Bazy danych – tworzenie baz





Praca nad bazą danych:

Proces tworzenia bazy danych:

- analiza wymagań dziedziny modelowej

- modelowanie koncepcyjne

- modelowanie logiczne

- modelowanie fizyczne

- implementacja modelu w ramach systemu baz danych

Praca nad bazą danych:

• projektowanie baz danych wraz z ich aktualizacją

• realizacja (implementacja) - wprowadzenie do komputera:

- schematów danych i zapisanie ich w dostępnym języku opisu schematów

- procedur wprowadzania, aktualizacji i usuwania danych

• procedur przeglądania i wyszukiwania danych

• procedur generowania sprawozdań, raportów i statystyk

- procedur wspomagania.

• administrowanie bazą danych

• wykorzystywanie baz danych.

Projekt

Cel dobrego projektu:

• obsługuje uprzednio zdeklarowane, jak również ad hoc tworzone metody czerpania danych

• zawiera efektywnie skonstruowane struktury tabel

• zapewnia efektywnie skonstruowane struktury tabel

• zapewnia integralność danych na poziomie pól, tabel i relacji

• odzwierciedla obsługiwaną strukturę

• umożliwia przyszłą rozbudowę.

Zalety dobrego projektu:

• łatwa obsługa

• proste modyfikowanie danych

• szybkie odczytywanie informacji

• szybka budowa aplikacji użytkowych.

Projektowanie

Metody projektowania baz danych:

• analiza wymagań

• modelowanie danych

• normalizacja.

Projektowanie

Przy relacyjnej bazie:

• formułowanie definicji celu i założeń wstępnych

• analiza istniejącej bazy danych

• tworzenie struktur danych

• definiowanie relacji

• wprowadzanie reguł integralności (konkretne ograniczenia związane z danymi - np. data opłaty późniejsza od daty zamówienia oraz z ich przechowywaniem i udostępnianiem)

• definiowanie perspektyw (w prezentowaniu danych)

• kontrola integralności danych.

Modelowanie danych
część procesu projektowania

• specyfikacja wymagań użytkowników

• określenie modelu systemowego

• konfiguracja sprzętu i oprogramowania

projektowanie bazy ~ 80% czasu tworzenia

implementacja bazy ~ 20% czasu tworzenia

Proces tworzenia bazy danych:

- analiza wymagań dziedziny modelowej

- modelowanie koncepcyjne

- modelowanie logiczne

- modelowanie fizyczne

- implementacja modelu w ramach systemu baz danych

Modelowanie

Modelowanie wiernego i pełnego opisu semantyki opisywanego wycinka świata rzeczywistego.

W systemach baz danych narzędziem opisu semantyki odwzorowywanego fragmentu świata rzeczywistego jest model danych.

Modele

Modele konceptualne - najbardziej zbliżone do naturalnego sposobu analizy modelowanej rzeczywistości, jej obiektów i zależności między nimi, wykonywanej przez projektanta bazy danych. Najczęściej stosowanym modelem konceptualnym jest model związków i encji (encja, z ang. entity-jednostka, element). W modelu tym podstawowymi pojęciami są encje, atrybuty i związki.

Modele implementacyjne – służą do reprezentacji określonych na poziomie modelowania konceptualnego encji, atrybutów i związków w konkretnym systemie bazy danych. Najczęściej obecnie stosowanym modelem implementacyjnym w komercyjnych systemach baz danych (Oracle, Ingres, Sybase, Progress, Isis i in.) jest model relacyjny.



Artur Gramacki, Podstawy baz danych

http://www.uz.zgora.pl/~jgramack/files/BazyDanych/podstawy_baz_danych.pdf

Konstrukcja modelu konceptualnego - analiza mini-świata

• Pierwszym etapem w cyklu projektowym jest wyróżnienie fragmentu rzeczywistości, który chcemy odwzorować w bazie danych. W wyniku dokładnej analizy tego fragmentu otrzymujemy jego model konceptualny reprezentowany przez tzw. diagramy związków i encji (Diagramy EER).

