Transcript Baza podataka (Database) Što ćemo naučiti?        Što je baza podataka i koje su prednosti njene primjene; Što je DMBS (SUBP) i koje su mu zadaće; Što.

Baza podataka
(Database)
Što ćemo naučiti?







Što je baza podataka i koje su prednosti
njene primjene;
Što je DMBS (SUBP) i koje su mu zadaće;
Što je model podataka;
Osnovne karakteristike mrežnog,
hijerarhijskog i relacijskog modela podataka;
Koji su osnovni razlozi (ciljevi) uspostave BP;
Što je troslojna arhitektura BP;
Što su i čemu služe jezici za rad s bazama.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
2
Definicija baze podataka

Mnogo je različitih definicija pojma baza podataka. Neke su previše
uopćene, a neke previše detaljne. Mi ćemo odabrati sljedeće i
analizirati ih:
d1: Baza podataka je organizirana zbirka podataka, koja
omogućava efikasno manipuliranje tim podacima.
d2: Baza podataka je skup podataka kojim se modelira stanje
nekog sustava i mehanizmi za manipuliranje tim podacima.
d3: Baza podataka je kolekcija podataka, ograničenja i operacija
koja reprezentira neke dijelove realnog svijeta.
d4: Baza podataka je softverska konstrukcija namjenjena za
pohranjivanje, analizu i pretraživanje grupe srodnih i povezanih
podataka.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
3
Definicija baze podataka

D:
BAZA PODATAKA je skup međusobno
povezanih i ovisnih podataka koji su
spremljeni bez štetne redundancije na jedinice
vanjskih memorija, gdje postoji mogućnost
istovremenog korištenja podataka od strane
više korisnika (aplikacija), gdje su podaci
neovisni o aplikacijama kojima se obrađuju i
gdje postoji mehanizam zaštite podataka i
kontrola pristupa.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
4
Područja primjene baza podataka

Raznovrsna i sveobuhvatna:





banke – evidentiranje klijenata, transakcija, automatizacija
platnog prometa;
bolnice – evidentiranje pacijenata, izvršenih pregleda,
statistike;
škole – evidencija učenika, ocjena, izostanaka,
automatizacija izdavanja svjedodžbi i propisanih izvještaja,
evidencija profesora, predmeta, nastave ...;
knjižnice – evidencija knjiga, čitatelja i izdavanja knjiga,
statistički pregledi;
tvrtke – evidencija uposlenih, radnog vremena, ulaznih i
izlaznih faktura, materijala ...
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
5
Prednosti uspostave i primjene BP

Višestruke:






viši stupanj organiziranosti podataka,
povećana sigurnost podataka,
brzina obrade i pretrage podataka,
automatiziran unos i manipuliranje podacima u
bazi,
brzo generiranje raznolikih izvještaja na temelju
podataka iz baze,
kontrola pristupa podacima ...
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
6
Pitanja za analizu
1.
2.
3.
Da li je moguće (i zamisliti) funkcioniranje
banaka bez primjene baza podataka? Kako
bi to izgledalo bez BP?
Što omogućava uspostava BP u
videotekama?
Što će unaprijediti uspostava i korištenje BP
u matičnim uredima?
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
7
DBMS (SUBP)

DBMS – Database Managament System, odnosno
SUBP – Sustav/Sistem za Upravljanje Bazama Podataka
... je poslužitelj (server) baze podataka. On oblikuje fizički prikaz
baze u skladu s traženom logičkom strukturom. On je interface
između korisnika (aplikacije) i zapisa baze podataka na disku.

DBMS osigurava softverske alate potrebne za kreiranje, primjenu,
pristupanje i ažuriranje sadržaja baze podataka. On, također,
upravlja svim ulazno-izlaznim operacijama, a na većim sustavima
vodi računa o kontroli pristupa, odnosno zaštiti i integritetu podataka
te rješava probleme nastale usljed istovremenog pristupanja istim
podacima.

DBMS se može shvatiti i kao interpreter korisničkih zahtjeva jer
korisnik s bazom ne komunicira direktno nego taj posao “prepušta”
DBMS -u. Uz to, on korisniku omogućava da se koncentrira na to
ŠTO treba uraditi, a ne i KAKO to treba obaviti.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
8
Model podataka



Podaci u bazi su logički organizirani u skladu
s nekim modelom podataka.
Model podataka je skup pravila koja
određuju kako može izgledati logička
struktura baze i čini osnovu za koncipiranje,
projektiranje i implementiranje BP.
Svaki DBMS je zasnovan na nekom od
sljedećih modela: mrežni, hijerarhijski,
relacijski i objektni.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
9
Hijerarhijski i mrežni modeli podataka


Hijerarhijski model zasniva se na ideji povezivanja podataka u
hijerarhijske strukture pri čemu starijem zapisu odgovara više
zapisa nižeg nivoa, ali zapisu nižeg nivoa odgovara samo jedan
zapis višeg nivoa. Na vrhu hijerarhije nalazi se korijeni zapis iz kojeg
se kasnije kroz hijerarhijske čvorove razvijaju ostali zapisi i na taj
način pokušava obuhvatiti stanje sustava. Zapisi koji nemaju niže
korelate nazivaju se listovi.
Ovaj model je dobar za predstavljanje hijerarhijskih struktura
upravljanja, međutim, niz nedostataka, neefikasnost i nefleksibilnost
uvjetovale su da se on danas gotovo više ne koristi.
tipičan primjer hijerarhijskog struktuiranja – datotečni sustav op. sustava linux
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
10
Hijerarhijski i mrežni modeli podataka

Mrežni model se zasniva na ideji mrežne strukture.
Osnovni koncepti ovog modela su polja, slogovi i
setovi. Za predstavljanje veza između objekata
realnog sustava koristi se set. Set predstavlja vezu
između vlasnika seta (jedan zapis) i jednog ili više
setova. Ovaj model prate proceduralni jezici pri
čemu nisu odvojeni logički i fizički koncept baze
podataka.
primjer mrežnog struktuiranja
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
11
Relacijski model podataka




Relacijski model je zasnovan na matematičkom pojmu
relacije;
I podaci i veze među podacima prikazuju se
“pravokutnim” tabelama.
Relacijski model je danas najviše primjenjivan model
podataka. Većina poznatih sustava za upravljanje BP -a
zasnovani su na relacijskom modelu (Oracle, Informix,
MS Access,…).
Kao glavne prednosti ovog modela navode se
jednostavnost strukture, što omogućava primjenu
matematičkih formalizama u postupku projektiranja na
konceptualnom nivou kao i lak interaktivni pristup uz
pomoć nekih od poznatih upitnih jezika (SQL).
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
12
Relacijski model podataka
tblFilmovi
FilmID
tblKlijenti
KlijentID
Naziv_filma
tblIzdavanje
Ime
Ocjena
Zanr_filma
Prezime
IzdavanjeID
Trajanje
Adresa
KlijentID
Cijena
FilmID
Status
Telefon
E-mail
Starosna_dob
Dat_izdavanja
Datum_vracanja
Spol
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
13
Objektni model podataka



Objektni model podataka je inspiriran je objektnoorijentiranim programskim jezicima.
Baza je skup trajno pohranjenih objekata koji se
sastoje od svojih internih podataka i “metoda”
(operacija) za rukovanje s tim podacima. Svaki
objekt pripada nekoj klasi. Izmedu klasa se
uspostavljaju veze nasljeđivanja, agregacije,
odnosno medusobnog korištenja operacija.
Još uvijek više na razini koncepta, jer se očekivani
prijelaz sa (dominantnog) relacijskog modela nije
desio.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
14
Zadatci za ponavljanje
1.
2.
3.
4.
Što je DBMS (SUBP) i koje su mu zadaće?
Što je model podataka?
Navedi poznate modele podataka?
Koji model je danas dominantan i zašto?
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
15
Arhitektura baze podataka
Troslojna (trorazinska) arhitektura BP
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
16
Arhitektura baze podataka



