It p odatkovn e baz e
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 36

IT P odatkovn e baz e PowerPoint PPT Presentation


  • 90 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

IT P odatkovn e baz e. Sistemi podatkovnih baz in njihova uporaba pri modeliranju gradbenih in prometnih objektov D. Rebolj, FG 2007/2008. Literatura. Tomaž Mohorič: Uvod v podatkovne baze. BI-TIM. Ljubljana, 1995 Shaku Atre: Database. John Willey, 1988

Download Presentation

IT P odatkovn e baz e

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


It p odatkovn e baz e

ITPodatkovne baze

Sistemi podatkovnih baz in njihova uporaba pri modeliranju gradbenih in prometnih objektov

D. Rebolj, FG 2007/2008


Literatura

Literatura

  • Tomaž Mohorič: Uvod v podatkovne baze. BI-TIM. Ljubljana, 1995

  • Shaku Atre: Database. John Willey, 1988

  • L. Peters: Advanced Structured Analysis and Design, Prentice Hall, 1987

  • C.J.Date: An Introduction to Database Systems. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. Reading, Mass., etc. 1990


Podatki in informacije

Podatki in informacije

  • Podatek je predstavitev dejstva, koncepta ali navodila na formalni način (ANSI, ISO)

  • Informacija je pomen, ki ga ima podatek ob upoštevanju dogovorov glede njegove predstavitve (ANSI, ISO)

  • I = i(D, S, t) I – vsebina informacije, D – podatek, S – struktura sprejemnika, t - čas


Organizacija podatkov

Organizacija podatkov

  • Hierarhija podatkov:

    • bit è beseda (binarno število ali znak) è polje è stavek (zapis) è blok è datoteka (organiziran vir podatkov).

  • Operacije z datotekami:

    • vnos, iskanje, spreminjanje, izpis, sortiranje,…

  • Vrste datotek glede na metodo pristopa:

    • zaporedne, indeksne, direktne, kombinirane (odvisno od fizične organizacije pomnilnika).


Pomanjkljivosti pri uporabi datotek

Pomanjkljivosti pri uporabi datotek

  • vsaka aplikacija uporablja svoje datoteke - ni centralnega nadzora nad podatki,

  • popolna odvisnost programov od podatkov,

  • datoteke fizično ločujejo podatke - logično jih povezujejo uporabniki z ustreznimi programi za vsak problem posebej,

  • visoka redundanca podatkov,

  • nizka produktivnost pri implementaciji kompleksnih informacijskih sistemov.


Definicija podatkovne baze osnove

Definicija podatkovne bazeOsnove

  • Podatkovna baza (DB) oz. sistem (DBS) je računalniško vodena generalizirana zbirka podatkov in njihovih opisov.

  • Za razliko od neposrednega shranjevanja podatkov v datotekah se uporabnik sistema podatkovne baze ne ukvarja s fizično predstavitvijo podatkov na pomnilnem mediju temveč le z njihovo logično predstavitvijo.

  • DBS predstavlja podatke na višji abstraktni ravni.


Definicija podatkovne baze osnovne funkcije

Definicija podatkovne bazeOsnovne funkcije

  • Enemu ali več uporabnikom hkrati omogoča:

    • dodajanje novih podatkovnih struktur (opisovpodatkov) in njihovih povezav v podatkovno bazo,

    • vstavljanje, spreminjanje in brisanje podatkov,

    • odstranjevanje opisov podatkov in povezav iz podatkovne baze.

  • Z integracijo omogoča DBS povezave različnih podatkovnih struktur v unificirane logične celote, kar zmanjšuje redundanco podatkov.


Definicija podatkovne baze shema dbs

Database Management System (DBMS)

Database (DB)

Uporabniki

Aplikacije

Definicija podatkovne bazeShema DBS


Cilji uporabe dbs

Cilji uporabe DBS

  • Nadzor nad redundanco podatkov

  • Zagotavljanje konsistentnosti podatkov

  • Ista količina podatkov – več informacij

  • Ločitev opisa podatkov od podatkov samih

  • Kontrola integritete podatkov

  • Standardni dostop do podatkov

  • Večja kompaktnost podatkov in hitrejši dostop do njih

  • Sočasna uporaba podatkov

  • Nadzor nad zaščito podatkov


Podporne funkcije dbms

Podporne funkcije DBMS

  • Konkurentna uporaba DB:posebni mehanizmi za obnavljanje, sinhronizacijo, “rollback” ,

