Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО КУРСУ «ТЕХНОЛОГИИ БАЗ ДАННЫХ»

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО КУРСУ «ТЕХНОЛОГИИ БАЗ ДАННЫХ»

Учебное пособие 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. СЕРВЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1.1. МОДЕЛЬ ДАННЫХ

1.2. ПЕРЕНОС БАЗЫ ДАННЫХ НА ДРУГОЙ СЕРВЕР

1.3. КОМАНДЫ МОДИФИКАЦИИ ДАННЫХ (DML)

1.4. ВЫБОРКА ДАННЫХ. ОПЕРАТОР SELECT (DQL)

1.5. ХРАНИМЫЕ ПРОЦЕДУРЫ. ФУНКЦИИ И ТРИГГЕРЫ

Часть II. КЛИЕНТСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

2.1. ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАПРОСА К БАЗЕ ДАННЫХ ИЗ КЛИЕНТСКОГО

ПРИЛОЖЕНИЯ.

2.2. ПАРАМЕТРЫ ЗАПРОСА

2.3. ВЫПОЛНЕНИЕ КОМАНД DML.

2.4. ПОНЯТИЕ НАБОРА ДАННЫХ КАК ВИРТУАЛЬНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ

2.5. СВЯЗЬ НАБОРА ДАННЫХ И БАЗЫ ДАННЫХ

2.6. КАК СИНХРОНИЗИРОВАТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В НАБОРЕ ДАННЫХ С БАЗОЙ ДАННЫХ

2.7. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС НА ОСНОВЕ ТАБЛИЦ

2. 8.ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС НА ОСНОВЕ ОДНОЙ ЗАПИСИ.

2.9. ГЕНЕРАЦИЯ ОТЧЕТОВ И ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

2.10. ГЕНЕРАЦИЯ ОТЧЕТОВ В ФОРМАТЕ XML.

ЧАСТЬ III. ВВЕДЕНИЕ В ХРАНИЛИЩА ДАННЫХ

3.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХРАНИЛИЩ ДАННЫХ

3.2. ЗАГРУЗКА ДАННЫХ

3.3. ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В ХРАНИЛИЩЕ

3.4. ПОСТРОЕНИЕ ОТЧЕТОВ С ПОМОЩЬЮ ЗАПРОСОВ К ХРАНИЛИЩУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Базы данных являются одной из основных составляющих большинства современных приложений, особенно прикладного или аналитического характера. Любое предприятие имеет свою базу данных (а, возможно, и множество баз данных). Заходя в интернет, мы видим информацию из баз данных через сервисы социальных сетей, интернет-магазинов, электронных университетов и др. Немало математических задач связано с использованием баз данных. Примером тому являются задачи анализа данных или машинного обучения. Таким образом, знание и навыки работы с базами данных становятся неотъемлемой составляющей компетенции современного ИТ-специалиста. Данное учебнометодическое пособие призвано помочь студенту в практической форме приобрести необходимые навыки работы с базами данных и их использованием в различных приложениях. 

Разработка приложения, использующего базу данных, включает в себя множество задач. Во-первых, требуется сформировать логическую модель базы данных и, как следствие, набор таблиц, которые будут хранить данные. Вторым моментом является выбор системы управления базами данных (СУБД), на котором будет храниться база. Именно СУБД отвечают за выполнение основных операций, выполняемых с базой данных. Во многом этот выбор зависит от масштабов создаваемого приложения. В дальнейшем следует определить серверную часть приложения, включающую определения целостности данных, серверные процедуры, позволяющие выполнять основные преобразования данных. Только после решения всех этих вопросов речь заходит о клиентской части приложения работы с базой данных. Некоторые СУБД имеют собственные средства создания клиентской части (например, MS FoxPro или более популярный MS Access), но в большинстве своем современные СУБД являются серверными, т.е. предоставляют средства доступа к данным из других приложений. Этот момент позволяет создавать гибкий пользовательский интерфейс на тех технологиях, которые являются более приемлемыми для пользователя. Отдельным вопросом функционирования приложения базы данных являются вопросы экспорта и импорта данных из других источников информации и агрегация информации из различных источников для предоставления сводной и аналитической отчетности (концепция хранилищ данных).

Пособие создано в поддержку практикума по курсу «Технологии баз данных», который реализуется в Казанском (Приволжском) федеральном университете на кафедре системного анализа и информационных технологий. За время практикума каждый студент должен разработать собственное приложение баз данных, которое обязательно должно включать следующие элементы:

1. Создание логической модели базы данных. Описание ER-модели, генерация на ее основе реляционной модели данных.

