Bazy danych 1

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

BD

2

Kurs jest wprowadzeniem do technologii baz danych. Tematyka wykładu obejmuje problematykę modelowania danych, metodykę projektowania i implementacji relacyjnych baz danych (podstawowe zagadnienia), podstawy programowania aplikacji do baz danych i wybrane zagadnienia z zakresu zarządzania bazami danych. Relacyjny model danych jest omawiany zarówno od strony podstaw teoretycznych, jak i od strony praktycznych problemów implementacyjnych. W zakresie programowania aplikacji. Wykład zawiera wprowadzenie do języka SQL oraz omówienie technik konstruowania modułów programowych po stronie serwera i po stronie klienta. Ćwiczenia projektowe polegają na skonstruowaniu prostej bazy danych wraz z programem użytkowym - z wykorzystaniem narzędzi do projektowania i konstruowania baz danych i aplikacji.

Kurs jest wprowadzeniem do technologii baz danych. Tematyka wykładu obejmuje problematykę modelowania danych, metodykę projektowania i implementacji relacyjnych baz danych (podstawowe zagadnienia), podstawy programowania aplikacji do baz danych i wybrane zagadnienia z zakresu zarządzania bazami danych. Relacyjny model danych jest omawiany zarówno od strony podstaw teoretycznych, jak i od strony praktycznych problemów implementacyjnych. W zakresie programowania aplikacji. Wykład zawiera wprowadzenie do języka SQL oraz omówienie technik konstruowania modułów programowych po stronie serwera i po stronie klienta. Ćwiczenia projektowe polegają na skonstruowaniu prostej bazy danych wraz z programem użytkowym - z wykorzystaniem narzędzi do projektowania i konstruowania baz danych i aplikacji.


Treść wykładu

1. Baza danych, system zarządzania bazami danych, system bazy danych.Podstawowe własności bazy danych jako zorganizowanego zbioru danych. Dane a informacja: baza danych jako "magazyn informacji". Semantyka danych: obiekty rzeczywistego świata, atrybuty, związki, rekordy b.d. jako reprezentacja faktów. Rola SZBD. Interfejs użytkowy systemu bazy danych. Abstrakcyjny widok b.d. prezentowany na poziomie użytkowym. Model trójpoziomowy. Przegląd podstawowych zadań SZBD.
2. Modele danych.Pojęcie modelu danych. Wstępna charakterystyka modelu relacyjnego, porównanie z modelami "przedrelacyjnymi": struktury danych i operacje widziane na poziomie użytkowym. Główne cechy modelu obiektowego. Modele danych w kontekście historii techlogii b.d.
3. Model relacyjny w ujęciu nieformalnym. Własności tabeli jako implementacyjnej struktury danych w modelu relacyjnym. Dwa wymiary agregacji,przypisanie dziedzin wartości kolumnom, podstawowe operacje na tabelach, język operacji na tabelach jako język typu "set-at-a-time". Identyfikacja wierszy przez zawartość: pojecie klucza. Reprezentacja związków: pojęcie klucza obcego. Konfiguracja klas związków, min. i maks.krotność uczestnictwa (cardinality). Semantyczne warunki poprawności (Integrity constraints) dotyczące kluczy i kluczy obcych.
4. Wprowadzenie do projektowania baz danych. Model ER. Zasady opisu struktury bazy danych w kategoriach klas encji i klas związków. Podstawowe decyzje projektowe na poziomie konceptualnym (przekształcenie klas związków do klas encji, problem atrybutów wielowartościowych, klasy encji o identyfikacji zewnętrznej, problem atrybutów opcjonalnych, itd. Zasady normalizacji (ujęcie nieformalne). Odwzorowanie do modelu relacyjnego. Specyfikacja struktury b.d. w DDL. Definiowanie dziedzin i semantycznych warunków poprawności. Opis struktury b.d. w słowniku danych.
5. Język SQL.Konstrukcje DML. Konstrukcje DQL: wyrażenie SELECT jako specyfikacja sekwencji operacji na tabelach. Sładnia i semantyka podstawowych postaci wyrażenia SELECT, pojęciowa kolejność przetwarzania sekcji (klauzul). Wyrażenia akceptowalne w poszczególnych klauzulach. Konstrukcje wielopoziomowe: podzapytania skorelowane i nieskorelowane. Zasady formułowania zapytań w postaci wyrażeń SELECT: postacie równoważne. Semantya deklaratywna i semantyka proceduralna wyrażeń SELECT. Logika trójwartościowa w SQL: problem "wartości brakujących", anomalie związane ze znacznikiem NULL. Tabele wirtualne (tzw. perspektywy), dopuszczlne operacje na tabelach wirtualnych. Specyfikowanie złożonych warunków poprawności (frazy CHECK z podzapytaniami).
6. Zarys matematycznych podstaw modelu relacyjnego. Relacja jako matematyczny model zbioru rekordów. Relacja, zmienna relacyjna, schemat relacji. Warunki poprawności w ujęciu formalnym. Przegląd operatorów algebry relacyjnej (z rozszerzeniem Date`a).
7. Programowanie aplikacji do baz danych - wprowadzenie. Konstruowanie i programowanie aplikacji po stronie klienta. Poziom wywołań procedur API (CLI, ODBC...) - krótka charakterystyka. Poziom Embedded SQL: przekazywanie danych z/do programu użytkowego, kursory. Poziom wyspecjalizowanych klas obiektów w środowiskach do konstruowania aplikacji-porównanie (SQL* Forms, Visual, Basic, Delphi, Power Builder...). Programowanie aplikacji po stronie serwera. Rozszerzenia proceduralne SQL. Konstrukcja procedur wbudowanych, procedury wyzwalane zdarzeniami
   
8. Ochrona spójności baz danych. Podstawowe problemy spójności bazy danych. Pojęcie transakcji. Mechanizmy zarządzaniam transakcjami w SZBD. Mechanizmy zarządzania współbieżnym dostępem do b.d.
9. Wprowadzenie do organizacji fizycznej relacyjnych baz danych. Fizyczne rozmieszczenie tabel w pamięci zewnętrznej. Podział na bloki, adresowanie bloków. Rozwiązania organizacyjne i mechanizmy usprawniające dostęp do danych. Organizacja indeksów. Zasady korzystania z mechanizmów dostępu, podstawy optymalizajci zapytań.

1. Projektowanie baz danych: zaprojektowanie za pomocą narzędzia CASE struktury bazy danych dla prostego systemu informacyjnego i zdefiniowanie jej implementacji relacyjnej.
2. Programowanie aplikacji klienckich do baz danych: opracowanie poleceń w języku SQL realizujących zadane operacje na bazie danych i wbudowanie ich w prosty interakcyjny program użytkowy skonstruowany w środowisku narzędzia do budowy aplikacji
3. Programowanie aplikacji po stronie serwera: opracowanie pakietu procedur wbudowanych w bazę danych (w tym również procedur wyzwalanych zdarzeniami), realizujących zadane operacje.
4. Podstawy optymalizacji zapytań: zbadanie przebiegu wykonania zapytań w zależności od zdefiniowanych ścieżek dostępu i postaci zapytań.

1. C.J. Date, Wprowadzenie do systemu baz danych, WNT, Warszawa 2000.
2. J.D. Vilman, J.D. Widom, Podstawowy wykład z systemów baz danych, WNT, Warszawa 2001.
3. H. Rybiński, M. Muraszkiewicz, Relacyjne bazy danych
4. Elmasri, Ramez, Navathe, Shamkant, Fundamentals of database systems, Aodison-Wesley, 2000.
.

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki

103200 - Instytut Informatyki