Лекция 1

1. Понятия базы данных

Лекция №1

2. Основные понятия

База данных (БД) – это
совокупность определенным
образом взаимосвязанных
данных, хранящихся в памяти ЭВМ
для отображения структуры
объектов и их связей в изучаемой
предметной области.

3. Основные понятия

Система управления базами
данных (СУБД) представляет
собой комплекс программных
средств, предназначенных для
создания, ведения и организации
совместного доступа к базам
данных множества пользователей.

4. Назначение СУБД

обеспечить пользователя инструментом, позволяющим оперировать
данными в терминах, не связанных с особенностями их хранения в
ЭВМ;
обеспечить секретность и разграничение прав доступа к информации;
защита целостности и непротиворечивость данных. (Например,
контроль, что число проданных билетов не превышало числа мест в
самолете);
синхронизация доступа к информации при одновременном обращении
нескольких пользователей (проблема многопользовательского
доступа). Например, исключение возможности продажи двух билетов
на одно и тоже место в транспорте;
защита от отказов и восстановления состояния базы данных после
отказа. При этом под отказами подразумеваются отказы
оборудования, ошибки в работе программного обеспечения,
технические ошибки персонала и т.д.

5. Основные компоненты БД

В системе баз данных выделяют четыре
основных компонента:
данные;
аппаратное обеспечение;
программное обеспечение;
пользователи.

6. Основные компоненты БД: данные

Данные
Интегрированные
данные можно представить как объединение
нескольких, возможно перекрывающихся,
отдельных файлов данных. (пример: имеется файл,
содержащий данные о студентах – фамилию, имя,
отчество, дату рождения, адрес и т.д., а другой – о
спортивной секции. Необходимые данные о
студентах, посещающих секцию, можно получить
путем обращения к первому файлу)
Общие
отдельные области данных могут
использовать различные пользователи, т.е.
каждый из этих пользователей может
иметь доступ к одной и той же области
данных, даже одновременно. (пример: одни
и те же данные БД о студентах может
одновременно использовать студенческий
отдел кадров и деканат)

7. Основные компоненты БД: данные

Обычно данные, хранящиеся в БД,
называются постоянными (хотя они
недолго могут оставаться такими).
Постоянные
данные
Входные
Выходные
это информация, передаваемая системе
(обычно с терминала или рабочей станции).
Такая информация может стать причиной
изменения постоянных данных.
это сообщения и результаты,
выдаваемые системой (обычно на
печать или отображается на экране,
возможно, записывается на диски).

8. Основные компоненты БД: аппаратное обеспечение

накопители;
устройства ввода-вывода;
сетевое оборудование;
оперативная память
процессор.
В технической документации СУБД указывается
минимальная конфигурация технических
средств.

9. Основные компоненты БД: программное обеспечение

Программные средства БД представляют собой
сложный комплекс, обеспечивающий
взаимодействие всей частей информационной
системы в процессе ее существования.
СУБД;
утилиты;
средства разработки приложений
(программы конечного пользователя);
средства проектирования;
ОС;
генераторы счетов и др.

10. Основные компоненты БД: пользователи

11. По характеру использования БД:

Однопользовательские
(персональные) – в каждый
конкретный момент времени к ней
обращается только один пользователь;
Многопользовательские –
одновременно в БД могут обращаться
несколько человек с различных
компьютеров.

12. Сущность, атрибут, отношение

Модель БД описывает сущности (объекты), их
атрибуты (свойства) и отношения (связи) между
ними.
Сущность – это реальный или представляемый тип
объекта, информация о котором должна сохраняться и
быть доступна.
Примеры сущностей: ОТДЕЛЕНИЕ, ГРУППА,
СТУДЕНТ. Каждый экземпляр сущности (объект)
должен быть отличим от любого другого
экземпляра той же сущности.
Пример экземпляров сущности ОТДЕЛЕНИЕ: МО, ТО,
ООД, сущности СТУДЕНТ: Иванов А.П., Петрова Н.Н. и
т.п.

13. Сущность, атрибут, отношение

Сущности имеют свойства, которые называют
атрибутами.
Например, атрибуты:
сущности ОТДЕЛЕНИЕ:
название;
год создания;
сущности ГРУППА:
номер;
сущности СТУДЕНТ:
фамилия;
имя;
отчество;
номер студенческого билета;
номер паспорта;
год рождения;
месяц рождения;
день рождения.

14. Сущность, атрибут, отношение

Связь – это графически изображаемая
ассоциация, устанавливаемая между двумя
сущностями. Связь может существовать между
двумя разными сущностями или между
сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).
Возможны связи на основе отношений:
один-к-одному;
один-ко-многим;
многие-ко-многим.

15. Отношение «один-к-одному»

имеет место, когда одной записи в родительской
таблице соответствует одна запись в дочерней
таблице.

16. Отношение «один-ко-многим»

имеет место, когда одной записи родительской
таблицы может соответствовать несколько
записей в дочерней таблице.

17. Отношение «многие-ко-многим»

имеет место, когда:
а) записи в родительской таблице может соответствовать
больше одной записи в дочерней таблице;
б) записи в дочерней таблице может соответствовать
больше одной записи в родительской таблице.
Например, каждой студент изучает несколько дисциплин.
Каждая дисциплина изучается несколькими студентами.

18. Отношение «многие-ко-многим»

Многие СУБД (в частности Access) не
поддерживают связи «многие-ко-многим» на
уровне индексов и ссылочной целостности.
Считается, что всякую связь «многие-комногим» можно заменить на одну или более
связей «один-ко-многим».