Lokalna logička razina - odnosi se na logičku predodžbu o dijelu
baze kojeg koristi pojedina aplikacija. To je aspekt kojeg vidi
korisnik ili aplikacijski programer. Zapis jedne lokalne logičke
definicije zove se pogled (engl. view) ili pod-shema. Pogledom se
zadaje preslikavanje kojim se iz globalnih podataka i veza izvode
lokalni.
Globalna logička razina - odnosi se na logičku predodžbu o cijeloj
bazi. To je aspekt kojeg “vidi” projektant baze odnosno njezin
administrator. Zapis logičke definicije cjelokupne BP zove se
shema. To je tekst ili dijagram kojim se imenuju i definiraju svi
podatci, veze među podacima, te pravila (ograničenja) kojima se
čuva integritet baze podataka.
Fizička razina odnosi se na fizički prikaz i raspored podataka na
jedinicama vanjske memorije. To je aspekt kojeg vide samo
sistemski programeri (oni koji su razvili DBMS). Raspored
pohranjivanja opisuje kako se elementi logičke definicije baze
preslikavaju na fizičke uređaje.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
17
Jezici za rad s bazama podataka

Komunikacija korisnika odnosno aplikacijskog
programa i DBMS-a odvija se pomoću
specijaliziranih jezika. Ti se jezici
tradicionalno dijele na sljedeće kategorije:



Jezik za opis podataka (Data Description
Language - DDL),
Jezik za manipuliranje podacima (Data
Manipulation Language - DML) i
Jezik za postavljanje upita (Query Language QL).
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
18
Jezici za rad s bazama podataka

Jezik za opis podataka




Služi projektantu baze podataka ili administratoru radi
zapisivanja sheme (ili pod-sheme).
Tim se jezikom definiraju podaci i veze među njima.
Naredbe DDL podsjećaju na naredbe za definiranje
složenih tipova podataka u jezicima kao što su Pascal,
PL/1 i sl.
Primjer definiranja relacije student:
CREATE TABLE student (
prezime
ime
indeks
godina
smjer
PRIMARY
);
Uvod u baze podataka
VARCHAR(50),
VARCHAR(50),
VARCHAR(10),
INT,
VARCHAR(10),
KEY (indeks)
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
19
Jezici za rad s bazama podataka

Jezik za manipuliranje podacima




Služi za uspostavljanje veza između aplikacijskih programa
i baze.
Naredbe DML omogućuju upis, promjenu, brisanje, čitanje i
općenito manipuliranje podacima.
U nekim DBMS, DML je biblioteka potprograma - tj.
naredbe u jeziku su pozivi na potprograme, dok je drugdje
riječ o posebnom jeziku.
Primjer upisa podatka u relaciju student:
INSERT INTO student
VALUES (’PERIĆ’,’PERO’,’F-1977’,2,’inf’);
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
20
Jezici za rad s bazama podataka

Jezik za postavljanje upita


Služi korisniku za direktno pretraživanje baze
podataka (tzv. interaktivni rad).
Neredbe su takve da definiraju što se želi dobiti,
ali ne i kako do toga doći (algoritme). Ovo
svojstvo se naziva neprocedualnost.
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
21
Jezici za rad s bazama podataka

SQL


Ovakva podjela na tri jezika danas je već prilično
zastarjela. Naime, kod relacijskih baza postoji tendencija
da se sva tri jezika objedine u jedan sveobuhvatni.
Primjer takvog integriranog jezika za relacijske baze je
SQL, koji služi za definiranje podataka, manipuliranje i
pretraživanje. Integrirani jezik se može koristiti
interaktivno (preko on-line interpretera) ili se koristi
uklopljen u aplikacijske programe.
Primjer pretraživanja podataka:
SELECT indeks,ime,prezime FROM student WHERE
godina=1
ORDER BY prezime,ime;
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
22
Zadatci za ponavljanje
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Navedi slojeve (razine) apstrakcije u
arhitekturi baze podataka.
Što je pogled i što definira?
Što je shema?
Što opisuje raspored pohranjivanja?
Na koji način “komuniciraju” korisnik i
DBMS?
Čemu služe DDL i DML?
Što je SQL?
Uvod u baze podataka
(c) veljača/februar 2009. Robert Vrbić
Srednja mješovita škola "Žepče"
23