Інформатика

Прочитайте!

Виконайте вправу 1

Виконайте вправу 2

База даних (БД) – систематизоване сховище інформації з певної предметної області, до якого можуть мати доступ багато прикладних програм.

Електронна БД – файл (сукупність файлів) спеціального формату, які містять структуровані дані, призначені для зберігання, накопичення, опрацювання та використання за допомогою комп’ютера.

Предметною галуззю називають сферу застосування конкретної БД, наприклад школа, будівельна організація, аеропорт, банк, поліклініка, супермаркет тощо.

Об’єктом предметної галузі є те, про кого або про що зберігаються дані в БД. Якщо предметною галуззю є, наприклад, школа, то її об’єктами можуть бути учні, вчителі, директор школи, кабінети.

Кожен об’єкт характеризується сукупністю атрибутів, або властивостей (приклад : Об’єкт УЧЕНЬ може
мати такі атрибути: прізвище, ім’я, рік народження, домашня адреса, школа, клас, зріст). Далі об’єкти БД будемо позначати так: великими літерами — назва об’єкта, у круглих дужках — перелік його атрибутів, які відокремлюються один від одного комою. Наприклад, об’єкт ПОТЯГ можна позначити так: ПОТЯГ (номер потягу, станція відправлення, час відправлення, кінцева станція, час прибуття на кінцеву станцію).

За структурою даних БД поділяють на дві основні групи: документальні й фактографічні (рис. 1.1).

У фактографічних БД кожен атрибут об’єкта має певну сукупність значень, тобто елементів даних, які є найменшими неподільними одиницями даних. Наприклад, атрибут Центр (див. рис. 1.1) має значення Полтава і Хмельницький, атрибут Площа — значення 28 748 і 20 600, а атрибут Районів — значення 25 і 13.

БД є однією з найважливіших складових сучасної інформаційної системи, побудованих на основі комп’ютерних систем і мереж. Робота з БД у таких системах здійснюється за допомогою спеціальної мови БД або програмного забезпечення — системи управління базами даних (СУБД).

Система управління базами даних — це інструмент, призначений насамперед для створення структури БД,
уведення й оновлення даних, пошуку необхідних даних та їх опрацювання за певним алгоритмом.

СУБД класифікують за багатьма ознаками. До найголовніших можна віднести призначення, модель даних, спосіб доступу. Спрощену схему класифікації СУБД подано на рисунку:

Сучасні БД мають величезні обсяги даних і зберігаються в комп’ютерних системах на жорстких магнітних дисках. Користувач позбавлений необхідності знати тонкощі фізичного розміщення даних на них. Ця функція повністю реалізується СУБД разом з операційною системою.

Важливою функцією СУБД є також керування транзакціями. Транзакція — це послідовність операцій над даними, яка сприймається СУБД як єдине ціле. Якщо всі операції з послідовності виконано успішно, то
вважається, що й транзакцію завершено успішно. Усі зміни даних, виконані за цією транзакцією, вносяться в зовнішню пам’ять. Та якщо хоча б одну операцію послідовності завершено невдало, транзакція вважається невиконаною і здійснюється відкат — скасування змін у всіх даних, виконаних у процесі транзакції, та повернення БД до початкового стану виконання транзакції.

Ще однією важливою функцією СУБД є так звана журналізація, під якою розуміють облік уведених у БД змін. Перед виконанням потрібних змін їх вносять до спеціального журналу. У разі апаратного або програмного збою БД можна повністю відновити за допомогою архівної копії БД і журналу. Одним із засобів моделювання предметної галузі на етапі проектування БД є модель сутність — зв’язок. Основними поняттями такої моделі є сутність, атрибут і зв’язок.

Сутність — це деякий об’єкт реального світу. Вона має екземпляри, які відрізняються один від одного значеннями

атрибутів. Атрибут — це властивість сутності. Зв’язок фактично встановлює взаємодію між сутностями.

Найпростіша БД містить одну таблицю, а складні — десятки й навіть сотні таблиць. Розглянемо приклад найпростішої реляційної БД, яка містить тільки одну таблицю УЧНІ

Не кожна таблиця може бути об’єктом БД. Для того щоб таблиця стала об’єктом БД, потрібно виконати її нормалізацію. Сутність нормалізації полягає в тому, що таблиця повинна бути перетворена відповідно до основних вимог.

Основні вимоги до таблиці як об’єкта БД такі:
• кожне поле повинно мати унікальне ім’я;

• усі поля мають бути однорідними, тобто значення елементів одного поля можуть бути лише одного типу (на-
приклад, тільки числовими, тільки рядковими);

• у таблиці не може бути однакових записів, вони мають відрізнятися значеннями хоча б одного поля;
• таблиця повинна мати ключове поле, або ключ.

Зазвичай таблиця має унікальне поле або кілька полів, які ідентифікують записи. Таке поле називають ключовим

(ключем). Воно використовується для швидкого пошуку даних, а також для зв’язування даних із різних таблиць.

Ключ, який містить тільки одне поле, називають простим, а який містить кілька полів — складним. У таблиці УЧНІ складним ключем можна вважати поля Прізвище і Дата народження, оскільки вони однозначно ідентифікують записи.

У таблиці може бути кілька ключів, але тільки один із них можна визнати як первинний. Найкраще первинним ключем вибрати простий ключ і бажано, щоб він мав цілочисловий тип. У цьому випадку операції опрацювання даних виконуватимуться швидше. У таблиці УЧНІ простим є поле з іменем Номер.

У таблиці часто використовують поле — воно називається лічильником, яке використовується для того, щоб зробити кожний запис унікальним. Крім того, лічильник забезпечує нумерацію записів. У таблиці УЧНІ лічильником є поле з іменем Номер.

В основній таблиці вибирають первинний ключ, а в допоміжній — зовнішній ключ. Зовнішній ключ повинен однозначно визначати поле основної таблиці. У ньому не може бути даних, відсутніх у первинному ключі, інакше зв’язок буде некоректним. Часто для забезпечення зв’язку між таблицями в допоміжну таблицю спеціально вводять поле з таким самим іменем, що й ім’я первинного ключа основної таблиці.
У такому випадку деякі СУБД автоматично встановлюють зв’язок між таблицями. Якщо імена зазначених полів різні, то користувач повинен сам встановити зв’язок між ними. Пояснимо сутність зв’язків між двома таблицями на прикладі 2.

Таким чином, зв’язки між таблицями дозволяють отримати дані з кількох таблиць. Окрім того, вони забезпечують цілісність даних у пов’язаних таблицях, якщо з деяких причин сталися зміни в одній таблиці.

Працюємо за ПК!

Нехай у БД будівельної компанії є дві таблиці: ПОСТАЧАЛЬНИКИ і ТОВАРИ.

• Визначте первинний ключ у таблиці “Постачальник”.
• Чи може бути такий самий первинний ключ у таблиці “Товари”? Чому?