Главная
страница 1страница 2 ... страница 8страница 9



Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Дисциплина «Базы данных» для направления 230700.62 «Прикладная информатика» подготовки бакалавра





Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"

Факультет Прикладной математики и кибернетики

Методические указания к курсовой работе по дисциплине

Базы данных




для направления 230700.62 «Прикладная математика» подготовки бакалавра

Одобрены на заседании кафедры Кибернетики «___»____________ 20 г

Зав. кафедрой Афанасьев В.Н.



1Общие сведения о базах данных

    1. Модели данных


В основе структуры баз данных (БД) лежит понятие модели данных.

Определение. Под моделью данных будем понимать набор средств, описывающих типы данных, отношения между данными, семантику данных и ограничения на данные.

Применительно к БД все модели можно условно разбить на 3 группы:



  • физические модели данных;

  • логические модели, основанные на понятии записи;

  • логические модели, основанные на понятии объекта.

Физические модели данных.

Физические модели являются низкоуровневым представлением данных и определяют способы их размещения, методы доступа к данным, технику индексирования. Физическая модель описывает данные средствами конкретной системы управления базами данных (СУБД).



Модели данных, основанные на понятии записи.

Эти модели описывают данные на концептуальном уровне и уровне представления и определяют не только архитектуру  БД, но и дают  общее описание ее реализации. Основными типами моделей этого класса являются:



  • Реляционная;

  • Сетевая;

  • Иерархическая.

Модели данных, основанные на понятии объекта.

Модели этого типа применяются для описания данных на концептуальном уровне и уровне представления пользователя. Они позволяют определять структуру БД и ограничения на целостность данных. Существует много видов моделей этого класса, наиболее часто используемые из них - это:



  • модели «сущность-отношение»;

  • объектно-ориентированные модели (ООМ).


Модель «сущность-отношение»

Базовыми понятиями в этом типе моделей являются понятия сущности и отношения.



Определение. Сущностью называется объект, характеризующийся (отличающийся от других сущностей) набором специфических признаков, называемых атрибутами.

Пример. Признаки (атрибуты) номер счета и остаток по счету характеризуют (определяют/отличают) сущность – банковский счет.

Определение. Отношением будем называть ассоциацию (связь) между различными сущностями.

Пример. Отношение КлиентСчет (CustAcc) связывает клиента банка и счет, которым он обладает.

Определение. Множество всех сущностей и отношений одного типа называется множеством сущностей и множеством отношений соответственно.

Одним из важных ограничений на данные в этой модели является мощность отображения, которая определяется количеством сущностей, связанных с другой сущностью посредством множества отношений. При этом можно с помощью мощности указать, сколько экземпляров родительской сущности связано с сущностью-потомком.



Пример.

Сущность «клиент» связана с сущностью «счет» отношением «КлиентСчет». Его мощность – «один ко многим».


Модель «сущность-отношение» и, тем самым, логическая структура БД может быть представлена графически с помощью E-R диаграммы. Основными элементами диаграммы являются:

  • прямоугольники, представляющие множество сущностей;

  • эллипсы, представляющие атрибуты;

  • ромбы, представляющие отношения между множествами сущностей;

  • линии, которые связывают сущность с ее атрибутами и множество сущностей с отношениями.

Мощность отношения тоже может быть выражена графически посредством указания точки на конце линии, относящейся к сущности-потомку, и явного написания мощности отношения.

Внутри каждой из этих фигур записывается имя, соответствующее сущности, атрибуту или отношению. Эти диаграммы еще называют диаграммами Чена, по имени их автора.



Объектно-ориентированная модель.

Так же как и E-R- модель объектно-ориентированная модель основана на наборе объектов. Объектно-ориентированный подход к проектированию БД предлагает широкий набор типов. Существуют базовые типы данных: простые числа, действительные числа, булевы выражения, строки символов. Кроме того, с помощью конструктора типов можно из базовых типов построить новые типы:



  • структуры записей (структуры);

  • типы множеств (массивы, списки и множества);

  • типы ссылок (указатель).

