• Articles
• admin

introducere

datele sunt stocate în tabele într-o bază de date. Poate fi stocat într – un singur tabel (numit bază de date plană – așa cum se arată în figura 2.1) sau în mai multe tabele conectate (numit bază de date relațională-așa cum se arată în figura 2.2).

fiecare tabel este format din câmpuri și înregistrări. Câmpurile sunt categoriile pentru care doriți să înregistrați date. De exemplu, tabelul de muzică prezentat mai sus conține câmpuri precum titlul, artistul, durata și albumul. Înregistrările se referă la datele reale capturate, fiecare înregistrare conținând datele unui singur element. De exemplu, în tabelul de melodii, fiecare înregistrare reprezintă o singură melodie, cu toate informațiile (cum ar fi artistul și durata) legate de melodia respectivă.

fiecare tabel poate avea un câmp obligatoriu, numit cheie primară, care conține un identificator unic pentru fiecare înregistrare din Baza de date. Acest lucru vă permite să vă referiți la o anumită înregistrare de pe un tabel în așa fel încât să se poată referi doar la o singură intrare. Deși este posibil să se facă un câmp existent al unui tabel un câmp cheie, creatorii de baze de date creează de obicei un câmp nou special pentru acest scop. Acest lucru le permite să se asigure că nu există duplicate.

uneori există anomalii cu baze de date, veți învăța cum să scăpați de aceste anomalii.

în acest capitol, veți proiecta și crea o bază de date relațională. Uneori există anomalii cu bazele de date, veți învăța cum să scăpați de acestea și să ajungeți la normalizare.

baze de date pe scurt

datele, în principal, sunt stocate în 1s și 0s. Computerul trebuie să știe cum sunt organizate aceste 1 și 0 și cum ar trebui interpretate. Pentru a face acest lucru, computerele folosesc structuri de date care descriu o secvență specifică pentru ca datele să fie organizate. Acest lucru permite computerului să înțeleagă modul în care sunt legate diferitele biți de date și să interpreteze corect datele.

știm că fiecare literă din alfabet reprezintă un caracter. Când adăugați suficiente caractere împreună, ele formează un cuvânt (cum ar fi’ orange ‘sau’ love’) care reprezintă un concept. Prin urmare, permițând comunicarea de informații utile între două sau mai multe persoane – chiar și pe distanțe.

pentru a comunica date și instrucțiuni, date precum numere, litere, caractere, simbol special, sunete/fonetică și imagini sunt convertite într-o formă care poate fi citită de computer (binar). Odată ce prelucrarea acestor date este completă, acestea sunt convertite în format lizibil de om, datele prelucrate devin informații semnificative. Informația devine cunoaștere și poate fi înțeleasă și utilizată de oameni în scopuri diferite.

UNIT2.1 caracteristicile unei baze de date bune

toate bazele de date bune ar trebui să înceapă cu metadate și date valoroase. În Capitolul 1 am analizat caracteristicile datelor valoroase și modul de gestionare a acestor date. Acestea sunt ilustrate în figura 2.3 de mai jos:

Să analizăm acum caracteristicile unei baze de date bune:

• baza de date ar trebui să fie suficient de puternică pentru a stoca toate datele și cerințele relevante.
• ar trebui să poată raporta tabelele din Baza de date prin intermediul unei relații, de exemplu, un angajat lucrează pentru un departament, astfel încât angajatul să fie legat de un anumit departament. Ar trebui să putem defini o astfel de relație între oricare două entități din Baza de date.
• mai mulți utilizatori ar trebui să poată accesa aceeași bază de date, fără a afecta celălalt utilizator. De exemplu, mai mulți profesori pot lucra la o bază de date pentru a actualiza notele cursanților în același timp. Profesorii ar trebui, de asemenea, să li se permită să actualizeze notele pentru disciplinele lor, fără a modifica alte note de subiect.
• o singură bază de date oferă puncte de vedere diferite pentru diferiți utilizatori, aceasta susține mai multe puncte de vedere pentru utilizator, în funcție de rolul său. Într – o bază de date școlară, de exemplu, profesorii pot vedea defalcarea notelor elevilor; cu toate acestea, părinții pot vedea doar raportul copilului lor-astfel accesul părinților ar fi doar citit. În același timp, profesorii vor avea acces la toate informațiile și detaliile de evaluare ale cursanților cu drepturi de modificare. Toate acestea se pot întâmpla în aceeași bază de date.
• integritatea datelor se referă la cât de exacte și coerente sunt datele dintr-o bază de date. Se spune că bazele de date cu o mulțime de informații lipsă și informații incorecte au o integritate scăzută a datelor.
• independența datelor se referă la separarea dintre date și aplicația (sau aplicațiile) în careEste utilizat. Acest lucru vă permite să actualizați datele din aplicația dvs. (cum ar fi remedierea unei greșeli de ortografie)fără a fi nevoie să recompilați întreaga aplicație.
• redundanța datelor se referă la a avea exact aceleași date în locuri diferite din Baza de date. Redundanța datelor crește dimensiunea bazei de date, creează probleme de Integritate, scade eficiența și duce la anomalii. Datele trebuie stocate astfel încât să nu fie repetate în mai multe tabele.
• securitatea datelor se referă la cât de bine sunt protejate datele din Baza de date împotriva blocărilor, hack-urilor și ștergerii accidentale.
• întreținerea datelor se referă la sarcini lunare, zilnice sau orare care sunt rulate pentru a remedia erorile dintr-o bază de date și pentru a preveni apariția anomaliilor. Întreținerea bazei de date nu numai că remediază erorile, dar detectează și erorile potențiale și previne apariția erorilor viitoare.

