Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 1 Wykład 1 Systemy Baz Danych Na podstawie książki Database Systems: Design, Implementation, and Management, Sixth Edition, Rob and Coronel.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 1 Wykład 1 Systemy Baz Danych Na podstawie książki Database Systems: Design, Implementation, and Management, Sixth Edition, Rob and Coronel."— Zapis prezentacji:

1 1 1 Wykład 1 Systemy Baz Danych Na podstawie książki Database Systems: Design, Implementation, and Management, Sixth Edition, Rob and Coronel

2 1 2 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel W trakcie tego wykładu, poznamy: różnicę pomiędzy danymi i informacją, definicję baz danych, ich różne typy i dlaczego są one pomocne w procesie podejmowania decyzji dlaczego proces projektowania baz danych jest taki ważny jak współczesne bazy danych ewoluowały z systemów plików

3 1 3 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel W trakcie tego wykładu, poznamy: Wady systemu plików (jako prekursora baz danych) Czym baza danych różni się od systemu plików i jak funkcjonuje DBMS wewnątrz systemu baz danych

4 1 4 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Dane czy Informacja Dane: –Surowe fakty; tworzą bloki informacji –Nieprzetworzona informacja Informacja: –Przetworzone dane w calu ujawnienia znaczenia Dokładne, istotne i podane na czas informacje są kluczem do podejmowania właściwych decyzji. Podejmowanie właściwych decyzji jest kluczem do „przeżycia” w środowisku globalnym.

5 1 5 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykład: Sprzedaż przypadająca na danego pracownika w dwóch działach

6 1 6 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Prezentacja bazy danych i DBMS Baza danych (ang. database) — współdzielona, zintegrowana struktura (komputerowa) która przechowuje: –Dane użytkownika końcowego (surowe fakty) –Metadata (dane o danych)

7 1 7 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Prezentacja bazy danych i DBMS ( kontynuacja ) DBMS (ang. database management system): –Zestaw programów do zarządzania strukturą bazy danych i do kontrolowania dostępu –Powala na współdzielenie danych pomiędzy wiele aplikacji i użytkowników –Pozwala na bardziej wydajne i efektywne zarządzanie danymi

8 1 8 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel DBMS pozwala na zarządzanie danymi bardziej wydajnie i efektywnie Użytkownicy mają ułatwiony dostęp do lepiej zarządzanych danych –Promowanie zintegrowanych widoków operacji –Prawdopodobieństwo wystąpienia braku spójności jest znacznie zredukowane –Możliwość generowania szybkich odpowiedzi na zapytania typu „ad hoc”

9 1 9 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel DBMS zarządza interakcją pomiędzy użytkownikami a bazą danych

10 1 10 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Typy baz danych Single-user: –Obsługa tylko jednego użytkownika w danej chwili Desktop: –Baza danych typu Single-user uruchomiona na komputerze osobistym Multi-user: –Obsługa wielu użytkowników w danej chwili

11 1 11 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Typy baz danych ( kontynuacja ) Workgroup: –Baza danych typu Multi-user obsługująca małą grupę użytkowników lub pojedynczy oddział (wydział) Enterprise: –Baza danych typu Multi-user obsługująca dużą grupę użytkowników lub całą korporację

12 1 12 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Lokalizacja bazy danych Scentralizowane: –Obsługa danych zlokalizowanych w jednym określonym miejscu Rozproszone: –Obsługa danych rozproszonych pomiędzy wiele miejsc

13 1 13 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Bazy danych – podział ze względu na zastosowanie Transakcyjna (lub produkcyjna): –Obsługa codziennych operacji w firmie Hurtownie danych: –Przechowuje dane używane uzyskiwania informacji niezbędnej to podejmowania taktycznych lub strategicznych decyzji Takie decyzje wymagają ogromnej ilości danych –Często używana do przechowywania historycznych danych. –Ich struktura jest odmienna.

14 1 14 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Dlaczego proces projektowania jest taki ważny Definiujemy oczekiwane działanie i użycie bazy danych Różne podejścia muszą być stosowane do różnych typów baz danych Unikamy nadmiarowości danych (niepotrzebnie duplikowanych) Źle zaprojektowana baza danych generuje błędy  to prowadzi do podjęcia błędnych decyzji  może to spowodować upadek firmy

15 1 15 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Co było przed bazami danych? Pliki i systemy plików (plikowe) Chociaż zarządzanie danymi poprzez system plików jest przestarzałe, to : –Zrozumienie relatywnie prostej charakterystyki systemu plików pozwala na lepsze zrozumienie istoty projektowania baz danych –Świadomość problemów występujących przy zarządzaniu systemem plików pomaga unikać podobnych problemów z DBMS –Znajomość systemu plików jest pomocna gdy planujesz konwersję przestarzałego systemu plików do DBMS

16 1 16 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel „Ręczne” systemy plików Składały się ze zbioru plików (akt, dokumentów papierowych) przetrzymywanych w gablocie. Schemat folderów był opracowany na podstawie oczekiwanego użycia danych Taki system był odpowiedni dla malej ilości danych i niewielkiego systemu raportowania Odszukiwanie i korzystanie z danych w rosnącym zbiorze folderów plików (akt) stawało się czasochłonne i nieefektywne.