Объект содержит значения данного типа (неизменяемые объекты) или переменные, значения которых относятся к этому же типу (изменяемые объекты), а также функции или процедуры, оперирующие с объектами (методы).

Объекты, содержащие одинаковые типы значений и, может быть, одинаковые методы, группируются в классы.

Метод для класса С должен иметь по крайней мере один аргумент, являющийся объектом класса С, и может иметь другие аргументы любого класса.

Пример.

Рассмотрим класс «Множество целых чисел». Для него можно определить метод объединения двух множеств или метод возвращения логического значения, показывающего, является ли данное множество пустым.


В объектно-ориентированной модели предполагается, что все объекты имеют значение, называемое идентичностью объекта (OID). Никакие два объекта не могут иметь одно и то же OID, и ни один объект не может иметь два различных OID. Т.о., OID – это значение, которое имеет ссылка на конкретный объект.

Преимущества объектно-ориентированного подхода к проектированию БД.

  1. С помощью богатой системы типов можно оперировать данными в формах более естественных, нежели отношения в других моделях данных.

  2. Совместное или повторное использование прикладных программ и схем БД с помощью классов и их иерархии проще, чем в других моделях.

  3. Абстрактные типы данных помогают предотвратить неправильное использование данных, если разрешить доступ к ним только посредством точно спроектированных функций.

Абстрактные типы данных.

Классы являются абстрактными типами данных. Они инкапсулируют или ограничивают доступ к объектам данного класса так, что только методы, определенные для этого класса, могут прямым образом изменять его объекты.



Иерархии классов.

Один класс А может являться подклассом другого класса В. Тогда класс А наследует все свойства класса В, включая тип данных и методы. Однако А может иметь и дополнительные свойства.


Пример.

Рассмотрим класс, объектами которого являются банковские счета.

CLASS Account = {accountNo:integer;

Balance:real;

Owner:REF Customer;

}

Можно определить методы для этого класса, например,



Deposit (a:Account, m:real),

увеличивающий баланс для объекта а класса Account на величину m.

Класс Account может иметь множество подклассов, например TimeDeposit, для которого можно определить дополнительный метод:

Penalty (a: TimeDeposit),

приписывающий счет а подклассу TimeDeposit и начисляющий штраф за преждевременное снятие денег со счета как функцию от поля DueDate объекта а и текущей системной даты.


следующая страница >>
Смотрите также:
Методические указания к курсовой работе по дисциплине Базы данных  для направления 230700. 62 «Прикладная математика» подготовки бакалавра
522.91kb.
9 стр.
Программа дисциплины Операционная система unix для направления 010400. 62 Прикладная математика и информатика подготовки бакалавра
201.94kb.
1 стр.
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Экономика организации и планирование производства» для студентов специальности «Электрический транспорт»
302.95kb.
1 стр.
Программа дисциплины Статистическая физика  для направления 010100. 62 "Математика" подготовки бакалавра
261.28kb.
1 стр.
Программа дисциплины Спецкурс «Доказательства и вычисления» для направления 010100. 62 «Математика»
89.98kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Алгоритмы и структуры данных»
220.63kb.
1 стр.
Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу
106.02kb.
1 стр.
Программа дисциплины и управление жизненным циклом для направления 010400. 62 Прикладная математика и информатика подготовки бакалавра
335.65kb.
1 стр.
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Финансы» для студентов специальности «Финансы» направления «Экономика и предпринимательство»
330.56kb.
1 стр.
Программа дисциплины Теория вероятностей и математическая статистика  для направления 230. 401. 65 «Прикладная математика»
93.64kb.
1 стр.
Методические указания к выполнению курсовой работы для обучающихся специальности 250203. 51
236.57kb.
1 стр.
Методические указания Направления подготовки (специальность): 220301, 220703 «Автоматизация технологических процессов»
872.4kb.
7 стр.