Author
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
BP Modeli podataka
Modeli podataka
Specifikacija eme baze podataka
Informacioni sistemi i baze podataka
BP Modeli podataka 2 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 3 / 36
Model podataka
Model podataka (MP)
matematika apstrakcija
putem koje se gradi
ema baze podataka, koja treba da predstavlja
model baze podataka informacionog sistema
pogled na strukture (model) posmatranog dela realnog sistema
slui za predstavljanje
logikih struktura obeleja (LSO) realnog sistema
ogranienja u odnosima izmeu podataka o stanjima realnog
sistema
dinamike izmene stanja realnog sistema, putem operacija
nad podacima
BP Modeli podataka 4 / 36
Model podataka
Model podataka (MP)
trojka
(S, I, O)
S - strukturalna komponenta
omoguava modeliranje LSO, kao statike strukture eme
BP
I - integritetna komponenta
omoguava modeliranje ogranienja nad podacima u BP
O - operacijska komponenta
modeliranje dinamike izmene stanja
podataka u BP i
same eme BP
BP Modeli podataka 5 / 36
Model podataka
Deo realnog sveta Apstraktna predstava
RADNIK
MBR IME PRZ ZAN
Model realnog sveta Apstraktna predstava
RADNIK
MBR IME PRZ ZAN
RADNO MESTO
PROJEKAT
Tip entiteta N(Q, C)
BP Modeli podataka 6 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 7 / 36
Strukturalna komponenta MP
Koncept
apstraktna (i formalna) predstava jedne klase
pojmova
kojima se modeluju delovi realnog sveta
Primitivni (atomini) koncept
uvodi se i postoji "per se"
percipira se njegova semantika u realnom svetu
ne moe se dalje dekomponovati na koncepte nieg
reda
primitivni pojam, za koji najee nije mogue uvesti
formalnu definiciju
BP Modeli podataka 8 / 36
Strukturalna komponenta MP
Strukturalna komponenta sadri
skup primitivnih koncepata
sa skupom datih osobina svakog koncepta,
skupom pravila (definicija i ablona) za njihovo korienje i
opisanom moguom semantikom
skup formalnih pravila za kreiranje sloenih
koncepata
polazei od primitivnih koncepata ili prethodno definisanih
sloenih koncepata
omoguava proirivanje inicijalno definisanog MP
skup unapred kreiranih sloenih koncepata
sa skupom datih osobina svakog koncepta,
skupom pravila (definicija i ablona) za njihovo korienje i
opisanom moguom semantikom
BP Modeli podataka 9 / 36
Strukturalna komponenta MP
Primer pravila za izgradnju sloenih koncepata
tip poveznika
formira se korienjem koncepata
tip entiteta
niz tipova
rekurzivna struktura
skup obeleja
skup ogranienja
naziv tipa
i pravila
N(N1,..., Nm, Q, C)
sa moguom semantikom
tip poveznika slui da modeluje veze izmeu klasa realnih
entiteta ili prethodno uspostavljenih poveznika
BP Modeli podataka 10 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 11 / 36
Integritetna komponenta MP
Integritetna komponenta sadri
skup tipova ogranienja (uslova integriteta) sa
skupom datih osobina svakog tipa ogranienja, koje ukljuuju
pravila
formalnog specificiranja i
interpretacije (validacije, provere zadovoljenja)
skupom pravila (definicija i ablona) za njihovo korienje i
opisanom moguom semantikom
skup formalnih pravila za izvoenje zakljuaka o
vaenju ogranienja
skup formalnih pravila za kreiranje novih tipova
ogranienja
polazei od poznatih koncepata
omoguava proirivanje inicijalno definisanog MP
BP Modeli podataka 12 / 36
Integritetna komponenta MP
Pomou tipova ogranienja iskazuju se
konkretna ogranienja koja se odnose na
mogue vrednosti obeleja (podataka) ili
mogue odnose izmeu pojava povezanih tipova
Primeri
ogranienje kljua (integritet entiteta)
Radnik({MBR, PRZ, IME, JMBG}, {MBR, JMBG})
ogranienje domena Dom(OCENA) ::= {d d 5 d 10}
Kardinalitet tipa poveznika
jedan nastavnik moe predavati najvie jedan predmet
student iz jednog predmeta ima najvie jednu ocenu
BP Modeli podataka 13 / 36
Integritetna komponenta MP
Validacija ogranienja provera vaenja
ogranienja
moe se ugraditi u
transakcione programe, ili
specifikaciju eme baze podataka, sa implementacijom u
okviru SUBP
tako da SUBP vri automatsku proveru zadovoljenja
Reenje kojem se moe teiti
sva ogranienja podataka ugraditi u emu BP i prepustiti
proveru SUBP-u
pojedina ogranienja ugraditi i u transakcione programe
u cilju poboljanja udobnosti rada korisnika
kada je UI transakcionog programa sposoban da "trenutno"
odreaguje na pokuaj naruavanja ogranienja
BP Modeli podataka 14 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 15 / 36
Operacijska komponenta MP
Operacijska komponenta
modeliranje dinamike izmene stanja u sistemu BP
skup tipova operacija sa
skupom datih osobina svakog tipa operacije, koje ukljuuju
pravila
formalnog specificiranja i
izvrenja nad podacima
skupom pravila (definicija i ablona) za njihovo korienje i
opisanom moguom semantikom
definie
upitni jezik / jezike
jezik / jezike za manipulisanje podacima i
jezik / jezike za definiciju podataka
BP Modeli podataka 16 / 36
