Презентация на тему: Базы данных

Базы данных
1. Сфера применения баз данных
Базы данных
Архитектура баз данных
Архитектура БД. Логическая и физическая независимость
Этапы создания БД
Модели данных
Базы данных
Модель «сущность – связь»
Модель «сущность – связь»
Связи
Иерархическая модель
Сетевая модель
Реляционная модель
Реляционная модель
Реляционная модель
Нормализация
Первая нормальная форма
Первая нормальная форма
Вторая нормальная форма
Третья нормальная форма
Пример
Нормальная форма Бойса-Кодда
Нормальная форма Бойса-Кодда
Нормальная форма Бойса-Кодда
Четвертая НФ
Четвертая НФ
Четвертая НФ
Пятая нормальная форма
1/29
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 72)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (245 Кб)
1

Первый слайд презентации: Базы данных

Изображение слайда
2

Слайд 2: 1. Сфера применения баз данных

Большой объем данных Многопользовательский доступ Доступ по сети. Архитектура Клиент-Сервер. Совместимость аппаратных средств Совместимость программных средств Разграничение прав доступа Повышенные требования к непротиворечивости, надежности, защите данных Повышенные требования к масштабируемости

Изображение слайда
3

Слайд 3

Следовательно, нужно – наилучшим образом организовать данные ; – обеспечить наилучшее управление данными. Данные – информация, представленная в определенной форме, пригодной для последующего хранения и обработки. Предметная область ( ПО ) – часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и последующей автоматизации. База данных (БД) – совокупность данных конкретной предметной области, причем данные организованы по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, и не зависят от программ обработки.

Изображение слайда
4

Слайд 4: Архитектура баз данных

Уровень внешних моделей Логическая модель Физическая модель

Изображение слайда
5

Слайд 5: Архитектура БД. Логическая и физическая независимость

Внешний уровень – в и дение данных с точки зрения приложения Концептуальный уровень – логическая структура данных – обобщенная модель предметной области. Физический уровень – данные, расположенные в файлах или страничных структурах на внешних носителях информации. Между уровнями 1 и 2 обеспечивается логическая независимость, а между уровнями 2 и 3 – физическая независимость.

Изображение слайда
6

Слайд 6: Этапы создания БД

Анализ. Разработка внешней модели, включая Формулировка цели создания БД; выделение и описание предметной области; изучение предметной области; формулировка концепции БД на основе требований пользователей и анализа информационных потоков. Перечень задач, которые должна решать БД Проектирование. Разработка концептуальной (логической) модели, т.е. структуры БД, включая определение информационных объектов (сущностей); определение атрибутов (свойств) информационных объектов и области их допустимых значений; определение связей между информационными объектами. Разработка. Разработка физической модели, которая предусматривает реализацию концепции и структуры в среде конкретной СУБД

Изображение слайда
7

Слайд 7: Модели данных

Модель – способ структурирования данных, описания взаимосвязей между данными. Модель данных включает в себя – совокупность средств определения допустимых структур данных (структуризация данных); – множество операций, применимых к допустимому состоянию базы данных для поиска или модификации данных; – множество ограничений целостности, явно или неявно определяющих множество допустимых состояний базы данных.

Изображение слайда
8

Слайд 8

Классификация моделей данных

Изображение слайда
9

Слайд 9: Модель «сущность – связь»

Сущность – это собирательное понятие, некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса или явления предметной области, о котором необходимо хранить информацию. Примеры сущностей: Изделие Сотрудники учреждения Экзамен Плавка Монтаж Книга 3 элемента данных: Сущность, Свойство, Связь

Изображение слайда
10

Слайд 10: Модель «сущность – связь»

Атрибут (свойство, реквизит) – это поименованная характеристика сущности, которая принимает значения из некоторого множества значений. Например, атрибутами сущности книга являются название, автор, год издания и т.д., атрибутами сущности экзамен могут быть дата, фамилия преподавателя, номер группы и т.д.

