Принципи на базите от данни

В книгата се анализират и систематизират принципите на базите от данни. Сбито са изложени теоретичните основи на релационните бази от данни, както и проектантските и технологични похвати при тяхното изграждане. Съзнателно са избегнати примери с конкретен софтуер. Изложението цели систематично представяне на основните практически действия при разработването в съвременни условия на бази от данни и съответните им информационни системи.

Без да е учебно пособие по конкретна дисциплина, книгата подпомага обучението и самоподготовката в специалностите Информатика, Информационни системи и Компютърни системи и технологии. Полезна е за читатели с професионални интереси в областта на компютърните науки.

Нов български университет
София 1618
кв. Овча купел, ул. Монтевидео №21
vruseva@nbu.bg

Въведение
Организиране на данни и информация. Файлове и бази от данни

• Подходи за управление на данните
• Характеристики на традиционния подход
• Характеристики на подхода бази от данни
• Основни качества на подхода бази от данни
• Недостатъци на подхода бази от данни
• Преимущества на технологията бази от данни
• Потребители на базите от данни
• Кратка историческа справка
• Резюме
• Допълнителна литература

Моделиране на данните. Архитектура и компоненти на СУБД

• Моделиране на данните
• Класификация на моделите
• Физически модели на данните
• Класически модели на данните
• Обектно базирани модели на данните
• Архитектура на СУБД
• Езици и интерфейси за работа с базата
• Функционални компоненти на СУБД
• Резюме
• Допълнителна литература

Релационен модел

• Основни понятия на релационния модел
• Формални дефиниции
• Свойства на отношението
• Интерпретация на отношението
• Релационни ограничения
• Релационни операции
• Операции за обновяване на базата
• Операции за извличане на данни
• Операция селекция σ
• Операция проекция π
• Операция съединение
• Множествени операции
• Кога СУБД е наистина релационна?
• Резюме
• Допълнителна литература

Преглед на езика SQL

• Дефиниране на данни в SQL
• SQL: създаване на схема, таблица, среда на базата
• Основни понятия при SQL
• Команди create / drop
• Команда alter
• Основни заявки на SQL
• Работа с вложени заявки
• Агрегатни функции в SQL
• Групиране и сортиране
• Общ вид на SQL заявка
• Обновяване на базата
• Допълнителни възможности на SQL
• Резюме
• Допълнителна литература

Нормализация на релационни бази

• Евристични правила при проектиране на релационни бази от данни
• Семантика на атрибутите в отношението
• Излишество в данните и аномалии при обновяване
• Нулеви стойности в кортежите
• Генериране на фалшиви кортежи
• Функционални зависимости
• Правила за извеждане на функционални зависимости
• Процесът нормализация
• Първа нормална форма
• Втора нормална форма
• Трета нормална форма
• Обща дефиниция на втора и трета нормална форма
• Обща дефиниция на 2NF
• Обща дефиниция на 3NF
• Резюме
• Допълнителна литература

Концептуално моделиране

• Концептуално моделиране при проекти на бази от данни
• Модел обект - връзка (E-R модел)
• Обекти
• Тип на обект
• Тип на връзка
• Слаби типове обекти
• Структурни ограничения
• Нотация и означения в E-R модела
• Абстракция на данните и представяне на знания
• Подобрен E-R модел
• Подклас, суперклас и наследяване
• Специализация / Обобщение
• Ограничения върху специализацията и обобщението
• Йерархии и решетки на специализации
• Моделиране на обединения от типове чрез категории
• Формални дефиниции
• Концептуално моделиране чрез клас-диаграми на UML
• Резюме
• Допълнителна литература

Проектиране и администриране на бази от данни

• Жизнен цикъл на информационна система
• Защо системите бази от се използват в организациите
• Методология на проектиране
• Фази на жизнения цикъл на информационна система
• Фази на жизнения цикъл на приложение от тип база от данни
• Подходи при проектиране на бази от данни
• Процесът проектиране на бази от данни
• Фаза 1: Събиране и анализ на изискванията
• Фаза 2: Проектиране и анализ на изискванията
• Фаза 3: Избор на СУБД
• Фаза 4: Проектиране на логическата база
• Фаза 5: Проектиране на физическата база
• Фаза 6: Реализация и настройване на базата
• Автоматизиране дейностите при проектиране
• Администриране на данните при проектиране
• Резюме
• Допълнителна литература

