Стасышин В.М. (Сост.) Работа с базами данных

Подождите немного. Документ загружается.

ТИПА, и он становится частью первичного ключа. Для работы с подтипами могут

создаваться представления. При использовании метода (б) супертип воссоздается

с помощью конструкции UNION.

При обработке данных необходима гарантия сохранения целостности

данных в базе, поэтому важным этапом проектирования реляционной базы данных

является обеспечение целостности базы данных.

Выделяют три группы правил целостности:

– целостность по сущностям;

– целостность по ссылкам;

– целостность, определяемая пользователем.

Обеспечение целостности базы данных обеспечивается заданием

ограничений целостности. Ограничение целостности – это некоторое

утверждение, которое может быть истинным или ложным в зависимости от

состояния базы данных.

По способам реализации ограничения целостности делятся на:

– декларативные, выполняемые средствами языка SQL;

– процедурные, выполняемые посредством триггеров и хранимых

процедур.

При выполнении этой лабораторной работы в процессе построения

реляционной модели данных должны быть обеспечены декларативные

ограничения целостности. Заданию процедурных ограничений целостности

посвящена лабораторная работа 14. Декларативные ограничения целостности

должны обеспечивать:

– задание первичных ключей для обеспечения целостности по сущностям;

– определение необходимых внешних ключей для обеспечения целостности

по ссылкам;

– контроль функциональных ограничений на значения атрибутов, определя-

емых требованиями предметной области;

– задание неопределенных значений и значений по умолчанию;

– задание условий каскадного удаления и пр.

Последовательность выполнения лабораторной работы

1. Изучить вопросы теории нормализации, условия нахождения отношения в

той или иной нормальной форме [3].

2. Выполнить процедуру построения реляционной модели данных из ER-мо-

дели, построив необходимый набор отношений. Определить состав атрибутов

отношений.

3. Определить первичные и внешние ключи отношений.

4. Выполнить шаги по нормализации полученных отношений, приведя мо-

дель к третьей нормальной форме.

5. Задать необходимые декларативные ограничения целостности исходя из

специфики предметной области.

6. Представить связи между первичными и внешними ключами в виде вер-

тикальной диаграммы.

7. Средствами имеющейся СУБД создать спроектированную базу данных, ее

таблицы, задать необходимые ограничения целостности.

8. На языке SQL записать выражения для указанных в варианте задания за-

просов на выборку данных из созданной базы данных. Проверить

работоспособность написанных запросов в интерактивном режиме.

9. Оформить следующие разделы отчета:

– “Логическое проектирование реляционной модели базы данных”,

включив в него информацию из пп. 2 – 6;

– “Типовые запросы на выборку данных”, включив в него тексты

запросов на языке SQL на выборку данных из созданной базы данных.

Контрольные вопросы

1. Каковы задачи, решаемые на этапе логического проектирования?

2. Каковы базовые свойства реляционной модели данных?

3. В чем состоят требования структурной части реляционной модели дан-

ных?

4. В чем состоят требования манипуляционной части реляционной модели

данных?

5. В чем состоят требования целостной части реляционной модели данных?

6. Каковы общие свойства нормальных форм?

7. Что такое функциональная, функционально полная зависимость?

8. Каковы условия нахождения отношений в первой нормальной форме?

9. Каковы условия нахождения отношений во второй нормальной форме?

10. Каковы условия нахождения отношений в третьей нормальной форме?

11. Каковы условия нахождения отношений в третьей усиленной нормальной

форме?

12. Что понимается под многозначной зависимостью?

13. Каковы условия нахождения отношений в четвертой нормальной форме?

14. Что понимается под понятием “проецирование без потерь”?

15. Каковы условия нахождения отношений в пятой нормальной форме?

16. В чем состоят общие требования обеспечения ограничений целостности?

17. Каковы средства задания ограничений целостности в языке SQL?

Лабораторная работа 14

ТРИГГЕРЫ И ПРОЦЕДУРЫ

Цель работы

Написать необходимый набор триггеров и процедур, обеспечивающих

задание процедурных ограничений целостности.