2. Реализация модели в СУБД. В качестве СУБД могут быть выбраны: MS SQL Server, MySQL или PostgreSQL или иное серверное СУБД.

3. Заполнение базы данных.

4. Создание различных запросов на получение данных (для формирования навыков работы с реализацией различных операций реляционной алгебры). Для каждой из операций (исключая деление) нужно показать минимум три запроса (хотя один и тот же запрос может демонстрировать выполнение нескольких операций).

5. Создание хранимых процедур и триггеров для обеспечения серверной части работы с данными.

6. Создание клиентского windows-приложения для работы с базой данных. Приложение должно иметь возможности добавления, изменения и удаления информации.

7. Создание модулей экспорта и импорта информации в базу данных (интеграция с xml-файлами).

8. Реализация концепции хранилищ данных на примере создания OLAPкуба для многомерного поиска данных для публикации в отчетах.

Каждая из перечисленных задач рассматривается в учебно-методическом пособии на примере создания элементов приложения «Деканат», с помощью которого предоставляются возможности отслеживать оценки, которые получают студенты во время сессии. Структурно в учебно-методическом пособии будет выделено три главы, посвященные разработке серверных средств (базы данных и серверных процедур), разработке клиентской части приложения и введению в концепции хранилищ данных.

В качестве средств разработки (программного обеспечения) нужно выбрать сервер баз данных, т.е. СУБД, инструментальную оболочку для работы с выбранным сервером, технологию создания клиентского интерфейса.

В качестве сервера баз данных можно использовать:

• MS SQL Server – устанавливается вместе с MS Visual Studio, которая может использоваться как оболочка доступа к базам данных. При установке SQL Server’у присваивается определенное имя, по которому к нему можно будет обращаться (по умолчанию SQLEXPRESS). Для локальной работы с сервером можно использовать при подключении имя (local). Свободной оболочкой (для некоммерческого использования) для MS SQL Server является программный продукт dbForge Studio компании DEVART (http://www.devart.com/ru/dbforge/sql/studio):

Рис. 1. Главное окно dbForge Studio для MS SQL Server.

Создание соединения оболочки с сервером производится с помощью меню «База данных» -> «Новое подключение…». Здесь вводятся параметры подключения и имя, по которому в дальнейшем к этому подключению можно будет обращаться:

Рис. 2. Параметры соединения с базой данных MS SQL Server.

• MySQL (версии с 5.0). Этот бесплатный сервер баз данных устанавливается отдельно и конфигурируется с помощью специального wizard’a. Обратим внимание не то, что при конфигурировании экземпляра сервера требуется установить параметры учетной записи. По умолчанию, логин и пароль для сервера root. В качестве оболочки для работы с сервером MySQL можно использовать программный пакет MySQL Workbench – это свободное программное обеспечение, которое содержит средства моделирования, администрирования сервера и визуальной работы с базами данных, размещенными на нем.

Рис. 3. Главное окно MySQL Workbench.

Для MySQL (аналогично MS SQL Server) компанией DEVART была разработана версия оболочки проектирования dbForge Studio. Она также яв-

   ляется     свободной    для    некоммерческого    использования

(http://www.devart.com/ru/dbforge/mysql/studio):

Рис. 4. Главное окно dbForge Studio для MySQL.

При создании подключения к MySQL серверу требуется указать другие параметры – это имя хоста, на котором установлен сервер баз данных (для локальных машин localhost), номер порта (по умолчанию MySQL ставится на порт 3306), логин и пароль учетной записи пользователя, а также имя подключения. Еще не следует забывать на вкладке «Дополнительно» установить кодировку данных (сейчас настройки наиболее часто используют кодировку utf8) (MySQL очень чувствителен к кодировкам и отсутствие настройки кодировки может привести к проблемам с данными, написанными кириллицей):

Рис. 5. Параметры соединения с базой данных MySQL.

 PostgreSQL также является свободным сервером баз данных. Также имеет оболочку проектирования pgAdmin. Существует уже оболочка dbForge Studio для PostgreSQL, однако на момент написания данного текста она была платным программным обеспечением.

Рис. 6. Окно программы pgAdmin.

При установке сервера PostgreSQL и его дополнительного программного обеспечения будут запрошены параметры учетной записи пользователя. По умолчанию создается запись с логином postgres, пароль к которой устанавливает пользователь в момент установки. Аналогично MySQL, PostgreSQL идентифицируется хостом и номером порта (по умолчанию, 5432).