Шпаргалка по "Информатике"

Цикл с предусловием

Цикл с постусловием

Цикл с параметром (разновидность цикла с предусловием)   

 Если тело цикла  расположено после проверки условий , то может случиться, что при определенных условиях тело цикла не выполнится ни разу. Такой вариант организации цикла, управляемый предусловием, называетсяциклом c предусловием.   

 Возможен другой случай, когда тело цикла выполняется по крайней мере один раз и будет повторяться до тех пор, пока не станет ложным условие. Такая организация цикла, когда его тело расположено перед проверкой условия, носит название цикла с постусловием.   

 Цикл с параметром является разновидностью цикла с предусловием. Особенностью данного типа цикла является то, что в нем имеется параметр, начальное значение которого задается в заголовке цикла, там же задается условие продолжения цикла и закон изменения параметра цикла. Механизм работы полностью соответствует циклу с предусловием, за исключением того, что после выполнения тела цикла происходит изменение параметра по указанному закону и только потом переход на проверку условия. 
Стандартные блок-схемы циклических алгоритмов приведены ниже: 

 

8,01, Основные понятия СУБД

Базы данных — это совокупность сведений (о реальных объектах, процессах, событиях или явлениях), относящихся к определенной теме или задаче, организованная таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этой совокупности как в целом, так и любой ее части. Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Каждая строка таблицы включает данные об одном объекте (например, клиенте, автомобиле, документе), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов — атрибуты (например, наименования и адреса клиентов, марки и цены автомобилей). Строки таблицы называются записями; все записи имеют одинаковую структуру — они состоят из полей, в которых хранятся атрибуты объекта. Каждое поле записи содержит одну характеристику объекта и имеет строго определенный тип данных (например, текстовая строка, число, дата). Все записи имеют одни и те же поля, только в них содержатся разные значения атрибутов.

Для работы с данными используются системы управления базами данных (СУБД). Основные функции СУБД — это определение данных (описание структуры баз данных), обработка данных и управление данными.

Прежде чем заносить данные в таблицы, нужно определить структуру этих таблиц. Под этим понимается не только описание наименований и типов полей, но и ряд других характеристик (например, формат, критерии проверки вводимых данных). Кроме описания структуры таблиц, обычно задаются связи между таблицами. Связи в реляционных базах данных определяются по совпадению значений полей в разных таблицах. Например, клиенты и заказы связаны отношением "один-ко-многим", т. к. одной записи в таблице, содержащей сведения о клиентах, может соответствовать несколько записей в таблице заказов этих клиентов. Если же рассмотреть отношение между преподавателями и курсами лекций, которые они читают, это будет отношение "многие-ко-многим", т. к. один преподаватель может читать несколько курсов, но и один курс может читаться несколькими преподавателями. И последний тип связей между таблицами — это отношение "один-к-одному". Такой тип отношений встречается гораздо реже. Как правило, это бывает в двух случаях: запись имеет большое количество полей, и тогда данные об одном типе объектов разносятся по двум связанным таблицам, или нужно определить дополнительные атрибуты для некоторого количества записей в таблице, тогда создается отдельная таблица для этих дополнительных атрибутов, которая связывается отношением "один-к-одному" с основной таблицей.

Любая СУБД позволяет выполнять четыре простейшие операции с данными:

добавлять в таблицу одну или несколько записей;

удалять из таблицы одну или несколько записей;

обновлять значения некоторых полей в одной или нескольких записях;

находить одну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию.

Для выполнения этих операций используется механизм запросов. Результатом выполнения запросов является либо отобранное по определенным критериям множество записей, либо изменения в таблицах. Запросы к базе формируются на специально созданном для этого языке, который так и называется язык структурированных запросов (SQL — Structured Query Language).

И последняя функция СУБД — это управление данными. Под управлением данными обычно понимают защиту данных от несанкционированного доступа, поддержку многопользовательского режима работы с данными и обеспечение целостности и согласованности данных.

Защита от несанкционированного доступа обычно позволяет каждому пользователю видеть и изменять только те данные, которые ему разрешено видеть или менять. Средства, обеспечивающие многопользовательскую работу, не позволяют нескольким пользователям одновременно изменять одни и те же данные. Средства обеспечения целостности и согласованности данных не дают выполнять такие изменения, после которых данные могут оказаться несогласованными. Например, когда две таблицы связаны отношением "один-ко-многим", нельзя внести запись в таблицу на стороне "многие" (ее обычно называют подчиненной), если в таблице на стороне "один" (главной) отсутствует соответствующая запись.

