Признаки эффек-ти структуры БД. Понятие целостности.

БД-опеределение, принципы построения

БД-совокупность организованных данных, хранящихся в памяти вычислительной системы, к-ые отражают состояние объекта и их взаимосвязи в одной предметной области.Для

создания, ведения и совместного использования БД многие польз-ли используют комплекс программ.и языковых средств называемых СУБД. QBE-только выборка из БД,SQL-можно модифицировать БД. Словарь данных- хранилище служебной инф. о данных в БД. Хранит инф. о структурах данных, взаимосвязях файлов в БД, типов данных, сведения о пользователях и кодах защиты, форматы предоставления, также хранит метаданные(данные о данных). Явл.

частью СУБД или хранится автономно.

Функций СУБД:1.Упр-е данными во внешней памяти.2.Упр-е буферами опер-ой памяти.3.Упр-е транзакциями.

4.Ведение журнала изменения в БД.5. Обеспечение целостности и безопасности БД. Жиз.циклБД-совокупность этапов,к-ые проходит БД на своем пути от создания до окончания использования. Этапы: 1.Планирование разработки БД- состоит из объема работ, ресурсов и стоимости проекта.2.Определение требование к сис-ме-выяснение инф.потребностей в разных подразделениях предп., требования к оборудованию и ПО, определение вида БД- централизованная (на 1 ПК и СУБД) или распределенная.3.Сбор и анализ требований пол-лей.-выясняется процесс документооборота, устанавливается периодичность использования каждого из документов. Инф.потребности выясняются с помощью опросов. 4.Проектирование БД- концептуальное, логическое и физическое проектирование.

5.Разработка приложений.-проектирование транзакции и пользовательский интерфейс. 6.Реализация.7.Загрузка данных.

8.тестирование.9.Эксплуатация и сопровождение-создание документации для польз-лей, модификация под требования заказчика.

Каскадная модель ЖЦ.

ЖЦ-период времени, к-ый начинается с момента принятия решении о создание программного продукта и до момента его полного изъятия из эксплуатации. Каскадная модель появилась 70-85гг. Основная хар-ка - разбиение всей разработки на этапы, причем переход на другой этап возможен, только при полном завершении работы на текущем. Структура:Анализ>проектирование>реализация>внедрение>сопровождение. «+»:1.На каждом этапе формируется законченный набор проектной документаций, отвечающий критериям и согласованности.2.Этапы выполняются в логической последовательности, что позволяет планировать сроки завершения работ и затраты. Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при разработке определенных информационных систем. Имеются в виду системы, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем, чтобы предоставить разработчикам свободу выбора реализации, наилучшей с технической точки зрения. К таким информационным системам, в частности, относятся сложные расчетные системы, системы реального времени. «-»:1. существенная задержка в получении результатов; 2. ошибки и недоработки на любом из этапов проявляются, как правило, на последующих этапах работ, что приводит к необходимости возврата назад; 3. сложность управления проектом; 4. высокий уровень риска и ненадежность инвестиций. Поэтому можно утверждать, что сложные проекты, разрабатываемые по каскадной схеме, имеют повышенный уровень риска.

Спиральная модель ЖЦ.

ЖЦ-период времени, к-ый начинается с момента принятия решении о создание программного продукта и до момента его полного изъятия из эксплуатации. Спиральная модель появилась 86-90гг. Делается упор на начальные этапы ЖЦ- анализ и проектирование. На этих этапах создаются прототипы. На каждом витке спирали уточняются цели, хар-ки проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка. Главная задача -как можно быстрее показать пол-лям работоспособный продукт. «+»-

1.Возможность перехода на следующий этап, при неполном завершении работ на текущем. 2.Возможность увидеть продукт на ранних этапах.3.Участие Поль-лей в планировании и анализ рисков.«-»: 1.определение момента перехода на следующий этап. 2.Оценка рисков после прохождения каждой спирали связана с большими затратами. Структура: Анализ>проектирование>реализация>интеграция>версия 1,2,3 >определение требовании.

Модели БД.

Хранимые в БД имеют логическую структуру, т.е. описываются некоторой моделью предоставления данных, к-ые поддерживаются СУБД. Классические модели: 1.Иерархическая:связи между данными можно описать, с помощью упорядоченного графа и дерева. Основные понятия- предок, потомок, тип, подтип, корневой тип. В такой модели между предками и потомками автоматически поддерживается контроль целостности связей. Основным правилом целостности явл.потомок не может сущ-ть без родителей, у некоторых родителей не может быть потомков. Потомки одного предка-это близнецы. При удалении родителя- удаляются потомки. 2.Сетевая-развитие иерархической модели. Отражает элементы в виде произвольного графа. Состоит из набора записей и набора связей. Ограничения на связи нет, но ослаблен контроль целостности связей. 3.Ряляционная модель- представляет собой двухмерную структуру(может и несколько).Основные понятия:

1.сущность- объект любой природы, данные о к-ом хранятся в БД. Данные о сущности хранятся в отношении- это таблица, состоит из атрибутов(заголовки столбцов) и кортежей (инф.по строкам). Атрибут- свойство, характеризующие сущность. Домен- множество всех возможных значений данных атрибута.

