ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ Β ΣΕ Ε Σ Ι ΟΜΕΝ

Transcript

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΒΑΣΕΙΣ Ε ΟΜΕΝΩΝ

2 Βασικές Έννοιες - εδοµένα { Νίκος, Μιχάλης, Μαρία, Θάλασσα, Αυτοκίνητο }, αριθµοί, π.χ. {1, 2, 3, 5, 78}, συµβολοσειρές (strings) π.χ. { Κώστας, 5621, ΤΡ 882, 6&5 #1, <>+ /* }, έχουν νόηµα σε συγκεκριµένο πλαίσιο αναφοράς

3 Πλαίσιο Αναφοράς

4 Εξαγωγή Συµπερασµάτων εδοµένα + Πλαίσιο αναφοράς Για παράδειγµα, από τα δεδοµένα {85, 210, 515} και { Κόρινθος, Πάτρα, Θεσσαλονίκη } και το ΠΑ,, «πρώτα δεδοµένα περιγράφουν αποστάσεις από την Αθήνα για τις πόλεις που ορίζονται στα δεύτερα δεδοµένα» Συµπέρασµα «η Πάτρα είναι πιο µακριά από την Αθήνα από ότι η Κόρινθος» = Πληροφορία

5 Βάση εδοµένων Η Βάση εδοµένων έχει ένα σκο ό.

6 Παράδειγµα Έστω ότι θέλουµε ναέχουµε στον ηλεκτρονικό υπολογιστή τη θερµοκρασία 5 µεγάλωνευρωπαϊκών πόλεων κάθε µέρα στις 12 το µεσηµέρι. εδοµένα της µορφής: { Αθήνα, 24, }, { Ρώµη, 29, }

7 ιαχείριση εδοµένων θα πρέπει να έχουµε και τη δυνατότητα χειρισµού αυτών των δεδοµένων: Α. Ερωτήσεις «ποια είναι η θερµοκρασία που είχε η Αθήνα στις 25 Μαρτίου του 2008;» ή «που έκανε πιο πολύ ζέστη, στην Αθήνα ή στην Ρώµη στις 31 Αυγούστου 2009;»

8 ιαχείριση εδοµένων Β. Εισαγωγή νέων δεδοµένων { Μεσολόγγι, 24, } Γ. Ενηµέρωση υπαρχόντων δεδοµένων Το { Μεσολόγγι, 24, } να γίνει { Μεσολόγγι, 28, }

9 ιαχείριση εδοµένων.ορθότητα Η εισαγωγή {33, Μεσολόγγι, }ή του { Μεσολόγγι, 28, } δεν επιτρέπεται

10 Τι δεν είναι Βάση εδοµέων

11 Ιστορική Αναδροµή 1950 και αρχές του 1960: Επεξεργασία δεδοµένων µε τη χρήση µαγνητικών ταινιών για αποθήκευση Οι ταινίες παρέχουν σειριακή προσπέλαση (µόνο) Η είσοδος των δεδοµένων γίνεται µε διάτρητες κάρτες Η είσοδος των δεδοµένων γίνεται µε διάτρητες κάρτες Τέλητου1960και1970: Σκληροί ίσκοι επιτρέπουν άµεση προσπέλαση στα δεδοµένα Εµφανίζονται ικτυακά και Ιεραρχικά µοντέλα δεδοµένων Ο Ted Codd ορίζει το σχεσιακό µοντέλο δεδοµένων Κερδίζει το ACM Turing Award γι αυτή τη δουλειά Η IBM Research αναπτύσσει το System R Το UC Berkeley αναπτύσσει την Ingress Υψηλής απόδοσης (για την εποχή) επεξεργασία συναλλαγών

12 Ιστορική Αναδροµή 1980: Τα σχεσιακά µοντέλα εφαρµόζονται πλέον για την ανάπτυξη εµπορικών εφαρµογών Η SQL γίνεται πλέον industrial standard Παράλληλα και Κατανεµηµένα Σ Β Αντικειµενοστραφή Σ Β 1990: Τεράστιες Εφαρµογές Εξόρυξης Γνώσης (Data Mining) Τεράστιες (multi-terabyte) αποθήκες δεδοµένων (data warehouses) Ηλεκτρονικό Εµπόριο µέσα από το διαδίκτυο (Web commerce) 2000: XML και XQuery standards Αυτόµατη ιαχείριση της Β

13 ΤΥΠΟΙ ΜΟΝΤΕΛΩΝ Υπάρχουν 3 τύποι µοντέλων: Το Ιεραρχικό µοντέλο Το ικτυακό µοντέλο και Το Σχεσιακό µοντέλο

14 Ιεραρχικό µοντέλο Γενικά: Τα δεδοµένα οργανώνονται σε µια δοµή δέντρου Σε κάθε εγγραφή,, τα δεδοµένα οργανώνονται σε τµήµατα Στον χρήστη, κάθε εγγραφή µοιάζει σαν ένα οργανόγραµµα µε έναβασικό τµήµα στην κορυφή του

15 Ιεραρχικό µοντέλο

16 ικτυακό µοντέλο Γενικά: Παραλλαγή του ιεραρχικού µοντέλου Ιδιαίτερα χρήσιµο για many-to-many σχέσεις Ένα «παιδί» µπορεί να έχει πάνω από έναν «πατέρα» Πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα Ελαχιστοποίηση πλεονασµού δεδοµένων και, συχνά, µείωση του χρόνου απόκρισης. Ραγδαία αύξηση του αριθµού των δεικτών, µε αποτέλεσµα η συντήρηση καιλειτουργία του συστήµατος να γίνεται συχνά πολύπλοκη.

17 ικτυακό µοντέλο

18 Σχεσιακό µοντέλο

19 Σχεσιακό µοντέλο

20 Σχεσιακό µοντέλο

21 Συγκριτική θεώρηση µοντέλων

22 Σύστηµα ιαχείρισης Β

23 ιαφορές Β -Σ Β Το Σ Β είναι λογισµικό το οποίο διευκολύνει τους χρήστες να υλοποιήσουν Βάσεις εδοµένων. ΗΒ υλοποιείται µε τη βοήθειαενός Συστήµατος ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων που χειρίζεταιδεδοµένα τα οποία αποθηκεύονται στο υλικό του υπολογιστή. Η όληδιαδικασία χειρισµού και αποθήκευσης των δεδοµένων διευκολύνεταιαπό το Σύστηµα ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων, το οποίο αναλαµβάνει τη µετατροπή των εντολών του χρήστη σε εντολές προς τον υπολογιστή και λειτουργίες που σχετίζονται µε το χειρισµό των δεδοµένων στο υλικό του υπολογιστή.

24 ιαφορές Β -Σ Β Ανάλογα παραδείγµατα: 1. To Wordχρησιµοποιείται για να κατασκευαστούν έγγραφα 2. Οι γλώσσες προγραµµατισµού για να φτιάξουν λογισµικό 3. Η µπετονιέρα για να φτιάξει τσιµέντο!

25 ιαφάνεια οµή ενός Σ Β

26 Πλεονεκτήµατα Σ Β Ευελιξία υνατότητα για αποθήκευση των δεδοµένων µε πολλούς τρόπους. υνατότητα για πολλούς τρόπους επικοινωνίας µε εξωτερικές εφαρµογές και για προσαρµογή στις εκάστοτε απαιτήσεις των Πληροφοριακών Συστηµάτων που τα χρησιµοποιούν. Έλλειψη πλεονασµών Κάθε διαφορετικό δεδοµένο βρίσκεται αποθηκευµένο µία και µόνο µία φορά στη Βάση εδοµένων. Ακεραιότητα δεδοµένων Κάθε διαφορετικό δεδοµένο βρίσκεται αποθηκευµένο σε ένα και µόνο ένα σηµείο της Βάσης εδοµένων. Έτσι, η ενηµέρωση κάθε δεδοµένου απαιτεί την αλλαγή της τιµής του σε ένα µόνο σηµείο.

27 Πλεονεκτήµατα Σ Β (συν.) Ανεξαρτησία λογισµικού Βάσης εδοµένων Τα δεδοµένα που αποθηκεύονται σε µία Βάση εδοµένων µπορούν να χρησιµοποιηθούν από οποιαδήποτε εφαρµογή γραµµένη σε οποιαδήποτε γλώσσα προγραµµατισµού. Επίσης, ο σχεδιασµός µίας Βάσης εδοµένων µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την υλοποίησή της σε οποιοδήποτε περιβάλλον λογισµικού (Λειτουργικό Σύστηµα + Σύστηµα ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων). Κεντρικός έλεγχος Υπάρχει κεντρικός έλεγχος τόσο όσον αφορά την πρόσβαση διαφορετικών χρηστών στη Βάση εδοµένων (ορίζονται διαφορετικές κατηγορίες χρηστών κάθε µία από τις οποίες έχει διαφορετικά δικαιώµατα πρόσβασης στα δεδοµένα) όσο και όσον αφορά τις λειτουργίες δηµιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και ανάκτησης των δεδοµένων σε περιπτώσεις βλαβών του συστήµατος. Αυξηµένη ποιότητα στην πρόσβαση δεδοµένων Υπάρχει πληρότητα όσον αφορά τη δυνατότητα πρόσβασης στα δεδοµένα µέσω της δυνατότητας εκτέλεσης σύνθετων ερωτηµάτων και µέσω των διαφόρων εργαλείων που υποστηρίζουν και παρέχουν τα σύγχρονα Συστήµατα ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων.

