Baze Podataka Skripta

1 foiskripte.com neslubena skripta

BAZE PODATAKA - skripta

1. Sustav za upravljanje bazom podataka

Baza podataka je kolekcija podataka, ogranienja i operacija koja reprezentira neke aspekte realnog svijeta .

2. Relacijski model podataka

Za relacijski model podataka, RMP, imamo sljedee: S je skup relacija (tablica), UI je skup ogranienja stanja relacija i O je skup relacijskih operatora.

To znai da e podaci u relacijskoj bazi podataka biti prikazani u obliku relacija

(tablica) dok e uvjeti integriteta UI predstavljati ogranienja koja trebaju biti

zadovoljena u relacijama da bi se dana baza podataka mogla smatrati valjanom.

3. Vrste baza podataka

Vrste baze podataka: hijerarhijske baze podataka (temeljene na hijerarhijskom modelu

podataka) mrene baze podataka (temeljene na mrenom modelu podataka relacijske baze podataka (temeljene na relacijskom modelu

podataka) deduktivne baze podataka (temeljene na deduktivnom modelu

podata) temporalne baze podataka (temeljene na temporalnom modelu

podataka) objektno/relacijske baze podataka (temeljene na poopenom

relacijskom modelu podataka) objektno orijentirane baze podataka (temeljene na objektnom

modelu podataka).

4. Pojam relacije

Konaan, neprazan skup atributa, R = {A1,.., Ak, nazivamo relacijskom shemom.

Neka je D = D1 D2 .. Dk, gdje je Dom(Ai) = Di za i = 1,.., k .

Slog nad R je funkcija t : R D , gdjeje t(Ai) Di , i = 1,.., k . Relacija nad R je konaan skup slogova nad R . Notacija r(R) znai daje r relacija nad R 5. Jednakost relacija


Relacije r(R) i s(S) su jednake ako vrijedi da R = S tj. r i s se sastoje od istih slogova .

6. Restrikcija sloga

Neka je X R; t[x] je restrikcija sloga t na skup atributa X.

Propozicija- ti[] = tj[] , ti,tjr da se bilo koja dva sloga podudaraju na praznom

atributu.

7. Auriranje relacije

Izmjene u aplikacijskoj domeni imaju za posljedicu promjenu relacije (odravanje modela odgovarajuim modelom za danu situaciju).

8. Primarni indeks, sekundarni indeks

SUBP automatski kreira primarni indeks na temelju primarnog kljua.

Sekundarni indeks kreira korisnik. Jednoj vrijednosti sekundarnog indeksa mozeodgovarati

grupa s vie od jednog reda. Sekundarni indeks nema svojstvo jedinstvene identifikacije.

9. Relacijski operatori: unija, presjek razlika

Unija- r s (R) ; r s = t nad R t r ili t s (redovi se ne ponavljaju)

Presjek- r s (R) ; r s = t nad R t r i t s (redovi koji su: u R i u S

Razlika- r s (R) ; r s = t nad R t r i t s (koji su u R a nisu u S)

10. Relacijski operatori: projekcija, selekcija

Projekcija- Za relaciju r(R) i X R , X imamo: X(r) (X) ; X(r) = tX t r U

projekciji nema ponavljanja redova

Selekcija- F(r) (R) ; F(r) = t r F(t) = 1

11. Relacijski operatori: prirodno spajanje, aktivni komplement

Prirodno spajanje- Neka su zadane relacije r(R) , s(S) .r s (RS) ; r s = t nad RS tR r i

tS s

Aktivni komplement- Neka je zadana relacija r(A1,.., An) . Aktivni komplement od r je

relacija AC(r) definirana jednakou: AC(r) = A(r) .. An(r) r

12. Relacijski operatori: preimenovanje, produkt

PREIMENOVANJE ATRIBUTA

Za relaciju r(R) i A1 A2..Am R te B1, B2,..Bm R i Dom(Ai) = Dom(Bi) za i = 1,.m


preimenovanjem atributa A1, A2,..Am redom atributima B1, B2,..,Bm u

relaciji r(R) dobivamo relaciju A1, A2,..,Am B1, B2,..,Bm](r) (S) , gdje je S = (R - {A1, A2,.., Am) B1, B2,..,Bm};

