Курс знакомит слушателей с основными принципами работы со структурированными данными в реляционной модели, учит проектировать данные, описывать объекты базы данных в терминах реальной СУБД, составлять запросы на языке SQL, использовать представления, процедуры, функции и триггеры, создавать индексы, управлять конкурентным доступом к данным и манипулировать механизмом транзакций. Основу курса составляют изучение и применение языка SQL для создания, модификации объектов баз данных и управления данными в произвольной реляционной базе данных. Выполнение практических задач в рамках курса предполагает использование СУБД My SQL. В курсе рассматриваются этапы проектирования реляционных баз данных, правила составления запросов, основные методы индексирования данных. В курсе будут изучены вопросы использования транзакций и прав доступа к данным. Также курс дает обзор современных тенденций в области науки о данных в связи с появлением BigData. В заключении курса будут показаны сферы применения NoSQL баз данных и указаны современные подходы к обработке big data.
Роль и назначение СУБД.
Loading...
来自 Saint Petersburg State University 的课程
Базы данных (Databases)
54 个评分
从本节课中
Вводная лекция.
Во вводной лекции рассказывается об основном содержании курса, о разделах курса, о месте баз данных для различных информационных систем. Вы узнаете, какие функции выполняет специальное программное обеспечение – система управления базой данных (СУБД). Познакомитесь с наиболее популярными СУБД и их особенностями. Также Вы узнаете о различных вариантах архитектур информационных систем.
与讲师见面
Михайлова Еленадоцент, ИО заведующего кафедрой информационно-аналитических систем СПбГУ
Кафедра информационно-аналитических систем СПбГУ
[МУЗЫКА]
Поговорим про роль и назначение СУБД.
В связи с широким распространением информационных систем,
основанных на данных, был выделен специальный программный продукт,
который отвечал за обработку и хранение данных.
Появились системы управления базами данных, или DBMS,
data base management systems.
Что привело к их появлению?
Во-первых, это высокая значимость данных в различных областях применения.
Давайте представим себе банковскую систему,
которая должна хранить информацию обо всех движениях счетов клиента и эта
информация не должна пропасть ни в коем случае.
Второй причиной появления СУБД можно назвать дублирование средств управления
данными при разработке разных приложений.
Стоимость создания таких приложений была очень высока.
Помимо этого необходимо было организовать доступ к одним и тем же данным
разных пользователей, которые зачастую работали с данными из разных приложений.
Стремительное развитие СУБД совпало с распространением персональных компьютеров.
И высокая конкуренция на рынке поставщиков заставляла их совершенствовать эти СУБД,
предлагая новые возможности, улучшая интерфейсы и быстродействие системы.
Наличие на рынке большого количества СУБД, выполнявших сходные функции, привело
к появлению различных программ конвертации данных из одной системы в другую.
Особенности этого этапа можно обозначить так:
в основном эти системы были рассчитаны на монопольный доступ,
то есть с информационной системой СУБД работал исключительно один пользователь.
Впрочем, некоторые пользователи могли последовательно работать с
информационной системой, выполняя последовательно задачи.
Например, сначала бухгалтер мог вводить какие-то данные
для выполнения банковских проводок,
и после этого главный бухгалтер выполнял непосредственно банковские операции.
Большинство СУБД имели развитые и удобные интерфейс-разработки приложений без
программирования.
Инструментальная среда состояла из готовых элементов, экранных форм,
отчетов, этикеток, графических конструкторов-запросов и так далее.
В настольных СУБД поддерживались специфические языки манипулирования
данными на уровне отдельных строк и таблиц.
Также особенностью СУБД того времени надо сказать отсутствие
возможности поддержки целостности и согласованности данных,
а хотелось бы предотвратить попадание в базу данных некорректной информации.
Такие проверки можно было выполнять либо на уровне приложений,
либо функция проверки данных перекладывалась на конечного пользователя,
который должен был выполнять все проверки при вводе данных.
Какие примеры распространенных СУБД того времени можно привести?
Это, в первую очередь, семейство dBase, FoxPro, системы Clipper, Paradox.
Давайте посмотрим на то, что из себя представляет рынок современных СУБД.
