1
Relacione baze podataka
Baza podataka predstavlja kolekciju povezanih podataka sa višestrukom namenom.
... je kolekcija meĎusobno povezanih podataka uskladištenih sa minimumom redundanse,
koje koriste svi procesi obrade u sistemu.
Sistem: skup objekata i njihovih veza.
Baza podataka je kolekcija meĎusobno povezanih podataka koja prikazuje
objekte,
veze
objekata i
atribute
objekata posmatranog realnog sistema.
Šta je relaciona baza podataka?
Da bi neka baza podataka bila relaciona neophodno je da podaci meĎusobno budu
povezani. To znači da su informacije podeljene u skupove logički povezanih podataka
koji se čuvaju u zasebnim tabelama.
Baza podataka se realizuje uz pomoć tri ključna gradivna bloka:
_ polja sa podacima (kolone podataka)
_ polja sa zapisima (redovi podataka)
_ tabele sa podacima.
Polja sa podacima
Prvi gradivni blok u relacionim bazama podataka jeste polje podataka. On sadrži
najmanji element podataka koji se može uskladištiti u bazu podataka, a svako polje sadrži
samo jedan element – jedan podatak.
Polja sa zapisima
Polje zapisa predstavlja skup povezanih polja podataka i može sadržati samo jednu kopiju
svakog pojedinog definisanog polja podataka.
Tabela (tabelirani redovi i kolone podataka)
Kombinovanjem polja podataka i zapisa podataka nastaje tabela kao osnovni element
relacionih baza podataka.
Primarni ključ (primary key)
_ mora imati jedninstvenu vrednost u svakom slogu jedne tabele
_ može se sastojati od jednog, dva ili više polja čija kombinacija daje jedinstvenu
vrednost.
Strani ključ (foreign key)
_ polje preko kojeg ostvarujemo vezu sa drugom tabelom (mora biti istog tipa i mora
čuvati isti podatak).
Tipovi zavisnosti
_ jedan prema jedan (1:1)
_ jedan prema više (1:N)
_ više prema više (N:N)
Jedan-prema-jedan
_ ova zavisnost je vrsta matrice i podrazumeva da jednom slogu jedne tabele odgovara
tačno jedan i samo jedan slog druge tabele.
_ u ovoj zavisnosti ni jedna tabela nije
≫
roditeljska
≪
_ ključna polja u obe tabele su primarni ključevi.
_ ovakav oblik zavisnosti se koristi kada želimo da izdvojimo neke podatke kojima se
često ne pristupa.
Jedan-prema-više
_ u bazama podataka najčešće se pojavljuje zavisnost jedan-prema-više.
_ jedan slog jedne tabele može imati više odgovarajućih slogova neke druge tabele.
2
_ u ovom slučaju prva tabela se često naziva
≫
roditelj
≪
, a druga tabela
≫
dete
≪
.
Više-prema-više
_ zavisnost više-prema-više nije dozvoljena u relacionim bazama podataka ukoliko se
radi o bazi podataka koja je dobro organizovana i nad kojom su primenjena pravila
normalizacije.
_ ovakav oblik zavisnosti imamo kada većem broju slogova jedne tabele odgovara veći
broj slogova druge tabele.
_ da bi se ovakav oblik zavisnosti primenio neophodno je kreirati treću tabelu koja se
naziva tabela spajanja (
juniction table
).
Normalizacija
... rekonstrukcija fajlova podataka čiji je cilj smanjenje podataka u bazi na
najjednostavniju strukturu i minimizacija redudantnosti tj. normalizacija je takva
organizacija podataka koja će omogućiti najefikasniji način čuvanja i pretraživanja i
povećati integritet baze podataka.
_ Pravilo 1: eliminacija grupa podataka koje se ponavljaju
_ Pravilo 2: eliminacija redudantnih podataka
_ Pravilo 3: eliminacija kolona koje ne zavise od primarnog ključa
_ Pravilo 4: Izdvajanje nezavisnih višestrukih zavisnosti
_ Pravilo 5: Izdvajanje povezanih višestrukih zavisnosti
Informacioni sistem je sistem u kome se veze između objekata i veze sistema sa
okolinom ostvaruju razmenom informacija.
Zadaci IS
_ Podrška razvoju tržišno konkurentne organizacije
_ Razvoj metoda naučnog odlučivanja i stvaranje podrške procesima odlučivanja
_ Uspostavljanje optimalne organizacije obavljanja informacionih delatnosti u skladu sa
delatnostima same organizacije
_ Stvaranje adekvatne baze podataka, informacija i znanja za potrebe optimalnog
informisanja subjekata i odlučivanja.
Pojam podataka
_ U računarstvu: informacija ≠ podatak
_
Podatak
je kodirana predstava o nekoj činjenici iz realnog sveta, ona je nosilac
informacije i služi za tehničko uobličavanje informacije, kako bi se one mogle sačuvati
ili preneti.
Pojam podataka
_ Podaci
_ sirove, nestrukturirane činjenice (npr. “Igor")
_ materijal za dobijanje informacija
_ značenje zavisi od konteksta
_ Svaki podatak karakterišu simbol, opis i kontekst.
Simboli
– znaci kojima se zapisuju podaci
_ sintaksni aspekt – forma predstavljanja podataka
_ semantički aspekt – značenje podataka/simbola
_ pragmatički aspekt – akcije koje nastaju kao rezultat interpretacije informacije.
Informacija
je nešto što ukida ili smanjuje neodreñenost sistema, odnosno smanjuje
neizvesnost promena.
Informacija je inkrement znanja
4
• svaka aplikacija poseduje sopstevene datoteke
• podaci o istim entitetima mogu biti u različitim datotekama
• ovako koncipiran IS vremenom dolazi u kontradikciju sa samim sobom zbog
neusaglašenosti podataka o istoj komponenti realnog sistema u različtim datotekama kao
posledica nekonzistentnosti podataka.
Nedostaci datoteka:
_ Redundantnost podataka
_ Zavisnost programa od organizacije podataka (logičke i fizičke strukture)
_ Niska produktivnost u razvoju IS
_ Pasivan odnos korisnika.
Savremeni koncepti baza podataka
_ zahteva potpunu promenu u načinu razmišljanja, na svim nivoima upravljanja
_ potencira integraciju i deljenje podataka izmeĎu svih odeljenja jedne organizacije
_ podaci koji su prethodno čuvani u više različitih datoteka, sada su integrisani u
jedinstvenu BP
_ zajedno sa podacima čuvaju se i metapodaci
_ postoji posebna softverska komponenta kao interfejs izmeĎu programa i podataka.
Sistemi za upravljanje bazom podataka
– predstavljaju složene softverske alate
odnosno, kompleksan skup više zavisnih alata za kreiranje i razvoj baza podataka.
SUBP kontroliše bazu podataka tako da korisnici mogu pristupati podacima, realizovati
upite, ili ažurirati BP, bez referenciranja kako i gde su podaci fizički pohranjeni i
organizvani.
Sistem baze podataka
_ bazu podataka (to može biti samo jedna datoteka, ali je najčešće kompleksniji model
odnosno, hijerarhijski i strukturno organizovan system više povezanih datoteka)
_ sistem za upravljanje bazom podataka (
Database
Management System
– DBMS)
_ korisnike baze podataka.
DBMS - Data Base Management System
_ Svaki SUBP mora omogućiti izvršenje tri bazične funkcije:
1 Kreiranje BP
2 Promenu BP
3 Realizaciju upita nad BP
_ Skup komandi koja izvršavaju ove operacije se definušu kao:
_ jezik za opis podataka (DDL - Data Definition Language)
_ jezik za manipulaciju podacima (DML - Data Manipulation Language)
_ upitni jezik (SQL - Structural Query Language)
_ jezgro SUBP - rutine za upravljanje podacima (MODULI SISTEMA ZA
UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA).
Jezik za definisanje podataka - DDL
_ DDL se koristi za:
– Izgradnju rečnika podataka.
– Inicijalizaciju ili kreiranje BP.
– Opis logičkog pogleda za svakog pojedinačnog korisnika, projektanta ili programera.
– Specifikaciju ma kog tipa ograničenja iz domena sigurnosti ili prustupu tabelama,
slogovima ili obeležjima BP.
– Modifikaciju BP.
5
Jezik za manipulaciju podacima - DML
_ DML se koristi za održavanje podataka u BP.
_ Šta to uključuje?
– Ažuriranje dela BP - insert
– Unos u odabrane delove BP - update
– Brisanje odabranih delova BP – delete.
SQL
_ SQL se koristi za preglede podataka u BP.
_ SQL pretražuje, sortira, postavlja u zadatom redosledu i prezentuje ma koji
podskup podataka u BP u odnosu na korisnički definisan zahtev.
Logičke i fizičke strukture podataka
Najveća prednost IS zasnovanih na BP u odnosu na IS zasnovane na sistemu datoteka
je u tome što sistemi zasnovani na BP odvajaju logičke od fizičkih struktura podataka.
Šta je LSP?
_ To je način na koji korisnik ili projektant IS i BP konceptualno organizuje i razume
podatke.
_ Šta je FSP?
_ Ona definiše kako i gde su podaci fizički ureĎeni i pohranjeni na HD, traci, CDROM,
ili drugim magnetnim i/ili optičkim medijumima.
Eksterni sloj
_ Odnosi se na korisnikov pogled na BP
_ Svaki pogled (podšema) liči na mali konceptualni sloj
_ Vremenom se menja
_ Promena pogleda,
_ Brisanje pogleda,
_ Dodavanje novog itd.
_ Konceptualni sloj
_ Fundamentalan jer opisuje kompletne informacije i njihovu strukturu
_ Ovaj sloj se može menjati kako se vrše promene npr. u preduzeću.
Konceptualno modelovanje
_ Konceptualni model sadrži:
_ strukturu podataka – statički opis stanja realnog sveta Npr. Klasa:
student
Atributi:
BrInd, Ime, Prezime, GodStud
_ Operacije – izražavaju dinamiku iz realnog sveta Procedura:
polaganjeIspita()
_ Ograničenja (constraints) – Ograničenja u modelu koja su posledica ograničenja iz
realnog sveta.
Fizički sloj
_ Odnosi se na organizaciju datoteka i njihov fizički zapis na disku
_ Vremenom se menja:
_ Uvode se novi memorijski ureĎaji za zapis podataka
_ Koriste se novi indeksi za pristup podacima (npr. za često korišćene upite)
_ Različita distribucija podataka na memorijskim modulima.
Modelovanje
Modelovanje kao sredstvo za pojednostavljivanje problema (realnih sistema) i njihovo
posmatranje, odnosno analizu bitnih aspekata koja je u skladu sa ciljevima.
_ Modelovanje podataka se radi paralelno sa analizom informacionih potreba
