Базы данных: сборник задач с комментариями и примерами решений: учебное пособие
Год издания: 2024
Автор: Волк В.К.
Издательство: Издательство Курганского государственного университета
ISBN: 978-5-4217-0703-5
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Отсканированные страницы + слой распознанного текста
Количество страниц: 256
Описание: Пособие входит в состав учебно-методического комплекса модуля «Управление данными», компоненты которого традиционно представлены в образовательных программах IТ-специальностей различных уровней - от среднего специального образования до магистратуры, и содержит практические задания по основным тематическим разделам этого модуля: данные, как объект управления, концептуальная ЕR-модель, реляционная модель данных, SQL-программирование, управление физической моделью реляционной БД, управление производительностью и безопасностью систем баз данных. Рассмотрены также объектно-реляционные отображения и постреляционные решения - многомерные модели и NoSQL-бaзы данных.
Пособие предназначено для студентов IТ-специальностей и может быть использовано преподавателями при проведении практических и лабораторных занятий, подготовке контрольных и аттестационных заданий, формировании тематики курсовых проектов.
Примеры страниц (скриншоты)
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ ....................................................................................... 6
ЧАСТЬ 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И ПРОГРАММИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ...................................................... 9
Тема 1. ДАННЫЕ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ ............................................. 9
1.1 Вводные замечания и определения .................................................... 9
1.2 Практические задания ...................................................................... 13
Тема 2. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ ........................................... 16
2.1 Три уровня моделирования данных .................................................... 16
2.2 Примеры концептуальных (ER-) моделей ............................................ 18
2.2.1 Описательные и ключевые атрибуты сущностей ............................... 18
2.2.2 Представление бинарных связей на ЕR-диаграммах .......................... 18
2.2.3 Унарные и бинарные связи вида «обобщение» ................................. 19
2.2.4 Слабые сущности ........................................................................... 20
2.2.5 Моделирование таксономий ............................................................ 24
2.3 Практические задания ...................................................................... 29
2.3.1 Определение состава атрибутов сущностей предметной
области ................................................................................................. 29
2.3.2 Формирование ЕR-модели предметной области ................................. 30
2.3.3 Использование «слабых сущностей» ................................................ 31
2.3.4 Разработка ЕR-моделей таксономий .................................................. 33
Тема 3. РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ .................................................. 36
3 .1 Примеры .......................................................................................... 36
3.1.1 Использование выражений реляционной алгебры .............................. 37
3.1.2 Использование реляционного исчисления кортежей .......................... 38
3.1.3 Преобразование ЕR-модели в схему реляционной БД ......................... 38
3.2 Практические задания ........................................................................ 39
3.2.1 Реляционная алгебра ....................................................................... 39
3.2.2 Реляционное исчисление .................................................................. 41
3.2.2 Правила преобразования ЕR-модели в исходную R-схему БД ............... 41
3.2.3 Реляционная реализация таксономий ................................................ 43
3.2.4 Нормализация реляционной БД ......................................................... 45
Тема 4. Язык SQL ...................................................................................... 49
4.1 Примеры использования SQL-операторов .............................................. 49
4.1.1 DDL-команды .................................................................................... 49
4.1.2 DСL-команды .................................................................................... 50
4.1.3 DМL-операторы ................................................................................ 50
4.1.4 Хранимые представления ................................................................. 54
4.1.5 Подчиненные запросы ...................................................................... 55
4.1.6 GROUP ВУ и НА VING ....................................................................... 56
4.2 Практические задания ........................................................................ 57
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ .......................................................................... 65
Вариант 1.1. Библиотечная система .......................................................... 65
Вариант 1.2. Система торгово-складского учета интернет-магазина
компьютерной и оргтехники .................................................................... 73
Вариант 1.3. Система управления образовательной платформой ............... 80
Вариант 1.4. Система автоматизированного документооборота .................. 91
ЧАСТЬ 2. УПРАВЛЕНИЕ И АДМИНИСТРИРОВАНИЕ ....................................... 97
Тема 5. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ................... 97
5 .1 Примеры управления физической моделью данных ............................ 97
5 .1.1 Файлы и группы файлов ................................................................... 97
5 .1.2 Файловые страницы ........................................................................ 100
5.1.3 Экстенты .......................................................................................... 103
5 .2 Практические задания .......................................................................... 105
Тема 6. ИНДЕКСЫ ......................................................................................... 110
6.1 Примеры анализа структур данных .................................................... 110
6 .1.1 Структура типа «куча» (heap) ....................................................... 110
6 .1.2 Индексные структуры данных ...................................................... 111
6.2 Практические задания ........................................................................... 120
Тема 7. ПРОЦЕДУРНЫЕ ПЛАНЫ ВЫПОЛНЕНИЯ SQL-ЗAПPOCOB .................. 123
7.1 Типовой алгоритм трансляции SQL-зaпpoca ....................................... 123
7.2 Примеры анализа процедурных планов ............................................. 124
7.3 Практические задания ........................................................................... 127
Тема 8. УПРАВЛЕНИЕ ТРАНЗАКЦИЯМИ И БЛОКИРОВКАМИ ......................... 138
8.1 Свойства и уровни изолированности транзакций ................................ 138
8.2 Общие методические указания и используемые инструменты .............. 139
8.3 Пример .................................................................................................... 141
8. 4 Практические задания ........................................................................... 14 7
8.5 Контрольные вопросы .......................................................................... 173
Тема 9. ЗАЩИТА ДАННЫХ ........................................................................ 175
9.1 Триада CIA ............................................................................................. 175
9.2 Примеры ................................................................................................. 176
9.2.1 Управление доступом к данным ................................................... 176
9.2.2 Безопасность уровня строк таблиц ............................................... 183
9.2.3 Динамическое маскирование данных ........................................... 190
9.2.4 Шифрование данных ...................................................................... 193
9. 3 Практические задания ........................................................................... 196
ЧАСТЬ 3. ПОСТРЕЛЯЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ............................................... 205
Тема 10. МНОГОМЕРНЫЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ ............................................ 205
1 О .1 Примеры ............................................................................................... 206
10.2 Практические задания ........................................................................ 211
Тема 11. NoSQL-MOДEЛИ ДАННЫХ .............................................................. 212
11.1 Реляционный подход .......................................................................... 212
11.2 Подход NOSQL .................................................................................... 213
11. 3 Примеры ............................................................................................... 213
11. 3 Практические задания ........................................................................ 220
Тема 12. ОБЪЕКТНО-РЕЛЯЦИОННЫЕ ОТОБРАЖЕНИЯ .................................... 221
12.1 Паттерны взаимодействия с реляционными базами данных .................. 221
12.2 Установка SQLAlchemy ..................................................................... 224
12.3 Пример 1. SQLAlchemy - работа с DBAPI ........................................... 226
12.4 Пример 2. SQLAlchemy ОRМ ............................................................ 235
12.5 Практические задания ........................................................................ 242
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ........................................................................ 250
Общие методические указания .................................................................. 250
Вариант 3.1. Библиотека ............................................................................. 251
Вариант 3.2. Управление заказами ............................................................ 251
Вариант 3.3. Учет успеваемости студентов ............................................. 251
Вариант 3.4. Подготовка и проведение научной конференции ................. 252
Вариант 3.5. Продажи автомобилей с пробегом ...................................... 253
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
И ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ............................................................ 254