Operacijska komponenta MP
Upitni jezik
Query Language (QL)
tipovi operacija za iskazivanje upita (selekcije
podataka) nad BP
Jezik za manipulisanje podacima
Data Manipulation Language (DML)
tipovi operacija za izmenu stanja BP (auriranje)
u cilju praenja izmena stanja podataka u realnom sistemu
BP Modeli podataka 17 / 36
Operacijska komponenta MP
Jezik za definiciju podataka
Data Definition Language (DDL)
tipovi operacija za kreiranje i modifikaciju specifikacija
eme BP
fizike strukture BP
prava pristupa i zatite BP
novih tipova operacija (programa) za upravljanje podacima
BP Modeli podataka 18 / 36
Operacijska komponenta MP
Specifikacija operacije sadri komponente
aktivnost
specifikacija akcije nad podacima u BP
selekcija
specifikacija dela BP (u DML i QL) ili dela eme BP (u DDL),
nad kojim se sprovodi specificirana aktivnost
BP Modeli podataka 19 / 36
Operacijska komponenta MP
Selekcija putem vrednosti obeleja
asocijativno adresiranje
iskazuje se putem logikih izraza
mogua upotreba logikih operatora (AND, OR, NOT)
mogua upotreba relacionih izraza i operatora
{, =, >=,
BP Modeli podataka 20 / 36
Operacijska komponenta MP
Primer:
TE Radnik({MBR, IME, PRZ, ZAN}, {MBR})
selekcioni izraz
IME = Ivo AND ZAN IN ['In', 'Eko']
primer u jeziku SQL
SELECT MBR, PRZ, IME, ZAN
FROM Radnik
WHERE PRZ LIKE 'Petr%' AND MBR > 100
BP Modeli podataka 21 / 36
Operacijska komponenta MP
Operacijska komponenta moe biti
proceduralna (navigaciona)
selekcija vri izbor jednog objekta iz BP
selekcija se vri putem indikatora aktuelnosti, ili putem
odnosa izmeu podataka
proceduralnost sa programskim petljama i uslovnim
grananjima
definie se TA i KAKO
specifikaciona (deklarativna)
selekcija vri izbor skupa objekata iz BP
selekcija se vri na osnovu vrednosti obeleja
neproceduralnost
definise se samo TA
BP Modeli podataka 22 / 36
Operacijska komponenta MP
TA?
KAKO?
BP Modeli podataka 23 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 24 / 36
Modeli podataka
Model tipova entiteta i poveznika (ER)
Mreni model
Hijerarhijski model
Relacioni model
Logiki i verovatnosni (fuzzy) logiki modeli
Objektno orijentisani model
Objektno relacioni model
XML model
BP Modeli podataka 25 / 36
Modeli podataka
Model tipova entiteta i poveznika (ER)
semantiki model podataka
modifikacija
Proireni model tipova entiteta i poveznika (EER)
MP konceptualnog nivoa "blii" korisniku po vrsti
primenjenih koncepata
nastao na osnovama starijih modela
Semantike hijerarhije (Smith i Smith)
Semantiki model (Hammer i Mcleod)
BP Modeli podataka 26 / 36
Modeli podataka
Hijerarhijski model
implementacioni model podataka
tipine strukture eme BP
strukture stabla nad tipovima slogova
operacijska komponenta proceduralna
tipian predstavnik: IBM DL/I sa programskim jezikom PL/I
Mreni model
implementacioni model podataka
tipine strukture eme BP
strukture mree nad tipovima slogova, korienje tipova setova
operacijska komponenta proceduralna
CODASYL DBTG standard
tipini predstavnici: IDMS, IDS-II sa programskim jezikom
Cobol
BP Modeli podataka 27 / 36
Modeli podataka
Relacioni model
implementacioni model podataka
tipine strukture eme BP
strukture tabela slogova relacija, kao skupova n-torki
operacijska komponenta deklarativna
ANSI SQL standard
tipini predstavnici RDBMS: Oracle, MS SQL Server, Ingres,
Informix, Sybase, DB2, sa programskim jezikom SQL
Logiki i verovatnosni (fuzzy) logiki modeli
dalja nadgradnja relacionog modela
uvoenje dedukcije u baze podataka
baza podataka injenica i baza pravila rezonovanja
pridruivanje verovatnoa podacima u bazi
rezonovanje u svetu rasplinute logike, na intervalu [0, 1]
BP Modeli podataka 28 / 36
Modeli podataka
Objektno orijentisani model
zasnovanost na
mrenom i semantikim modelima
objektno orijentisanoj paradigmi i programskim jezicima
koncepti klase, tipa, operacije i interfejsa
objedinjeno posmatranje struktura podataka i
operacija nad podacima
operacijska komponenta proceduralna (C++, Java)
Objektno relacioni model
implementacioni model podataka
kombinuje sve osobine relacionog i OO modela podataka
savremeni ORDBMS nastaju evolucijom RDBMS i nasleuju
sve osobine RDBMS
BP Modeli podataka 29 / 36
Modeli podataka
XML model
zasnovanost na
XML jezicima i tehnologijama
paradigmi analognoj hijerarhijskom modelu podataka i tzv.
"logikim vezama"
implementacioni model podataka
tipine strukture eme BP
strukture stabla nad elementima i atributima
ema BP se opisuje putem XML Schema jezika
operacijska komponenta deklarativna
ANSI SQL:2006 standard
XPath i XQuery jezici
BP Modeli podataka 30 / 36
Sadraj
Pojam modela podataka
Strukturalna komponenta MP
Integritetna komponenta MP
Operacijska komponenta MP
Modeli podataka
BP Modeli podataka 31 / 36
Pitanja i komentari
?
BP Modeli podataka
Modeli podataka
Specifikacija eme baze podataka
Informacioni sistemi i baze podataka