există, de asemenea, multe persoane implicate în organizarea unei baze de date bine gestionate. Acestea sunt:

• dezvoltatorii, care proiectează și dezvoltă baza de date pentru a satisface nevoile unei întreprinderi
• administratorul, care:
• verifică baza de date pentru uzanțele sale
• cine o verifică
• oferă acces la alte utilizări
• oferă orice alte lucrări de întreținere necesare pentru a menține baza de date până în prezent
• utilizatorul final, care utilizează baza de date, de exemplu, profesori sau părinți.

UNITATE2.2 probleme cu bazele de date

dacă o bază de date cu fișiere plate este slab planificată, denormalizată și inconsistentă, aceasta va crea probleme atunci când încercați să inserați, să ștergeți sau să modificați înregistrările (tabelele) din Baza de date. Acest lucru provoacă anomalii, ceea ce face manipularea datelor din ce în ce mai dificilă pe măsură ce baza de date crește. De asemenea, face integritatea datelor mai greu de menținut. Încercarea de a face datele consistente odată ce apare o anomalie poate deveni destul de dificilă.

există trei tipuri de probleme care pot apărea în bazele de date:

• anomalie de inserție: Baza de date a fost creată în așa fel încât datele necesare nu pot fi adăugate decât dacă se adaugă și o altă bucată de date indisponibile. De exemplu, o bază de date a spitalului care nu poate stoca detaliile unui nou membru până când acel membru nu a fost văzut de un medic.
• anomalie de ștergere: ștergerea legitimă a unei înregistrări de date poate provoca ștergerea unor date necesare. De exemplu, ștergerea unora dintre detaliile pacientului poate elimina toate detaliile pacientului din Baza de date a spitalului.
• modificare anomalie: Este posibil ca datele incorecte să trebuiască modificate, ceea ce ar putea implica schimbarea multor înregistrări, ceea ce duce la posibilitatea unor modificări incorecte.

exemplul 2.1 Probleme care apar într-o bază de date

UNIT2.3 Cum să scapi de anomalii

pentru a preveni anomalii trebuie să normalizeze baza de date prin organizarea eficientă a datelor într-o bază de date.
potrivit lui Edgar F Codd, inventatorul bazelor de date relaționale, obiectivele normalizării includ:

• eliminarea tuturor datelor redundante (sau repetate) din Baza de date
• eliminarea inserțiilor, actualizărilor și dependențelor nedorite de ștergere
• reducerea necesității de a restructura întreaga bază de date de fiecare dată când sunt adăugate câmpuri noi
• făcând relațiile dintre tabele mai utile și mai ușor de înțeles.

normalizarea este o abordare sistematică a tabelelor de descompunere pentru a elimina redundanța datelor și anomaliile de inserare, modificare și ștergere. Proiectantul bazei de date structurează datele într-un mod care elimină duplicările inutile și oferă o cale de căutare rapidă către toate informațiile necesare. Este un proces în mai mulți pași care pune datele în formă tabelară, eliminând datele duplicate din tabelele de relații. Acest proces de specificare și definire a tabelelor, cheilor, coloanelor și relațiilor pentru a crea o bază de date eficientă se numește normalizare.

normalizarea va reduce spațiul utilizat de o bază de date și va asigura stocarea eficientă a datelor. Fără normalizare, sistemele de baze de date pot fi inexacte, lente și ineficiente. S-ar putea să nu producă datele pe care le așteptați.