Разпределени системи за управление на бази от данни

• Основни понятия
• Основни характеристики на разпределената СУБД
• Преимущества на разпределените СУБД
• Недостатъци на разпределените СУБД
• Функции и архитектура на разпределена СУБД
• Архитектура клиент-сървър
• Архитектура клиент-сървър при разпределение СУБД
• Фрагментиране, разпределение и дублиране на данните
• Фрагментиране на данните
• Разпределение и дублиране на данните
• Обработка на заявки при разпределени бази от данни
• Правила на Дейт за разпределение на СУБД
• Резюме
• Допълнителна литература

Управление на трансакции

• Основни понятия
• Особености при разпределените трансакции
• Защо са необходими методи за възстановяване на базата
• Проблеми при обработване на конкурентни трансакции
• Графици. Свеждане до последователен график
• Методи за управление на едновременния достъп до базата от данни
• Метод locking за управление на едновременния достъп
• Други консервативни и оптимистични методи
• Особености при разпределените СУБД
• Резюме
• Допълнителна литература

Обектни системи за управление на бази от данни

• Модерни приложения на технологията бази от данни
• Недостатъци на релационния модел
• Основни понятия и принципи на обектно-ориентирания подход
• Основни понятия на обектното програмиране
• Основни принципи на обектното програмиране
• Обектно-ориентирани системи и езици
• Обектни СУБД - дефиниции и стратегии за разработване
• Основни дефиниции
• Стратегии за разработване на обектна СУБД
• Подходи за обектно-ориентираните СУБД
• Характеристики на обектно-ориентираните СУБД
• Архитектура на обектната СУБД
• Достъп до обектите
• Сложни обекти
• Устойчивост (durability, persistence) на обектите
• Версии и конфигурации
• Трансакции, разделяне и изолиране на обекти
• Капсулиране
• Преимущества на обектно-ориентираните СУБД
• Недостатъци на обектните СУБД
• Особености на обектно-ориентираните СУБД
• Характеристики на обектно-релационните СУБД
• Стандарти
• Object Management Group (OMG)
• Object Data Management Group (ODMG)
• Стандарт SQL3
• Резюме
• Допълнителна литература

Технология бази от данни и Web

• Интернет и Web - основни понятия
• Web платформа за приложения от тип бази от данни
• Интеграция на Web и СУБД чрез специализирани езици и интерфейси
• Спецификация Common Gateway Interface
• Текстови файлове Cookie
• Скриптови езици
• Приложен програмен интерфейс
• Език Java
• JDBC
• Съвети
• Java Server Pages (JSP)
• Платформа Java 2
• Фирмени решения за интеграция на Web и СУБД
• Технологично решение на Microsoft за интеграция на Web и СУБД
• Технологично решение на Oracle за интеграция на Web и СУБД
• Резюме
• Допълнителна литература

Организация на хранилища с данни (Datawarehousing)

• Процесът Datawarehousing
• Архитектура на хранилището с данни
• Информационни потоци в хранилището с данни
• Описание на отделните потоци
• Средства и технологии за изграждане на хранилища с данни
• Моделиране на данните в хранилища с данни
• Средства за аналитична интерактивна обработка
• Правила за OLAP системи
• Категории средства за аналитична интерактивна обработка
• Извличане на данни (Data Mining)
• Области на приложение
• Откриване на знания
• Резюме
• Допълнителна литература

Физическа организация на базите от данни

• Процесът организация на базите от данни
• Елементи на физическата база от данни
• Видове файлови организации
• Неструктуриран файл
• Подреден (сортиран) файл
• Директен файл
• Методи за проектиране на физическата база
• Индексиране
• Клъстериране
• Материализиране на потребителски представи
• Разделяне (partitioning)
• Други техники
• Добри практики при проектиране на физическата база
• Фактори, които влияят върху физическия проект на базата от данни
• Как да се индексира базата?
• Избор на потребителски представи за материализиране
• Клъстериране на физическата база
• Разпределяне на физическата база
• Резюме
• Допълнителна литература

Заключение
Терминологичен англо-български речник по бази данни
Списък на използваната литература
Индекс на дефинираните термини