Языки описания данных

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н. П. ОГАРЕВА

 

Экономический факультет

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему:

"Языки описания данных"

 

 

 

                                    Выполнила:

                                                     студентка 203 группы

                                                                       специальности: « Бухгалтерский 

                                                    учет, анализ и аудит»

                                        Леушина Е. В.

                                  Проверила:

                                      Крылова С.Л.

 

 

 

 

Саранск 2010

Содержание.

Введение                                                                                                          3

Глава 1. Язык описания данных в реляционной модели                              4

Глава 2. Язык описания данных в иерархической модели                          9

Глава 3. Язык описания данных в сетевой модели                                       10

Заключение                                                                                                      12

Список используемой литературы                                                                 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

     Базовым требованием к СУБД является наличие мощного и в тоже время простого языка, позволяющего выполнять все необходимые пользователям операции. В последние годы таким повсеместно принятым языком стал язык реляционных БД SQL – Structured Query Language (теперь все чаще название языка понимается как Standard Query Language) .

     До появления SQL в СУБД (независимо от того, на какой модели они основывались) приходилось поддерживать по крайней мере три языка, которые обычно имели мало общего: язык определения данных (ЯОД), служащий для спецификации структур БД; язык манипулирования данными (ЯМД), позволяющий создавать прикладные программы, взаимодействующие с БД; и язык администрирования БД (ЯАДБ), с помощью которого можно было выполнять служебные действия (например, изменять структуру БД или производить ее настройку с целью повышения эффективности). Кроме того, если требовалось предоставить пользователям СУБД интерактивный доступ к БД, приходилось вводить еще один язык, операторы которого выполняются в диалоговом режиме. Язык SQL позволяет решать все эти задачи. Он состоит из двух частей: Языка описания (определения) данных - DDL (Data Definition Language) и Языка манипулирования данными - DML (Data Manipulation Language). Я подробней остановлюсь на языке описания данных DDL.

     Актуальность моей темы обусловлена, с одной стороны, большим интересом к теме "Языки описания данных" в современной науке, с другой стороны, ее достаточной важностью. Рассмотрение вопросов связанных с данной темой носит как теоретическую, так и практическую значимость. Теоретическое значение изучения темы "Языки описания данных" заключается в том, что избранная для рассмотрения тема находится на стыке сразу нескольких научных дисциплин. Практическое значение изучения темы является ее анализ и применение на практике.

     Целью моего исследования является рассмотрение языков описания данных.  Для достижения поставленной цели мной были поставлены следующие задачи: 
1. Изучить теоретические аспекты, касающиеся моей темы;  
2. Сказать об актуальности проблемы заложенной в моей работе «Языки описания данных»; 
3. Изложить возможности решения этой проблемы;

Глава 1. Язык описания данных в реляционной модели.

Для создания и изменения структуры  БД предназначены SQL-запросы, называемые языком описания данных, или DDL (Data Definition Language). С помощью DDL-запросов можно выполнить следующее:

-     определить структуру нового домена и создать его;

-     определить структуру новой таблицы и создать ее;

-     изменить определение существующей таблицы;

-     определить виртуальную таблицу (представление, курсор);

-     создать индексы для ускорения доступа к таблицам.

     Ядро языка определения данных образуют следующие четыре SQL-запроса:

-     CREATE(создать), позволяющий определить и создать объект БД;

-     DROP(удалить), служащий для удаления существующего объекта БД;

-     ALTER(изменить), с помощью которого можно изменить определение объекта БД;

-     RECREATE(заново создать), с помощью которого можно заново создать объект со старым именем.

     Определение структуры нового домена и его создание:

     Если в таблицах БД имеются столбцы, обладающие одними и теми же характеристиками, то можно предварительно определить с помощью домена тип данных и поведение таких столбцов, а затем поставить в соответствие каждому из однотипных столбцов имя соответствующего домена.

Доменом называется именованное множество скалярных значений одного типа. Цель доменов в SQL – обеспечить возможность один раз определить элементарную спецификацию типа данных, а затем использовать ее одновременно для нескольких столбцов в нескольких базовых таблицах.

     Основной особенностью доменов является то, что домены ограничивают сравнения. Это значит, что сравнение атрибутов, определенных на основе одного домена, имеет смысл, а сравнение атрибутов, определенных на основе различных доменов, бессмысленно.

Синтаксис запроса определения  домена имеет следующий вид:

CREATE DOMAIN имя_домена [AS] <тип_данных>

[DEFAULT { литерал | NULL | USER}]

[NOT NULL] [CHECK ( <ограничение_домена>)];, где

имя_домена – имя создаваемого домена; <тип_данных> – тип данных;

DEFAULT–   ключевое   слово,   определяющее   значение   по   умолчанию, применяемое к каждому столбцу как:

-       литерал – константа строкового, числового типа или типа дата/время;

-       NULL – значение NULL;

-       USER – контекстная переменная, возвращающая имя пользователя, подключенного к БД.

Следующие предложения задают набор  ограничений целостности к каждому  столбцу, определенному на этом домене:

-   NOT NULL – чтобы столбец не имел NULL-значения. Этот атрибут используется при определении домена, если требуется, чтобы все столбцы, создаваемые на основе этого домена, имели непустое значение.

- CHECK – определяет список ограничений  на значение (VALUE) в соответствующем  столбце. 

     Определение существующего домена можно изменить с помощью запроса ALTER DOMAIN. Этот запрос позволяет:

-   удалить существующее и определить новое значение по умолчанию (заменяя при этом старое значение, если оно было указано);

-   удалить существующее и ввести новое ограничение целостности.

     Существующий домен можно удалить с помощью запроса DROP DOMAIN.

     Примечание. Домен не будет удален, если на него имеются какие-либо ссылки, т.е. существуют таблицы со столбцами, определенными на этом домене.

     Определение структуры новой таблицы и ее создание:

     В реляционной БД наиболее важным элементом ее структуры является таблица. Перед тем как перейти к созданию таблиц, необходимо выполнить проектирование базы данных и нормализацию таблиц.

     Для создания базовой таблицы, ее столбцов и ограничений, налагаемых на каждый столбец, используется запрос CREATE TABLE, который имеет следующий формат: CREATE TABLE базовая_таблица (<определение_столбца1> [, <определение_столбца2>……] [,<тип_ограничения>……]);.

     При ограничении столбца соответствующее ограничение объявляется индивидуально для каждого столбца непосредственно после определения имени и типа столбца. При этом используется конструкция <ограничение_столбца>.

     При    определении    ограничений,    накладываемых    на    всю    таблицу, используется следующая синтаксическая конструкция: <тип_ограничения>::= [CONSTRAINT имя_ограничения] {{ PRIMARY KEY | UNIQUE} (<список_столбцов>) | FOREIGN KEY(<список_столбцов>).

Для удаления существующей таблицы  используется запрос DROP TABLE, который  имеет следующий формат: DROP TABLE базовая_таблица;.

Следует отметить, что нельзя удалить  таблицу в следующих случаях:

-       если на ее столбцы ссылаются внешние ключи других таблиц;

-       если она используется другими объектами БД (например, представлением);

-       если она определена в текущей транзакции, на момент удаления еще не завершенной.

     Создание индексов для ускорения доступа к таблицам:

     Одним из структурных элементов физической памяти, присутствующим в большинстве современных реляционных СУБД, является индекс. Индекс – это средство, обеспечивающее быстрый доступ к строкам таблицы на основе значений одного или нескольких ее столбцов. В индексе хранятся значения данных и указатели на строки, где эти данные встречаются. Использование индекса обычно требует меньшего количества обращений к диску, чем последовательное чтение строк в таблице. Оптимальный выбор состава и количества индексов зависит и от структуры БД, и от характера ее использования.

     Рекомендуется создавать индекс для столбцов, которые часто используются в условиях поиска. В SQL индекс для таких столбцов создается запросом CREATE INDEX, который имеет следующий формат: CREATE [UNIQUE] [ASC | DESC] INDEX имя_индекса ON базовая_таблица {(<список_столбцов>)

| COMPUTED BY (<выражение>)};

     Если требуется часто осуществлять поиск и сортировку по адресам абонентов, то можно создать составной индекс, т.е. индекс для нескольких столбцов в таблице. Запрос на создание такого индекса будет выглядеть следующим образом: CREATE INDEX Address_Index ON Abonent (StreetCD, HouseNO);.

     Существует возможность проиндексировать выражения, часто применяемые в запросах. Индекс для выражения создается с помощью следующей конструкции: COMPUTED BY (<выражение>).

     К недостаткам индекса относится то, что он занимает дополнительное дисковое пространство, и то, что индекс необходимо обновлять каждый раз, когда в таблицу добавляется строка или обновляется проиндексированный столбец таблицы.

     При создании любой индекс (как по столбцам ограничений, так и по другим столбцам) автоматически активен.

     Удаление индекса с заданным именем производится с помощью запроса DROP INDEX, который имеет следующий формат: DROP INDEX имя_индекса;.

     Определение виртуальной таблицы (представление, курсор):

     Представление – это виртуальная таблица, созданная на основе запроса из базовой таблицы. Представление, как и реальная (базовая) таблица, содержит строки и столбцы данных, но данные, видимые в представлении, на самом деле являются результатами запроса.

     В SQL представления создаются запросом CREATE VIEW, который имеет следующий формат: CREATE VIEW представление [( столбец_представления[, столбец_представления…])] AS <табличный_подзапрос> [WITH CHECK OPTION];.

    По виду запроса, виды представлений бывают:

Горизонтальные, вертикальные, смешанные, сгруппированные, соединенные.      Горизонтальное представление представляет собой горизонтальное подмножество строк одиночной таблицы и предназначено для ограничения доступа к строкам таблицы.       Вертикальное представление представляет собой вертикальное подмножество строк одиночной таблицы и предназначено для ограничения доступа к столбцам таблицы.       Смешанное представление представляет собой подмножество строк и столбцов одиночной таблицы. Оно является представлением, разделяющим исходную таблицу, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.      Сгруппированное    представление   основано    на    запросе,    содержащем предложение GROUP BY.      Соединенное представление - это подмножество строк и столбцов из нескольких таблиц.

     Преимуществами использования представлений являются следующие:

- обеспечение логической независимости

- прикладной взгляд на данные

- защита данных

- скрытие сложности данных.

Глава 2. Язык описания данных в иерархической модели.

 

     В рамках иерархической модели выделяют языковые средства описания данных (DDL, Data Definition Language) и средства манипулирования данными (DML, Data Manipulation Language).

     Каждая физическая база описывается набором операторов, определяющих как ее логическую структуру, так и структуру хранения БД. Описание начинается с оператора DBD (Data Base Definition):

DBD Name = < имя БД>, ACCESS = < способ доступа>

     Способ доступа определяет способ организации взаимосвязи физических записей. Определено 5 способов доступа: HSAM (иерархически последовательный метод), HISAM (иерархически индексно-последовательный метод), HDAM (иерархически прямой метод), HIDAM (иерархически индексно-прямой метод), INDEX — индексный метод.

     Далее идет описание наборов данных, предназначенных для хранения БД:

DATA SET DD1 = < имя оператора,  определяющего хранимый набор  данных>,

DEVICE =< устройство хранения  БД>,

[OVFLW = < имя области переполнения>]