Шпаргалка по "Информатике"

 

З6.Использование  технологии «Клиент-Сервер» для доступа к данным. Основные структурные модели

Клиент-сервер - это модель взаимодействия компьютеров  в сети Компьютеры не являются равноправными. Каждый из них играет свою роль.

Одни компьютеры в сети владеют и распоряжаютс? информационно-вычислительными ресурсами, такими как процессор, файловая система, служба печати, БД. Другие же имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь услугами первых.

Компьютер, управляющий  тем или иным ресурсом называют сервером этого ресурса. А компьютер, желающий им воспользоваться - клиентом. Конкретный сервер определяется видом ресурса которым он владеет. Если ресурсом является БД, то речь идет о сервере БД, назначение которого - обслуживать клиентские запросы, связанные с обработкой данных, если ресурс

- это файловая система, то говорят о файловом сервере. В сети 
один и тот-же компьютер может выполнять роль как клиента, так 
и сервера. Например в системе, включающей ПК, большую ЭВМ и 
мини-компьютер под управлением ОС UNIX, последний может 
выступать как в качестве сервера БД, обслуживая запросы от 
клиентов (ПК), так и в качестве клиента, направляющего запросы 
к большой ЭВМ.

Этот же принцип распространяется и на взаимодействие программ. Программа, выполняющая функции предоставления другим программам соответствующий набор услуг, выступает в качестве сервера. Программы, пользующиеся этими услугами, называют клиентами.

Ядро    реляционной    SQL-ориентированной    СУБД    называют сервером БД, а программы, обращающиеся к нему за услугами по обработке данных SQL-запросов клиентами. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ Выделяют четыре подхода, реализованные в моделях:

• модель файлового сервера FILE-SERVER (FS);
• модель доступа к удаленным данным REMOVE DATE A ACCES (RDA);
• модель сервера БД. DATA BASE SERVER (DBS);
• модель сервера приложений APPLICATION SERVER (AS);

 

31.Проектирование  БД. Этапы «Физическое проектирование» и «Машинное проектирование».

 

 

 

 

 

34.Понятие   встроенного   и   динамического   SQL.   Команда SELECT,      ее      назначение     и      возможности.      Примеры использования . Встроенный SQL.

В SQL System R присутствуют специальные операторы, поддерживающие встраивание операторов SQL в традиционные языки программирования (в System R основным таким языком был PL/1). Основная проблема встраивания SQL в язык программирования состояла в том, что SQL - реляционный язык, т.е. его операторы большей частью работают со множествами, в то время как в языках программирования основными являются скалярные операции. Решение SQL состоит в том, что в язык дополнительно включаются операторы, обеспечивающие покортежный доступ к результату запроса к БД. Для этого в язык вводится понятие курсора, с которым связывается оператор выборки. Над определенным курсором можно выполнять оператор OPEN, означающий материализацию отношения-результата запроса, оператор FETCH, позволяющий выбрать очередной кортеж результирующего отношения в память программы, и оператор CLOSE, означающий конец работы с данным курсором. Дополнительную гибкость при создании прикладных программ со встроенным SQL обеспечивает возможность параметризации операторов SQL значениями переменных включающей программы. . Динамический SQL

Для упрощения  создания интерактивных SQL-ориентированных систем в SQL System R были включены операторы, позволяющие во время выполнения транзакции откомпилировать и выполнить любой оператор SQL.OnepaTop PREPARE вызывает динамическую компиляцию оператора SQL, текст которого содержится в указанной переменной символьной строке включающей программы. Текст может быть помещен в переменную при выполнении программы любым допустимым способом, например, введен с терминала. Оператор DESCRIBE служит для получения информации об указанном операторе SQL, ранее подготовленном с помощью оператора PREPARE. С помощью этого оператора можно узнать, во-первых, является ли подготовленный оператор оператором выборки, и во-вторых, если это оператор выборки, получить полную информацию о числе и типах столбцов результирующего отношения. Для выполнения ранее подготовленного оператора SQL, не являющегося оператором выборки, служит оператор EXECUTE.