Содержание работы и методические указания к ее выполнению

Механизм триггеров позволяет программировать обработку ситуаций,

возникающих при любых изменениях в базе данных. Триггер придается таблице

базы данных и применяется при выполнении над таблицей операций включения,

удаления или обновления строк. Применение триггера заключается в проверке

сформулированных в нем условий, при истинности которых выполняются SQL-

операторы, определенные внутри триггера, либо происходит вызов специфици-

рованной внутри триггера процедуры базы данных. Триггер хранится в базе

данных наряду с таблицами, представлениями, хранимыми процедурами.

При определении триггера задаются:

– имя триггера;

– условия включения триггера;

– имя таблицы, при обращении к которой срабатывает триггер;

– момент срабатывания триггера;

– имя, идентифицирующее строку со вставляемой, модифицируемой или

удаляемой информацией;

– дополнительное условие;

– действие, выполняемое при срабатывании триггера (операторы Insert,

Delete, Update, Execute procedure).

Синтаксис оператора Create trigger (в нотации СУБД Informix) для создания

триггера приведен в Приложении 2.

При выполнении триггера выполняется оператор модификации данных либо

вызывается хранимая процедура, предварительно созданная и помещенная в базу

данных оператором Create procedure. Хранимая процедура в отличие от триггеров

может выполнять достаточно сложный набор действий:

– задавать и манипулировать с переменными различных типов;

– проверять логические условия и выполнять различные виды циклов;

– указывать действия, которые следует предпринять в случае ошибки (on

exception);

– вызывать другие процедуры, передавать и возвращать параметры и пр.

Одним из базовых требований к проектируемой базе данных является

требование ее логической независимости от приложений, которые с ней работают.

Все ограничения целостности должны задаваться не логикой работы приложения,

а определяться на уровне базы данных. Ранее отмечалось, что по способам

реализации ограничения целостности подразделяются на декларативные и

процедурные, позволяющие задавать логически более сложные ограничения, в

частности обеспечивать целостность по ссылкам. В этой связи важная цель

механизма триггеров – обеспечение целостности базы данных и обеспечение

логической независимости базы данных.

Последовательность выполнения лабораторной работы

1. Ознакомиться со средствами разработки триггеров и хранимых процедур.

2. Разработать набор триггеров и хранимых процедур, обеспечивающих це-

лостность разработанной базы данных по ссылкам.

3. Проверить правильность работы триггеров и процедур, разработанных в

п. 2.

4. Разработать набор триггеров и хранимых процедур, обеспечивающих це-

лостность разработанной базы данных исходя из требований предметной области.

5. Проверить правильность работы триггеров и процедур, разработанных в

п. 4.

6. Разработать набор хранимых процедур, которые целесообразно размес-

тить в базе данных исходя из логики работы с базой данных.

7. Проверить правильность работы процедур, разработанных в п. 6.

8. Оформить раздел отчета “Хранимые процедуры и триггеры”, включив в

него описание разработанных триггеров и хранимых процедур.

Контрольные вопросы

1. Что вкладывается в понятие физической и логической независимости дан-

ных?

2. Что вкладывается в понятие целостности данных?

3. Как разделяются ограничения целостности по способам реализации?

4. Как разделяются ограничения целостности по времени проверки?

5. Как разделяются ограничения целостности по области действия?

6. Что такое утверждение?

7. Как создается хранимая процедура?

8. Каковы основные конструкции языка SPL?

9. Как создается триггер?

10. Какие оператора языка SQL допустимы внутри триггера?

11. Как реализуется механизм событий?

12. Как указать действия, которые следует предпринять в случае ошибки?

13. Как удалить хранимую процедуру, триггер из базы данных?

14. С какими моделями транзакций связано исполнение триггеров?

Лабораторная работа 15

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

НАД БАЗОЙ ДАННЫХ

Цель работы

Выбрав необходимые средства разработки приложений, реализовать

программное приложение, работающее с созданной базой данных.