17 1 17 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Od ręcznego do komputerowego systemu plików Technicznie skomplikowany proces, wymaga pracy wielu specjalistów od przetwarzania danych (ang. data processing -DP) Specjaliści DP tworzyli strukturę plików, pisali oprogramowanie i projektowali aplikację do obsługi systemu plików Powstało wiele odmiennych systemów plików Początkowo, struktura plików komputerowych była podobna do plików ręcznych (zobacz rysunek 1.3)

18 1 18 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykładowa zawartość pliku

19 1 19 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Podstawowa terminologia (dla plików) Dane : surowe fakty, takie jak : numery telefonów, data urodzin lub wielkość sprzedaży. Dane nie mają wielkiego znaczenia dopóki nie będą ułożone w pewien logiczny sposób. Najmniejszy „kawałek” informacji może być rozpoznany przez komputer (np. jeden znak). Pole: Zbiór znaków alfanumerycznych który ma specificzne znaczenie. Pole definuje i przechowuje dane Rekord: Logicznie połaczony zbiór pól które opisują osobę, miejsce lub rzecz. Plik: Zbiór powiązanych rekordów.

20 1 20 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykład wczesnego projektowania baz danych Specjaliści DP pisali programy do tworzenia raportów : –Miesięcznej sprzedaży różnego typu polis ubezpieczeniowych przez agentów –Miesięcznej listy klientów którzy będą dokonywali wznowienia polis –Sprzedaży polis i ich typów przez poszczególnych agentów –Sprawozdań wysyłanych do klientów Dodatkowe raporty były przygotowywane gdy zachodziła taka potrzeba

21 1 21 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykład wczesnego projektowania baz danych ( kontynuacja ) Inne działy wymagały również baz danych specjalnie dla nich –Baza danych SPRZEDAŻ dla działu sprzedaży –Baza danych AGENT dla działu osobowego

22 1 22 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykład: zawartość pliku agenta

23 1 23 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Ewolucja prostego systemu plików Od czasu gdy liczba baz danych rosła, ewoluowały też systemy plików Każdy plik używał innej aplikacji do obsługi. Każdy plik był przechowywany przez użytkownika lub grupę użytkowników którzy zlecili stworzenie tego pliku.

24 1 24 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Prosty system plików

25 1 25 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Prosty system plików ( kontynuacja ) Rozbudowa systemu wymagała nowych umiejętności (programistycznych) od specjalistów DP Dodatkowi programiści byli wymagani Specjaliści DP zostali podzieleni na DP managerów DP, i kierowników DP Podstawowymi zadaniami specjalistów DP pozostało programowanie

26 1 26 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Problemy z plikowym systemem zarządzania danymi Każde zadanie wymaga programowania w językach 3-ciej generacji (3GL) –Programista musi dokładnie zdefiniować zadanie i to w jaki sposób musi to być zrobione Współczesne bazy danych korzystają z języków 4-tej generacji (4GL) –Pozwalają użytkownikowi na zdefiniowanie co musi być zrobione bez potrzeby definiowania jak to ma być zrobione

27 1 27 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Programowanie w 3GL Czasochłonne Programista musi znać fizyczną strukturę plików Gdy system rozrasta się to zarządzanie dostępem do plików staje się trudniejsze i prowadzi do niesprawności systemu Skomplikowane kodowanie wymaga precyzyjnego umiejscowienia plików, komponentów systemu i charakterystyk danych

28 1 28 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Programowanie w 3GL ( kontynuacja ) Zapytania typu „Ad hoc” są niemożliwe Pisanie programów do tworzenia nowych raportów jest czasochłonne Gdy liczba plików wzrasta, zarządzanie systemem staje się coraz trudniejsze Wprowadzanie zmian do istniejącej struktury plików jest bardzo trudne Zmiany w strukturze pliku wymagają modyfikacji we wszystkich programach które korzystają z tego pliku

29 1 29 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Programowanie w 3GL ( kontynuacja ) Jakiekolwiek modyfikacje po prostu generują błędy, dlatego wymagany jest dodatkowy czas na debugowanie programu. Wprowadzenie zagadnień ochrony danych jest bardzo trudne i dlatego często omijane

30 1 30 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Zależności strukturalne i danych Zależność strukturalna –Dostęp do pliku zależy od jego struktury Zależność danych –Zmiany w strukturze bazy danych powodują zmiany w dostępie programu do danych –Logiczny format danych Jak ludzie widzą dane –Fizyczny format danych Jak komputer „widzi” dane

31 1 31 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Definicje pól i konwencje nazewnictwa Elastyczne definicje rekordów „przewidują” wymagania dla procesu raportowania poprzez podział pierwotnych pól na komponenty

32 1 32 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Przykładowe pola pliku

33 1 33 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Nadmiarowość danych Nadmiarowość danych prowadzi do niespójności danych –Różne i sprzeczne wersje tych samych danych pojawiają się w różnych miejscach Błędy najczęściej powstają gdy dokonujemy zmian w wielu miejscach danego pliku i powtarzamy tą czynność w jednym lub wielu plikach Anomalie danych pojawiają się gdy wymagane zmiany w nadmiarowych danych nie są zakończone sukcesem

34 1 34 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Anomalie danych Anomalie modyfikacji –Mają miejsce gdy dokonujemy zmian w istniejących rekordach Anomalie wstawiania –Mają miejsce gdy wprowadzamy nowe rekordy Anomalie kasowania –Mają miejsce gdy kasujemy rekordy

35 1 35 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Baza danych vs. System plików Wrodzone problemy systemu plików motywują nas do budowy i rozwoju prawdziwych baz danych System plików –Wiele oddzielnych i niezależnych plików Baza Danych –Logicznie połączone dane przechowywane w jednej strukturze

36 1 36 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Porównanie bazy danych i systemu plików

37 1 37 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Środowisko systemu baz danych System baz danych składa się z 5-ciu podstawowych części: 1.Sprzętu (ang. hardware) 2.Oprogramowania (ang. software) Systemu operacyjnego Oprogramowania DBMS Aplikacji i programów narzędziowych 3.Ludzi 4.Procedur 5.Danych

38 1 38 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Środowisko systemu baz danych ( kontynuacja )

39 1 39 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Funkcje DBMS Wykonuje operacje które gwarantują integralność i spójność danych –Zarządzanie słownikiem danych Definiuje elementy danych i ich zależności –Zarządzanie magazynowaniem danych Przechowuje dane oraz formularze do wprowadzania danych i raportowania itp.. –Prezentacja i przetwarzanie danych Przetwarza logiczne żądania na fizyczne polecenia lokalizacji i pobierania żądanych danych

40 1 40 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Funkcje DBMS ( kontynuacja ) –Zarządzanie ochroną danych Narzuca reguły prywatności danych –Sterowanie dostępem dla wielu użytkowników Tworzone są odpowiednie struktury tak aby wielu użytkowników mogło jednocześnie uzyskać dostęp do danych –Tworzenie kopii zapasowych i przywracanie systemu

41 1 41 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Funkcje DBMS ( kontynuacja ) –Zarządzanie integralnością danych Wprowadza i egzekwuje reguły integralności w celu eliminacji problemów ze integralnością danych –Języki dostępu do danych oraz interfejsy aplikacji i programowania Dostęp do danych poprzez język zapytań –Bazodanowe interfejsy komunikacji Pozwalają bazie danych na akceptowanie żądań użytkowników przesyłanych siecią komputerową

42 1 42 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Metadata w Microsoft Access

43 1 43 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel System przechowywania danych w Oracle

44 1 44 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Podsumowanie Informacja jest pozyskiwana z danych które są przechowywane w bazie danych Do budowy i zarządzania bazą danych używamy DBMS Proces projektowania bazy danych definiuje jej strukturę Projektowanie jest bardzo ważne

45 1 45 Database Systems: Design, Implementation, & Management, 6 th Edition, Rob & Coronel Podsumowanie ( kontynuacja ) Pierwowzorem baz danych były systemy plików Ponieważ systemy plików nie posiadały DBMS, zarządzanie danymi było bardzo utrudnione (zwłaszcza gdy rosła l. plików) DBMS zostały wprowadzone aby przezwyciężać wewnętrzne słabości systemu plików


Pobierz ppt "1 1 Wykład 1 Systemy Baz Danych Na podstawie książki Database Systems: Design, Implementation, and Management, Sixth Edition, Rob and Coronel."

Podobne prezentacje


Reklamy Google