Банки данных и знаний

Не допускается, чтобы  первичный ключ стержневой сущности (любой атрибут, участвующий в  первичном ключе) принимал неопределенное значение. Иначе возникнет противоречивая ситуация: появится не обладающий индивидуальностью, и, следовательно не существующий экземпляр стержневой сущности. По тем же причинам необходимо обеспечить уникальность первичного ключа.

Теперь о внешних ключах:

Если сущность С связывает сущности А и В, то она должна включать внешние ключи, соответствующие первичным ключам сущностей А и В.

Если сущность В обозначает сущность А, то она должна включать внешний ключ, соответствующий первичному ключу сущности А.

Связь между первичными и внешними ключами сущностей иллюстрируется рис. 5

рис. 5 Структуры: а - ассоциации; б - обозначения (характеристики)

Здесь для обозначения  любой из ассоциируемых сущностей (стержней, характеристик, обозначений или даже ассоциаций) используется новый обобщающий термин "Цель" или "Целевая сущность".

1.1.4. Ограничения целостности

Целостность (от англ. integrity – нетронутость, неприкосновенность, сохранность, целостность) – понимается как правильность данных в любой момент времени. Но эта цель может быть достигнута лишь в определенных пределах: СУБД не может контролировать правильность каждого отдельного значения, вводимого в базу данных (хотя каждое значение можно проверить на правдоподобность). Например, нельзя обнаружить, что вводимое значение 5 (представляющее номер дня недели) в действительности должно быть равно 3. С другой стороны, значение 9 явно будет ошибочным и СУБД должна его отвергнуть. Однако для этого ей следует сообщить, что номера дней недели должны принадлежать набору (1,2,3,4,5,6,7).

Поддержание целостности базы данных может рассматриваться как защита данных от неверных изменений или  разрушений (не путать с незаконными  изменениями и разрушениями, являющимися проблемой безопасности). Современные СУБД имеют ряд средств для обеспечения поддержания целостности (так же, как и средств обеспечения поддержания безопасности).

Выделяют три группы правил целостности:

• Целостность по сущностям.
• Целостность по ссылкам.
• Целостность, определяемая пользователем.

2. СУБД Oracle Database XE

Новая редакция СУБД Oracle Database 10g предоставляет возможность разработчикам ПО, администраторам баз данных и всем, кто впервые использует технологии Oracle, получить бесплатную базовую версию СУБД, позволяющую начать разработку и развертывание собственных приложений. Кроме того, эта версия предлагается бесплатно независимым разработчикам программного обеспечения и поставщикам оборудования для свободной дистрибуции или встраивания в собственные приложения.    

«Oracle Database XE предоставляет разработчикам, администраторам БД, независимым поставщикам ПО и студентам возможность бесплатно изучать, а также создавать и развертывать собственные разработки на базе самой передовой СУБД, — говорит Томас Кайт (Thomas Kyte), вице-президент Oracle. — Никто еще не предлагал подобного — теперь каждый имеет возможность начать свою работу с самым лучшим решением на рынке».

«Разработчики, администраторы БД, студенты и независимые поставщики ПО часто ищут бесплатные СУБД для изучения основ и разработки приложений, взаимодействующих с базами данных, — рассказывает Карл Олофсон (Carl Olofson), директор по исследованиям в области управления информацией и ПО для интеграции данных аналитической компании IDC. — Если такая СУБД сопровождается достаточным количеством необходимой литературы, онлайновыми техническими материалами и профессиональной поддержкой экспертов, если она позволяет разработчикам развивать свои приложения и поддерживать их по мере расширения требований без необходимости конвертации баз данных, то эта платформа обеспечит надежный путь развития с высоким потенциалом не только в ближайшем будущем, но и в отдаленной перспективе». 
    Редакция Oracle Database XE создана на основе СУБД Oracle Database 10g Release 2 и полностью совместима с семейством программных продуктов Oracle Database, включая Oracle Standard Edition One, Oracle Standard Edition и Oracle Enterprise Edition. Пользователи имеют возможность начать работу с базовой редакции, а впоследствии модернизировать ее до других редакций Oracle Database 10g в соответствии с увеличением потребностей и перевести свои приложения на работу с новыми редакциями СУБД без изменения их кода. 
     Редакция Oracle Database XE предоставляет те же интерфейсы SQL и PL/SQL, что и во всех остальных версиях Oracle Database 10g, а также широкий спектр программных интерфейсов, удовлетворяющих потребности различных сообществ разработчиков. Например, предоставляется полная поддержка разработки и развертывания приложений для разработчиков, работающих на платформах Java,.NET, PHP и Windows. Кроме того, Oracle Database XE предоставляет разработчикам возможность воспользоваться преимуществами Oracle HTML DB для быстрой разработки и развертывания Web-приложений.