Содержание работы и методические указания к ее выполнению

Результатом выполнения лабораторной работы должны быть законченное

программное приложение и отчет о выполнении лабораторных работ 11 – 15. Раз-

рабатываемое программное приложение должно:

– заносить информацию в созданную базу данных;

– выполнять необходимые действия по модификации и удалению информа-

ции в базе данных; при этом все операции по занесению, модификации и

удалению данных должны выполняться в терминах предметной области, а не базы

данных;

– поддерживать целостность базы данных, не допуская появления некор-

ректных данных;

– выполнять все действия над базой данных в рамках транзакций;

– содержать достаточное количество данных, позволяющих показать резуль-

таты выполнения запросов;

– выполнять запросы из варианта задания [3];

– контролировать все вводимые данные;

Представляемый отчет должен содержать

1. Содержание.

2. Текст исходного задания.

3. Анализ предметной области, в том числе:

– состав подразделений (подсистем) информационной системы;

– перечень функций и задач системы в целом и каждого

подразделения (подсистемы) в отдельности;

– подробное описание работы каждого подразделения (подсистемы),

взаимоотношение их между собой, описание отдельных сценариев

работ;

– диаграммы работ и диаграммы потоков данных для всей

информационной системы в целом и для входящих в нее

подразделений (подсистем).

4. Вопросы инфологического проектирования модели базы данных, в том

числе:

– необходимый набор сущностей, отражающих предметную область

и информационные потребности пользователей, необходимый

набор атрибутов каждой сущности, идентифицирующие атрибуты;

– классификацию сущностей (стержневые, характеристические,

ассоциативные, обозначающие);

– классификацию атрибутов каждой сущности;

– сущности вида подтип/супертип, где это необходимо;

– анализ связей между сущностями, удаление избыточных;

– определение множественности и условности связей;

– классификацию связей (1:1, 1:M, M:N);

– формализацию связей;

– ER-диаграмму модели базы данных;

– описание модели базы данных на языке инфологического

проектирования.

5. Вопросы логического проектирования модели базы данных, в том

числе:

– описание состава отношений базы данных и набора атрибутов

каждого отношения;

– первичные и внешние ключи отношений;

– шаги по нормализации полученных отношений с приведением

модели базы данных к третьей нормальной форме;

– необходимые декларативные ограничения целостности исходя из

специфики предметной области;

– представление связей между внешними и первичными ключами в

виде вертикальной диаграммы;

6. Выражения на языке SQL, выполняющие выборку данных из

созданной базы данных для указанных в варианте задания запросов.

7. Описание разработанных хранимых процедур и триггеров для

обеспечения ограничений целостности и выполнения законченных фрагментов

действий.

8. Описание разработанного программного приложения.

Приложение 1

Структура меню программы dbaccess

Меню верхнего уровня программы dbaccess:

DBACCESS: Query-language Connection Database Table Session Exit

----------------------- vms@shmspark ----------- Press CTRL-W for Help --------

Query-language

Use SQL query language

Connection

Connect or disconnect from a database environment

Database

Select, Create, Info, Drop or Close a database

Table

Create, Alter, or Drop a database table

Session

Retrieve information about the current DBAccess session

Exit

Exit DBACCESS

Меню Query-language

SQL: New Run Modify Use-editor Output Choose Save Info Drop Exit

----------------------- vms@shmspark ----------- Press CTRL-W for Help --------

New Enter new SQL statements using SQL editor

Run

Run the current SQL statements

Modify

Modify the current SQL statements using the SQL editor

Use-editor

Modify the current SQL statements using a user-specified editor

Output

Run and send query results to a printer, file, or pipe

Choose

Choose a command file as the current SQL statements

Save

Save the current command in a command file

Info

Gives information on tables in the database

Drop

Drop an SQL command file

Exit

Return to the DBAccess Menu

Меню Connection

CONNECTION: Connect Disconnect Exit

----------------------- vms@shmspark ----------- Press CTRL-W for Help --------

Connect

Connect to a database environment.

Disconnect

Disconnect from the current database environment

Exit

Returns to the DBAccess Menu.