Ключ(ключевое поле). Каждое отношение должно иметь свой первичный ключ, к-ый однозначно идентифицирует каждый из его кортежей. Но кроме первичного ключа, в отношении м.б. и внешний ключ- находится в подчинении таблицы и используется для связи между таблицами.

Ключ м.б.простым (на основе 1 атрибута) и составным (нескольких), так же естественным и Суррогатным

(искусственным). Естественный ключ строится на основе атрибутов. «+»:

позволяет получить боле компактную форму таблиц, более естественные связи между таблицами. «-»:Использование затруднительное, если сущность изменчива, а значение первичного ключа д.б.константой, то естественные ключи- они составные- хранят большой объем инф., что снижает скорость системы.

Суррогатный ключ создается либо СУБД, либо пользователем и не несет инф. нагрузку, а используется только для однозначной идентификации записей в таблице. «-»: избыточность данных в таблице и увеличении объема самой БД.

4. Постреляционная- расширенная реляционная модель. Нет ограничения неделимости данных, хранящихся в записи таблицы.5.Многомерная.

Если реляционная модель использовала инф.сис-мы оперативной обработки данных OLTP, то многомерная модель использует сис-му аналитической обработки данных OLAP. Основные понятия измерение - множество однотипных данных, образующих одну из граней куба, прогнозируемость, историчность, агрегируемость. Используются специал. Операций- срез, вращение, детализация, агрегация. 6.Объектно-ориентированная. Основные понятия-объект, св-во объекта, методы обработки данных. Граф.

структуру можно представить иерархически в виде дерева, где узлы-это объекты, а свойство объектов описывается либо стандартным типом STRING(строка), либо пользовательским типом CLASS(класс), либо абстрактным типом АВС. Если испл-ся тип класс, то его значениями будет явл. новый подтип- экземпляр этого класса. Для выполнении действии над данными испл-ся логический операций- инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

Признаки эффек-ти структуры БД. Понятие целостности.

Чтобы инф., хранимая в БД была однозначной и не противоречивой в реляционной модели устанавливаются ограничительные условия-правила, определяющие возможные значения данных. Сущ-ет логическая и физическая целостность данных. Для обеспечения физ.целостности используются- резервное копирование, ограничительный доступ к БД, разделение полномочии. На логическом уровне необходимо обеспечить целостность данных. Это обеспечивается либо самой СУБД, ограничения на тип данных самой СУБД, либо ограничения накладываются самим разработчиком. Например, если, вести значение проходного балла, то значение не должно превышать допустимой нормы. Ссылочная целостность обеспечивается правилами- обновление, удаление, вставка данных. СУБД контролирует целостность связей помощью правил- каждой записи основной таблицы соответствует ноль или более записей в подчиненной таблице, каждая запись дочерней таблицы имеет только 1 запись в родительской таблице. В СУБД следующие правила добавления, изменения и удаления.1.При вводе новых записей необходимо их вводить сначала в основную таблицу, а потом в подчиненную.2. при редактирований записей производится каскадное обновление значений ключевого поля в главной таблице.3.Удалять можно записи, к-ые не имеют подчиненных записей.4. Запрещено удаление при наличии подчиненных записей , либо разрешено каскадное удаление.

Признаки эффективности:

1. Обеспечение быстрого доступа к данным в таблицах.

2. Исключение ненужного повторения данных, которое может явиться причиной ошибок при вводе и нерационального использования дискового пространства компьютера.

3. Обеспечение целостности данных таким образом, чтобы при изменении одних объектов автоматически происходило соответствующее изменение других, связанных с ними объектов

Под целостностью базы данных понимается то, что в ней содержится полная, непротиворечивая и адекватно отражающая предметную область информация.

Чтобы инфо была однозначной и непротиворечивой устанавливаются ограничительные условия(этоправила, определяющие возможные значения данных). Такие ограничения целостности позволяют свести к минимуму ошибки, возникающие при обновлении и обработке данных

Ограничение категорийной целостности:

Ни одна строка не может быть занесена в базу данных до тех пор, пока не будут определены все значения ее первичного ключа. Это правило называется правилом категорийной целостности и кратко формулируется следующим образом: никакой атрибут первичного ключа строки не может быть пустым.

Ссылочная целостность:

Если две таблицы связаны между собой, то внешний ключ таблицы должен содержать только значения, уже имеющиеся среди значений ключа, по которому осуществляется связь. Если корректность значений внешних ключей не контролируется СУБД,то может нарушиться ссылочная целостность данных.

Критерии целостности:

¡ Каждой записи родительской таблицы соответствует нуль или более записей подчинённой таблицы.

¡ В дополнительной таблице нет записей, которые не имеют родительских записей в основной таблице.

Каждая запись дополнительной таблицы имеет только одну родительскую запись основной таблицы.