Технологии проектирования баз данных

Description

Книга основана на материалах лекций и практических занятий, подготовлен- ных автором и объединяет теоретические основы и практический аспект разра- ботки современных баз данных (БД). Основная задача издания — предоставить читателю профессиональную ме- тодику проектирования БД. Страницы книги проведут читателя по всем этапам жизненного цикла проекта баз данных от момента возникновения идеи разработ- ки программного обеспечения до этапа ввода готового продукта в эксплуатацию, подробно объясняя каждый шаг. Издание отличает глубина и ясность изложения материала, поэтому издание окажется полезным как для студентов и преподавателей ИТ-специальностей, так и для разработчиков баз данных и программистов, стремящихся самостоятельно освоить технологические приемы проектирования современных БД. Технологии проектирования баз данных_переплет Технологии проектирования баз данных_160_220_макет_out.pdf Введение Соглашения Глава 1. Эволюция баз данных Электронные картотеки Принцип построения систем файлов Недостатки систем файлов Пути устранения недостатков систем файлов Что такое база данных? Эволюция моделей БД Необходимость моделирования Иерархическая модель Сетевая модель Попытки разработки стандарта БД Реляционная модель Объектно-ориентированная модель Слабоструктурированные данные Документ-ориентированная модель Резюме Вопросы для самопроверки Глава 2. Система управления базами данных Функционал СУБД Компоненты СУБД Системный каталог Архитектурные решения доступа к БД Файл-сервер Клиент-сервер Распределенная система Резюме Вопросы для самопроверки Глава 3. Персонал и пользователи БД Администратор данных Администратор базы данных Разработчики баз данных Прикладные программисты Конечные пользователи Резюме Вопросы для самопроверки Глава 4. Реляционная модель Сущность и атрибуты Тип данных и домен Связь Отношение Ключи Целостность данных Целостность доменов Целостность сущностей Ссылочная целостность Корпоративная целостность Реляционная алгебра Резюме Вопросы для самопроверки Глава 5. Технология разработки БД Роль БД на предприятии Жизненный цикл базы данных Этап планирования разработки БД Этап определения и анализа требований к системе Этап проектирования БД Этап выбора СУБД Этап создания клиентского программного обеспечения Этап тестирования и отладки Этап реализации Этап эксплуатации и сопровождения Резюме Вопросы для самопроверки Глава 6. Концептуальное проектирование и ER-модель Концептуальная модель БД ER-модель Типы сущностей и атрибуты Связи в ER-модели Вариации ER-моделей Резюме Вопросы для самопроверки Глава 7. Логическое проектирование и нормализация Первая нормальная форма Функциональная зависимость атрибутов Порядок определения первичного ключа Вторая нормальная форма Третья нормальная форма Нормальная форма Бойса-Кодда Четвертая нормальная форма Пятая нормальная форма Финал «гонки» нормальных форм Резюме Вопросы для самопроверки Глава 8. Физическое представление данных Двухуровневая модель хранения данных Представление реляционных данных Поля Записи Блоки Файл Модификация записей Особенности представления объектов Журнальная информация Резюме Вопросы для самопроверки Глава 9. Индексирование Индексы на основе хеширования Индексы на основе B-деревьев Битовые индексы Правила назначения пользовательских индексов Избирательность индекса Резюме Вопросы для самопроверки Глава 10. Безопасность данных Откуда исходят угрозы? Политика безопасности Правила защиты БД Идентификация, аутентификация и авторизация Криптографическая защита Резервное копирование и восстановление Аудит событий безопасности Модернизация программного обеспечения Безопасный доступ к данным Экономическая оправданность Резюме Вопросы для самопроверки Глава 11. Знакомимся с SQL Возможности SQL Типы данных SQL Предопределенные типы Непредопределенные типы Константы Преобразование данных Операторы Операция присваивания Арифметические операторы Логические операторы Операторы сравнения Проверка на неопределенность NULL Конкатенация строк Встроенные функции Резюме Вопросы для самопроверки Глава 12. Манипулирование данными SQL Запрос, инструкция SELECT Псевдонимы имен столбцов и таблиц Порядок сортировки, ORDER BY Условие отбора данных, предложение WHERE Агрегирующие функции Группировка данных GROUP BY Соединение таблиц в запросе SELECT Вставка, инструкция