Редакция Oracle Database XE выпускается для 32-разрядных операционных систем Linux и Windows и может быть установлена на любой поддерживаемой ими аппаратной платформе. Являясь бесплатной, базовой версией БД Oracle Database XE имеет некоторые ограничения:

• использование вычислительной мощи процессора ограничено максимум одним обычным или двухъядерным процессором;
• использование памяти ограничено одним гигабайтом (ГБ);
• использование СУБД ограничено одним экземпляром СУБД в каждой вычислительной системе;
• объем пользовательских данных в БД ограничен 4 ГБ.

2.1. Назначения языка SQL, основные операторы

Основу языка SQL составляют операторы, условно разбитые не несколько групп по выполняемым  функциям.

Можно выделить следующие группы операторов (перечислены не все операторы SQL):

Операторы DDL (Data Definition Language) - операторы определения объектов базы данных

• CREATE DATABASE - создать базу данных
• ALTER DATABASE - изменить базу данных
• DROP DATABASE - удалить базу данных
• CREATE TABLE - создать таблицу
• ALTER TABLE - изменить таблицу
• DROP TABLE - удалить таблицу
• DROP DOMAIN - удалить домен
• CREATE VIEW - создать представление
• DROP VIEW - удалить представление

Операторы DML (Data Manipulation Language) - операторы манипулирования данными

• SELECT - отобрать строки из таблиц
• INSERT - добавить строки в таблицу
• UPDATE - изменить строки в таблице
• DELETE - удалить строки в таблице

Операторы защиты и управления данными

• CREATE ASSERTION - создать ограничение
• DROP ASSERTION - удалить ограничение
• GRANT - предоставить привилегии пользователю или приложению на манипулирование объектами
• REVOKE - отменить привилегии пользователя или приложения

Существуют  следующие команды, позволяющие  управлять транзакциями базы данных: COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT, SET TRANSACTION. Кроме того, есть группы операторов установки параметров сеанса, получения информации о базе данных, операторы статического SQL, операторы динамического SQL.

В SQL используются следующие основные типы данных, форматы которых могут несколько различаться для СУБД разных производителей:

• INTEGER или INT – целое число (обычно до 10 значащих цифр и знак);
• SMALLINT – «короткое целое» (обычно до 5 значащих цифр и знак);
• DECIMAL(p,q) или DEC – десятичное число, имеющее p цифр (0 < p < 16) и знак. С помощью q задается число цифр справа от десятичной точки: q < p, если q = 0, оно может быть опущено;
• NUMERIC – число с плавающей точкой, возможно определение числа знаков после запятой;
• FLOAT – вещественное число с 15 значащими цифрами и целочисленным порядком, определяемым типом СУБД;
• CHAR(n) – символьная строка фиксированной длины из n символов (0 < n < 256);
• VARCHAR(n) – символьная строка переменной длины, не превышающей n символов (n > 0 и различное в разных СУБД, но не меньше 4096);
• DATE – дата в формате, определяемом специальной командой (по умолчанию mm/dd/yy). Поля даты могут содержать только реальные даты, начинающиеся за несколько тысячелетий до н.э. и ограниченные пятым-десятым тысячелетием н.э.;
• TIME – время в формате, определяемом специальной командой (по умолчанию hh.mm.ss);
• DATETIME – комбинация даты и времени;

Типы данных, описывающие дату и  время, состоят из нескольких полей, в которых хранятся части даты времени. Так, тип DATE содержит поля YEAR, MONTH и DAY. Тип TIME содержит поля HOUR, MINUTE и SECOND.