în practică, aceasta înseamnă schimbarea bazei de date, astfel încât să fie îndeplinite următoarele cerințe:

• fiecare tabel trebuie să aibă o cheie primară
• fiecare înregistrare trebuie să aibă atribute/coloane cu valoare unică (atomică)
• nu trebuie să existe grupuri de informații repetate.

tastele sunt utilizate pentru a stabili și identifica relațiile dintre tabele și, de asemenea, pentru a identifica în mod unic Orice înregistrare sau rând de date din interiorul unui tabel. O cheie poate fi un singur atribut sau un grup de atribute (cheie compozită primară), unde combinația poate acționa ca o cheie. Cheile ne ajută să identificăm orice rând de date.

la proiectarea unei baze de date, cele patru tipuri de câmpuri cheie sunt:

• cheie primară: câmpul selectat de creatorul bazei de date pentru a identifica în mod unic fiecare înregistrare de pe un tabel. De exemplu, fiecare melodie din Baza de date muzicală poate avea un câmp cheie primară numit „song_id”.
• cheie alternativă: un câmp care conține valori unice care ar putea fi utilizate ca cheie primară, dar nu este setat în prezent ca cheie primară, de exemplu, artist_id.
• cheie străină: un câmp care conține valori din câmpul cheie primară al unui alt tabel. Cheile străine sunt folosite pentru a arăta relația dintre diferite tabele. De exemplu, fiecare melodie din Baza de date muzicală poate avea un câmp cheie străină numit „artist_id” care leagă melodia de un anumit artist dintr-un tabel „artiști”.
• cheie compozită: o combinație de mai mult de un câmp care identifică în mod unic fiecare înregistrare pe un tabel, de exemplu, song_id și artist_id.

să folosim acest exemplu pentru a înțelege cele patru tipuri principale de chei:

regulile de normalizare sunt împărțite în următoarele forme normale:

prima formă normală (1NF)

pentru ca un tabel să fie în prima formă normală, acesta trebuie să respecte următoarele patru reguli:

• fiecare coloană trebuie să aibă un câmp/atribut separat. Fiecare coloană a tabelului dvs. nu trebuie să conțină mai multe valori. De exemplu, imaginați-vă baza de date pentru actualizările de stare Facebook, în special tabelul legat de aprecieri. Pentru ca înregistrările să fie indivizibile, fiecare ca ar trebui să fie stocate într-o înregistrare separată. În acest fel, fiecare înregistrare ar fi avut loc sau nu a avut loc. Nu există nici o modalitate de a spune că doar o mică parte a avut loc, în timp ce o altă parte nu a avut loc. Cu toate acestea, dacă toate aprecierile pentru o actualizare de stare sunt stocate într-o singură înregistrare, atunci înregistrarea ar fi divizibilă, deoarece ar fi posibil ca unele dintre Aprecieri să fi avut loc în timp ce altele nu au avut loc.
• valorile stocate într-o coloană trebuie să fie de același tip sau tip (domeniu). În fiecare coloană valorile stocate trebuie să fie de același tip sau tip.
• toate coloanele dintr-un tabel ar trebui să aibă nume unice. Fiecare coloană dintr-un tabel ar trebui să aibă un nume unic pentru a evita confuzia în momentul preluării datelor sau efectuării oricărei alte operații asupra datelor stocate. De exemplu, specificați numele copilului și numele părintelui, nu utilizați ‘nume’.
• ordinea în care sunt stocate datele, nu contează. De exemplu

• tabelul respectă trei reguli din cele patru reguli: numele coloanelor sunt unice, datele stocate sunt în ordinea corectă și nu există tipuri diferite de date amestecate în coloane. Cu toate acestea, elevii din tabel au optat pentru mai mult de un subiect. Aceste date au fost stocate în numele subiectelor într-o singură coloană. Conform 1NF, fiecare coloană trebuie să conțină o singură valoare.

a doua formă normală (2NF)

pentru ca un tabel să fie în a doua formă normală:

• ar trebui să fie în prima formă normală.
• și nu ar trebui să aibă dependență parțială.

acesta este locul în care un atribut dintr-un tabel depinde doar de o parte a cheii primare și nu de întreaga cheie. De exemplu, un tabel înregistrează cheile primare ca student_id și subject_id al fiecărui cursant. Numai numele profesorului depinde de subiect. Deci, subiect_id, și nu are nimic de-a face cu student_id.

a treia formă normală (3NF)

se spune că un tabel se află în a treia formă normală atunci când:

• este în a doua formă normală.
• nu are dependență tranzitivă. Dependența tranzitivă apare atunci când un atribut/câmp depinde mai degrabă de alte atribute/câmpuri decât de cheia primară.

aceasta este o relație indirectă între valorile din același tabel.