Оглавление

1. Введение. Представление данных в памяти компьютера 3

1.1 Предмет дисциплины и ее задачи 3

1.2 Основные понятия 4

1.3 Файловые системы, как первый шаг к СУБД 13

1.4 Структурная схема СУБД и основные функции 17

1.5 Преимущества и недостатки СУБД по сравнению с файловыми системами 21

1.6 Организация внешней памяти реляционной СУБД 24

1.7 Типы и структуры данных 35

1.8 Типы и структуры данных, применяемые в реляционных БД 39

1.9 Типы и структуры данных, применяемые в объектно-реляционных БД 40

1.10 Понятие модели данных 41

2. Модели представления данных 43

2.1 Иерархическая модель данных 43

2.2 Сетевая модель данных 45

2.3 Реляционная модель данных 47

2.4 Свойства отношений. Отличие отношений от таблиц. 50

2.5 Понятие целостности данных 51

2.6 Ограничения реляционных баз данных 53

2.7 Суть постреляционного объектно-ориентированного подхода 54

2.8 Объектно-ориентированные СУБД и стандарт ODMG 55

2.9 Объектно-реляционные СУБД 57

2.10 No SQL БД и СУБД 58

Стандартизация RDF. Благодаря усилиям консорциума W3C модель RDF удалось сделать гораздо более стандартизованной, чем это было достигнуто для реляционной модели. 80

Применения графовых СУБД. Можно выделить несколько направлений, в которых применение графовых СУБД наиболее эффективно. 80

Проблемы графовых СУБД. Графовые СУБД в силу своей гибкости и универсальности завоевывает все большее место на рынке. Но широкому их распространению по-прежнему мешает проблема их сравнительно низкой производительности на простых запросах. Таким образом, получается, что графовые СУБД проявляют свои преимущества только при большом количестве связей. Но для типовых современных приложений характерно кол-во связей (операций JOIN в терминах SQL баз) от 2 до 5. То есть, применение графовых СУБД в настоящее время ограничено только сильно связанными данными. 81

3. Проектирование реляционных бд 83

3.1 Этапы разработки базы данных 83

3.2 Критерии оценки качества логической модели данных 85

3.3 Проектирование баз данных на основе нормализации отношений 87

3.4 Первая нормальная форма 88

3.5 Аномалии обновления 90

3.6 Функциональные зависимости 91

3.7 Вторая нормальная форма 92

3.8 Третья нормальная форма 95

3.9 Алгоритм нормализации (приведение к 3NF) 96

3.10 OLTP и OLAP-системы 98

3.11 Корректность процедуры нормализации. Теорема Хеза 101

3.12 Нормальная Форма Бойса-Кодда (NFBK) 103

3.13 Четвертая Нормальная Форма 106

3.14 Пятая Нормальная Форма 110

3.15 Продолжение алгоритма нормализации (приведение к 5 NF) 112

4 Реляционная алгебра 114

4.1 Операции над отношениями: общие сведения 114

4.2 Синтаксис операторов реляционной алгебры 116

4.3 Оптимизация алгоритмов реализации запросов 125

5. Case – технологии 127

5.1 Общие вопросы проектирования ИС, понятие CASE-технологии 127

5.2 Жизненный цикл ПО ИС 129

5.3 Модели жизненного цикла ПО 132

5.4 Методология RAD 134

5.5 Структурный подход к проектированию ИС 137

5.6 Методология функционального моделирования SADT (IDEF0) 140

5.7 Моделирование потоков данных (методология Гейна-Сарсона) 153

5.8 Методы построения диаграмм «сущность-связь» (ERD) 167

5.9 Моделирование данных CASE-методом Баркера 169

5.10 Методология IDEF1 173