Wybrane zagadnienia relacyjnych baz danych

Wybrane zagadnienia
relacyjnych baz danych
Opracowanie: Wioleta Musiał
1
Formy organizowania informacji
w bazach danych



Baza danych to uporządkowany zbiór danych
z pewnej dziedziny tematycznej, zorganizowany
w sposób ułatwiający dostęp do danych i operowanie
nimi według określonych kryteriów.
System zarządzający danymi w bazie i umożliwiający
ich przetwarzanie nazywany jest systemem
zarządzania bazą danych (DBMS – Data Base
Management System).
Baza danych może pracować jako baza
jednostanowiskowa, baza ze współdzieleniem plików
i baza typu klient-serwer.
2
Baza jednostanowiskowa

Baza jednostanowiskowa to najprostszy przypadek
bazy danych. Zarówno baza, jak i system zarządzania
nią są zainstalowane tylko na jednym komputerze.
Dostęp do bazy w danym momencie posiada tylko
jeden uprawniony użytkownik. W bazach tego typu
nie występuje problem równoczesnego dostępu do
danych (współdzielenia plików) przez kilku
użytkowników bazy.
3
Baza ze współdzieleniem plików

Baza ze współdzieleniem plików zapewnia
równoczesny dostęp do danych wielu użytkownikom.
Zarówno baza jak i system zarządzania nią jest
dostępny na wielu komputerach, które pracują w sieci
komputerowej. W ten sposób modyfikacja danych
z poziomu jednego komputera jest automatycznie
uwzględniana
na
innych
stanowiskach
komputerowych mających dostęp do tej bazy.
W bazach tego typu współdzielone są jedynie pliki
danych, jednak przetwarzanie samych danych
odbywa się na każdym komputerze oddzielnie.
4
Baza typu klient-serwer

Baza typu klient-serwer. W takim systemie baza
danych wraz z systemem zarządzania znajduje się na
specjalnym komputerze zwanym serwerem bazy
danych. Odpowiada on za zarządzanie danymi, ich
przetwarzanie i udostępnianie. Z serwerem
komunikują się połączone w sieć komputery
użytkowników zwane klientami. Komputer – klient
wysyła odpowiednie zapytanie lub polecenie do
serwera bazy danych, ten przetwarza dane, a wynik
przetwarzania przesyła do komputera – klienta. W
systemie klient-serwer pracuje większość baz danych
w sieci Internet.
5


Bazy danych mogą różnić się między sobą sposobem,
w jaki dane są zorganizowane i powiązane ze sobą.
Ze względu na strukturę danych rozróżniamy
bazy: kartotekowe, relacyjne, hierarchiczne, sieciowe
i obiektowe.
6
Baza hierarchiczna i sieciowa

Najstarszym modelem baz danych jest model
hierarchiczny. W tym modelu baza posiada strukturę
drzewiastą z jednym punktem początkowym
i wieloma rozgałęzieniami, podobną np. do struktury
drzewa folderów na dysku komputera. Struktura ta
opiera się na modelu rodzic-potomek. Zbiór
nadrzędny nazywany rodzicem posiada określoną
liczbę podzbiorów nazywanych potomkami, te z kolei
posiadają
kolejne
podzbiory.
W
modelu
hierarchicznym zbiór nadrzędny może mieć wiele
podzbiorów, jednak każdy podzbiór ma tylko jeden
zbiór nadrzędny.
7
Baza hierarchiczna
8
Baza sieciowa

Odmianą bazy hierarchicznej jest baza sieciowa. Baza
ta posiada strukturę danych przypominającą sieć.
W odróżnieniu od bazy hierarchicznej, w bazie
sieciowej dowolny zbiór danych może zostać
powiązany z każdym innym. Podzbiór (potomek)
może być powiązany z wieloma zbiorami
nadrzędnymi (rodzicami) lub z żadnym zbiorem.
9
Baza sieciowa
10
Baza obiektowa

Baza obiektowa opiera się na modelu obiektowym,
łączy w sobie cechy programów komputerowych
tworzonych za pomocą nowoczesnych języków
programowania obiektowego z cechami aplikacji
bazodanowych. Operują one na obiektach (czyli
zbiorach
połączonych
danych
i
procedur
umożliwiających manipulowanie tymi danymi) i tzw.
klasach obiektów.
11
Baza kartotekowa

Baza kartotekowa jest również nazywana bazą
dwuwymiarową. Bazy tego typu posiadają
najprostszą strukturę – składają się tylko z jednej
tabeli, w której zgromadzone są wszystkie dane.
Nazwa „kartotekowa” wzięła się stąd, że każdy
rekord takiej bazy można przedstawić w postaci
pojedynczej karty, zawierającej wszystkie informacje
w nim zapisane. Zastosowanie baz tego typu
ogranicza się do gromadzenia małych ilości danych
dotyczących jednego tematu.
12
Baza relacyjna

Baza relacyjna to najpopularniejsza grupa baz
danych. W bazach tego typu dane są przechowywane
nie w jednej, lecz w wielu tabelach, przy czym każda
tabela przechowuje dane na określony temat.
Dodatkowo pomiędzy tabelami tworzone są specjalne
powiązania zwane relacjami. Dzięki nim możliwe
jest uzyskiwanie informacji z bazy na wiele
sposobów, poprzez kojarzenie ze sobą danych
pochodzących z różnych tabel.
13
Wybrane zagadnienia relacyjnych baz
danych



Dane w bazie danych są przechowywane
w strukturach zwanych tabelami. Tabele są
podstawowymi obiektami baz danych. Przechowują
one dane wykorzystywane przez inne obiekty, np.
zapytania, formularze czy raporty.
Tabela (table) – zbiór (kolekcja) powiązanych ze
sobą danych w bazie danych, przedstawiony jako
układ poziomych wierszy nazywanych rekordami
(krotkami) i pionowych kolumn nazywanych polami
rekordu.
Tabele zawierają dane różnego typu.
14


W modelu relacyjnym dane wewnątrz bazy są
dzielone pomiędzy tabele. Podział danych nazywany
jest normalizacją bazy danych. W najprostszym
przypadku baza danych może składać się tylko
z jednej tabeli.
Aby w bazie danych możliwe było szybkie
wyszukiwanie i łączenie danych z tabel, każdy rekord
tabeli powinien posiadać pole za pomocą, którego
byłby jednoznacznie identyfikowany w bazie. Pole
tego typu nazywane jest kluczem podstawowym.
Klucz podstawowy tworzony jest w oparciu
o niepowtarzające się dane.
15


Właściwe określenie klucza podstawowego pozwala
uniknąć możliwości powtórzeń w tabeli bazy danych,
ponieważ pole klucza podstawowego nie może
przechowywać powtarzających się danych.
Oprócz kluczy podstawowych w tabelach są
tworzone także klucze obce. Klucz obcy to nazwa
pola, które w jednej tabeli jest kluczem
podstawowym, a w drugiej jest polem łączącym te
tabele. W oparciu o te pola mogą być tworzone
relacje pomiędzy tabelami.
16