Изображение слайда
11

Слайд 11: Связи

Связь – это логическое отношение между сущностями (объектами), выражающее некоторое ограничение или правило. Виды связей информационных объектов: 1:1 Один-к-одному 1:М (1: ∞) Один-ко-многим M:N Многие-ко-многим (не используется в физических моделях)

Изображение слайда
12

Слайд 12: Иерархическая модель

БД Сегмент - запись Поле Типы информационных объектов со своими атрибутами. Все типы связаны и образуют дерево. Конкретные экземпляры также могут образовывать деревья в соответствии с описанием типа.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Сетевая модель

элемент данных - то же, что поле агрегат данных (вектор или повторяющаяся группа).Примеры: вектор - Адрес(поля -город; улица, дом, квартира); повторяющаяся группа - зарплата (месяц, сумма - 12 повторов) запись - совокупность элементов или агрегатов набор данных - отношение 1:М двух типов записей. Пример: Преподаватель - Группа. Можно построить наборы 2-х видов: Преподаватель  Группа или Преподаватель  Группа.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Реляционная модель

N – арным отношением R называют подмножество декартова произведения n множеств D1, D2,…, Dn (n>1), необязательно различных. Исходные множества D1, D2,…, Dn называются доменами. Обозначается Полное декартово произведение – набор всевозможных сочетаний из n элементов, где каждый элемент берется из своего домена Пример. Учет успеваемости в сессию D 1 = {Лосев, Пальмов, Гдлян } - фамилия D 2 = {Информатика, Сопромат} - предмет D 3 = {2, 3, 4, 5} – оценка R Фамилия Предмет Оценка Лосев Информатика 5 Лосев Сопромат 4 Гдлян Информатика 5 Пальмов Сопромат 3 Пальмов Информатика 2 Отношение моделирует реальную ситуацию: Гдлян сопромат не сдавал (подмножество полного произведения)

Изображение слайда
15

Слайд 15: Реляционная модель

Свойства отношения (таблицы): В таблице нет двух одинаковых строк Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя Порядок строк в таблице произвольный Вхождение домена в отношение называют атрибутом. Строки отношения называются кортежами. Схемой отношения называют набор атрибутов отношения с указанием домена, к которому они относятся Над отношениями определяется алгебра, т.е. набор операций, обладающих определенными свойствами По предложению Э. Кодда определены 8 операций – 4 теоретико-множественных и 4 специальных

Изображение слайда
16

Слайд 16: Реляционная модель

Реляционная модель представляется множеством взаимосвязанных простейших двумерных таблиц – отношений. Каждая строка таблицы – информация об одном конкретном объекте, столбцы содержат свойства этого объекта. Строки таблицы представляют экземпляры объекта и называются записями (records) или кортежами. Все строки таблицы уникальны. Столбцы таблицы представляют атрибуты объекта и называются полями (fields). Каждый столбец содержит данные одного типа. Между таблицами устанавливаются связи, обеспечивающие целостность данных. Один или несколько атрибутов, однозначно определяющих каждую запись в таблице, называются первичным ключом. Ключ, в частности, используется для связывания таблиц.

Изображение слайда
17

Слайд 17: Нормализация

Нормализация – процедура преобразования структуры таблиц базы данных, нацеленная на: Уменьшение объема хранимых данных Обеспечение непротиворечивости данных Технически эта процедура обычно сводится к замене больших сложных таблиц более мелкими и установлению между ними связей Известны 6 формальных правил нормализации. Строгое выполнение их всех приводит к замедлению работы базы данных, поэтому на практике обычно придерживаются первых трех.

Изображение слайда
18

Слайд 18: Первая нормальная форма

Все поля уникальны, отсутствуют повторяющиеся поля или группы полей. (поле не может одновременно иметь несколько значений); Стачки 2-я Кольцевая Координаты Улицы Точка1 Точка2 Точка3 … № Наименование Х1 У1 Х1 У1 Х1 У1 … 1 Стачки 0 0 5 0 - - … 2 2-я Кольцевая 2.5 0 2.6 1 2.7 2 … 3 … … … … … … … … 4 …

Изображение слайда
19

Слайд 19: Первая нормальная форма

Таблица 1. Улицы. № Наименование 1 Стачки 2 2-я Кольцевая 3 … 4 Правильная структура данных: Таблица 2. Координаты № Улицы № Точки х у 1 1 0 0 1 2 5 0 2 1 2.5 0 2 2 2.6 1 2 3 2.7 2 2 4 2.8 3 … … … Схема данных

Изображение слайда
20

Слайд 20: Вторая нормальная форма

Таблица находится в 1-й нормальной форме а) Каждый информационный объект должен иметь уникальный идентификатор - простой или составной (ключ). б) Каждый описательный атрибут должен функционально полно зависеть от ключа. Это означает, что каждый зависимый атрибут должен определяться всем ключом, а не его частью. Находится ли во 2-й нормальной форма следующая таблица? Группа № зачетки ФИО Предмет Оценка ПГС-314 27177 Гдлян Сопромат 3 ПГС-143 34711 Фортеш Физика 4 Таблица Результаты сессии

Изображение слайда
21

Слайд 21: Третья нормальная форма

Таблица находится во 2-й нормальной форме Все описательные атрибуты должны быть взаимно независимыми. Каждый описательный реквизит не может зависеть от ключа транзитивно, т.е. через другой промежуточный реквизит Месяц Доходы Расходы Прибыль/Убытки Январь 15 000р. 10 000р. 5 000р. Февраль 16 000р. 20 000р. -4 000р. Находится ли во 3-й нормальной форма следующая таблица?

Изображение слайда
22

Слайд 22: Пример

Изображение слайда
23

Слайд 23: Нормальная форма Бойса-Кодда

Определение. Отношение   R   находится в   нормальной форме Бойса-Кодда   ( НФБК ) тогда и только тогда, когда   детерминанты всех функциональных зависимостей являются потенциальными ключами. Номер поставщика PNUM Наименование поставщика PNAME Номер детали DNUM Поставляемое количество VOLUME 1 Фирма 1 1 100 1 Фирма 1 2 200 1 Фирма 1 3 300 2 Фирма 2 1 150 2 Фирма 2 2 250 3 Фирма 3 1 1000 Поставки

Изображение слайда
24

Слайд 24: Нормальная форма Бойса-Кодда

PNUM    PNAME  - наименование поставщика зависит от номера поставщика. PNAME    PNUM  - номер поставщика зависит от наименования поставщика. { PNUM,  DNUM }    VOLUME  - поставляемое количество зависит от первого ключа отношения. { PNUM,  DNUM }    PNAME  - наименование поставщика зависит от первого ключа отношения. { PNAME,  DNUM }    VOLUME  - поставляемое количество зависит от второго ключа отношения. { PNAME,  DNUM }    PNUM  - номер поставщика зависит от второго ключа отношения. Нормальная форма Бойса-Кодда

Изображение слайда
25

Слайд 25: Нормальная форма Бойса-Кодда

Номер поставщика PNUM Наименование поставщика PNAME 1 Фирма 1 2 Фирма 2 3 Фирма 3 Номер поставщика PNUM Номер детали DNUM Поставляемое количество VOLUME 1 1 100 1 2 200 1 3 300 2 1 150 2 2 250 3 1 1000 Таблица 3 Отношение "Поставки-2" Таблица 2 Отношение "Поставщики"

Изображение слайда
26

Слайд 26: Четвертая НФ

Отношение   R   находится в   четвертой нормальной форме   ( 4НФ ) тогда и только тогда, когда отношение находится в НФБК и   не содержит нетривиальных многозначных зависимостей. Каждый абитуриент имеет право сдавать экзамены на несколько факультетов одновременно. Каждый факультет имеет свой список сдаваемых предметов. Один и тот же предмет может сдаваться на нескольких факультетах. Абитуриент обязан сдавать все предметы, указанные для факультета, на который он поступает, несмотря на то, что он, может быть, уже сдавал такие же предметы на другом факультете.

Изображение слайда
27

Слайд 27: Четвертая НФ

Абитуриент Факультет Предмет Иванов Математический Математика Иванов Математический Информатика Иванов Физический Математика Иванов Физический Физика Петров Математический Математика Петров Математический Информатика Отношение "Абитуриенты-Факультеты-Предметы"

Изображение слайда
28

Слайд 28: Четвертая НФ

Факультет Абитуриент Математический Иванов Физический Иванов Математический Петров Факультет Предмет Математический Математика Математический Информатика Физический Математика Физический Физика Отношение "Факультеты-Предметы" Отношение "Факультеты-Абитуриенты"

Изображение слайда
29

Последний слайд презентации: Базы данных: Пятая нормальная форма

Отношение     находится в   пятой нормальной форме   ( 5НФ ) тогда и только тогда, когда любая имеющаяся зависимость соединения является тривиальной.

Изображение слайда