INSERT Модификация, инструкция UPDATE Удаление, инструкция DELETE Слияние данных, инструкция MERGE Резюме Вопросы для самопроверки Глава 13. Определение данных средствами SQL Базы данных (схемы) Домены Таблицы Внешние ключи и связи между таблицами Ограничения на значения столбцов Столбец-перечисление Столбец-множество Временные таблицы Модификация таблицы Клонирование и копирование таблиц Индексы Изменение индекса Удаление индекса Представления Изменение представления Удаление представления Модифицируемые представления Резюме Вопросы для самопроверки Глава 14. Процедурный SQL Элементы процедурного SQL Переменные Составной оператор BEGIN..END Условные операторы Циклы Хранимые процедуры и функции Вызов хранимой процедуры Особенности работы с функциями Изменение процедур и функций Удаление процедур и функций Триггеры Контекстные переменные Примеры триггеров Курсоры Примеры курсоров Резюме Вопросы для самопроверки Глава 15. Регулярные выражения в запросах Операторы для регулярных выражений Основы синтаксиса Регулярные выражения в запросах Резюме Вопросы для самопроверки Глава 16. Управление транзакциями Требования к транзакции Состояние транзакции Проблемы совместного доступа к данным Управление параллельными транзакциями Пессимистический подход Оптимистический подход Детализация уровня блокировок Требования стандарта SQL Явное управление транзакцией Точки сохранения Резюме Вопросы для самопроверки Глава 17. Определение прав пользователей Идентификатор авторизации Объекты защиты Управление наборами привилегий Предоставление привилегий Лишение привилегий Резюме Вопросы для самопроверки Глава 18. Интерактивная аналитическая обработка OLAP Требования к OLAP-инструментам Хранилище данных OLAP-куб Язык многомерных выражений MDX Резюме Вопросы для самопроверки Глава 19. Расширяемый язык разметки XML Корректность документа XML Построение документа XML Элементы документа Атрибуты Пространство имен Определение типа документа DTD XML Schemas Элементы схемы Атрибуты схемы Подключение XML-схемы к документу Поддержка XML в СУБД Резюме Вопросы для самопроверки Глава 20. Клиент-серверные БД Модель взаимодействия открытых систем Клиент-серверные СУБД Модели распределения функций Резюме Вопросы для самопроверки Глава 21. Особенности разработки клиента БД Выбор языка программирования Технология доступа к данным ODBC Технология доступа к данным ADO .NET Технология доступа к данным FireDAC Технология JDBC Интерфейс клиента Сколько людей, столько и мнений Пользовательские критерии качества интерфейса Рекомендации по проектированию Резюме Вопросы для самопроверки Глава 22. Распределенные БД Предпосылки децентрализации Система управления распределенной базой данных Правила распределенных БД от Криса Дейта Аспекты проектирования распределенных БД Фрагментация Распределение Репликация Особенности управления системным каталогом Распределенные транзакции Преимущества распределенных БД Недостатки распределенных БД Резюме Вопросы для самопроверки Глава 23. Объектно-ориентированная модель данных Предпосылки появления модели Преимущества ООБД Объектно-ориентированная терминология Абстрагирование Инкапсуляция Модульность Наследование Идентификатор объекта Манифест объектно-ориентированных СУБД Стандарт ODMG Что было сделано на практике? Postgres UniSQL Cache Versant Object Database ObjectStore Что пошло не так? Недостатки ООБД Объектно-реляционные СУБД Резюме Вопросы для самопроверки Глава 24. Документ-ориентированные БД Чем плоха нормализация? БД ключ-значение Документ-ориентированные БД NoSQL Распределенная обработка MapReduce Сегментирование Репликация Когда следует использовать документ-ориентированную модель? Резюме Вопросы для самопроверки Глава 25. Большие данные Что такое «большие данные»? Принципы работы с большими данными Лямбда-архитектура Apache Hadoop Apache Storm Apache Impala Apache Kafka NewSQL Добыча данных Резюме Вопросы для самопроверки Глава 26. Составление программной документации Виды программных документов Техническое задание Пояснительная записка Эксплуатационные документы Руководство системного программиста Руководство оператора Документация в тексте программы Резюме Вопросы для самопроверки Приложение 1. Модель БД «Склад» Приложение 2. Пример XML-схемы Приложение 3. Стандарты по единой системе программной документации Список литературы Предметный указатель