Спецкурс в ОмГУ, 2014 г.

1. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Базы
данных
Занятие
6

2. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
База
данных
–
определений
много,
в
основном,
по
признакам
(логическая
связанность,
обработка
на
ЭВМ
и
т.д.)
Определения

3. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Система
управления
базами
данных
(СУБД)
–
программная
система
для
создания
и
управления
базами
данных
Определения

4. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Виды
баз
данных
(по
модели):
1.
реляционные
2.
иерархические
3.
сетевые
4.
объектные
5.
объектно-­‐реляционные
Определения

5. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Реляционная
модель
–
модель,
основанная
на
реляционной
алгебре
(алгебра
отношений
на
кортежах)
Определения

6. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Примеры
реляционных
СУБД:
1.
Oracle
2.
Postgres
3.
MySQL
4.
MS
SQL
5.
SQLite
Определения

7. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Схема
реляционной
БД:
1.
Таблицы
–
физическое
представление
отношений
(столбцы
–
атрибуты,
строки
–
кортежи)
Реляционные
БД

8. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Схема
реляционной
БД:
2.
Внешние
файлы
–
для
больших
объемов
данных
(чаще
бинарных)
3.
Индексы
–
уникальные,
поисковые
4.
Ограничения
-­‐
первичные
и
внешние
ключи,
формульные
Реляционные
БД

9. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Программный
код
в
реляционных
СУБД:
1.
Триггеры
–
для
реакции
на
события
2.
Хранимые
процедуры
и
функции
–
произвольные
алгоритмы
обработки
данных
Реляционные
БД

10. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Первичный
ключ
(primary
key):
основной
ключ
таблицы,
уникальный
как
следствие,
может
быть
простым
и
составным
(несколько
столбцов)
Реляционные
БД

11. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Внешний
ключ
(foreign
key):
столбцы
таблицы,
значения
которых
являются
подмножеством
первичного
ключа
другой
таблицы
Реляционные
БД

12. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Нормальная
форма:
набор
свойств
отношений,
для
обеспечения
целостности
данных
(1-­‐НФ,
2-­‐НФ,
3-­‐НФ
–
самая
распространенная)
Реляционные
БД

13. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Department:
id
name
Пример
БД
в
3-­‐й
нормальной
форме

14. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Group:
id
name
department_id
Пример
БД
в
3-­‐й
нормальной
форме

15. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Chair:
id
name
department_id
Пример
БД
в
3-­‐й
нормальной
форме

16. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Student:
id
first_name
last_name
group_id
chair_id
Пример
БД
в
3-­‐й
нормальной
форме

17. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Денормализация
–
снижение
уровня
нормализации,
как
правило
с
целью
повышения
производительности
(чаще
всего
уход
от
3-­‐НФ)
Денормализация
БД

18. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Student:
id
first_name
last_name
group_id
chair_name
department_name
Денормализация
БД

19. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Минус
денормализации
–
нужно
тщательнее
следить
за
целостностью
и
непротиворечивостью
данных
Денормализация
БД

20. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Structured
query
language
(SQL)
–
язык
написания
запросов
к
реляционной
БД
SQL

21. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Варианты
SQL:
1.
ANSI
SQL
2.
Oracle-­‐диалект
(Oracle
SQL)
3.
Postgres-­‐диалект
4.
MySQL-­‐диалект
SQL

22. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Data
descripcon
language
(DDL):
1.
create/drop
–
database,
table,
index,
constraint
2.
alter
–
database,
table,
index,
constraint
SQL

23. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Все
дальнейшие
примеры
для
выполнения
на
MySQL
5.x
Реляционные
БД

24. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Создание
БД:
create
database
`omsu`
character
set
u•8
collate
u•8_general_ci;
SQL

25. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Таблица
«Факультет»:
create
table
`Department`(
id
int(20)
not
null,
name
varchar(50)
not
null,
primary
key(id)
)
engine=InnoDB
character
set=u•8;
SQL

26. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Индекс
на
таблицу
«Факультет»:
create
unique
index
`Department_unique`
on
Department(name);
SQL

27. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Таблица
«Группа»:
create
table
`Group`(
id
int(20)
not
null,
name
varchar(50)
not
null,
department_id
int(20)
not
null,
primary
key(id),
foreign
key
(department_id)
references
Department(id)
)
engine=InnoDB
character
set=u•8;
SQL

28. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Индекс
на
таблицу
«Группа»:
create
unique
index
`Group_unique`
on
Group(department_id,
name);
SQL

29. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Data
modeling
language
(DML):
1.
insert/update/delete
–
модификация
данных
2.
select
–
построение
множества
кортежей
по
декларативному
запросу
(query)
SQL

30. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Вставка
в
таблицу
«Факультет»:
insert
into
Department(id,
name)
values
(1,
‘ИМИТ’),
(2,
‘Физический’);
SQL

31. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Вставка
в
таблицу
«Группа»:
insert
into
Group(id,
name,
department_id)
values
(1,
‘ММ-­‐01’,
1),
(2,
‘Ф-­‐05-­‐О’,
2),
(3,
‘МП-­‐01’,
1);
SQL

32. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Запрос
к
таблице
«Факультет»:
select
name
from
Department;
ИМИТ
Физический
SQL

33. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Запрос
к
таблице
«Группа»:
select
g.*
from
Group
g
inner
join
Department
d
on
g.department_id
=
d.id
where
d.name
=
‘ИМИТ’;
1,
ММ-­‐01
3,
МП-­‐01
SQL

34. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Структура
запроса:
select
<описание
кортежа>
from
<список
таблиц>
[where
<условия
на
исходные>]
[group
by
<список
столбцов>]
[having
<условия
на
группировку>]]
[order
by
<список
столбцов>]
SQL

35. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Пример:
select
d.name,
count(g.id)
from
Group
g
inner
join
Department
d
on
g.department_id
=
d.id
where
d.name
like
‘%И%’
group
by
d.name
having
count(g.id)
>
1
order
by
d.name;
ИМИТ,
2
SQL

36. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Соединение
таблиц
–
получение
декартова
произведения
таблиц,
ограниченного
условием
соединения
Соединения

37. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Пример:
select
*
from
Group
g,
Department
d
where
g.department_id
=
d.id;
1,
ММ-­‐01,
1,
ИМИТ
2,
ФФ-­‐01-­‐О,
2,
Физический
3,
МП-­‐01,
1,
ИМИТ
Соединения

38. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Алгоритмы
соединения
таблиц:
1.
вложенными
циклами
(nested
loops)
–
самый
универсальный
2.
хэшированием
3.
слиянием
сортированных
списков
Соединения

39. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Виды
соединений:
1.
внутреннее
–
inner
join
2.
внешнее
–
outer
join
2.1
левое
–
le;
join
2.1
правое
–
right
join
2.3
полное
–
full
join
3.
перекрестное
–
cross
join
(то
же,
что
‘,’
в
примере
выше)
Соединения

40. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Пример:
select
c.name
from
Student
s
right
join
Chair
c
on
s.chair_id
=
c.id
where
s.chair_id
is
null;
При
отсутствии
нужной
строки
в
таблице
«Студент»,
на
ее
месте
будет
кортеж
из
null
Соединения

41. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Подзапрос:
вложенный
запрос
в
другом
запросе,
может
быть
внутри
любого
DML-­‐оператора
Подзапросы

42. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Результат
подзапроса
в
where
используется:
1.
в
операциях
сравнения
(скаляр)
2.
принадлежность/не
принадлежность
кортежа
множеству
–
in/not
in
3.
непустота/пустота
множества
–
exists/not
exists
Подзапросы

43. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Пример:
select
c.name
from
Chair
c
where
not
exists
(
select
null
from
Student
s
where
s.chair_id
=
c.id
);
Подзапросы

44. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Операции
с
результатами
запросов:
1.
dis=nct
–
исключение
повторов
2.
union
[all]
-­‐
объединение
3.
intersect
–
пересечение
4.
except
–
исключение
строк
2-­‐го
множества
из
1-­‐го
Подзапросы

45. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Для
дальнейшего
изучения:
1.
хорошие
упражнения
по
SQL
2.
хорошие
лекции
по
БД
Подзапросы

46. Спецкурс
ОмГУ-­‐2014
Email:
at@7bits.it
Skype:
anna_tarasenko
Web:
7bits.ru
Вопросы?