Сравнение реляционной алгебры и реляционного исчисления. Языки манипулирования данными: SQL и QBE.

Характеристики SQL:

1)Мощный компактный язык манипулирования реляционными данными с небольшим (менее 30) набором предложений (команд).

2)Предложения языка ориентированы на конечный результат обработки данных, а не на процедуру этой обработки. При выполнении команды SQL сам определяет, где находятся данные, какие индексы и наиболее эффективные последовательности операций следует использовать для их получения: не надо указывать эти детали в запросе к базе данных.

3)SQL может использоваться как:

• интерактивный (для выполнения запросов);

• встроенный (для построения прикладных программ).

4)Ориентированный на работу с таблицами SQL не имеет достаточных средств для создания сложных прикладных программ. Используется вместе с языками программирования высокого уровня, или включается в состав команд специально разработанного языка конкретной СУБД.

QBE (Query by example) — способ создания запросов к базе данных, с использованием образцов в виде текстовой строки, названия документа или списка документов. Система QBE преобразует пользовательский ввод в формальный запрос к базе данных, что позволяет пользователю делать сложные запросы без необходимости изучать более сложные языки запросов таких как SQL. Этот метод отбора данных впервые предложен компанией IBM в 1970 г.

Преимуществом поиска QBE является то, что для формирования запроса не требуется изучать язык запросов. Когда вы инициируете поиск, на экран выводится окно, в котором указаны все поля данных, встречающиеся в каждой записи данных; введите информацию, которая ограничивает поиск только указанными критериями: те поля, которые не будут заполнены, могут соответствовать чему угодно.

В современных СУБД широко используются табличные языки запросов. Наиболее распространенным среди них является язык QBE (Query-By-Example - запрос по примеру). Язык QBE предназначен для работы в интерактивном режиме и ориентирован на конечного пользователя. Язык QBE реализован во многих современных СУБД, например в dBase IV и более старших версиях этой системы, Paradox, Access и др. Конкретные реализации этого языка несколько отличаются друг от друга, но все они построены по единому принципу.

Суть подхода, воплощенного в языке QBE, заключается в следующем. В окне формирования запроса выделяются две зоны. В первой из них высвечивается «скелет» (образ, форма, структура) одной или нескольких таблиц, данные из которых будут участвовать в запросе. В качестве исходных для запроса могут указываться не только базовые таблицы, но и другие запросы.

Во второй зоне («скелете» запроса табличной формы) пользователь задает условия запроса. В этой зоне пользователь определяет, какие поля участвуют в формировании запроса, а также условия отбора и некоторые другие характеристики запроса. Например, если пользователю необходимо получить все записи с заданным значением конкретного атрибута, то в соответствующем столбце «скелета» указывается это значение.

Проектирование схемы базы данных с использованием нормализации

Нормализация – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных.

Нормализация данных — одно из самых важных понятий и концепций реляционной системы. Нормализованная система сводит к минимуму количество избыточных данных, при этом сохраняя их целостность. Нормализованной можно назвать базу данных, в которой все таблицы следуют правилам нормальных форм. Нормальная форма — набор правил, которые показывают, как надо организовать данные, что бы они были нормализованными (логично, да?). С момента основания реляционных систем появилось множество нормальных форм, но важно понимать, что следование каждой новой форме повышает нагрузку на систему (в чем вы скоро убедитесь). Поэтому, в более сложных системах всегда нужно уметь найти компромисс между степенью нормализации и производительности. В большинстве же случаев, вполне хватает следования первым трем нормальным формам, которые мы сейчас и рассмотрим.

 

19.Процедура нормализации. Нормальные формы. Плюсы и минусы нормализации.

Проектирование баз данных, как правило, играет одну из ключевых ролей в большинстве проектов. Грамотно спроектированная база позволяет без особых проблем вносить изменения, изменять структуру системы. Так как сейчас наиболее популярны реляционные БД, мы рассмотрим основы нормализации и проектирования применительно к реляционной модели. А конкретно, сегодня мы поговорим об очень важной составляющей процесса проектирования — о нормализации.

 

Нормализация данных — одно из самых важных понятий и концепций реляционной системы. Нормализованная система сводит к минимуму количество избыточных данных, при этом сохраняя их целостность. Нормализованной можно назвать базу данных, в которой все таблицы следуют правилам нормальных форм. Нормальная форма — набор правил, которые показывают, как надо организовать данные, что бы они были нормализованными (логично, да?). С момента основания реляционных систем появилось множество нормальных форм, но важно понимать, что следование каждой новой форме повышает нагрузку на систему (в чем вы скоро убедитесь). Поэтому, в более сложных системах всегда нужно уметь найти компромисс между степенью нормализации и производительности. В большинстве же случаев, вполне хватает следования первым трем нормальным формам, которые мы сейчас и рассмотрим.

Первая нормальная форма

Первая и главная нормальная форма требует от таблицы (а точнее, от ее проектировщика) следования следующим правилам:

Каждый столбец в строке должен быть атомарным, т.е. столбец может содержать одно и только одно значение для заданной строки.

Каждая строка в таблице обязана содержать одинаковое количество столбцов. Учитывая обязательную атомарность столбцов, следует, что все строки в таблице должны иметь одинаковое количество значений.

Все строки в таблице, в общем, должны быть уникальны. Значения в столбцах могут дублироваться, но строки, взятые целиком — не могут

Вторая нормальная форма

Два правила второй нормальной формы говорят о том, что:

Таблица обязана соответствовать первой нормальной форме.

Все столбцы, не входящие в полный первичный ключ, должны зависеть от полного первичного ключа.

Третья нормальная форма.

Третья норма данных расширяет две предыдущие, неся в себе два правила:

Таблица должна соответствовать второй нормальной форме.

Все столбцы, не входящие в полный первичный ключ, должны зависеть от него и не должны зависеть друг от друга.

 

 

Графики динамики.

Для изображения и внесения суждения о развитии явления во времени строятся диаграммы динамики. Используются: столбиковые, ленточные, квадратные, круговые, линейные, радиальные. Для построения линейных графиков применяют систему прямоугольных координат. По оси абсцисс откладывается время, а по оси ординат - размеры явлений или процессов. От этого зависит общий вид графика. Преувеличение масштаба по оси ординат по сравнению с масштабом на оси абсцисс дает резкие колебание. Масштабом равномерной шкалы будет длина отрезка, принятого за единицу. На одном графике не следует помещать более трех кривых, диаграмма теряет наглядность. Если нужно сравнить динамику двух показателей понадобится не одна, а две шкалы. Одну размещают справа, другую слева. Недостаток линейной диаграммы – шкала позволяет измерять только отраженные на диаграмме приросты или уменьшения.