• TIMESTAMP – содержит как поля даты, так и поля времени.

Значение типа TIMESTAMP записывается следующим образом: '10-12-2003 08:30:00'. Порядок следования полей при написании даты, как правило, определяется установками компьютера.

• MONEY – деньги в формате, определяющем символ денежной единицы ($, руб, и т.п.) и его расположение (суффикс или префикс), точность дробной части и условие для показа денежного значения.

Функции даты/времени

Для работы с данными, имеющими тип даты/времени в языке SQL предусмотрены следующие функции:

CURRENT_TIME – определяет текущее время;

CURRENT_DATE – определяет текущую дату;

CURRENT_TIMESTAMP – определяет текущие дату и время.

Например:

INSERT INTO tbl1 (f1,f2,f3,f4) VALUES (1,100,'abc', CURRENT_DATE);

До этого момента понятие  «таблица» связывалось нами с  реальной или базовой таблицей, то есть таблицей, для каждой строки которой в действительности имеется некоторый двойник, хранящийся в физической памяти машины. Однако SQL использует и создает ряд виртуальных таблиц – представлений, курсоров и неименованных рабочих таблиц, в которых формируются результаты запросов на получение данных из базовых таблиц и, возможно, представлений. Это таблицы, которые не существуют в базе данных, но как бы существуют с точки зрения пользователя.

2.2. Приложения на СУБД Oracle Database XE

Создание приложения это самый  простой способ просматривать и  редактировать данные в нашей базе данных. Мы создадим это приложение на основе таблицы Student, являющейся частью схемы goziev_15.

Чтобы создать приложение, основанное на таблице Student:

1. На домашней странице базы данных нажимаем на иконку Application Builder.
2. Потом на кнопку Create.
3. На открывшейся странице выбираем Create Application и нажимаем Next.
4. В поле Create Application вводим следующие параметры:
1. В поле Name вводим Student.
2. Остальные поля оставляем без изменений.
3. Нажимаем Next.

Далее, добавляем страницы кнвашему приложению.

5. Под разделом Add Page:
1. В опции Select Page Type выберите Report and Form(рис.6).

рис. 6 Окно выборки типа страницы

Обратите внимание, что в поле Action отображается тип страницы, которую мы добавили(рис.7).

2. В поле Table or View выбираем Student.
3. Нажимаем кнопку Add Page.

Две новые страницы отобразятся вверху страницы в разделе Create Application.

рис. 7 Добавления таблицы на приложению

4. Click Next.

6. Опцию Tabs оставляем без изменений (One Level of Tabs) и нажимаем Next.

7. Опцию Shared Components оставляем без изменений и нажимаем Next.

Эта опция позволит нам импортировать общие компоненты из других приложений. Общие компоненты - это стандартные элементы, которые могут быть отображены или применены на любой странице приложения.

8. Параметры полей Authentication Scheme, Language и User Language Preference Derived From оставляем без изменений и нажимаем Next.
9. В опциях User Interface выбираем Theme 2 и нажимаем Next.

Темы это наборы шаблонов, которые  можно использовать для задания  расположения элементов и определения  внешнего вида всего приложения.

10. Подтверждаем сделанные изменения. Чтобы вернуться на предыдущую страницу мастера, нажимаем Previous. Чтобы принять изменения, нажимаем Create.

После того как мы нажали Create, вверху страницы появится следующее сообщение:

Application created successfully.

Чтобы запустить нашу приложению:

1. Нажимаем на иконку Run Application(рис.8).

рис. 8 Запуск приложения

2. На странице авторизации, введите goziev_15 в поле User Name, а в поле Password 2112.

Появится Ваше приложение, показывая таблицу Student.

3. Постановка задачи

Контроль  за успеваемостью в ВУЗе

Студенты, организованные в группы, учатся на одном из факультетов, возглавляемом деканатом, в функции  которого входит контроль за учебным  процессом. В учебном процессе участвуют  преподаватели кафедр, административно относящиеся к одному из факультетов. Преподаватели подразделяются на следующие категории: ассистенты, преподаватели, старшие преподаватели, доценты, профессора.