Базы данных: конспект лекций

Жанр: Базы данных

Автор

Страниц

100

Год

2007

Изысканный конспект лекций отвечает всем требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования РФ и представляет собой неоценимый помощник для студентов, изучающих специальную дисциплину «Базы данных» в вузах. Превосходное и ясное изложение материала, тщательно продуманный отбор ключевых тем позволяют эффективно и качественно подготовиться к семинарам, зачетам и экзаменам по данному предмету. Дополнительно содержит полезные практические рекомендации, советы и примеры, разработанные на основе личного опыта преподавателя. При помощи этого уникального конспекта вы сможете погрузиться в захватывающий мир баз данных, освоить основы и повысить свою успеваемость в этой жизненно важной области знаний.

Читать бесплатно онлайн Базы данных: конспект лекций - Коллектив авторов

Лекция № 1. Введение

1. Системы управления базами данных

Системы управления базами данных (СУБД) – это специализированные программные продукты, позволяющие:

1) постоянно хранить сколь угодно большие (но не бесконечные) объемы данных;

2) извлекать и изменять эти хранящиеся данные в том или ином аспекте, используя при этом так называемые запросы;

3) создавать новые базы данных, т. е. описывать логические структуры данных и задавать их структуру, т. е. предоставляют интерфейс программирования;

4) обращаться к хранящимся данным со стороны нескольких пользователей одновременно (т. е. предоставляют доступ к механизму управления транзакциями).

Соответственно, базы данных – это наборы данных, находящиеся под контролем систем управления.

Сейчас системы управления базами данных являются наиболее сложными программными продуктами на рынке и составляют его основу. В дальнейшем предполагается вести разработки по сочетанию обычных систем управления базами данных с объектно-ориентированным программированием (ООП) и интернет-технологиями.

Изначально СУБД были основаны на иерархических и сетевых моделях данных, т. е. позволяли работать только с древовидными и графовыми структурами. В процессе развития в 1970 г. появились системы управления базами данных, предложенные Коддом (Codd), основанные на реляционной модели данных.

2. Реляционные базы данных

Термин «реляционный» произошел от английского слова «relation» – «отношение».

В самом общем математическом смысле (как можно помнить из классического курса алгебры множеств) отношение – это множество

R = {(x_>1, …, x_>n) | x_>1∈ A_>1,…,x_>n∈A_>n},

где A_>1, …, A_>n— множества, образующие декартово произведение. Таким образом, отношение R— это подмножество декартова произведения множеств: A_>1 × … × A_>n :

R ⊆ A_>1 × … × A_>n.

Например, рассмотрим бинарные отношения строгого порядка «больше» и «меньше» на множестве упорядоченных пар чисел A_>1 = A2 = {3, 4, 5}:

R_>> = {(3, 4), (4, 5), (3, 5)} ⊂A_>1 × A_>2;

R_>< = {(5, 4), (4, 3), (5, 3)} ⊂ A_>1 × A_>2.

Эти же отношения можно представить в виде таблиц.

Отношение «больше» R_>>:

Отношение «меньше» R_><:

Таким образом, мы видим, что в реляционных базах данных самые различные данные организовываются в виде отношений и могут быть представлены в форме таблиц.

Нужно заметить, что эти два рассмотренных нами отношения R_>> и R_>< не эквивалентны между собой, другими словами, таблицы, соответствующие этим отношениям, не равны друг другу.

Итак, формы представления данных в реляционных БД могут быть разными. В чем проявляется эта возможность различного представления в нашем случае? Отношения R_>> и R_>< – это множества, а множество – структура неупорядоченная, значит, в таблицах, соответствующих этим отношениям, строки можно менять между собой местами. Но в то же время элементы этих множеств – это упорядоченные наборы, в нашем случае – упорядоченные пары чисел 3, 4, 5, значит, столбцы менять местами нельзя. Таким образом, мы показали, что представление отношения (в математическом смысле) в виде таблицы с произвольным порядком строк и фиксированным числом столбцов является приемлемой, правильной формой представления отношений.

Но если рассматривать отношения R_>> и R_>< с точки зрения заложенной в них информации, то понятно, что они эквивалентны. Поэтому в реляционных базах данных понятие «отношение» имеет несколько другой смысл, нежели отношение в общей математике. А именно оно не связано с упорядоченностью по столбцам в табличной форме представления. Вместо этого вводятся так называемые схемы отношений «строка – заголовок столбцов», т. е. каждому столбцу дается заголовок, после чего их можно беспрепятственно менять местами.

Продолжить чтение

Вам может понравиться: