ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ
Учебное пособие
Челябинск
Издательский центр ЮУрГУ
УДК 004.413 (075.8)
Я77
Одобрено
учебно-методической комиссией
приборостроительного факультета.
Рецензенты:
Б.В. Винников, Р.В. Усманов.
Ярош Е.С
| Я77 | Проектирование реляционных баз данных: учебное пособие / Е.С. Ярош.- Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2012.- 41 с. |
| Пособие предназначено, в первую очередь, для студентов направления подготовки 230100.62 - "Информатика и вычислительная техника". Оно поддерживает курс "Базы данных", изучаемый в пятом семестре, в части создания корректных, компактных реляционных баз данных, свободных от избыточности, аномалий удаления и вставки. Материал может быть полезен также специалистам других направлений при необходимости проектирования баз данных, основанных на реляционной модели. |
УДК 004.413(075.8)
ã Издательский центр ЮурГУ, 2012.
ВВЕДЕНИЕ
Человечество использовало базы данных задолго до появления этого термина, связанного с наступлением эпохи компьютеризации. Накопление фактов об окружающем мире породило задачу их эффективного хранения и поиска. К древним базам данных можно отнести наскальные рисунки, индейские тотемные столбы, глиняные дощечки, берестяные рукописи и т.д. По мере развития человечества совершенствовались носители данных, средства фиксации данных на этих носителях, организация данных с целью ускорения и упрощения поиска.
В современном мире базы данных являются ядром подавляющего большинства информационных систем. Они используются практически во всех сферах жизни: социальной, финансовой, научной и др. Информация становится фактором, определяющим эффективность любой сферы деятельности.
Простейшие базы можно создавать, не имея компьютера и специальных программных средств. Достаточно, чтобы информация была упорядочена, структурирована с целью повышения эффективности доступа к ней. Примером такой базы данных является записная книжка с номерами телефонов, датами рождения и другой подобной информацией. Очевидно, что таким образом можно работать только с небольшими объемами данных.
Увеличение мощности информационных потоков, объемов данных, требований к скорости и актуальности сделало ручную обработку данных невозможной. Появились компьютерные технологии. Важнейшая задача компьютерных систем – хранение и обработка данных. Для ее решения были предприняты усилия, которые привели к появлению в конце 60-х - начале 70-х годов специализированного программного обеспечения – систем управления базами данных (СУБД, Data Base Management Systems – DBMS). СУБД позволяют структурировать, систематизировать и организовать данные для их компьютерного хранения и обработки. Сегодня невозможно представить себе деятельность любого современного предприятия или организации без использования профессиональных СУБД. Несомненно, они составляют фундамент информационной деятельности во всех сферах: производственной, финансовой, телекоммуникационной, социальной и др. Поэтому разработка баз данных является одной из весьма актуальных задач для IT-специалиста.
ПОНЯТИЕ БАЗЫДАННЫХ
Несмотря на то, что термин «база данных» является одним из наиболее распространенных, строгого, всеми признанного определения этого понятия не существует.
Например, в ст. 1260 Гражданского кодекса РФ база данных определяется как представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).
В классическом труде Дж. Мартина «Организация баз данных в вычислительных системах», изданного в 1978 и 1980 г.г., сказано, что базу данных можно определить как совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные запоминаются так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные. Для добавления новых или модификации существующих данных, а также для поиска данных в базе применяется общий управляемый способ. Данные структурируются таким образом, чтобы была обеспечена возможность наращивания приложений.
Дейт К. Дж., чей фундаментальный труд «Введение в системы баз данных» выдержал уже 8 русскоязычных изданий, вообще избегает определения объекта своего рассмотрения. Так же поступают и Т. Тиори, Дж. Фрай, авторы двухтомника «Проектирование структур баз данных».
Есть весьма краткие и незамысловатые определения базы данных как набора информации, организованной тем, или иным способом, как файла специального формата, содержащего информацию, структурированную заданным образом.
Таким образом, основной чертой базы данных является структурированность данных. Целью структурирования является обеспечение эффективного доступа к данным. При этом требуется поддержка непротиворечивости и целостности данных, их актуального состояния. Актуализация, выполняющаяся с помощью операций ввода, корректировки и удаления данных, также оказывает влияние на структуру данных.
При создании баз данных стремятся минимизировать избыточность данных. Полное устранение избыточности невозможно, т.к. различное структурное представление одних и тех же данных позволяет более гибко и эффективно организовать поиск. В целях защиты данных от разрушений требуется резервное копирование, которое также порождает избыточность.
ПРОБЛЕМЫПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ.