Основы современных баз данных

Предметом курса являются системы управления базами данных (СУБД). Это очень важная тема, без основательного знакомства с которой в наше время невозможно быть не только квалифицированным программистом, но даже и грамотным пользователем компьютеров.

Основное назначение данного курса - систематическое введение в идеи и методы, используемые в современных реляционных системах управления базами данных. В курсе не рассматривается какая-либо одна популярная СУБД; излагаемый материал в равной степени относится к любой современной системе. Как показывает опыт, без знания основ баз данных трудно на серьезном уровне работать с конкретными системами, как бы хорошо они не были документированы.

В вводной части курса рассматриваются основные различия между файловыми системами и системами управления базами данных. На основе анализа возможностей современных файловых систем выделяются области приложений, в которых достаточно использовать файлы, а также те, для которых необходимы базы данных. В этой же части курса обсуждаются базовые функции и приводится типовая организация СУБД. В заключении вводной части кратко рассматриваются основные характеристики ранних, дореляционных систем.

Вторая часть курса содержит необходимый теоретический базис, на котором основывается дальнейшее изложение. Вводятся основные понятия реляционной модели данных, обсуждаются основные свойства отношений, рассматриваются два базовых механизма манипулирования данными: реляционная алгебра и реляционное исчисление. Далее излагаются принципы нормализации, на которых основан классический подход к проектированию реляционных баз данных. Наконец, описывается более современный подход к проектированию баз данных, основанный на использовании семантических моделей данных.

В третьей части курса обсуждаются два классических примера экспериментальных проектов реляционных СУБД, которые, фактически, служат основой всех современных коммерческих СУБД. Рассматриваются проекты System R и Ingres. Идея состоит в том, чтобы продемонстрировать сбалансированные наборы решений, примененных в этих двух существенно различающихся системах.

Четвертая часть курса посвящается внутренней организации современных многопользовательских реляционных СУБД. Рассматриваются методы организации внешней памяти баз данных и применяемые структуры данных. Вводится понятие транзакции и анализируются известные способы управления асинхронно выполняемыми транзакциями. Обсуждаются потребности в журнализации изменений баз данных и связь алгоритмов журнализации с политикой управления буферами оперативной памяти. Наконец, рассматриваются способы применения журнальной и архивной информации для восстановления баз данных после различных сбоев. Периодическая система элементов Менделеева Принцип Паули, лежащий в основе систематики заполнения электронных состояний в атомах, позволяет объяснить Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева (1869) — фундаментального закона природы, являющегося основой современной химии, атомной и ядерной физики.

Рентгеновские спектры Большую роль в выяснении строения атома, а именно распределения электронов по оболочкам, сыграло излучение, открытое в 1895 г. немецким физиком В. Рентгеном (1845—1923) и названное рентгеновским.

Молекулы: химические связи, понятие об энергетических уровнях Молекула — наименьшая частица вещества, состоящая из одинаковых или различных атомов, соединенных между собой химическими связями, и являющаяся носителем его основных химических и физических свойств. Химические связи обусловлены взаимодействием внешних, валентных электронов атомов.

В пятой части курса подробно рассматривается язык реляционных баз данных SQL. Исходные понятия SQL обсуждаются на основе версии языка, разработанной в рамках проекта System R. Затем кратко описывается история SQL после System R и, в частности, международная деятельность по его стандартизации. После этого систематически излагается наиболее распространенный стандарт языка - SQL-89. Обсуждаются способы использования SQL при программировании прикладных систем. Пятая часть курса завершается рассмотрением наиболее важных свойств, появившихся в последнем стандарте языка SQL-92.

Шестая часть курса посвящена проблемам, которые решаются в компиляторах языка SQL. Эти проблемы концентрируются вокруг необходимости получения эффективных программ, выполняющих операторы, которые изначально формулируются на декларативном языке SQL. Для решения проблем в компиляторах SQL приходится применять разнообразные оптимизирующие приемы, знание которых помогает понять работу любой конкретной системы.

В седьмой части курса рассматривается применение архитектуры "клиент-сервер" в современных СУБД. Рассматриваются принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями системы, и, в частности, важность применения протоколов удаленного вызова процедур для обеспечения организации неоднородных организаций "клиент-сервер". Обсуждаются типичное разделение функций между клиентами и серверами и следующие из этого требования к аппаратным возможностям.

В восьмой части рассматриваются специфические проблемы распределенных баз данных. Анализируются категории распределенных систем, вопросы именования, администрирования, поддержания надежности и доступности данных, особенности управления транзакциями и компиляции запросов.

Наконец, завершающая курс девятая часть посвящена направлениям и состоянию исследовательских работ в области баз данных. Рассматриваются проекты и исследования, относящиеся к так называемым системам баз данных следующего поколения; основные принципы организации систем объектно-ориентированных баз данных; системы баз данных, основанные на правилах, включая активные и дедуктивные базы данных.

Содержание

1. Введение
   • Лекция 1. Базы данных и файловые системы На первой лекции мы рассмотрим общий смысл понятий БД и СУБД. Начнем с того, что с самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования. Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.
     • 1.1. Файловые системы
       • 1.1.1. Структуры файлов
       • 1.1.2. Именование файлов
       • 1.1.3. Защита файлов
       • 1.1.4. Режим многопользовательского доступа
     • 1.2. Области применения файлов
     • 1.3. Потребности информационных систем
   • Лекция 2. Функции СУБД. Типовая организация СУБД. Примеры Как было показано в первой лекции, традиционных возможностей файловых систем оказывается недостаточно для построения даже простых информационных систем. Мы выявили несколько потребностей, которые не покрываются возможностями систем управления файлами: поддержание логически согласованного набора файлов; обеспечение языка манипулирования данными; восстановление информации после разного рода сбоев; реально параллельная работа нескольких пользователей.
     • 2.1. Основные функции СУБД
       • 2.1.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти
       • 2.1.2. Управление буферами оперативной памяти
       • 2.1.3. Управление транзакциями
       • 2.1.4. Журнализация
       • 2.1.5. Поддержка языков БД
     • 2.2. Типовая организация современной СУБД
     • 2.3. Пример: System R
   • Лекция 3 . Ранние подходы к организации БД. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД. Примеры. Сильные места и недостатки ранних систем Прежде, чем перейти к детальному и последовательному изучению реляционных систем БД, остановимся коротко на ранних (дореляционных) СУБД. В этом есть смысл по трем причинам: во-первых, эти системы исторически предшествовали реляционным, и для правильного понимания причин повсеместного перехода к реляционным системам нужно знать хотя бы что-нибудь про их предшественников; во-вторых, внутренняя организация реляционных систем во многом основана на использовании методов ранних систем; в-третьих, некоторое знание в области ранних систем будет полезно для понимания путей развития постреляционных СУБД.
     • 3.1. Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках
       • 3.1.1. Структуры данных
       • 3.1.2. Манипулирование данными
       • 3.1.3. Ограничения целостности
     • 3.2. Иерархические системы
       • 3.2.1. Иерархические структуры данных
       • 3.2.2. Манипулирование данными
       • 3.2.3. Ограничения целостности
     • 3.3. Сетевые системы
       • 3.3.1. Сетевые структуры данных
       • 3.3.2. Манипулирование данными
       • 3.3.3. Ограничения целостности
     • 3.4. Достоинства и недостатки
2. Теоретические основы

   Мы приступаем к изучению реляционных баз данных и систем управления реляционными базами данных. Этот подход является наиболее распространенным в настоящее время, хотя наряду с общепризнанными достоинствами обладает и рядом недостатков. К числу достоинств реляционного подхода можно отнести:

   • наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;
   • наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;
   • возможность ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.
   • Лекция 4. Общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные концепции и термины
     • 4.1. Базовые понятия реляционных баз данных
       • 4.1.1. Тип данных
       • 4.1.2. Домен
       • 4.1.3. Схема отношения, схема базы данных
       • 4.1.4. Кортеж, отношение
     • 4.2. Фундаментальные свойства отношений
       • 4.2.1. Отсутствие кортежей-дубликатов
       • 4.2.2. Отсутствие упорядоченности кортежей
       • 4.2.3. Отсутствие упорядоченности атрибутов
       • 4.2.4. Атомарность значений атрибутов
     • 4.3. Реляционная модель данных
       • 4.3.1. Общая характеристика
       • 4.3.2. Целостность сущности и ссылок
   • Лекция 5. Базисные средства манипулирования реляционными данными

     В предыдущей лекции мы говорили про три составляющих реляционной модели данных. Две из них - структурную и целостную составляющие - мы рассмотрели более или менее подробно, а манипуляционной части реляционной модели данных посвящается эта лекция.

     Как мы отмечали в предыдущей лекции, в манипуляционной составляющей определяются два базовых механизма манипулирования реляционными данными - основанная на теории множеств реляционная алгебра и базирующееся на математической логике (точнее, на исчислении предикатов первого порядка) реляционное исчисление. В свою очередь, обычно рассматриваются два вида реляционного исчисления - исчисление доменов и исчисление предикатов.

     • 5.1. Реляционная алгебра
       • 5.1.1. Общая интерпретация реляционных операций
       • 5.1.2. Замкнутость реляционной алгебры и операция переименования
       • 5.1.3. Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры
       • 5.1.4. Специальные реляционные операции
     • 5.2. Реляционное исчисление
       • 5.2.1. Кортежные переменные и правильно построенные формулы
       • 5.2.2. Целевые списки и выражения реляционного исчисления
       • 5.2.3. Реляционное исчисление доменов
   • Лекция 6. Проектирование реляционных БД

     При проектировании базы данных решаются две основных проблемы:

     • Каким образом отобразить объекты предметной области в абстрактные объекты модели данных, чтобы это отображение не противоречило семантике предметной области и было по возможности лучшим (эффективным, удобным и т.д.)? Часто эту проблему называют проблемой логического проектирования баз данных.
     • Как обеспечить эффективность выполнения запросов к базе данных, т.е. каким образом, имея в виду особенности конкретной СУБД, расположить данные во внешней памяти, создание каких дополнительных структур (например, индексов) потребовать и т.д.? Эту проблему называют проблемой физического проектирования баз данных.
     • 6.1. Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации
       • 6.1.1. Вторая нормальная форма
       • 6.1.2. Третья нормальная форма
       • 6.1.3. Нормальная форма Бойса-Кодда
       • 6.1.4. Четвертая нормальная форма
       • 6.1.5. Пятая нормальная форма
     • 6.2. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы
       • 6.2.1. Семантические модели данных
       • 6.2.2. Основные понятия модели Entity-Relationship (Сущность-Связи)
       • 6.2.3. Нормальные формы ER-схем
       • 6.2.4. Более сложные элементы ER-модели
       • 6.2.5. Получение реляционной схемы из ER-схемы
3. Две классические экспериментальные системы
   • Лекция 7. System R: общая организация системы, основы языка SQL

     Система управления реляционными базами данных System R разрабатывалась в исследовательской лаборатории фирмы IBM в 1975-1979 г.г. Эта работа оказала революционизирующее влияние на развитие теории и практики реляционных систем во всем мире. Именно System R практически доказала жизнеспособность реляционного подхода к управлению базами данных.

     После успешного завершения работ по созданию этой системы и получения экспериментальных результатов ее использования был разработан целый ряд коммерчески доступных реляционных систем, в том числе и на основе непосредственного развития System R (возможности одной из коммерчески доступных реляционных систем - DB2 - описываются в переведенной на русский язык книге К. Дейта "Руководство по реляционной СУБД DB2). Исключительно важен опыт, приобретенный при разработке этой системы. Практически во всех более поздних реляционных СУБД в той или иной степени используются методы, примененные в System R.

     • 7.1. Используемая терминология
     • 7.2. Основные цели System R и их связь с архитектурой системы
     • 7.3. Организация внешней памяти в базах данных System R
     • 7.4. Интерфейс RSS
     • 7.5. Синхронизация в System R
     • 7.6. Журнализация и восстановление в System R
   • Лекция 8 . Ingres: общая организация системы, основы языка Quel

     По своей значимости для развития и распространения реляционного подхода к управлению базами данных СУБД Ingres (Interactive Graphics and Retrieval System) находится близко к System R, хотя история и организация этой системы во многом отличается от System R. Для начала коротко рассмотрим историю Ingres.

     Проект и экспериментальный вариант СУБД Ingres были разработаны в университете Беркли под руководством одного из наиболее известных в мире ученых и специалистов в области баз данных Майкла Стоунбрейкера (Michael Stonebraker). С самого начала СУБД Ingres разрабатывалась как мобильная система, функционирующая в среде ОС UNIX. Первая версия Ingres была рассчитана на 16-разрядные компьютеры и работала главным образом на машинах серии PDP. Это была первая СУБД, распространяемая бесплатно для использования в университетах. Впоследствии группа Стоунбрейкера перенесла Ingres в среду ОС UNIX BSD, которая также была разработана в университете Беркли. Семейство СУБД Ingres из университета Беркли принято называть "университетской Ingres".

     • 8.1. История СУБД Ingres
     • 8.2. Ingres как UNIX-ориентированная СУБД. Динамическая структура системы: набор процессов
     • 8.3. Структуры данных, методы доступа, интерфейсы доступа к данным
     • 8.4. Общая характеристика языка QUEL. Язык программирования EQUEL
     • 8.5. Общий подход к организации представлений, ограничениям целостности и контролю доступа
4. Внутренняя организация реляционных СУБД
   • Лекция 9. Cтруктуры внешней памяти, методы организации индексов

     Реляционные СУБД обладают рядом особенностей, влияющих на организацию внешней памяти. К наиболее важным особенностям можно отнести следующие:

