Чигарина Е.И.

Базы данных

«Рекомендовано редакционно-издательским советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)» в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению Информатика и вычислительная техника»

САМАРА

Издательство СГАУ

УДК СГАУ: 004.9(075)

ББК 32.97

Ч 586

Рецензенты: д-р техн. наук, профессор С.А. Пиявский

к.т.н., доцент Л.А. Жаринова

к.п.н., доцент М.В. Додонов

Ч 586 Базы данных: учебное пособие/Е.И.Чигарина. – Самара: Издательство Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2014.- 120 с.: ил.

ISBN 978-5-7883-0763-3

В данном учебном пособии изложены основные концепции баз данных, а также практическая ориентация на разработку локальных и распределенных баз данных с применением современных СУБД, используемых в автоматизированных информационных системах оперативной обработки данных.

Учебное пособие предназначено для студентов - бакалавров, обучающихся по очной форме по направлению 230100.62 – «Информатика и вычислительная техника» по курсу «Базы данных», и подготовлено на кафедре информационных систем и технологий Самарского аэрокосмического университета.

УДК СГАУ: 004.9(075)

ББК 32.97

ISBN 978-5-7883-0763-3 ©Самарский государственный

аэрокосмический университет, 2014

Оглавление

Введение. Понятие баз данных. Виды баз данных. Средства реализации баз данных. Основные этапы создания баз данных. 5

Глава 1. Модели данных. 8

1.1 Уровни представления данных. Понятия схемы и подсхемы данных. 8

1.2 Модели концептуального уровня представления данных. 9

1.3 Модели данных логического уровня представления данных. 14

1.4 Методология IDEF1X построения логических моделей реляционных баз данных. 17

1.5 CASE-средства проектирования баз данных. 29

Глава 2. Теоретические основы реляционных баз данных. 32

2.1 Основные понятия. Операции обновления и реляционной алгебры.. 32

2.2 Реляционное исчисление кортежей и доменов. 37

2.3. Языки манипулирования данными в реляционных системах. 38

2.4. Понятие ключа и функциональных зависимостей. 40

2.5 Нормализация отношений. 1, 2, 3, 4, 5 нормальные формы отношений. 40

2.6 Описание формального алгоритма приведения отношений к третьей нормальной форме 44

2.7 Пример анализа отношений базы данных на третью нормальную форму. 47

Глава 3. Физическое проектирование баз данных. 48

3.1 Формат и размещение физических (хранимых) записей. 48

3.2 Методы доступа к данным.. 51

Глава 4. Свойства баз данных. 57

4.1 Целостность данных. 57

4.2 Свойство безопасности и секретности баз данных. 58

4.3 Восстанавливаемость, согласованность и эффективность баз данных. 58

4.4 Реорганизация баз данных. Администратор баз данных. Словарь данных. 59

Глава 5. Язык SQL. Стандарт языка SQL.. 60

5.1 История SQL. История стандарта SQL. Уровни соответствия. Классы инструкций SQL 60

5.2 Идентификаторы. Константы. Операторы. Типы данных. Ограничения. 61

5.3 SQL – инструкции для работы со схемами. 63

5.4 SQL – инструкции для работы с данными. 64

5.5 SQL – инструкции для работы с сеансами. 66

5.6 SQL – инструкции для работы с транзакциями. 66

Глава 6. Теоретические основы распределенных баз данных. 66

6.1 Основные понятия систем с распределенной обработкой данных. 66

6.2 Изолированность пользователей в многопользовательских системах. 69

6.3 Сериализация транзакций. Методы сериализации транзакций. 70

6.4 Журнализация и буферизация изменений в базах данных. 75

Глава 7. Пример реализации распределённых баз данных. MS SQL Server 77

7.1. Основные характеристики MS SQL Server. Системные базы данных, таблицы и хранимые процедуры. Базы данных и файлы.. 77

7.2 Таблицы баз данных. Создание, удаление, изменение. 82

7.3 Индексы баз данных. 83

7.4 Программирование на Transact SQL. Комментарии. Переменные. Команды управления 83

7.5 Курсоры. Типы курсоров. Работа с курсорами. 85

7.6 Правила, значения по умолчанию, представления. 87

7.7 Хранимые процедуры и функции. 91

7.8. Управление триггерами и транзакциями. 92

7.9 Диагностика и сбор данных. Оптимизация запросов. 95

7.10 Удаленный доступ к данным.. 97

Глава 8. Администрирование баз данных на примере SQL Server 99

8.1. Система безопасности. Аутентификация. Учетные записи и роли. Планирование разрешений 99

8.2. Репликация данных. Типы репликаций. 102

8.3. Перемещение данных. 106

8.4. Резервное копирование и восстановление баз данных. 108

8.5 Автоматизация решения административных задач. Система оповещений. 112

Заключение. 113

Приложение. 113

Список рекомендуемой литературы.. 119