Slogoviu su slogovi iz r . PRODUKT Neka su zadane relacije r(R) i s(S). Produkt relacija r i s definiramo

ovako: (1) Akoje R S = , ondaje r s = r s

(2) Akoje R S , onda izvrimo preimenovanje atributau R i S tako da postignemo disjunktnost, a zatim primijenimo (1) .

13. Relacijski operatori: projekcija, kvocijent

Projekcija- Za relaciju r(R) i X R , X imamo: X(r) (X) ; X(r) = tX t r U

projekciji nema ponavljanja redova

KVOCIJENT Za relacije r(R) i s(S) takve daje S R , kvocijent relacija r i s je relacija

r s (T) , gdjeje T = R S ;

r s = PT(r) T(T(r) s) r Kvocijent relacija r(R) i s(S) predstavlja skup svih slogova t iz T(r) takvih da kad spojimo t sa bilo kojim slogom t1 iz s(S) dobijemo slog iz r .

14. Temeljni skup relacijski operatora

Svaki relacijski izraz moe se napisati u ekvivalentnom obliku koji je izgraen samo od

operatora , , , , , .


15. Katalog(relacijski operatori)

Za bilo koje relacijer(R), s(R) i F primjenjivo na r i s vrijedi:

(1) s[F](r s) = [F](r) [F](s) (2) s[F](r s) = [F](r) [F](s) [F](r s) = [F](r) [F](s) Za bilo koje relacije r(R), s(R) i X R vrijedi:

(4) P[X](r s) = P[X](r) P[X](s) (5) P[X](r s) = [X](r) [X](s)

(6) [X](r) [X](s) P[X](r s) Za bilo koje relacije r(R), s(S) vrijedi:

(7) r s = s r

(8) P[R](r s) r Za bilo koju relaciju r(R) vrijedi

(9) r P[X](r) [Y](r) , gdjeje d(R) : X, Y dekompozicija od R , tj. X, Y R i XY = R .

(10) r [X](r) = r , gdjeje X R . Za bilo koje relacije r(R), s(S) vrijedi:

(11) [F](r s) = [F](r) s , gdjeje F primjenjivo na r .

Za bilo koju relaciju r(R) , X R vrijedi:

(12) P

[X]([F](r)) = [F]([X](r)) , gdje je F primjenjivo na [X](r)

16. Interpretacija relacijskog izraza kao upita

17. Relacijski upitni jezici

SQL : Structured Query Language QUEL : Query Language QBE : Query by Example

18. SQL (osnovne karakteristike)

(A) Relacijski jezik (dio je relacijskog SUBP) (B) Deklarativan (s proceduralnom komponentom) SQL ima dvije komponente: (1) DDL (data definition language) je jezik za definiranje strukture podataka . (2) DML (data manipulation language) je jezik za rukovanje podacima . Kako je struktura BP stalnija od sadraja BP , DDL se razmjerno rjee koristi od DML .


19. Kreiranje baze podataka

Create table dijelovi (Dio# int not null, Dio-od int not null, Naziv varchar(5), primary key

(Dio#))

20. Osnovni upiti

Select * from dijelovi (izlistati tablicu dijelovi)

21. Ponavljanje redova u rezultatu upita, eliminacija ponavljanja

Select distinct Dio# from skladite where S# = S1 or S# = S3

22. Operatori usporeivanja

Jednakost =

Razliitost

Strogo manj

Manje ili jednak=

Strogo vee

Vee ili jednako =

23. Logiki operatori (trovalentna logika)

Negacija NOT

Disjunkcija OR

Konjunkcija AND

24. Operator between

X between Y and Z znai (X = Y) and (X = Z) not (X


27. Spajanje tablica (realizacija u SQL-u)

SQL(U): Select Naziv, Kolicina

from skladiste, dijelovi

where skladiste.Dio# = dijelovi.Dio#

and S# = S1

28. Jednakost (pod)nizova

SQL(U1): Select Ime

frompas

where Ime = Bobi

29. Vanjsko spajanje

SQL(U): SELECT *

FROM r1, r2

WHERE r1.B = r2. B

Lijevo vanjsko spajanje SQL(U1): SELECT * FROM r1, r2 WHERE r1.B *= r2.B Desno vanjsko spajanje SQL(U2): SELECT * FROM r1, r2 WHERE r1.B = * r2.B Potpuno vanjsko spajanje SQL(U3): SELECT * FROM r1, r2 WHERE r1.B *=* r2.B

PITUP

7 foiskripte.com neslube skripte

30. Skupovne operacije

Union

Intersect

Minus -

definirane za kompatibilne relacije (korespondencija izmeu atributa jednakih domena).

31. Zbirni upiti

sum(A) : zbroj vrijednosti u stupcu;

avg(A) : prosjek vrijednosti u stupcu;

min(A) : :minimalna vrijednost u stupcu A,

max(A) : maksimalna vrijednost u stupcu A,

count(A) : broj razliitih vrijednosti u stupcu A,

count(*) : broj redova

32. Horizontalna podjela tablice

selectA, sum(B) from r group by A;

Grupiranje se moe vriti samo prema stupcima koji pripadaju nekoj od tablica iz klauzule from

Klauzula group by sadri sve (obine) stupce iz select liste, a select lista sadri sve stupce iz group by (praktian zahtjev)

Prilikom group by S , sve null oznake izS smatraju se jednakim

33. Uvjeti: where, having

Where je uvjet na red, having je uvjet na grupu redova.

Having bez group by odnosi se na cijelu tablicu kao grupu.

34. Podupiti

Podupit se navodi u zagradama ( ) Rezultat podupita je tablica (skup) Podupit ne sadri order by, a niti uniju select iskaza

PITUP


35. Vanjska referenca

PITUP


36. Uvjeti: any, all, in, exists

36. Auriranje baze podataka

Auriranje baze podataka vrimo pomou operatora: INSERT - Upisivanje novih redova u tablicu DELETE - Brisanje postojeih redova iz tablice UPDATE - Mijenjanje sadraja redova iz tablice 37. Pogledi

PITUP


Pogled (relacija) p1 je virtuelna relacija (nije materijalizirana i ostvaruju se na zahtjev) ; p1 je derivirano, tj. definirano na temelju bazne relacije r. KORITENJE POGLEDA 1. Olakava interakciju (postavljanje upita) 2. Zatita BP

38. Auriranje pogleda

39. Integritet baze podataka

Definiranje i odravanje formalne ispravnosti sadraja baze podataka. VRSTE INTEGRITETNIH UVJETA (OGRANIENJA) I1: Zahtijevanje vrijednosti (zabranjuje se da

PITUP


stupac (stupci) poprimi null znak) I2: Kontrola valjanosti vrijednosti (definira se skup vrijednosti koje mogu biti upisane u dani stupac) I3: Entitetski integritet (niti jedan od atributa iz primarnog kljua ne smije poprimiti null); I3 je specijalizacija od I1 . I4: Jedinstvenost entiteta (zahtijeva se jedinstve - nost svake vrijednosti u stupcu (stupcima)) I5: Referencijalni integritet (Spreava se da vanjski kljuevi ukazuju na neto ega nema) I6: Poslovna ogranienja (iskazuju se poslovna pravila ije krenje moe dovesti do poslovnih problema)

40. Referencijalni integritet

41. Referencijalni ciklus

PITUP


PITUP


42. Sigurnost baze podataka

Rije je o postupcima (mjerama) zatite baze podataka od njena neovlatenja koritenja. Dvije razine zatite: (A) Zatita na razini sustava (B) Zatita na razini elemenata (objekata) baze podataka Razina (A) realizira se registracijom korisnika (uz potencijalne ovlasti na razini (B)). Razina (B) realizira se dodjeljivanjem ovlasti za odreene elemente (objekte) baze podataka.

43. Indeksi

Primarni indeks se kreira automatski (od strane SUBP). Primarni klju postaje primarni indeks.

Sekundarni indeks kreira korisnik.

Primjer (sekundarni indeks)

Kreirat emo sekundarni indeks po atributu Naziv relacije robot.

dijelovi(Dio#, Dio-od, Naziv) PK = PI = Dio#

Create index I1 on dijelovi(Naziv)

I1 je sekundarni indeks. Ako elimo ponititi (eliminirati) sekundarni indeks I1, pisali bismo

Drop index I1.

44. Katalog sustava za upravljanje bazom podataka

DBMS vodi evidenciju o strukturnim svojstvima tablica, pogleda, ovlasti, ostalih entiteta u DB. Navedeno ini sadraj kataloga sustava (System catalog). Rije je o relacijskoj bazi podataka.

45. Transakcije

Transakcija je vremenski ureen niz nedjeljivih radnji (radnje ine logiku jedinicu rada). U naem kontekstu radnje su SQL iskazi .

46. Model realizacije transakcija u sustavu za upravljanje bazom podataka

PITUP


Transakcija T: A1; A2;..; Ak je niz SQL iskaza. Iskazi A1, A2,.., Ak se izvravaju kao cjelina, tj. svi iskazi se izvravaju uspjeno ili se niti jedan iskaz ne izvrava.

47. Izvrenje skupa transakcija, serijsko izvrenje, valjano (nevaljano) izvrenje

= akcije se ne smiju ispreplitati

Transakcija je valjana (validna) ako transformira valjanu bazu podataka u valjanu bazu podataka.

Dozvoljena su ona izvrenja koja su ekvivalentna nekom serijskom izvrenju (mogu se linearizirati).

PITUP


48. Zakljuavanje (locking), zastoj (deadlock)

Postupkom zakljuavanja izbjegavamo nevaljana izvrenja. Usvojit emo sljedee pravilo zakljuavanja. Ako se prva radnja transakcije T izvrava na relaciji r , onda se relacija r zakljuava, odnosno relacija r je nedostupna za druge transakcije; relacija r se otkljuava tek onda kada je transakcija T u cijelosti izvrena. Poslije toga, r je dostupna za druge transakcije. Zakljuavanje na razini: (A) BP (B) Tablice (C) Stranice (D) Retka Zakljuavanje na manjoj jedinici podataka daje veu usporednost (paralelizam), ali su algoritmi zakljuavanja sloeniji. U postupku zakljuavanja moe doi do zastoja. Zastoj (Deadlock)

Izvrenje ima sljedei redoslijed (A1, B1, A2, B2) . Radnjom A1 zakljuava se relacija r; radnjom B1 zakljuava se relacija s ; radnja A2 eka otkljuavanje s , a radnja B2 eka otkljuavanje r . Prema tome niti jedna od transakcija ne moe zavriti pa se ekanje nastavlja (ad infinitum). Navedeni zastoj se eliminira intervencijom administratora baze podataka. On e nakon nekog vremena ekanja aktivirati, napr., serijsko izvrenje. Imamo ove tipove brava: (1) Zajednika brava (shared): Koristi se kod transakcija koje samo itaju danu jedinicu podataka. (2) Iskljuiva brava (exclusive): Koristi se kod transakcija koje mijenjaju jedinicu podataka.

PITUP


49. SQL i programiranje

(a) Ugraivanje (embedding) SQL naredbi u

(proceduralne) programe

(b) Aplikativno programiranje

(koristise API (Application programming

interface))

50. Sintaksni dijagram

Documents

Baze Podataka Skripta