Вид связи: один-к-одному

Вопросы к срезу по дисциплине БД и СУБД

1.Дать определение базы данных.

Раскрыть понятие предметной области.

Изучить предметную область «Колледж», выявить ее фрагменты, охарактеризовать отдельный фрагмент («Цикловая комиссия»), выявить его объекты и процессы.

 

Ответ:

База данных – совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Предметная область — часть реального мира, подлежащая изучению в целях организации управления и в конечном счете автоматизации. Предметная область представляется множеством фрагментов (например, предприятие — цехами, дирекцией, бухгалтерией и т.д.). Каждый фрагмент предметной области характеризуется множеством объектов и процессов, использующих объекты, а также множеством пользователей, характеризуемых различными взглядами на предметную область.

Под предметной областью будем понимать совокупность информационной среды и технологии обработки информации, ориентированные на конечного пользователя.

Фрагменты предметной области «Колледж»:

1) Учебная часть

2) Приемная директора

3) Библиотека

4) Цикловая комиссия

5) Аудитория

6) Актовый зал

7) Столовая

8) Спортивный зал

9) Бухгалтерия и т.д.

Объекты и процессы фрагмента «Цикловая комиссия»:

1) Преподаватели

2) Материальная база

3) Учебный план

4) Дисциплина

5) Учебный процесс

6) Программное обеспечение

7) Комплексно-методическое обеспечение и т.д.

 

 

2.Перечислить свойства баз данных.

Охарактеризовать свойство независимости данных от использующих их прикладных программ и целостность базы данных.

Описать процесс добавления новых данных в базу данных, состоящую из двух объектов: объект «Учащийся» и объект «Успеваемость» с соблюдением свойства целостности данных. Объект «Учащийся» содержит справочные данные об учащихся группы: номер студенческого билета, ФИО, адрес, номер группы. Объект «Успеваемость» содержит данные об успеваемости учащихся в группе по различным дисциплинам: номер по порядку, ФИО, название дисциплины, оценка (записать конкретные значения нескольких экземпляров объектов).

 

Ответ:

Свойства БД:

· независимость описания данных от программ их обработки

· целостность БД

· восстанавливаемость БД

· безопасность БД

· эффективность БД

· предельные размеры и эксплуатационные ограничения.

Независимость описания данных от программ их обработки означает, что изменение в данных не приводит к изменению программ обработки.

Целостность базы данных – свойства базы данных, подразумевающие, что БД содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую для конкретного функционирования приложений. Для обеспечения целостности накладывают ограничения в части определения диапазона допустимых значений, соотношения между значениями в полях, особенностей написания формата, а также операций по добавлению, удалению и модификации данных.

Объект «Учащийся» является главным по отношению к объекту «Успеваемость», а объект «Успеваемость» является подчиненным по отношению к объекту «Учащийся».

Учащийся

№ студ. билета ФИО Адрес Номер группы

Успеваемость

№ по порядку ФИО Назв. Дисц. Оценка

 

Главная Подчиненная

Для добавления новых данных в БД с соблюдением целостности необходимо сначала занести данные в объект «Учащийся», а затем в объект «Успеваемость». Например, в объект «Учащийся» добавим новую информацию: 4321, Иванов И. И., г. Гомель, Г-32. Затем информацию об Иванове можно использовать в объекте «Успеваемость»: 24, Иванов И. И., КПиЯП, 4. И т.д.

 

 

3.Дать определение системы управления базами данных (СУБД).

Охарактеризовать функции СУБД: управление транзакциями, журнализация и восстановление БД после сбоев.

Показать механизм использования транзакции на примере «Банкомат».

 

Ответ:

Система управления базами данных – комплекс программно-аппаратных средств, обеспечивающих создание, поддержку, доступ к БД и управление данными.

Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чтения, удаления, вставки), приводящая к одному из двух возможных результатов. Либо последовательность выполняется, если все операторы правильные, либо вся транзакция отказывается, если хотя бы один оператор не может быть успешно выполнен. Обработка транзакции гарантирует целостность информации в БД. Таким образом транзакция переводит БД из одного целостного состояние в другое.