     • Наличие двух уровней системы: уровня непосредственного управления данными во внешней памяти (а также обычно управления буферами оперативной памяти, управления транзакциями и журнализацией изменений БД) и языкового уровня (например, уровня, реализующего язык SQL). При такой организации подсистема нижнего уровня должна поддерживать во внешней памяти набор базовых структур, конкретная интерпретация которых входит в число функций подсистемы верхнего уровня.
     • Поддержание отношений-каталогов. Информация, связанная с именованием объектов базы данных и их конкретными свойствами (например, структура ключа индекса), поддерживается подсистемой языкового уровня. С точки зрения структур внешней памяти отношение-каталог ничем не отличается от обычного отношения базы данных.
     • Регулярность структур данных. Поскольку основным объектом реляционной модели данных является плоская таблица, главный набор объектов внешней памяти может иметь очень простую регулярную структуру.
     • При этом необходимо обеспечить возможность эффективного выполнения операторов языкового уровня как над одним отношением (простые селекция и проекция), так и над несколькими отношениями (наиболее распространено и трудоемко соединение нескольких отношений). Для этого во внешней памяти должны поддерживаться дополнительные "управляющие" структуры - индексы.
     • Наконец, для выполнения требования надежного хранения баз данных необходимо поддерживать избыточность хранения данных, что обычно реализуется в виде журнала изменений базы данных.
     • 9.1. Хранение отношений
     • 9.2. Индексы
       • 9.2.1. B-деревья
       • 9.2.2. Хэширование
     • 9.3. Журнальная информация
     • 9.4. Служебная информация
   • Лекция 10. Управление транзакциями, сериализация транзакций Поддержание механизма транзакций - показатель уровня развитости СУБД. Корректное поддержание транзакций одновременно является основой обеспечения целостности баз данных (и поэтому транзакции вполне уместны и в однопользовательских персональных СУБД), а также составляют базис изолированности пользователей во многопользовательских системах. Часто эти два аспекта рассматриваются по отдельности, но на самом деле они взаимосвязаны, что и будет показано в этой лекции.
     • 10.1. Транзакции и целостность баз данных
     • 10.2. Изолированность пользователей
     • 10.3. Сериализация транзакций
   • Лекция 11. Методы сериализации транзакций Предварительно заметим, что для каждого из подходов имеются две разновидности - пессимистическая и оптимистическая. При применении пессимистических методов, ориентированных на ситуации, когда конфликты возникают часто, конфликты распознаются и разрешаются немедленно при их возникновении. Оптимистические методы основываются на том, что результаты всех операций модификации базы данных сохраняются в рабочей памяти транзакций. Реальная модификация базы данных производится только на стадии фиксации транзакции. Тогда же проверяется, не возникают ли конфликты с другими транзакциями.
     • 11.1. Синхронизационные захваты
       • 11.1.1. Гранулированные синхронизационные захваты
       • 11.1.2. Предикатные синхронизационные захваты
       • 11.1.3. Тупики, распознавание и разрушение
     • 11.2. Метод временных меток
   • Лекция 12. Журнализация изменений БД
     • 12.1. Журнализация и буферизация
     • 12.2. Индивидуальный откат транзакции
     • 12.3. Восстановление после мягкого сбоя
     • 12.4. Физическая согласованность базы данных
     • 12.5. Восстановление после жесткого сбоя
5. Язык реляционных баз данных SQL Язык для взаимодействия с БД SQL появился в середине 70-х и был разработан в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R. Исходное название языка SEQUEL (Structered English Query Language) только частично отражает суть этого языка. Конечно, язык был ориентирован главным образом на удобную и понятную пользователям формулировку запросов к реляционной БД, но на самом деле уже являлся полным языком БД, содержащим помимо операторов формулирования запросов и манипулирования БД средства определения и манипулирования схемой БД; определения ограничений целостности и триггеров; представлений БД; возможности определения структур физического уровня, поддерживающих эффективное выполнение запросов; авторизации доступа к отношениям и их полям; точек сохранения транзакции и откатов. В языке отсутствовали средства синхронизации доступа к объектам БД со стороны параллельно выполняемых транзакций: с самого начала предполагалось, что необходимую синхронизацию неявно выполняет СУБД.
   • Лекция 13. Язык SQL. Функции и основные возможности
     • 13.1. SEQUEL/SQL СУБД System R
       • 13.1.1. Запросы и операторы манипулирования данными
       • 13.1.2. Операторы определения и манипулирования схемой БД
       • 13.1.3. Определения ограничений целостности и триггеров
       • 13.1.4. Представления базы данных
       • 13.1.5. Определение управляющих структур
       • 13.1.6. Авторизация доступа к отношениям и их полям
       • 13.1.7. Точки сохранения и откаты транзакции
       • 13.1.8. Встроенный SQL
       • 13.1.9. Динамический SQL
     • 13.2. Язык SQL в коммерческих реализациях
     • 13.3. Стандартизация SQL Понятно, что в качестве стандарта нельзя было использовать SQL System R. Во-первых, этот вариант языка не был должным образом технически проработан. Во-вторых, его слишком сложно было бы реализовать (кто знает, как бы сложилась дальнейшая история SQL, если бы были полностью реализованы все идеи System R). С другой стороны, первые коммерческие реализации языка настолько различались, что ни один из реализованных диалектов не имел шансов быть принятым в качестве стандарта.
   • Лекция 14 . Стандартный язык баз данных SQL
     • 14.1. Типы данных
     • 14.2. Средства определения схемы
       • 14.2.1. Оператор определения схемы
       • 14.2.2. Определение таблицы
       • 14.2.3. Определение столбца
       • 14.2.4. Определение ограничений целостности таблицы
       • 14.2.5. Определение представлений
       • 14.2.6. Определение привилегий
   • Лекция 15. Язык SQL. Средства манипулирования данными Язык допускает три типа синтаксических конструкций, начинающихся с ключевого слова SELECT: спецификация курсора (cursor specification), оператор выборки (select statement) и подзапрос (subquery). Основой всех них является синтаксическая конструкция "табличное выражение (table expression)". Семантика табличного выражения состоит в том, что на основе последовательного применения разделов from, where, group by и having из заданных в разделе from таблиц строится некоторая новая результирующая таблица, порядок следования строк которой не определен и среди строк которой могут находиться дубликаты (т.е. в общем случае таблица-результат табличного выражения является мультимножеством строк). На самом деле именно структура табличного выражения наибольшим образом характеризует структуру запросов языка SQL/89. Мы рассмотрим ниже структуру и смысл разделов табличного выражения ниже, но до этого немного подробнее обсудим три упомянутые конструкции, включающие табличные выражения.
     • 15.1. Структура запросов
       • 15.1.1. Спецификация курсора
       • 15.1.2. Оператор выборки
       • 15.1.3. Подзапрос
     • 15.2. Табличное выражение
       • 15.2.1. Раздел FROM
       • 15.2.2. Раздел WHERE
       • 15.2.3. Раздел GROUP BY
       • 15.2.4. Раздел HAVING
     • 15.3. Агрегатные функции и результаты запросов