 

8,02, Реляционная база данных — база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение[1]). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД.

Использование реляционных баз данных было предложено доктором Коддом из компании IBM в 1970 году.

Целью нормализации реляционной базы данных является устранение недостатков структуры базы данных, приводящих к избыточности, которая, в свою очередь, потенциально приводит к различным аномалиям и нарушениям целостности данных.

Теоретики реляционных баз данных в процессе развития теории выявили и описали типичные примеры избыточности и способы их устранения.

Схема базы данных включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных[1].

Постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных[1].

Схема системы базы данных (от англ. Database schema) — её структура, описанная на формальном языке, поддерживаемом системой управления базами данных (СУБД). В реляционных базах данных схема определяеттаблицы, поля в каждой таблице, а также отношения между полями и таблицами.

Схемы в общем случае хранятся в словаре данных. Хотя схема определена на языке базы данных в виде текста, термин часто используется для обозначения графического представления структуры базы данных. [2]

Основными объектами схемы являются таблицы и связи.

 

Объекты и концепции базы данных

База данных состоит из различных объектов, таких как таблицы, виды, домены, сохраненные процедуры, триггеры. Объекты базы данных содержат всю информацию о ее структуре и данных. Объекты базы данных так же упоминаются, как метаданные.

Следующие разделы содержат краткую информацию об объектах и концепциях базы данных InterBase:

Таблицы (Tables)

Столбцы (Columns)

Типы данных (Data types)

Домены (Domains)

Справочные ограничения целостности (Referential integrity constraints)

Индексы (Indexes)

Виды (Views)

Сохраненные процедуры (Stored procedures)

Триггеры (Triggers)

Генераторы (Generators)

Защита (Security)

Таблицы (Tables)

Реляционные базы данных хранят все данные в таблицах. Таблица это структура, состоящая из множества неупорядоченных горизонтальных строк (rows), каждая из которых содержит одинаковое количество вертикальных столбцов (colums). Пересечение отдельной строки и столбца называеися полем (field), которое содержит специфическую информацию. Многие принципы работы реляционной базы данных взяты из определений отношений (relations) между таблицами.

InterBase хранит информацию о метаданных в специальных таблицах, которые называются системными таблицами (system tables). Системные таблицы имеют специальные столбцы, которые содержат информацию о типе метаданных в этой таблице. Имена всех системных таблиц начинаются с "RDB$". Пример системной таблицы - RDB$RELATIONS, которая содержит информацию о каждой таблице в базе данных.

Системные таблицы имеют такую же структуру, как и определенные пользователем таблицы и расположенны в той же самой базе. Так как метаданные, пользовательские таблицы, и данные все вместе расположены в одном и том же файле базы данных, каждая база данных является законченным модулем и может быть легко перенесена между различными машинами.

Системные таблицы могут быть изменены подобно любой другой таблице базы данных. Если вы не понимаете всех взаимосвязей между системными таблицами, то непосредственное изменение их может иметь негативный эффект на другие системные таблицы и разрушить вашу базу данных.

Столбцы (Columns)

Создание таблицы главным образом подразумевает определение столбцов таблицы. Главные атрибуты столбца включают:

Имя столбца;

Тип данных столбца или домен на котором он базируется;

Может или нет поле столбца принимать значение NULL;

Факультативно справочные ограничения целостности (referential integrity constraints).

Типы данных (Data types)

Данные сохранены в определенном формате, который называется типом данных (data type). Типы данных могут быть классифицированы по четырем категориям: числовые (numeric), символьные (character), даты (date) и BLOB. Числовые данные включают в себя все числа, начиная с целых вплоть до чисел двойной точности с плавающей точкой. Символьные данные содержат строки текста. Даты используются для хранения дат и времени.

В то время как числовые, символьные и даты являются стандартными типами данных, BLOB-тип заслуживает специального внимания.

Тип данных BLOB

InterBase поддерживает такой тип данных, как большие бинарные объекты (binary large object - BLOB), которые могут хранить данные неограниченного размера. Тип BLOB это расширение стандартной реляционной модели, которая обычно обеспечивает только типы данных фиксированной длины.

