Файл: Систем управления.pdf

определенных типов данных (так называемые схемные свойства), правила композиции структур данных, отношения между данными, правила, ограничивающие доступ к данным и др. Для задания схемы данных используются специальные формальные языки, называемые языками определения данных (ЯОД).
Описание схемы данных на ЯОД в большинстве БД является функцией администратора баз данных. Схема данных характеризует хранимые в базе данные с точки зрения администратора базы данных, т.е. в форме, независимой от прикладных программ и лиц, которые могут использовать данные. Наряду со схемой данных, некоторая часть БД может определяться как подсхема данных, указывающая характеристики данных в терминах использующего их приложения.
Транзакция – единица работы в СУБД. Формируется так, чтобы, начав работать с целостной БД, оставить ее после своего завершения также целостной. Указанное свойство обеспечивается правильным программированием транзакций программистом, а также системой управления транзакциями, обеспечивающей атомарность транзакции, т.е. либо доведение транзакции до завершения, либо аннулирование всех действий начавшейся транзакции. Последнее необходимо для повышения отказоустойчивости информационной вычислительной системы.
Указатель в программировании – элемент данных, указывающий расположение некоторого данного.
Файл (англ, file – досье, картотека) в языках программирования – рассматриваемая как единое целое совокупность однотипных по структуре и способу использования записей, относящихся к определенному этапу управленческих работ. Как правило файл содержит большие объемы информации и размещается на внешних носителях памяти ЭВМ. При обработке файла его записи поочередно вызываются в оперативную память. Кроме записей, файл обычно содержит некоторые сведения, позволяющие отличить один файл от другого, определить последнюю запись файла и т.д.
Целостность данных в базах данных – автоматически обеспечиваемая защита данных от отказов оборудования или воздействия отдельных процессов взаимодействия пользователей с базой данных, приводящих к случайному или преднамеренному разрушению данных.

Язык запросов – совокупность языковых средств, позволяющих удовлетворить информационные потребности пользователей баз данных без дополнительного программирования. Одним из примеров языка запросов является язык QBE.
Язык манипулирования данными (ЯМД) – совокупность языковых средств для организации доступа к данным в некоторой модели данных и в соответствующих ей СУБД. Может выступать в роли языка запросов, прямо обеспечивающего информационное обслуживание пользователей баз данных, или быть расширением некоторого языка программирования, называемого включающим языком, с конструкциями и понятиями которого ЯМД должен быть согласован. Операторы ЯМД. позволяют извлекать данные из баз данных, создавать или модифицировать последние.
Язык определения данных (ЯОД) – формальный закон, используемый в некоторой модели данных для определения структуры баз данных. Посредством ЯОД обычно определяются подразделения данных, типовые структуры и правила их композиции, присваиваются имена данным, определяются типы элементов данных посредством задания присущих им свойств, учреждаются ключи базы данных, а также определяются отношения между данными, упорядоченность данных внутри их совокупностей, правила проверки достоверности данных и замки защиты от неправомочного использования их. Обычно в ЯОД не определяются техника запоминания или поиска данных на физических носителях и др. особенности физической их организации, что обусловлено одной из основных концепций базы данных – независимостью логической структуры данных от физических особенностей их хранения. ЯОД обычно полностью независим от языка манипулирования данными. Следовательно, определение данных в базах данных независимо от программ обработки, что является второй важной концепцией использования баз данных.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Веттинг Д. Novell NetWare... для пользователя: Пер. с нем. К., BHV, 1993.
2.
Дейт К. Введение в системы баз данных. М., Наука, 1980.
3.
Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления: Учеб. пособие для вузов. Л.,
151

Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1982.
4.
Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. М., Мир,
1991.
5.
Кириллов В.В. Основы проектирования реляционных баз данных: Учеб. пособие: http://www.citmgu.ru.
6.
Кириллов В.В, Структуризованный язык запросов (SQL). СПб., ИТМО, 1994.
7.
Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение.
Теория и практика, 2-е изд.. Пер. с англ.: Учебное пособие. М., Вильяме, 2000.
8.
Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных: Курс лекций: http://www.citmgu.ru.
9.
Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. М.: Финансы и статистика,
1984.
10.
Мейер М. Теория реляционных баз данных. М., Мир, 1987.
11.
Озкарахан Э. Машины баз данных и управление базами данных: Пер. с англ. М., Мир, 1989.
12. Словарь по кибернетике: Св. 2000ст. /Под ред. В.С. Михалевича. 2-е изд. К., Гл. ред. УСЭ им. М.П.
Бажана, 1989.
13.
Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн. М., Мир, 1985.
14.
Ульман Дж. Основы систем баз данных. М., Финансы и статистика, 1983.
15.
Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М., Мир, 1984.
16.
Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М.: Финансы и статистика, 1985.
17.
Четвериков В.Н. и др. Базы и банки данных: Учеб. для вузов по спец. «АСУ» / В.Н. Четвериков,
Г.И. Ревунков, Э.Н. Самохвалов; Под ред. В.Н. Четверикова. М., Высш. шк., 1987.
Содержание
Серия «Учебники и учебные пособия»
2
Э.П. Голенищев
2
И.В. Клименко
2
Рецензент
2
Предисловие
2
Введение
4
Глава 1. ИФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НА БАЗАХ ДАННЫХ
5 1.1. Понятие информационной системы, информационное обеспечение
5 1.2. Понятие базы данных
6 1.3. Понятие системы управления базами данных
7 1.3.1. Обобщенная архитектура СУБД
8 1.3.2. Достоинства и недостатки СУБД
13 1.3.3. Архитектура многопользовательских СУБД
16 1.4. Понятие независимости данных
19 1.5. Категории пользователей базой данных
20 1.5.1. Общая классификация пользователей БД
20 1.5.2. Администратор базы данных
21 1.5.3. Разделение функций администрирования
21 1.6. Средства администрирования баз данных
23
Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ
26 2.1. Жизненный цикл информационной системы
26 2.1. Подходы и этапы проектирования баз данных
28 2.2.1. Цели и подходы к проектированию баз данных
28 2.2.2. Этапы проектирования баз данных
30 2.3. Инфологическое проектирование базы данных
31 2.3.1. Модель «сущность-связь»
31 2.3.2. Классификация сущностей, расширение ER-модели
36 2.3.3. Проблемы ER-моделирования
37 2.4. Логическое проектирование
41 2.4.1. Выбор СУБД
41 2.4.1.1. Метод ранжировки
43 2.4.1.2. Метод непосредственных оценок
43 2.4.1.3. Метод последовательных предпочтений
44 152

2.4.1.4. Оценка результатов экспертного анализа
45 2.4.2. Даталогические модели данных
48 2.4.2.1. Иерархическая модель
49 2.4.2.2. Сетевая модель
50 2.4.2.3. Реляционная модель
51 2.4.2.4. Достоинства и недостатки даталогических моделей
54 2.4.3. Нормализация
55 2.4.3.1. Понятие функциональной зависимости
55 2.4.3.2. Аксиомы вывода функциональных зависимостей
56 2.4.3.3. Первая нормальная форма
58
НОМЕР
59 2.4.3.4. Вторая нормальная форма
60 2.4.3.5. Третья нормальная форма
61 2.4.3.6. Нормализация через декомпозицию
61 2.4.3.7. Недостатки нормализации посредством декомпозиции
64 2.4.3.8. Нормальная форма Бойса–Кодда (НФБК)
65 2.4.3.9. Многозначные зависимости
65 2.4.3.10. Аксиомы вывода многозначных зависимостей
67 2.4.3.11. Четвертая нормальная форма
67 2.4.3.12. Зависимости соединения
68 2.4.3.13. Пятая нормальная форма
69 2.4.3.14. Обобщение этапов нормализации
69
Глава 3. ФИЗИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ В СУБД
70 3.1. Списковые структуры
70 3.1.1. Последовательное распределение памяти
70 3.1.2. Связанное распределение памяти
72 3.2. Модель внешней памяти
75 3.3. Методы поиска и индексирования данных
78 3.3.1. Последовательный поиск
78 3.3.2. Бинарный поиск
78 3.3.3. Индекс - «бинарное дерево»
79 3.3.4. Неплотный индекс
80 3.3.5. Плотный индекс
81 3.3.6. Инвертированный файл
82
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАНИПУЛИРОВАНИЯ РЕЛЯЦИОННЫМИ ДАННЫМИ
83 4.1. Теоретические языки запросов
83 4.1.1. Реляционная алгебра
83 4.1.2. Реляционное исчисление кортежей
88 4.1.3. Реляционное исчисление доменов
92 4.1.4. Сравнение теоретических языков
93 4.2. Определение реляционной полноты
93
Глава 5. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ И СУБД
94 5.1. Основные определения, классификация распределенных систем
94 5.2. Преимущества и недостатки распределенных СУБД
99 5.3. Функции распределенных СУБД
102 5.4. Архитектура распределенных СУБД
102 5.5. Разработка распределенных реляционных баз данных
105 5.5.1. Распределение данных
106 5.5.2. Фрагментация
107 5.5.3. Репликация
109 5.5.3.1. Виды репликации
110 5.5.3.2. Функции службы репликации
110 5.5.3.3. Схемы владения данными
110 5.5.3.4. Сохранение целостности транзакций
113 5.5.3.5. Моментальные снимки таблиц
113 5.5.3.6. Триггеры базы данных
114 5.5.3.7. Выявление и разрешение конфликтов
114 5.6. Обеспечение прозрачности
115 5.6.1. Прозрачность распределенности
115 5.6.2. Прозрачность транзакций
116 5.6.3. Прозрачность выполнения
117 5.6.4. Прозрачность использования
118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
118
ПРИЛОЖЕНИЯ
118
Приложение 1. Недостатки файловых систем
118
Приложение 2. Краткая история развития субд
120 153

Приложение 3. Сравнительная характеристика даталогических моделей
122
Сводная характеристика систем баз данных
122
Приложение 4. Пример мифологического проекта базы данных
125
Приложение 5. Обобщенная методика проектирования реляционных баз данных
127
Приложение 6. Принципы организации компьютерных сетей
131
Отличие ЛВС от систем на основе мини-ЭВМ
132
Приложение 7. Правила распределенных СУБД
138
Приложение 8. Краткий толковый словарь
140
Содержание
152
Серия
«Учебники и учебные пособия»
Эдуард Павлович Голенишев,
Игорь Валерьевич Клименко
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Ответственный за выпуск:
Баранчикова Е.
Редактор:
Федоров И.
Корректор:
Тарасенко Н.
Художник:
Лойкова И.
Верстка:
Патулова А.
Лицензия ЛР № 065194 от 2 июня 1997 г.
Сдано в набор 11.11.2002 г. Подписано в печать 25.11.2002 г
Формат 84
×
108 1
/
32
. Бумага типографская.
Гарнитура Школьная.
Тираж 5 000. Заказ № 592.
Издательство «Феникс»
344007, г. Ростов-на-Дону,
пер. Соборный, 1 7
Отпечатано с готовых диапозитивов в ЗЛО «Книга».
344019, г. Ростов-на-Дону, ул. Советская, 57.
Качество печати соответствует предоставленным диапозитивам.
154