• Podstawowymi elementami tzw. modelu rozszerzonego (ang. EER - Extended Entity Relationship) są encja, atrybut i związek. Modelowanie w systemie komputerowym określonego wycinka rzeczywistości wymaga rozpoznania występujących w nim obiektów. Ogólnie można wyróżnić dwa rodzaje takich obiektów: materialne (człowiek, budynek, samochód), koncepcyjne (zamówienie, rachunek, stanowisko służbowe). Każdy z takich obiektów materialnych czy funkcjonalnych w modelu EER stanowi encję. Encje tego samego typu można grupować w zbiory encji. Każda z encji jest jednoznacznie określona za pomocą nazwy. Encje pochodzące z różnych zbiorów różnią się nazwami, a przede wszystkim własnościami. Do modelowania własności służą atrybuty.

Procedura konstrukcji modelu konceptualnego fragmentu rzeczywistości składa się zwykle z trzech kroków:

• Określenie wymagań dla systemu informatycznego z punktu widzenia zamawiającego.

• Zdefiniowanie informacji o obiektach i ich wzajemnych związkach. Rezultatem jest kompletny diagram związków i encji.

• Określenie hierarchii funkcji realizowanych w systemie informatycznym

Przekształcenie modelu konceptualnego w model implementacyjny

• Po opracowaniu zbioru diagramów następuje przekształcenie modelu konceptualnego w model implementacyjny - najczęściej jest to model relacyjny. Wynikiem tego przekształcenia są tzw. schematy relacji. Przekształcenie modelu konceptualnego w model implementacyjny generuje trzy typy relacji: relacje encji, relacje encji z zagnieżdżonym kluczem obcym i relacje związków zawierające klucze obce wszystkich encji należących do związku.

• Projektowanie logicznej struktury relacyjnej bazy danych polega na zdefiniowaniu schematu logicznego bazy danych, czyli na zdefiniowaniu schematów relacji tworzących tą bazę w taki sposób, aby posiadały one pożądane własności ułatwiające eksploatację bazy danych.

NORMALIZACJA

Celem normalizacji jest zapewnienie spójności bazy i usunięcie z niej informacji nadmiarowych. Normalizacja polega na dekompozycji relacji na “mniejsze” schematy relacji. Proces normalizacji musi posiadać następujące własności:

• żaden atrybut nie zostanie zagubiony w trakcie procesu normalizacji,

• dekompozycja relacji nie prowadzi do utraty informacji,

• wszystkie zależności funkcyjne są reprezentowane w pojedynczych schematach relacji.

DOBÓR STRUKTUR FIZYCZNYCH

Na etapie doboru struktur fizycznych podstawowe struktury danych modelu implementacyjnego są przekształcane do typowych struktur organizacji pamięci zewnętrznej (pliki, rekordy).

STROJENIE SYSTEMU

Strojenie systemu polega na zwiększeniu jego efektywności za pomocą mechanizmów dostępnych w systemie zarządzania bazą danych. Strojenie systemu jest zwykle realizowane przez administratorów bazy danych.

Podstawowym dla systemów baz danych pojęciem jest transakcja.

Jej charakterystyczne cechy określa się często skrótem ACID

A – Atomicity – niepodzielność – transakcja może być wykonana w całości, od początku do końca, albo wcale

C – Consistency – spójność – transakcja nie może naruszać więzów spójności bazy danych

I – Isolation – izolacja – każda transakcja musi przebiegać tak, jakby żadna inna transakcja nie była w tym samym czasie realizowana

D – Durability – trwałość – wynik przetwarzania kompletnie zakończonej transakcji nie może być w systemie utracony

Bazy relacyjne

Relacyjna baza danych (ang. RDB — Relational Database) — system zarządzania bazą danych umożliwiający tworzenie relacyjnych modeli danych: związki między danymi opierają się na wspólnym dla kilku plików polu kluczowym. Teoretyczny model tej bazy opracował w roku 1970 E. F. Codd. Przykładami takich baz są: Ingres, Oracle.

Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

http://portalwiedzy.onet.pl/136128,,,,relacyjna_baza_danych,haslo.html

Bazy relacyjne

Zdefiniowano pięć postaci normalnych bazy danych. Pierwsze trzy postacie normalne wprowadził F. Codd w swoim modelu relacyjnym danych. Ponieważ okazało się, że niekiedy nie wystarcza to do pełnej optymalizacji bazy, powstały dodatkowo postacie czwarta i piąta. Baza jest tym “lepsza” im jest w wyższej postaci normalnej. Relacyjną bazę danych wystarczy zwykle doprowadzić do trzeciej postaci normalnej. W modelu implementacyjnym relacja ma postać tabeli. W zależności od organizacji systemu zarządzania bazą danych wszystkie relacje (tabele) bazy wraz z danymi organizacyjnymi niezbędnymi do prawidłowego przetwarzania bazy przez system zarządzania bazą danych przechowuje się albo w jednym pliku w pamięci zewnętrznej, albo dla każdej tablicy przeznacza się odrębny plik w pamięci zewnętrznej.



http://www.ii.uj.edu.pl/~lachwa/bd_epi/



















Rysunki: Doc.dr inż. Tadeusz Jeleniewski

Projektowanie baz danych

http://sprocket.ict.pwr.wroc.pl/~jeleniew/USM-bazy





Artur Gramacki, Podstawy baz danych

http://www.uz.zgora.pl/~jgramack/files/BazyDanych/podstawy_baz_danych.pdf

Ludzie związani z bazami danych

Odbiorcy systemu

– sponsor

– użytkownicy

• zarządzający – punkt widzenia ogólny, strategiczny

• kierujący – punkt widzenia lokalny i/lub ogólny, zna funkcje systemu

• końcowy (operacyjny) – punkt widzenia lokalny, fizyczny

Kierownictwo projektu

– komitet sterujący – wysokie szczeble zarządzania

– kierownictwo zespołu projektowego

– kierownik projektu ze strony odbiorców

Analitycy

Projektanci

Programiści

Administrator bazy danych

Normalizacja bazy danych
http://portalwiedzy.onet.pl/135845,,,,normalizacja_bazy_danych,haslo.html

• Normalizacja bazy danych (ang. database normalization) — sześcioetapowy proces przekształcania reprezentacji bazy danych (nazywany również rozkładem odwracalnym), polegający na odnajdywaniu logicznych związków między elementami danych. W każdym etapie tego procesu strukturę danych dzieli się na coraz więcej tabel (operacja rzutu) z zachowaniem podstawowych związków między elementami danych.

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Wprowadzanie danych
http://portalwiedzy.onet.pl/134956,,,,wprowadzanie_danych,haslo.html

• Wprowadzanie danych (ang. data entry) — wprowadzanie danych do pamięci komputera, np. przy użyciu klawiatury, czytnika optycznego, kamery telewizyjnej.

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Przetwarzanie danych
http://portalwiedzy.onet.pl/136089,,,,przetwarzanie_danych,haslo.html

• Przetwarzanie danych (ang. data processing) — przekształcanie treści i postaci danych wejściowych (ang. input) metodą wykonywania systematycznych operacji w celu uzyskania wyników (ang. output) w postaci z góry określonej. Wyróżnia się przetwarzanie numeryczne (stosunkowo skomplikowane algorytmy i niewielkie ilości danych) oraz systemowe (stosunkowo proste algorytmy i duże ilości danych).

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Migracja danych
http://portalwiedzy.onet.pl/134265,,,,migracja_danych,haslo.html

• Migracja danych (ang. data migration) — automatyczna zmiana lokalizacji plików danych w systemie rozproszonym z uwidocznieniem tego procesu użytkownikowi.

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Wyszukiwanie danych
http://portalwiedzy.onet.pl/136518,,,,wyszukiwanie_danych,haslo.html

• Wyszukiwanie danych (ang. data retrevial) — proces wyszukiwania i pobierania danych z pliku bazy danych lub obszaru pamięci.

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Odtwarzanie bazy danych
http://portalwiedzy.onet.pl/135868,,,,odtwarzanie_bazy_danych,haslo.html

• Odtwarzanie bazy danych (ang. database reconstruction) — całokształt działań wykonywanych po awarii połączonej z utratą danych, mających na celu przywrócenie możliwie aktualnego stanu bazy danych.

• Hasło opracowano na podstawie "Słownika informatycznego" Wydawnictwa HELION. Autor: Piotr Adamczewski ISBN 83-7361-645-4. Rok wydania 2005.

Pliki pomocne przy tworzeniu bazy w programie ACCESS

http://lite.tcz.pl/~mujahideen/elektrycy.cba.pl/Access.pdf

(2005)

http://www.pu.kielce.pl/strony/Slawomir.Koczubiej/access_b1.pdf

http://www.pu.kielce.pl/strony/Slawomir.Koczubiej/access_b2.pdf

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11