Úvod do databázových systémů

Prezentace na téma: "Úvod do databázových systémů"— Transkript prezentace:

1 Úvod do databázových systémů
Cvičení 02 Ing. Pavel Bednář

2 Odkazy Ukázkový projekt IS Dostihy http://www.cs.vsb.cz/septakova/tzd/
Přednášky a informace Videopřednášky Výukové animace

3 Opakování - Množiny Co je to množina ?
Množina je soubor prvků, pro něž existuje pravidlo, které umožní rozhodnout, zda daný prvek do množiny patří nebo ne. Co je to kardinalita (mohutnost) množiny ? Počet prvků množiny Co je rovnost množin ? Každý prvek množiny A je prvkem B a každý prvek B je prvkem A. Označení A = B. Co je to podmnožina (inkluze) Podmnožina A množiny B je taková množina, jejíž všechny prvky se zároveň nacházejí i v množině B. Označení A  B.

4 Opakování - Množiny Co je to nadmnožina (exkluze)
Množina B je nadmnožinou množiny A, jestliže každý prvek množiny A je prvkem množiny B. Označení A⊃B. Co je to disjunkní množina ? Dvě množiny A a B jsou disjunktní právě tehdy, když jejich průnik je prázdná množina. A ⋂ B = ∅

5 Opakování - Množiny Sjednocení množin – A ∪ B
Sjednocení prvků množin A,B rozumíme množinu všech prvků, které náleží alespoň do jedné z množin A,B.

6 Opakování - Množiny Průnik množin – A ⋂ B
Průnik množiny A, B rozumíme množinu všech prvků, které patří do množiny A i do množiny B.

7 Opakování - Množiny Doplněk množiny – A‘
Doplněk množiny A rozumíme množinu všech prvků, které do množiny A nepatří.

8 Opakování - Množiny Rozdíl množin A-B
Rozdíl množin A,B rozumíme množin prvků, které do množiny A patří a do množiny B nepatří.

9 Příklad 1: U–(A∪(B∩C))

10 Příklad 1: U–(A∪(B∩C))

11 Příklad 2: (U–(B∩C)) ∩ (A∪B)

12 Příklad 2: U–(A∪(B∩C))

13 Příklad 3: (A∪B)∩(U-(A∩B))

14 Příklad 3: (A∪B)∩(U-(A∩B))

15 Příklad 4: (U–(A∪C)) ∩ (B∪A))

16 Příklad 4: (U–(A∪C)) ∩ (B∪A))

17 Příklad 5: (A∪B)∩(U-(B∪(U-C)))

18 Příklad 5: (A∪B)∩(U-(B∪(U-C)))

19 Opakování - Množiny Co je kartézský součin
Kartézský součin množin A, B je množina všech uspořádaných dvojic [a;b], kde první prvek je z množiny A a druhý prvek je z množiny B. A x B = {[a ; b]: a  A, b  B}

20 Opakování - Množiny A = {1,2} B = {a,b,c} C = {x,y,z}
Vytvořte kartézské součiny A×B A×B×C (A×B)×(B×C)

21 Opakování - Množiny Mějme Informace:
Pavel Novák, nov321 Jan Malý, mal147 Pavel Malý, mal025 Vypište obsahy množin: Jméno, Příjmení, Login Vytvořte kartézský součin z vytvořených množin. Vyznačte v součinu námi reprezentované informace Jaké jsou mohutnosti množin

22 Opakování - Zobrazení Co je to zobrazení
Zobrazení F množiny A do množiny B je pravidlo, které každému prvku a z A jednoznačně přiřadí nějaký prvek b z B. B=F(A) F… je identifikátor zobrazení A… je množina vzorů (definiční obor) B… je množina obrazů (obor hodnot, doména)

23 Opakování - Zobrazení Proč se v druhém případě nejedná o zobrazení? Existuje v druhém případě zobrazení z B do A nebo z B na A? Pokud ano tak jaké?

24 Opakování - Zobrazení Pojmy
Zobrazení do množiny (ne všechny prvky z B) Zobrazení na množinu (všechny prvky z B)

25 Opakování – Typy zobrazení
Prosté (injektivní) Jestliže pro každé dva různé vzory existují různé obrazy

26 Opakování – Typy zobrazení
Surjektivní Každý prvek z množiny B má svůj obraz v množině A.

27 Opakování – Typy zobrazení
Vzájemně jednoznačné (bijektivní) Každý vzor má právě jeden obraz a každý obraz právě jeden vzor.

28 Opakování – Typy zobrazení
Inverzní V bijektivní zobrazení existuje inverzní zobrazení, záměnou obrazů a vzorů.

29 Agendové zpracování dat
Předchůdce databázového zpracování Aplikace zpracovávali konkrétní úlohy Sami si řešili organizaci dat Závislost dat na programu Žádné nebo jen minimální vazby mezi různými agendami.

30 Problémy Redundance Nekonzistence Integrita Obtížná dosažitelnost dat
Izolovanost dat Současný přístup více uživatelů. Ochrana proti zneužití

31 Databázové zpracování dat
Oddělení dat od programu DB Server Komunikace přes interface Stará se fyzické uložení dat Řeší zabezpečení přístupu Současný přístup více uživatelů

32 Pojmy Zpracování dat Data Informace Objekt Atribut Typ objektu Entita
Typ Entity

33 Pojmy Primární klíč Cizí klíč

34 Vztah entit - Kardinalita
Mějme nyní dvě množiny entit E1, E2. Mohou existovat dvojice (e1,e2), ei  Ei, které jsou mezi sebou v nějakém vztahu v Vztah 1:1 Př. Zaměstnanec je vedoucím katedry Vztah 1:N Př. Zaměstnanec je členem katedry Vztah M:N Př. E1 = soubor firem, E2 = soubor výrobků. Vztah V je „firma vyrábí výrobek“

35 Složitější vztahy N-ární vztahy mezi více tabulkami Množiny entit
E1 je soubor učitelů E2 je soubor vyučovaných předmětů E3 je soubor tříd (studijních skupin) Vztahy V1: učitel učí předměty (M:N) V2: třída má předepsány předměty (M:N) V3: učitel učí ve třídě Není jasné, který učitel učí předmět ve které třídě. V4: učitel učí předmět ve třídě

36 Vztahová entita Zaznamenává vztahy mezi entitami
Obyčejná entita popisuje některý objekt Vztahová entita popisuje vztah mezi objekty Typ entity pojmenujeme názvem vztahu Její atributy jsou typy entit, mezi kterými popisuje vztah Instance vztahu jsou pak konkrétní dvojice či n-tice entit vstupujících do vztahu

37 Vztahová entita Příklad 1 Příklad 2
Typ vztahové entity – UČÍ (UČITEL, PŘEDMĚT) Instance vztahu – (Radoslav Fasuga, UDBS) Příklad 2 Entity: MUŽI, ŽENY Vztah – MANŽELSTVÍ (MUŽI, ŽENY) Další atributy vztahy – datum svatby, …

38 Vztahová entita Vazba bez informace Vazba s informací
Obsahuje jako atributy pouze typy entit vstupující do vztahu. Př. UČÍ (UČITEL, PŘEDMĚT) Vazba s informací Obsahuje další atributy zaznamenávající vlastnosti vazby Př. VSTUPUJÍDOMANŽELSTVÍ (MUŽ, ŽENA, DATUM_SVATBY)

39 ER Diagram Graficky znázorňuje objekty a jejich vztahy
Obdélník označuje entitní typ Kosočtverec reprezentuje vztah mezi entitními typy

40 Vztahová entita Kardinalita vztahu Určuje se dvěma větami
Př. „Jeden učitel učí jeden nebo více předmětů“ (1:N) „Jeden předmět může mít jednoho nebo více učitelů“ (1:M)

41 Povinnost členství Do některých vztahů musí vstupovat každá entita množiny entit, do jiného vztahu ne. Definujeme dva druhy členství ve vztahu povinné (obligatorní) nepovinné (fakultativní) Určuje se dvěma větami Př. „Učitel může, ale nemusí učit předmět“ ( o ) „Předmět musí mít učitele“ (  ) Vazba povinnost – povinost. V reálu se spojuje do jednoho typu entity. Př. Student musí mít index. Index musí mít studenta. Pokud tabulky Student a Index budou prázdné, nelze vytvořit nový záznam.

42 Příklady Příklad 1. – Evidence studentů
Příklad 2. – Seznam zaměstnanců firem Příklad 3. – Sportovní statistika Příklad 4. – Katalog eshopu