Шпаргалка по «Базы данных»

Экзаменационные вопросы по дисциплине «Базы данных»

1. Понятие Банка данных и базы данных.

БД–совокупность данных организованных по определённым правилам предусматривающие общие принципы описания, хранения и манипулирования данными независимо от прикладных программ. Главной отличительной чертой БД яв – ся использование центральной системы управления данными, причем как на уровне файлов, так и на уровне элементов данных.

СУБД – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Банк данных – БД и СУБД.

Совокупность БД, программ и аппаратных средств, соединённых в едином комплексе  образуют банк данных.

 

2. Требования к банку данных.

Требования к банку  данных:

1. многократное использование данных. 2. Простота 3.легкость 4.гибкость использования. 5.быстрота запросов обработки данных. Запросы на данные должны обрабатываться с помощью высокоуровневого языка запросов, а не прикладных программ. 6.Адаптивность и расширяемость БД должны быть легконастреваемые, причем настройка не должна вызывать перезаписи прикладных программ. 7. Контроль за целостность данных. Система должна осуществлять контроль ошибок данных и выполнять проверку взаимного логического соответствия данных.8.Наличие интерфейса прикладного программирования. Прикладные программы должны иметь возможность просто и эффективно выполнять запросы на данные. Программы должны быть изолированы от расположения файлов. 9.восстановление данных после сбоев – автоматическое восстановление баз без потери данных.

 

3. Компоненты Банка данных.

 

БНД
Информ. компонент	Программные средства		Языковые средства		Техн. средства
Организ.- методич. средства		СУБД		Администратор БНД

 

 

4. Понятие Информационной базы.

Информационная база – данные, отображающие состояние предметной области исп-е  информационную систему

Информационная база состоит  из:

1. Комплекция записей – собственно данных
2. Описание этих данных – метаданных

 

5. Внешний уровень представления данных.

Внешний – пользовательский. Пользователь может быть программист или админ  БД или простой user.

 

6. Внутренний уровень представления данных.

Внутренний – физический. Глобальное представление БД определяет необходимое  условие для организации хранения данных на внешних устройствах.

На внутреннем уровне хранится инф – ция : распределения дискового пространства для хранения данных и описание подробностей хранения записей по защите данных.

 

7. Концептуальный Концептуальный – обобщённый взгляд на данные с позиции предметной области, он обеспечивает представление всей инф – ции БД в абстракной форме. Концептуальная схема-это единая,логическое описание всех эл-ов и отношение м/у ними.

 

8. Языковые средства Банка данных (ЯОД и ЯМД).

Программные и технические средства БНД.

Языковые средства – Для работы БД используются специальные языки называемые подъязыками данных.

В СУБД поддерживается 2 подъязыка  данных: 1) Язык определения данных (ЯОД) 2) Язык манипулирования данными (ЯМД)

ЯОД – описательный язык, с помощью которого описывается предметная область, именуются объекты, определенные свойства и связи между объектами. ЯОД после компиляции представляет таблицу, в которых соединяются метаданные.

ЯМД – содержит набор операторов манипулирования данными, т.е. операторов позволяющих заносить данные в БД, удалять, модифицировать или выбирать данные.

Язык QBE–представляет собой графические средства создания запросов на выборку данных с использованием шаблона.

Комплекс программных  средств:

1) Процесс языка БД 2) Библиотека поддержки программных вызовов

3) Сервисные программы, обеспечивающие  настройку БД, восстановление после  сбоев.

 

9. Понятия "атрибут" и "объект". Виды атрибутов. Примеры.

Атрибут – характеристика объекта, с помощью которого моделируются  его свойства.

Объект – это то, о чем накапливается информация в информационных системах и что может быть идентифицировано.

 

10. Первичные и вторичные ключи. Примеры.

Ключом называется атрибут, с помощью которого можно идентифицировать экземпляр объекта.

Ключ, который идентифицирует запись единственным способом, называется первичным.

Если ключ идентифицирует некоторую  группу записей – вторичный.

 

11. Связи между объектами.

Типы связей: 1:1, 1:М, М:М.

1:1 – Одному экземпляру объекта А соответствует не более одного экземпляра объекта В и наоборот.

1:М – Одному экземпляру объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляра объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с одним экземпляром объекта А.

M:M – Одному экземпляру объекта А соответствует 0, 1 и более экземпляров объекта В и наоборот.

 

12. Иерархическая модель данных. Пример.

Для иерархической модели связи  между данными можно описывать  с помощью упорядоченного дерева. Объекты связанные иерархическими отношениями образуют ориентированный  граф или перевёрнутое дерево.

Понятия: уровень, узел, связь.

Узел – совокупность атрибутов  данных описывающих некоторый объект.

На схеме модель представляется вершинами графа. Каждый узел на более  низком уровне связан только с одним  узлом выше. Эта модель имеет только одну вершину (корень дерева, 1 уровень) неподчиненную другим вершинам. Зависимые  узлы находятся на уровнях ниже вершины. Количество БД определяется числом корневых записей. К каждой записи существует только один путь от корневой записи.

+: 1.эфективность использования  памяти ПК и небольшое количество  времени выполнения основных  операций над данными.

-: Громоздкость обработки информации  со сложными логическими связями.

Основаны СУБД: IMS, PC/FOCUS, ОКА, МИРИС.

 

13. Сетевая модель данных. Пример.

Сетевая структура.