Можно выстраивать рейтинги по-разному,
в некоторых случаях рейтинги строятся по опросу пользователей,
в некоторых случаях можно оценивать количество проданных экземпляров.
В некоторых случаях можно оценивать по денежному эквиваленту продаж.
Но какой бы рейтинг вы ни взяли, в любом случае вы увидите в верхушке списка
те СУБД, чьи логотипы вы сейчас видите на экране.
Это СУБД Oracle, Microsoft SQL Server,
DB2 от компании IBM, PostgreSQL и MySQL.
Скажем несколько слов отдельно про каждую из этих систем.
Начнем с системы под названием DB2.
В начале 80-х годов компания IBM инициировала исследовательский
проект по изучению возможности применения реляционной теории для
применения к базам данным.
И на основе это реляционной теории была разработана первая
исследовательская СУБД под названием System R, или System Relational.
В 1982 году System R была переименована в DB2,
и по сегодняшний день эта СУБД является флагманским
продуктом для компании IBM в области СУБД.
Следующий — это СУБД Oracle от одноименной компании.
Компания Oracle была основана 1977 году.
И именно она выпустила на рынок первую коммерчески распространяемую СУБД,
потому что существующие ранее СУБД имели только исследовательский характер.
Надо сказать,
что объем рынка СУБД составляет сейчас около 30 миллиардов долларов.
Именно этой компанией обеспечивается около 46 % рынка современных СУБД.
Следующий продукт, который необходимо упомянуть,
это SQL Server от компании Microsoft,
который является лидером на рынке всего программного обеспечения в мире.
В основу положен программный продукт,
разработанный совместно с компанией Sybase.
Выпуск первого продукта относится к 1988 году.
В отличие от других СУБД, которые являются мультиплатформенными,
майкрософтовский SQL Server выпускается только под операционную систему Windows,
и по этой операционной системе SQL Server принадлежит 53 % рынка,
но в целом доля рынка этого программного продукта составляет менее 20 %.
Наверное, это связано, в частности, с тем, что нет версии под Linux,
и в настоящее время компания Microsoft анонсировала выпуск первой версии,
которая сможет работать под операционной системой Linux в 2017 году.
PostgreSQL — это свободно распространяемый программный продукт с
открытым программным кодом.
Первая версия была разработана в калифорнийском университете Беркли.
В настоящий момент эта СУБД поддерживается коллективом энтузиастов.
Такую же основу имеет СУБД MySQL,
то есть это свободно распространяемая система управления базами данных,
она поддерживается компанией Oracle.
Эта СУБД может быть хорошей основой для разработки небольших и средних по
размеру приложений, и именно эту СУБД мы рекомендуем для освоения
навыков работы с базой данных в рамках нашего курса.
Рассмотрим функции, которые выполняют СУБД.
В первую очередь это средство для постоянного или долговременного
хранения данных.
Кроме этого, СУБД обеспечивает поддержку безопасности
данных и защиту от несанкционированного доступа, то есть часть данных может быть
видна только некоторым пользователям, а тем более,
у пользователя могут быть ограниченные возможности по редактированию данных.
СУБД обеспечивает нам защиту целостности и согласованности данных.
Описывая структуру данных, мы можем описать некие правила предметной области,
которым данные должны соответствовать.
Любая СУБД предоставляет нам поддержку высокоуровневых и
эффективных языков запросов.
То есть мы можем писать запросы к данным,
не ориентируясь на физическое хранение данных.
Важной функцией СУБД является
поддержка физической и логической независимости данных.
Что это такое?
Все приложения, которые работают с базой данных,
не должны зависеть от того, каким образом физически хранится информация.
В процессе жизни СУБД может потребоваться перенести часть данных на
другое устройство хранения или разбить какую-то таблицу на части,
но это никоим образом не должно отразиться на программах, которые работают с данными.
Также в процессе использования СУБД может потребоваться некоторая
модернизация ее структуры.
Возможно, что не все особенности предметной области удалось учесть на
первом этапе создания системы.
Подведем итог.
Мы рассмотрели с вами назначение СУБД, лидеров на рынке этого программного
обеспечения и изучили возможности, предоставляемые ведущими СУБД.
Далее мы рассмотрим архитектуры информационных систем.