       • 15.3.1. Семантика агрегатных функций
       • 15.3.2. Результаты запросов
   • Лекция 16. Использование SQL при прикладном программировании В стандарте SQL/89 определены два способа взаимодействия с БД из прикладной программы, написанной на традиционном языке программирования (как мы уже упоминали, SQL/89 ориентирован на использование совместно с языками Кобол, Фортран, Паскаль и ПЛ/1, но в реализациях обычно поддерживается и язык Си). Первый способ состоит в том, что все операторы SQL, с которыми может работать данная прикладная программа, собраны в один модуль и оформлены как процедуры этого модуля. Для этого SQL/89 содержит специальный подъязык - язык модулей. При использовании такого способа взаимодействия с БД прикладная программа содержит вызовы процедур модуля SQL с передачей им фактических параметров и получением ответных параметров.
     • 16.1. Язык модулей или встроенный SQL?
     • 16.2. Язык модулей
       • 16.2.1. Определение процедуры
     • 16.3. Встроенный SQL
     • 16.4. Набор операторов манипулирования данными
       • 16.4.1. Операторы, связанные с курсором
       • 16.4.2. Одиночные операторы манипулирования данными
     • 16.5. Динамический SQL в Oracle V.6
       • 16.5.1. Оператор подготовки
       • 16.5.2. Оператор получения описания подготовленного оператора
       • 16.5.3. Оператор выполнения подготовленного оператора
       • 16.5.4. Работа с динамическими операторами SQL через курсоры
   • Лекция 17. Некоторые черты SQL/92 и SQL-3 Мы не будем даже поверхностно описывать новые возможности языка SQL в стандарте SQL/92. Это сейчас не очень осмысленно, поскольку единственной доступной реализацией SQL/92 является дорогостоящая версия Oracle V.7. Однако кажется полезным включить в наше руководство сводку операторов динамического SQL с небольшими комментариями, поскольку в SQL/92 предпринята первая попытка стандартизовать эту часть языка SQL, и это описание можно использовать хотя бы в качестве эталона при сравнении различных реализаций.
     • 17.1. Оператор выделения памяти под дескриптор
     • 17.2. Оператор освобождения памяти из-под дескриптора
     • 17.3. Оператор получения информации из области дескриптора SQL
     • 17.4. Оператор установки дескриптора
     • 17.5. Оператор подготовки
     • 17.6. Оператор отказа от подготовленного оператора
     • 17.7. Оператор запроса описания подготовленного оператора
     • 17.8. Оператор выполнения подготовленного оператора
     • 17.9. Оператор подготовки с немедленным выполнением
     • 17.10. Оператор объявления курсора над динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.11. Оператор определения курсора над динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.12. Оператор открытия курсора, связанного с динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.13. Оператор чтения строки по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.14. Оператор закрытия курсора, связанного с динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.15. Оператор позиционного удаления по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.16. Оператор позиционной модификации по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
     • 17.17. Подготавливаемый оператор позиционного удаления
     • 17.18. Подготавливаемый оператор позиционной модификации
     • 17.19. Сводка новых возможностей SQL-3
       • 17.19.1. Типы данных
       • 17.19.2. Некоторые другие свойства SQL-3
6. Компиляторы языка SQL
   • Лекция 18. Компиляторы SQL. Проблемы оптимизации
     • 18.1. Общая схема обработки запроса
     • 18.2. Синтаксическая оптимизация запросов
       • 18.2.1. Простые логические преобразования запросов
       • 18.2.2 Преобразования запросов с изменением порядка реляционных операций
       • 18.2.3 Приведение запросов со вложенными подзапросами к запросам с соединениями
     • 18.3. Семантическая оптимизация запросов
       • 18.3.1. Преобразования запросов на основе семантической информации
       • 18.3.2. Использование семантической информации при оптимизации запросов
     • 18.4. Выбор и оценка альтернативных планов выполнения запросов
       • 18.4.1. Генерация планов
       • 18.4.2. Оценка стоимости плана запроса
       • 18.4.3. Более точные оценки Процедурным представлением или планом выполнения запроса называется такое его представление, в котором детализирован порядок выполнения операций доступа к базе данных физического уровня. Как правило, в реляционных СУБД выделяется подсистема управления данными на физическом уровне. В System R, такая подсистема называется RSS (Relational Storage System) и обеспечивает простой интерфейс, позволяющий последовательно просматривать кортежи отношений, удовлетворяющие заданным условиям на значения полей, с использованием индексов или простым сканированием страниц базы данных. Кроме того, RSS позволяет производить отсортированные временные файлы и заносить, удалять и модифицировать индивидуальные кортежи. Аналогичные подсистемы явно или неявно выделяются во всех подобных СУБД.
7. СУБД в архитектуре "клиент-сервер"
   • Лекция 19. Архитектура "клиент-сервер"
     • 19.1. Открытые системы
     • 19.2. Клиенты и серверы локальных сетей
     • 19.3. Системная архитектура "клиент-сервер"
     • 19.4. Серверы баз данных
       • 19.4.1. Принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями
       • 19.4.2. Преимущества протоколов удаленного вызова процедур
       • 19.4.3. Типичное разделение функций между клиентами и серверами
       • 19.4.4. Требования к аппаратным возможностям и базовому программному обеспечению клиентов и серверов
8. Распределенные базы данных
   • Лекция 20. Распределенные БД
     • 20.1. Разновидности распределенных систем
     • 20.2. Распределенная система управления базами данных System R*
       • 20.2.1. Именование объектов и организация распределенного каталога
       • 20.2.2. Распределенная компиляция запросов
       • 20.2.3. Управление транзакциями и синхронизация
     • 20.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных
9. Современные направления исследований и разработок
   • Лекция 21. Системы управления базами данных следующего поколения
     • 21.1. Ориентация на расширенную реляционную модель
     • 21.2. Абстрактные типы данных
     • 21.3. Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения
     • 21.4. Оптимизация запросов, управляемая правилами
     • 21.5. Поддержка исторической информации и темпоральных запросов
   • Лекция 22. Объектно-ориентированные СУБД
     • 22.1. Связь объектно-ориентированных СУБД с общими понятиями объектно-ориентированного подхода
     • 22.2. Объектно-ориентированные модели данных
     • 22.3. Языки программирования объектно-ориентированных баз данных
       • 22.3.1. Потеря соответствия между языками программирования и языками запросов в реляционных СУБД
       • 22.3.2. Языки программирования ООБД как объектно-ориентированные языки с поддержкой стабильных (persistent) объектов
       • 22.3.3. Примеры языков программирования ООБД
     • 22.4. Языки запросов объектно-ориентированных баз данных
       • 22.4.1. Явная навигация как следствие преодоления потери соответствия
       • 22.4.2. Ненавигационные языки запросов
       • 22.4.3. Проблемы оптимизации запросов
     • 22.5. Примеры объектно-ориентированных СУБД
       • 22.5.1. Проект ORION
       • 22.5.2. Проект O2
   • Лекция 23. Системы баз данных, основанные на правилах

