированные

-частично-структурированная

-структур. БД.

По типу хранимой информации БД делятся:

-док-ые;

-фактограф-ие;

-лексикографические.

56. Транзитивная зависимость атрибутов реляционных отношений. Третья нормальная форма. Привести пример приведения отношения к 3НФ.

Понятие 3НФ основывается на понятии транзитивной зависимости атрибутов одного отношения. Пусть имеется R(A*, В, С). Атрибут В функционально зависит от A*.

A*>B

B>C Тогда говорят, что атрибут С транзитивным образом зависит от ключа отношения А.

Например, студент (номер_студента*, ФИО, дата_рождения, курс, группа, староста)

Студент

*Номер_студента >Фио>Дата_рождения>Курс>

Группа>Староста;

След-но для отношения R характерны аномальные модификации:

1)избыточность данных

2)потенциальная противоречивость или или аномалия обновления.

Для того, чтобы избежать эти аномалии надо:

Студент:

*Номер_студента >Фио>Дата_рождения>Курс>

Группа;

Группа;

*группа>староста;

Определение. Отношение будет находиться в 3 НФ если оно находиться в 2НФ и каждый неключевой атрибут не транзитивно зависит от первичного ключа отношения.

57.Установить тип функциональной связи между сущностями:

номер_паспорта-фамилия 1:1

отец-сын 1:М

улица-город М:М

личность-дата_рождения 1:1

вид_товара-цена М:М

фамилия-имя М:М

фамилия-курс М:1

факультет-специальность 1:М

брат-сестраМ:М

президент-правительство 1:1

научное_открытие-первооткрыватель1:1

студент-ном_зачетной_книжки1:1

авиарейс-первый_пилотМ:1