Для поддержки сохранности данных обычно применяют протоколы журнализации, которые создают в системных журналах записи обо всех изменениях в БД и в подходящий момент времени переносят журнальные записи, а также страницы неустойчивой БД в стабильную память.

 

Например, с банкомата необходимо снять определенную сумму.

Действия:

1) Вставить карту

2) Ввести пароль

3) Если пароль правильный, переходим к следующему действию

4) Выбрать операцию снятия наличных

5) Ввести сумму, если сумма не превышает остаток средств на карточке, то банкомат выдаст наличные, если превышает – откат транзакции

 

4.Перечислить основные виды программ, относящихся к СУБД (классификация СУБД).

Охарактеризовать полнофункциональные СУБД.

В полнофункциональной СУБД MS Access записать порядок действий для ввода информации в базу данных «Учебный процесс», предназначенную для ведения учета успеваемости учащихся в колледже, состоящую из двух таблиц «Учащиеся» и «Успеваемость».

 

 

Ответ:

Классификация СУБД:

· Полнофункциональные (ПФСУБД)

· Серверы БД

· Клиенты БД

· Средства разработки программ работы с БД

Полнофункциональная СУБД представляет собой традиционную СУБД которая сначала появилась для больших машин, затем для меньших машин и ПЭВМ (DB2, Paradox, Access, FoxPro, Oracle, MS SQL Server.)

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню выполнять основные действия с БД:

1) создание и модификация структур таблиц,

2) ввод данных,

3) формирование запросов,

4) разработка отчетов,

5) вывод их на печать и т.д.

Для ввода информации предназначены формы что бы их создать необходимо:

1) Создать файл БД учебный процесс СУБД Access

2) Создать структуру таблицы «Учащиеся»,

3) Создать структуру таблицы «Успеваемость»

4) Связать таблицы между собой

5) На основе полученных таблиц создать формы для ввода данных

 

5.Перечислить основные виды программ, относящихся к СУБД (классификация СУБД).

Объяснить различия между многопользовательскими и однопользовательскими СУБД.

Выявить соответствие между клиентом и сервером БД, вписать в соответствующие компоненты на представленном рисунке такие понятия как: база данных, приложение, транзакция, хранимая процедура, триггер

 

 

Рисунок 1 –Клиент-серверная архитектура

 

 

Ответ:

Классификация СУБД:

· Полнофункциональные (ПФСУБД)

· Серверы БД

· Клиенты БД

· Средства разработки программ работы с БД

Однопользовательская система (single-user system) – это система, в которой в одно и то же время к БД может получить доступ не более одного пользователя.

Многопользовательская система (multi-user system) - это система, в которой в одно и то же время к БД может получить доступ несколько пользователей.

Основная задача большинства многопользовательских систем – позволить каждому отдельному пользователю работать с системой как с однопользовательской.

Различия однопользовательской и многопользовательской систем – в их внутренней структуре, конечному пользователю они практически не видны.

 

 

 

6.Дать определение реляционной модели данных.

Описать основные компоненты реляционных баз данных: тип данных, отношение, сущность, атрибуты.

В процессе проектирования базы данных «Учебный процесс», предназначенной для ведения учета успеваемости студентов в учебном учреждении, выявить атрибуты для сущностей «СТУДЕНТ» и «ЭКЗАМЕН», записать экземпляры данных сущностей.

 

Ответ:

Реляционной моделью называют БД, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

Тип данных в реляционной модели данных полностью аналогичен понятию тип данных в языке программирования. Обычно современных реляционных базах данных допускается хранение символьных, числовых данных, а также специальных данных (время, дата).

Отношение является важнейшим понятием и представляет собой двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущность - некоторый обособленный объект или событие, информацию о котором необходимо сохранять в базе данных и который имеет определенный набор свойств.

Атрибут представляет собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут имеет и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.

Атрибуты сущности «Студент»:

№ зач. книжки, ФИО, Специальность, № группы.

Атрибуты сущности «Экзамен»:

Дисциплина, Дата, Преподаватель, Аудитория.

Экземпляры сущности «Студент»:

3213 Иванов И. И. программное обеспеч. информ. технологий, Г-32 и т.д.

Экземпляр сущности Экзамен:

экономика 31. 12. 2014 Ранчинская 312

ОХТ 23. 12. 2014 Кравцова 304 и т.д.

 

7.Дать определение первичного ключа реляционной БД.

Описать основные компоненты реляционных баз данных: домен, схема отношения, кортеж.

Построить отношение «Студенты» реляционной базы данных «Учебный процесс», предназначенной для ведения учета успеваемости студентов в учебном учреждении, заполнить его конкретными данными, схематически указать на его примере основные компоненты: атрибут, кортеж, первичный ключ, домен.

 

Ответ:

Первичным ключом называется атрибут или набор атрибутов отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей.

Домен - представляет собой множество всех возможных значений определенного атрибута отношения.

Схема отношений представляет собой список имен атрибутов с указанием имен доменов.

Кортеж - соответствующий данной схеме отношения, представляет собой множество пар, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута.

 

первичный ключ

домены

кортежи

№ зачетки	ФИО	Адрес	Группа
	Петров А. В.	Г. гомель	Г-31

 

 

атрибуты

 

 

8.Дать определение индекса.

Объяснить разницу между индексом и ключом.

Построить отношение «Товары» реляционной базы данных, предназначенной для ведения учета реализации непродовольственных товаров в торговой организации, заполнить его конкретными данными, определить первичный ключ, обосновать выбор индексных полей.

 

Ответ:

Индекс - это комбинация нескольких полей, которые служат для быстрого доступа к необходимой информации.

Основным отличием индекса от ключа является то, что поля индекса могут определять не одну, а несколько записей. Таким образом, индекс не всегда однозначно определяет запись таблицы БД.

В отличие от ключа, который является уникальным в каждой таблице, индексов может быть несколько.

Индексы могут быть простыми и составными. Простой состоит из одного поля, а составной из нескольких полей.

«Товары»

Первичный

ключ

индексиндекс

Код товара	Наименование	Единица измерения	Цена
	Мышь компьютерная	Шт
	клавиатура	Шт

 

Индексные поля выбраны для быстрой сортировки по наименованию и цене.

 

9.Перечислить виды связей между отношениями реляционной базы данных.

Объяснить организацию первичных и внешних ключей.

Создать отношение «Справочник учащихся», содержащее следующие поля: Номер студенческого билета, Фамилия, Имя, Отчество, Год рождения, Адрес, Телефон, Год окончания средней школы, Пол, Рост, Вес, Хронические заболевания; разбить на два отношения; указать и обосновать вид связи.

 

 

Ответ:

Виды связей:

- Один-к-одному

- Один-ко-многим

- Много-к-одному

- Много-ко-многим

Первичный ключ - это атрибут или группа атрибутов, однозначно идентифицирующие экземпляр сущности. На диаграмме этот ключ не требует специального обозначения.

Внешний ключ – набор атрибутов одного отношения, являющийся возможным ключом другого отношения.

Внешний ключ создается автоматически, когда связь соединяет сущности: связи образуют ссылку на атрибуты первичного ключа в дочерней сущности и эти атрибуты создают внешний ключ в дочерней сущности. Атрибуты внешнего ключа обозначаются символом FK после своего имени.

 

Справочник «Учащиеся»

 

№ СтБ	Фам	Им	Отч	ГР	Адрес	тел	ГСрШ	пол	рост	вес	ХЗ

 

Таблица 1

НомСтБ	Фам	Им	Отч	ГР	Адрес	Тел	ГрСш

 

Таблица 2

НомСтБ	Пол	Рост	Вес	ХЗ

 

Вид связи: один-к-одному

Предназначен для дробления большой таблицы на две для удобства организации работы с данными

 

10.Перечислить виды связей между отношениями реляционной базы данных. Охарактеризовать виды связей один-ко-многим и много-к одному.

Построить отношение «Покупатели», содержащее поля – Фамилия, Имя, Отчество, Наименование организации, и отношение «Приобретенный товар», содержащее поля – Наименование товара, Дата приобретения, Количество, Цена; указать и обосновать вид связи.