Оператор SELECT является фактически самым важным для пользователя и самым сложным оператором SQL. Он предназначен для выборки данных из таблиц, т.е. он, собственно, и реализует одно их основных назначение базы данных -предоставлять информацию пользователю. Оператор SELECT всегда выполняется над некоторыми таблицами, входящими в базу данных. Замечание. На самом деле в базах данных могут быть не только постоянно хранимые таблицы, а также временные таблицы и так называемые представления. Представления - это просто хранящиеся в базе данные SELECT-выражения. С точки зрения пользователей представления - это таблица, которая не хранится постоянно в базе данных, а "возникает" в момент обращения к ней. С точки зрения оператора SELECT и постоянно хранимые таблицы, и временные таблицы и представления выглядят совершенно одинаково. Конечно, при реальном выполнении оператора SELECT системой учитываются различия между хранимыми таблицами и представлениями, но эти различия скрыты от пользователя. Результатом выполнения оператора SELECT всегда является таблица. Любой оператор реляционной алгебры может быть выражен подходящим образом, сформулированным оператором SELECT. Сложность оператора SELECT определяется тем, что он содержит в себе все возможности реляционной алгебры, а также дополнительные возможности, которых в реляционной алгебре нет. Пример 6. Выбрать все данные из таблицы поставщиков (ключевые слова SELECT... FROM...   ):

SELECT   *

FROM  P; 
Замечание. В результате получим новую таблицу, содержащую 
полную копию данных из исходной таблицы Р. 

 

8. Направления развития информационных систем. OLTP и OLAP-системы. Понятие транзакции. Свойства транзакций. Особенности аналитической обработки данных.

OLTP и OLAP-системы

Сильно нормализованные  модели данных хорошо подходят для так называемых OLTP-приложений (Oп-Liпе Transaction Processing (OLTP)- оперативная обработка транзакций).

Типичными примерами OLTP-приложений являются системы складского учета, системы заказов билетов. Основная функция подобных систем заключается в выполнении большого количества коротких транзакций. Сами транзакции выглядят относительно просто, например, "снять сумму денег со счета А, добавить эту сумму на счет В". Практически все запросы к базе данных в OLTP-приложениях состоят из команд вставки, обновления, удаления. Запросы на выборку в основном предназначены для предоставления пользователям возможности выбора из различных справочников. Большая часть запросов, таким образом, известна заранее еще на этапе проектирования системы. Таким образом, критическим для OLTP-приложений является скорость и надежность выполнения коротких операций обновления данных. Чем выше уровень нормализации данных в OLTP-приложений, тем оно, как правило, быстрее и надежнее. Другим типом приложений являются так называемые OLAP-приложения (On-Line Analitical Processing (OLAP) -оперативная аналитическая обработка данных). Это обобщенный термин, характеризующий принципы построения систем поддержки принятия решений (Decision Support System - DSS), хранилищ данных (Data Warehouse), систем интеллектуального анализа данных (Data Mining). Такие системы предназначены для нахождения зависимостей между данными (например, можно попытаться определить, как связан объем продаж товаров с характеристиками потенциальных покупателей), для проведения анализа "что если...". OLAP-приложения оперируют с большими массивами данных, уже накопленными в OLTP-приложениях, взятыми их электронных таблиц или из других источников данных. Такие системы характеризуются следующими признаками: =Добавление в систему новых данных происходит относительно редко крупными блоками

= Данные, добавленные  в систему, обычно никогда не  удаляются. = Перед загрузкой данные  проходят различные процедуры "очистки

= Запросы  к системе являются нерегламентированными  и, как правило, достаточно сложными.

= Скорость  выполнения запросов важна, но не критична. Данные OLAP-приложений обычно представлены в виде одного или нескольких гиперкубов, измерения которого представляют собой справочные данные, а в ячейках самого гиперкуба хранятся собственно данные.

Транзакция представляет собой команду SQL или группу команд SQL, которые успешно завершаются или отменяются как единое целое. Транзакция является логической единицей работы, обладающей следующими свойствами:

• Атомарность - транзакция является автономной единицей работы.
• Согласованность - транзакция обеспечивает целостность данных и внутренних структур данных.