     В наиболее общей и классической постановке объектно-ориентированный подход базируется на следующих концепциях:

     • объекта и идентификатора объекта;
     • атрибутов и методов;
     • классов;
     • иерархии и наследования классов.

     Любая сущность реального мира в объектно-ориентированных языках и системах моделируется в виде объекта. Любой объект при своем создании получает генерируемый системой уникальный идентификатор, который связан с объектом все время его существования и не меняется при изменении состояния объекта.

     • 23.1. Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных
     • 23.2. Активные базы данных
     • 23.3. Дедуктивные базы данных

Заполните заявку и в кратчайшие сроки квалифицированные специалисты выполнят ВАШ заказ за приемлемую цену

Диплом, курсовая, реферат диссертация, билеты к экзаменам, контрольная на заказ

Вид работы

-Выберите- Диссертация Дипломная Курсовая Контрольная работа Реферат Отчет по практике Чертёж Билеты к экзаменам Экзамен Эссе Проверка выполненной работы Семестровая работа Другое

Направление работы

-Выберите- Бухгалтерский учет Гуманитарные дисциплины Иностранные языки Математика и анализ Менеджмент-Маркетинг Правовые дисциплины Программирование Статистика и тервер Тех./естественные дисциплины Экономика

? Все предметы (511)

Срок, дней

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Объем, стр.

-- 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200