  • zaščita podatkov (fizična, operacijska, autorizacijska),

  • modifikacija in optimizacija,

  • Data Dictionary (DD),

  • jeziki in usluge (DML, SQL, sistemski jeziki),

  • DB Control System,

  • Recovery (log file, Do/Undo/Redo,…)


Arhitektura dbs predstavitvene ravni

organizacija

formalizacija

Arhitektura DBSPredstavitvene ravni

Zunanja shema (uporabniški pogledi)

Konceptualna shema (logična raven):konceptualni in logični model

Notranja shema (pomnilna raven):fizična predstavitev podatkov (sistem datotek, porazdeljen sistem podatkovne baze, …)


Arhitektura dbs predstavitvene ravni1

indeks

indeks

ime

ime

priimek

priimek

naslov

naslov

indeks

email

email

EMŠO

Arhitektura DBSPredstavitvene ravni

Type Student

indeks as Long

char ime (20);

char priimek (20);

char naslov (50);

char email (50);

char EMSO (13);

}

Index indeks;


Arhitektura dbs konceptualno modeliranje

Arhitektura DBSKonceptualno modeliranje

  • Abstrakten in splošen opis realnosti

  • Uporaba:

    • povezuje interese in vidike uporabnikov

    • uporaben opis za komunikacijo

    • omogoča osnovo za izgradnjo DBS

    • omogoča učinkovito predstavitev DB

    • predstavlja model opazovanega okolja


Arhitektura dbs konceptualno modeliranje1

Arhitektura DBSKonceptualno modeliranje

  • Lastnosti konceptualnega modela

    • izraznost (izberemo najustreznejši koncept)

    • preprostost (v nasprotju z izraznostjo!)

    • minimalnost (vse ima svoj pomen)

    • formalnost (enoumna, natančna interpr.)

    • grafična polnost (vse je grafično predst.)

    • berljivost (dosledni in jasni simboli)


Arhitektura dbs konceptualno modeliranje2

Arhitektura DBSKonceptualno modeliranje

Dober konceptualni model lahko preprosto opišemo kot:

Vse, kar je potrebno je tu –

vse kar je tu, je potrebno.


Arhitektura dbs konceptualno modeliranje3

Arhitektura DBSKonceptualno modeliranje

Modeliranje podatkov v fazi konceptualnega oblikovanja DB omogoča oblikovanje abstraktne strukture podatkovne baze za predstavitev realnega sveta na kar se da realen način.

Rezultirajoči konceptualni model zagotavlja neodvisen razvoj DB glede na strojno in programsko opremo.


Arhitektura dbs konceptualno modeliranje4

Arhitektura DBSKonceptualno modeliranje

Koraki pri oblikovanju konceptualnega modela:

  • podatkovna analiza in zbiranje zahtev

  • oblikovanje Entitetno – relacijskega (E-R) modela

  • normalizacija


Arhitektura dbs k oncept modeliranje podatkovna analiza

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranjePodatkovna analiza

  • Opredelitev skupin uporabnikov in področij uporabe

  • Analiza operativnega okolja in zahtev procesiranja

  • Proučitev izvorov informacij in podatkov


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model

  • zagotavlja sistematično predstavitev entitet in relacij s ciljem zajeti vse neločljive pomene posamezne aplikacije

  • najpomembnejši prispevek predstavlja diagramska tehnika, ki na jedrnat in opisen način predstavlja aplikacijo

  • E-R diagram predstavlja komunikacijsko orodje za oblikovanje podatkovne baze


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model osnovni gradniki

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: osnovni gradniki

  • Entiteta: neodvisni podatkovni objekt, ki je po definiciji nosilec podatkov (npr. študent, knjiga, cestni odsek)

  • Atribut: zagotavlja informacije o entiteti ali relaciji z opisom lastnosti (npr. ime študenta, naslov knjige, dolžina odseka)

  • Domena atributa: množica dovoljenih vrednosti atributa


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model osnovni gradniki1

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: osnovni gradniki

  • Ključ (identifikator): vodilni atribut, ki omogoča identifikacijo entitete (kandidacijski, primarni, sekundarni, sestavljeni, zunanji)

  • Entitetni tip: množica entitet s skupnimi atributi (npr. prometne poti)

  • Šibka entiteta: entiteta brez lastnega ključnega atributa (npr. izposoja knjige)


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model osnovni gradniki2

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: osnovni gradniki

  • Relacija: povezava med entitetami

  • Relacijski tip: je povezava med entitetnimi tipi

  • Kardinalnost: je udeleženost entitete v relaciji

    • stopnje kardinalnosti: 1:1, 1:n ali n:m (npr. med študenti in učitelji)


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model osnovni gradniki3

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: osnovni gradniki

  • pretvorba kardinalnosti stopnje n:m: ker ni zaželjena, jo pretvorimo v dve relaciji 1:n in šibko entiteto


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model notacije

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: Notacije

  • Primer nepraktične notacije


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model notacije1

Chenova notacija

Sračja (James Martinova) notacija

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: Notacije


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model notacije2

Primeri uporabe Chenove notacije

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: Notacije


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model notacije3

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: Notacije

  • E-R diagram E-R modela


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model orodja

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: orodja

  • Komercialna orodja za modeliranje podatkovne baze (ER-Designer, Erwin, MastER Plus, Etity-RElationship MOdel)

  • Orodja CASE- Computer-Aided Software Engineering (Excelerator, ADW, POSE,...)

  • Sistemi za upravljanje s podatkovno bazo (ORACLE)

  • prototipi in raziskovalni projekti (DDEW, Gembit, SIT, VCS)


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model oblikovanje modela

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: oblikovanje modela

  • Odkrivanje entitet; entitete so lahko:

    • ljudje (kot nosilci različnih funkcij)

    • objekti in predmeti (gradbeni objekti)

    • elementi prostora (kraji, ceste, reke)

    • organizacije (skupine, podjetja, oddelki)

    • koncepti (npr. projekti, aktivnosti)

    • dogodki


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model oblikovanje modela1

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: oblikovanje modela

  • Poimenovanje entitet

    • v obliki množinskega samostalnika, lahko tudi s pridevnikom (npr. cestni_odseki)

    • imen ne kodiramo

  • Odkrivanje relacij

    • običajno relacijo zapišemo kot preprost stavek z osebkom (E1), povedkom (G) in predmetom (E2); npr. študent obiskuje predavanja


Arhitektura dbs k oncept modeliranje e r model oblikovanje modela2

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje E-R model: oblikovanje modela

  • Poimenovanje relacij

    • v obliki glagola (npr. “obiskuje”, “ima”,...)

  • Odkrivanje kardinalnosti

    • odvisna je od pravil, ki vladajo v sistemu

    • izberemo izhodiščno entiteto (npr. E1) in se vprašamo, kolikokrat se v relaciji pojavi povezana entiteta (E2)


Arhitektura dbs k oncept modeliranje normalizacija

Arhitektura DBS: Koncept. modeliranje Normalizacija

  • Relacijski model podatkovne baze zahteva normalizacijo entitete vsaj v 1NF preden jo predstavimo kot tabelo.

  • Posamezne normalne forme (NF) pomenijo:

    • 1NF: atributi se ne ponavljajo (ni agregatov),

    • 2NF: ni delnih odvisnosti,

    • 3NF: ni posrednih odvisnosti.


Modeli dbs

Modeli DBS

  • Predrelacijski modeli:

    • invertirane liste,

    • hierarhični modeli (drevesne strukture),

    • mrežni modeli,

    • ...


Modeli dbs1

Modeli DBS

  • Relacijski model - podatki so strukturirani kot tabele, operatorji temeljijo na relacijski algebri

  • Postrelacijski modeli:

    • predmetno usmerjeni, XML db

    • deduktivni in semantični modeli,

    • ekspertni (baze znanja), ...


Relacijska algebra

Osnova relacijske algebre izhaja iz teorije množic.

Operatorji:

unija

presek

razlika

projekcija

selekcija

produkt

združitev

delitev

Relacijska algebra


Zna ilnosti sodobnih rdbms

Značilnosti sodobnih RDBMS

  • Enostavna definicija tabel (deklarativno ali prototipno), asociacij in poizvedb (query),

  • Generiranje vnosnih obrazcev in poročil

  • Hitra izdelava aplikacij (RAD + “čarovniki”)

  • Podpora distribuiranemu delovanju (SQL odjemalec / strežnik)

  • Generiranje spletnih strani

  • “Posojanje” komponent drugim programom


  • Login