В сетевой структуре каждый элемент  может быть связан с любым другим элементом. Сетевая БД состоит из набора записей и набора существующих связей. В ней любой элемент  может быть связан с любым другим. Пример – БД содержащая сведения о  студентах участвующих в НИРС. Участие одного в нескольких НИРС или нескольких в одной.

 

14. Реляционная модель данных.

Элементы реляционной  модели. Пример.

Реляционная модель данных. (Э.Кодд)

Достоинство заключается в простоте понимания и удобстве физической реализации на ЭВМ. Реляционная база данных состоит из одной или нескольких взаимосвязанных двумерных таблиц, которая описывает сущность (объект реального мира). Эта модель является наиболее развитой теоретически разработанной  и распространенной. В основе реляционной  теории баз данных лежит четко  определенная математическая модель. Раздел математики изучающий отношения  называется реляционной алгеброй. Для  описания сущности вводится таблица  или несколько таблиц описывающих  сущность. Такая таблица называется отношение, откуда и пошло название реляционные базы. Таблица отражает объект реального мира, а каждая её строка (запись) отражает один конкретный экземпляр объекта. (экземпляр сущность). Каждый столбец таблицы имеет уникальное для своей таблицы имя. Столбцы, расположенные в таблице в порядке следования их имен при ее создании. В отличие от столбцов строки не имеют имен, порядок их следования в таблице не определен, а количество логически не ограничено. Так как строки не упорядочены – по её позиции не возможно выбрать строку. Номер не характеризует строку, а его значение изменяется при удалении строк из таблицы. Логически среди тех строк не существует1 и последней. Эти системы исключили необходимость в сложной навигации, т.к. данные в них представлены не в виде одного файла, а не зависимыми наборами и для отбора данных используются операции реляционной алгебры.

 

15. Требования к реляционной модели.

Рациональные  варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей  нормальной форме, а также следующим  требованиям:

• Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.
• Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.
• Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть невозможно исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.
• При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей.

 

16. Типы данных в реляционных моделях.

После ввода имени поля необходимо задать тип данных, которые будут  находиться в этом поле. Наиболее удобным  способом является выбор типа из списка, но наименование типа можно ввести и вручную. Обычно при ручном вводе  Конструктор автоматически предлагает закончить вводимое название типа. В MicrosoftAccess имеются следующие типы данных:

• Текстовый(Text) — символьные или числовые данные, не требующие вычислений. Поле данного типа может содержать до 255 символов. Размер текстового поля задается с помощью свойства Размер поля (FieldSize), в котором указывается максимальное количество символов, которые могут быть введены в данное поле. При необходимости ввести строку большего размера, чем указано в данном свойстве, надо значение свойства изменить, т. к. место под дополнительные символы не резервируется. Независимо от длины текстового поля оно хранится в базе данных Access в записи переменной длины. Access не занимает память под неиспользуемую часть текстового поля в записи, что уменьшает общий размер базы данных.
• Поле MEMO (MEMO) — поле MEMO предназначено для ввода текстовой информации, по объему превышающей 255 символов. Такое поле может содержать до 65 535 символов. Этот тип данных отличается от типа Текстовый (Text) тем, что в таблице хранятся не сами данные, а ссылки на блоки данных, хранящиеся отдельно. За счет этого ускоряется обработка таблиц (сортировка, поиск и т. п.). Поле типа MEMO не может быть ключевым или проиндексированным.

Совет

Не используйте поле типа MEMO, если нужно будет сортировать записи таблицы по данному полю — это  невозможно. Если 255 символов не достаточно для хранения всех данных, придется разбить его на два или три  текстовых поля.

• Числовой (Number) — числовой тип применяется для хранения числовых данных, используемых в математических расчетах. Имеет много подтипов. От выбора подтипа (размера) данных числового типа зависит точность вычислений. Для установки подтипа числовых данных служит свойство Размер поля (FieldSize). Данные этого типа могут содержаться в 1, 2, 4, 8 или 16 байтах. Обычно по умолчанию используется подтип Длинное целое (Longlnteger), который занимает 4 байта и представляет собой число в пределах от -2 147 483 648 до +2 147 483 647. Но, кроме этого типа, можно указать Байт (Byte) — 1 байт, Целое (Integer) — 2 байта, Одинарное с плавающей точкой (Single) — 4 байта, Двойное с плавающей точкой (Double) — 8 байтов, Десятичное (Decimal) — 12 байтов, Код репликации (Replication ID) — 16 байтов.
• Дата/Время (Date/Time) — тип для представления даты и времени. Позволяет вводить даты с 100 по 9999 год. Размер поля — 8 байтов. Даты и время хранятся в специальном фиксированном числовом формате. Дата является целой частью значения поля типа Дата/Время, а время — его дробной частью. Access предоставляет большой выбор форматов отображения даты и времени.
• Денежный (Currency) — тип данных, предназначенный для хранения данных, точность представления которых колеблется от 1 до 4 десятичных знаков. Целая часть данного типа может содержать до 15 десятичных знаков.
• Счетчик (AutoNumber) — поле содержит 4-байтный уникальный номер, определяемый MicrosoftAccess автоматически для каждой новой записи либо случайным образом, либо путем увеличения предыдущего значения на 1. Значения полей типа счетчика обновлять нельзя. Максимальное число записей в таблице с полем счетчика не должно превышать двух миллиардов.
• Логический (Yes/No) — логическое поле, которое может содержать только два значения, интерпретируемых как Да/Нет, Истина/Ложь, Включено/Выключено. Поля логического типа не могут быть ключевыми, но их можно индексировать.