28 Μειονεκτήµατα χρήσης Βάσεων εδοµένων Υψηλό κόστος σχεδίασης και υλοποίησης µιας βάσης δεδοµένων, δηµιουργίας της κατάλληλης τεχνολογικής υποδοµής (υλικό και λογισµικό), µετατροπής των χειρόγραφων καρτελών δεδοµένων σε ψηφιακά αρχεία, εισαγωγής των ψηφιακών δεδοµένων στη βάση δεδοµένων. Μεγάλος χρόνος υλοποίησης ανάπτυξης, ψηφιοποίησης των δεδοµένων και εισαγωγής στη βάση. Συντήρηση Συχνά σε µεγάλες εφαρµογές µε τεράστιο όγκο δεδοµένων και πολλές συναλλαγές µε πολλαπλούς χρήστες, απαιτείται : η συστηµατική συντήρηση της βάσης δεδοµένων και η πρόσληψη διαχειριστή του συστήµατος.

29 Χρήστες Β Οι χρήστες µπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο βασικές κατηγορίες: στους χρήστες ανάπτυξης και διαχείρισης Σ Β οι οποίοι είναι επιφορτισµένοι µε τον ρόλο να σχεδιάσουν, να αναπτύξουν, και να συντηρήσουν το λογισµικό του Σ Β και των συνοδευτικών εργαλείων βοήθειας, και στους χρήστες ορισµού και διαχείρισης εφαρµογών Β οι οποίοι χρησιµοποιούν το λογισµικό του Σ Β και ορίζουν, αναπτύσσουν, και διαχειρίζονται βάσεις δεδοµένων που τους επιλύουν τα προβλήµατα των εφαρµογών τους.

30 Χρήστες ανάπτυξης και διαχείρισης Σ Β Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τρεις οµάδες χρηστών: Χρήστες σχεδιασµού και υλοποίησης Σ Β Οι χρήστες αυτοί αναπτύσσουν τµήµατα ενός Σ Β όπως : το «φόρτωµα» (loading) προγραµµάτων, τη διαχείριση ερωτήσεων, την τήρηση αντιγράφων ασφάλειας δεδοµένων, τη διαχείριση χρηστών, την υλοποίηση καταλόγου, την αναδιοργάνωση αρχείων, την διαλειτουργικότητα κ.ά. Χρήστες ανάπτυξης υποστηρικτικών προγραµµάτων του Σ Β Αφορά λογισµικό για σχεδιασµό και αποδοτική χρήση εφαρµογών βάσεων δεδοµένων περιβάλλοντα διεπαφής χρηστών, προσοµοίωσης της απόδοσης της βάσης δεδοµένων, δοκιµαστικής παρακολούθησης κ.λπ. Χρήστες συντήρησης των ΣΒ Σκοπός τους η οµαλή λειτουργία του υλικού και λογισµικού εκτέλεση διορθωτικών ενεργειών, συντήρηση, εγκατάσταση νέων εκδόσεων.

31 Χρήστες ορισµού και διαχείρισης εφαρµογών Β Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τρεις οµάδες χρηστών: Ο διαχειριστής συστήµατος βάσης δεδοµένων Έχει την ευθύνη διαχείρισης όλων των πόρων του συστήµατος : Ο σχεδιαστής βάσης δεδοµένων ηµιουργεί τη βάση δεδοµένων και την διαχειρίζεται Επιλέγει τα δεδοµένα που θα αποθηκευτούν Ορίζει τους χρήστες και τα δικαιώµατα τους για να προσπελάζουν τα δεδοµένα της βάσης Οι τελικοί χρήστες οι οποίοι διακρίνονται στους: χρήστες υψηλής διαβάθµισης,µε δικαιώµατα τροποποίησης των δεδοµένων της βάσης, και χρήστες χαµηλής διαβάθµισης, στους οποίους επιτρέπεται µόνο η ανάγνωση των δεδοµένων της βάσης

32 Σ Β

33 Β

34 εδοµένα Β

35 ιεπαφή µε χρήστη

36 ΤΕΛΟΣ

37 Πηγές ιαφάνειες για το µάθηµα Β. Βασιλειάδης, «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΙΙI», ΙΚΣΕΟ, ΤΕΙ Μεσολογγίου Σηµείωσεις για το µάθηµα «ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΓΝΗΣΙΟΤΗΤΑΣ -ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΙΙ», Πανεπιστήµιο Αγρινίου, Γρ. Μπεληγιάννης. ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΓΝΗΣΙΟΤΗΤΑΣ -ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΙΙ, Ι. ράκος, Πανεπιστήµιο Πατρών, Τµήµα Ιατρικής, Εργ. Ιατρικής Φυσικής.