 

Ответ:

Виды связей:

- Один-к-одному

- Один-ко-многим

- Много-к-одному

- Много-ко-многим

Связь типа один-ко-многим означает, что один экземпляр сущности связан с одним экземпляром другой сущности.

Связь типа многим-ко-одному означает, что несколько экземпляров одной сущности связаны с одним экземпляром другой сущности.

 

Таблица «Покупатели»

Фамилия	Имя	Отчество	НаимОрг

 

Таблица «Приобретенный товар»

НаимТов	ДатаПриоб	Кол-во	Цена

 

Вид связи: Один-ко-многим, потому что каждый покупатель может приобрести несколько товаров.

 

 

11.Перечислить виды связей между отношениями реляционной базы данных. Охарактеризовать вид связи много-ко-многим.

Построить отношение «Аудитории», содержащее поля – Номер, Название, Этаж, и отношение «Группы», содержащее поля – Номер группы, Название специальности, Количество человек; указать и обосновать вид связи.

 

 

Ответ:

Виды связей:

- Один-к-одному

- Один-ко-многим

- Много-к-одному

- Много-ко-многим

Связь типа много-ко-многим означает, что все экземпляры одной сущности связаны со всеми экземплярами другой сущности. И наоборот.

Этот тип связи является временным типом связи, допустимым на ранних этапах разработки модели.

Таблица «Аудитории»

Номер	Название	Этаж

 

Таблица «Группы»

Номер	НазвСпец	Колчел

 

Вид связи: много-ко-многим, потому что в каждой аудитории могут заниматься несколько групп, и каждая группа может заниматься в нескольких аудиториях.

 

12.Дать понятие о реляционной алгебре.

Объяснить разницу между реляционной алгеброй и реляционными исчислениями.

Использовать два отношения:

F10	Year	Job	Chair
Цветкова С.С		Доцент
Козлова К.К		Доцент
Петров П.П		Ст. преп
Лютикова Л.Л		Ассистент

F10	Year	Job	Chair
Иванов И.И		Зав. Каф
Сидоров С.С		Проф
Гиацинтова Г.Г		Пров
Цветкова С.С		Доцент
Козлов К.К		Доцент

Записать результирующее отношение после операции объединения

 

Ответ:

Реляционная алгебра — замкнутая система операций над отношениями в реляционной модели данных. Операции реляционной алгебры также называют реляционными операциями.

Реляционная алгебра – процедурный язык обработки реляционных таблиц.

Реляционное исчисление – непроцедурный язык создания запросов.

Реляционная алгебра состоит из следующих 9 операций:

присвоения; создания проекций; выборки; объединения; пересечения; разности; произведения; соединения; деления.

Решением каждого запроса в реляционном исчислении является реляционная таблица, которая задаётся целевым списком и определяющим выражением. Целевой список определяет атрибуты таблицы решения, определяющий список — это условия на которых отбираются значения из базы данных, входящие в данное решение. В реляционным исчислении не используются пошаговые процедуры алгебры, операция присвоения не нужна.

F10	Year	Job	Chair
Иванов И.И		Зав. Каф
Сидоров С.С		Проф
Гиацинтова Г.Г		Пров
Цветкова С.С		Доцент
Козлов К.К		Доцент
Петров П.П		Ст. преп
Лютикова Л.Л		Ассистент

Результат после операции объединения:

 

 

13.Перечислить традиционные операции над множествами.

Охарактеризовать операцию: пересечения.

Использовать два отношения:

F10	Year	Job	Chair
Цветкова С.С		Доцент
Козлова К.К		Доцент
Петров П.П		Ст. преп
Лютикова Л.Л		Ассистент

F10	Year	Job	Chair
Иванов И.И		Зав. Каф
Сидоров С.С		Проф
Гиацинтова Г.Г		Пров
Цветкова С.С		Доцент
Козлов К.К		Доцент

 

 

Записать результирующее отношение после операции пересечения

 

Ответ:

Традиционные операции над множествами: объединение, пересечение, разность и декартовое произведение.

Пересечение возвращает отношения, содержащие все картежи которые принадлежат одновременно двум заданным отношениям.