 

• Изолированность - две транзакции могут работать с одними и теми же данными независимо от изменений, вносимых другой транзакцией.
• Устойчивость - последствия транзакции продолжают действовать до тех пор, пока не будут модифицированы другой транзакцией.

По умолчанию  любая команда SQL представляет собой транзакцию. Кроме того, несколько команд могут быть объединены в одну транзакцию. Транзакции используются для различных целей, в том числе:

• для соблюдения правил или ссылочной целостности;
• управление отдельными единицами работы;
• обеспечения согласованности данных, особенно для избыточных или сводных данных.

11. Реляционная алгебра.  Классические операции над отношениями.

Реляционная алгебра состоит из операторов, объединенных в две группы:

1. Классические операции над множествами: объединение, вычитание, пересечение, декартово произведение.
2. Специальные реляционные операции: выборка (селекция, ограничения), проекция, деление, операция переименования.

Определения: .

1. Произведение - возвращает отношение, содержащее всевозможные кортежи, являющиеся сочетанием двух кортежей, принадлежащих соответственно двум исходным отношениям.
2. Объединение - возвращает отношение, содержащее все кортежи, принадлежащие одному из двух исходных отношений или двум сразу.
3. Пересечение - возвращает отношение, содержащее все кортежи, принадлежащие одновременно двум исходным отношениям.
4. Вычитание - возвращает отношение, содержащее все кортежи, принадлежащие одному из двух исходных отношений или двум сразу.

Результат каждой операции над отношением также является

отношением. Это называется свойством замкнутости. 

3. Архитектура и классификация  современных СУБД. Средства СУБД:

1. Средства задания структуры БД.

2. Средства конструирования экранных форм (ввод данных, осмотр).

3. Средства создания запросов для выборки данных, а также для их обработки.
4. Средства создания отчета, для вывода на печать документа.
5. Языковые средства (макросы, язык запросов, встроенный алгоритмический язык).
6. Средства создания приложений пользователя, позволяющие объединить различные операции работы с БД в единый

технологический процесс.

Классификация современных  СУБД

1. Среда функционирования (платформа).
2. Поддерживаемая модель данных.
3. Возможность встроенного языка, его переносимость и др. приложения.
4. Наличие диалоговых средств конструирования (таблиц, форм запросов, отчетов и т.д.) и средств работы с БД.
5. Возможность работы с нетрадиционными данными (e-mail, video, audio, пример странички).
6. Используемые концепции для работы с нетрадиционными данными: объектно-реляционные, объектные.
7. Уровень использования: локальные системы, архитектуры "клиент-сервер" с параллельной архитектурой данных.
8. Возможность интеракции данных из разных СУБД.
9. Степень поддержки языка SQL и возможность работы с сервером БД.
10. Наличие средств отчуждаемых приложений, позволяющих не проводить полную инсталляцию СУБД при тиражировании приложений пользователей.

6. Модели данных: постреляционная,  объектно-ориентированная модели.

Постреляционная модель данных (ПРМД)

Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничения неделимости данных, хранящихся в записях таблицы. ПРМД допускает многозначные поля.

а) invoices

б) invoices

invno	cusino	goods	qty
0373	872 3	Сыр	3
			Рыба	2
8374	0232	Лимонад	1
			Сок	6
			печенье	2

Данная модель поддерживает ассоциированные многозначные поля, допускает хранение в таблицах ненормализованных данных. Достоинства:

1. Высокая наглядность представления информации и

повышения эффективности ее обработки, по сравнению с РМД. Недостатки:

1. Проблема обеспечения целостности и

непротиворечивости  хранимых данных. Объектно-ориентированная модель данных(ООМД) В ООМД между записями БД и функциями их обработки имеются взаимосвязи, обеспечиваемые механизмами подобными соответствующим средствам в ООЯП. Стандартизированная модель ООМД описана в следующем стандарте: ODMG-93 object database Management Group. Структура ООБД представлена в виде дерева, узлами которого являются оъекты. Свойства объектов описываются некоторым стандартным типом или пользовательским типом, который имеет идентификатор class. Родовые отношении в БД образуют связанную иерархию объектов.