Меню Database

DATABASE: Select Create Info Drop cLose Exit

----------------------- vms@shmspark ----------- Press CTRL-W for Help --------

Select

Select a database to work with

Create

Create a new database

Info

Retrieve information about a database

Drop

Drop a database

Close the current database

Exit

Return to the DBACCESS menu

Меню Table

TABLE: Create Alter Info Drop Exit

----------------------- vms@shmspark ----------- Press CTRL-W for Help --------

Create

Create a new table

Alter

Alter the structure of existing table

Info

Display information about the tables in the current database

Drop

Drop a table

Exit

Return to the DBACCESS menu

Приложение 2

Операторы языка SQL

1. Операторы описания

CREATE DATABASE database - name создание базы данных

[WITH

{ [BUFFERED] LOG с (буфферизованной) журнализацией

| LOG MODE ANSI}] в стандарте ANSI

CREATE [TEMP] TABLE table-name создание таблицы

{ c именем table-name

{ column-name column-type имя и тип столбца

| column-name {BYTE | TEXT} типа BYTE | TEXT

[IN {TABLE | blobspace-name}] где создавать

[NOT NULL] отсутствие NULL-значений

[UNIQUE [(unique col-list)] уникальность

[CONSTRAINT constraint-name] наложено ограничение

[, ...])

[WITH NO LOG] без журнализации

[IN dbspace-name] где создавать

[LOCK MODE ({PAGE | ROW})] уровень блокирования

CREATE [UNIQUE][CLUSTER] создание индекса

INDEX index-name ON table-name для какой таблицы

(column-name [ASC | DESC] [,...]) по какому столбцу

и в каком порядке

CREATE SYNONYM создание синонима имени

synonym-name FOR table-name указанной таблицы

CREATE VIEW view-name создание представления

[(column-list)] AS SELECT-statement

ALTER TABLE table-name изменение структуры таблицы

{

ADD ( newcol-name если необходимо добавить

newcol-type [NOT NULL][UNIQUE столбец в таблицу

[CONSTRAINT constraint-name]] наложено ограничение

[, ...])

[BEFORE oldcol-name] перед каким столбцом вставлять

| DROP( oldcol-name [, ...] ) удалить столбец(цы)

| MODIFY (oldcol-name newcol-type

NOT NULL] [, ...]

| ADD CONSTRAINT UNIQUE ( oldcol-name [, ...] )

[CONSTRAINT constraint-name]

| DROP CONSTRAINT (constraint-name [, ...] )

}

CLOSE DATABASE закрытие текущей базы данных

DATABASE database-name активизация базы данных

[EXCLUSIVE] [в монопольном режиме]

CONNECT TO database-name активизация базы данных

USER user-name USING parol имя пользователя и пароль

DROP DATABASE удаление базы данных

{database-name | char-variable } по ее имени либо по переменной

DROP INDEX index-name удаление индекса

DROP TABLE table-name удаление таблицы из базы данных

DROP SYNONYM удаление синонима

DROP VIEW view-name удаление представления

RENAME TABLE oldname TO newname переименование таблицы

RENAME COLUMN переименование столбца

oldcol-name TO newcol-name

2. Операторы манипуляции данными

DELETE FROM table-name удаление строк из таблицы

[WHERE }]

{condition по указанному условию

INSERT вставка строк в таблицу

INTO table-name [(column-list)] имена таблиц и столбцов

{VALUES( value-list) список значений полей

| SELECT-statement} вставка результата выполнения

оператора SELECT

SELECT выборка данных из таблиц

[ALL | [DISTINCT | UNIQUE]] select-list что выбирается

[INTO variable-list] куда выбирается (ESQL/С)

FROM откуда выбирается

{ table-name [table-alias] из указанных таблиц

| OUTER table-name [table-alias] для создания

}[,....] внешнего соединения

[WHERE condition] условие выбора строк

[GROUP BY column-list] группирование

[HAVING condition] условие в группах

[ORDER BY column-list [ASC | DESC][,...]] сортировка

[INTO TEMP table-name] куда поместить результат

UPDATE table-name SET модификация строки таблицы

{column-name=expr[, ...] } имена столбцов

[WHERE {condition условие изменения

|CURRENT OF cursor-name} ] имя курсора

LOAD FROM "pathname" загрузка базы данных из файла

[DELIMITER "char"] разделитель полей

{INSERT INTO

table-name[(column-name [, ...])] | insert-statement } имя таблицы и столбцы