Тип данных BLOB аналогичен последовательному файлу (flat file), BLOB данные могут быть сохранены в любом формате (к примеру, бинарном или ASCII). BLOB, однако, это не отдельный файл. BLOB данные хранятся в базе данных наряду со всеми другими данными. Так как BLOB столбцы часто содержат большие и переменные объемы данных, BLOB столбцы хранятся в отдельных сегментах.

InterBase не поддерживает непосредственно преобразование BLOB данных в другие форматы, но на некоторых платформах, BLOB фильтры могут транслировать BLOB данные из одного формата в другой.

Домены (Domains)

В добавление к явному определению типа данных столбцов, InterBase обеспечивает глобальные определения столбцов или домены (domains), на которых могут базироваться определения столбцов. Домен содержит информацию о тип данных, устанавливает атрибуты и ограничения целостности столбцов. В последующем при создании таблиц возможно использовать домены для определения столбцов.

Справочные ограничения целостности (Referential integrity constraints)

InterBase позволяет вам определять правила обеспечивающие целостность информации хранящейся в столбцах, эти првавила названы справочными ограничениями целостности (referential integrity constraints). Ограничения целостности управляют связями типа столбец-таблица (column-to-table) и таблица-таблица (table-to-table) а также проверкой ввода данных. Они выпонены через первичные ключи (primary keys), внешние ключи (foreign keys) и проверочные ограничения (check constraints). Обычно первичный ключ это столбец (или группа столбцов), которые используются, чтобы уникально идентифицировать строку таблицы. Внешний ключ это столбец, чьи значения должны соответствовать значениям столбца в другой таблице. Проверочные ограничения - ограничивают ввод данных определенным диапазоном или набором значений.

Например, таблица EMPLOYEE могла бы быть определена имеющей внешний ключ столбец DEPT_NO. Который определен в соответствии со столбцом номера отдела в таблице DEPARTMENT. Это гарантировало бы, что каждый служащий из таблицы EMPLOYEE связан с существующим отделом в таблице DEPARTMENT.

Индексы (Indexes)

Индексы это механизм для улучшения быстродействия поиска данных. Индекс определяет столбцы которые могут быть использованы для эффективного поиска и сортировки в таблице.

InterBase автоматически определят уникальные индексы для первичных и внешних ключей таблицы.

Виды (Views)

Вид (view) это виртуальная таблица, которая не сохранена физически в базе данных, но ведет себя точно также как "реальная" таблица. Вид может содержать данные из одной или более таблиц или других видов и используется для хранения часто используемых запросов (queries) или множества запросов в базе данных.

Виды могут также обеспечивать ограниченные средства защиты, так как они могут обеспечивать доступ пользователей к подмножеству доступных данных при скрытии других связанных и чувствительных данных.

Сохраненные процедуры (Stored procedures)

Сохраненные процедуры (stored procedure) это отдельные программы, написанные на языке процедур и триггеров InterBase, который является расширением SQL. Сохраненные процедуры являются частью метаданных базы данных. Сохраненные процедуры могут получать входные параметры, возвращать значения приложению и могут быть вызваны явно из приложения или подстановкой вместо имени таблицы в инструкции SELECT.

Сохраненные процедуры обеспечивают следующие возможности:

Модульный проект: сохраненные процедуры могут быть общими для приложений, которые обращаются к той же самой базе данных, что позволяет избегать повторяющегося кода, и уменьшает размер приложений.

Упрощают сопровождение приложений: при обновлении процедур, изменения автоматически отражаются во всех приложениях, которые используют их без необходимости их повторной компиляции и сборки.

Улучшают эффективность работы: Особенно для удаленных клиентов. Сохраненные процедуры выполняются сервером, а не клиентом, что снижает сетевой трафик.

Триггеры (Triggers)

Триггеры это отдельная программа, ассоциированная с таблицей или видом, которая автоматически выполняет действия, при добавлений, изменений или удалений строки в таблице или виде.

Триггеры могут обеспечивать следующие возможности:

Автоматическое ограничение ввода данных, что бы гарантировать, что пользователь ввел только допустимые значения в поля столбцов.

Упрощение сопровождения приложений, так как изменение в триггере автоматически отражается во всех приложения, которые используют таблицы со связанными с ними триггерами.

Автоматическое документирование изменений таблицы. Приложение может упровлять логом изменений с помощью триггиров, которые выполняются всякий раз, когда происходит изменение таблицы.

Когда триггер вызван, он имеет непосредвенный доступ к добавлению, изменению или уничтожению данных. Триггеру могут быть так же доступны данные из других таблиц. Вы можете разрабатывать триггеры для: