Разработка базы данных

Разработка База данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Глава 1 Язык SQL, структура СУБД MS SQL, построение запросов к БД, ASP.NET и  его применение.

 

 

1.1 Язык SQL, конструкции и данные.

 

Structured Query Language представляет  собой непроцедурный язык, используемый  для управления данными реляционных  СУБД. Термин <непроцедурный> означает, что на данном языке можно  сформулировать, что нужно сделать  с данными, но нельзя проинструктировать, как именно это следует сделать.  Иными словами, в этом языке  отсутствуют алгоритмические конструкции,  такие как метки, операторы  цикла, условные переходы и  др.Язык SQL, предназначенный для взаимодействия с базами данных, появился в середине 70-х гг. (первые публикации датируются 1974 г.) и был разработан в компании IBM в рамках проекта экспериментальной реляционной СУБД System R. Исходное название языка SEQUEL (Structured English Query Language) только частично отражало суть этого языка. Конечно, язык был ориентирован главным образом на удобную и понятную пользователям формулировку запросов к реляционным БД. Но, в действительности, он почти с самого начала являлся полным языком БД, обеспечивающим помимо средств формулирования запросов и манипулирования БД следующие возможности:

средства определения  и манипулирования схемой БД;

средства определения  ограничений целостности и триггеров;

средства определения  представлений БД;

средства определения  структур физического уровня, поддерживающих эффективное выполнение запросов;

средства авторизации  доступа к отношениям и их полям1);

средства определения  точек сохранения транзакции, и выполнения фиксации и откатов транзакций.

 

В языке отсутствовали  средства явной синхронизации доступа  к объектам БД со стороны параллельно  выполняемых транзакций: с самого начала предполагалось, что необходимую  синхронизацию неявно выполняет  СУБД.

Рис.1 Разделение языка SQL на уровни

Язык SQL, соответствующий  последним стандартам SQL:2003, SQL:1999, можно  разбить на слои или уровни, такие, в котором каждый уровень включает все конструкции, входящие в более низкие уровни. В стандарте , язык разбивается на «базовый»(entry), «промежуточный»(intermediate) и «полный» (full) уровни. Эта классификация ориентирована, прежде всего, на производителей СУБД, в которых поддерживается SQL. Реализация базового уровня языка является обязательным условием хотя бы какого-то соответствия стандарту. Реализация промежуточного уровня желательна, и обычно именно такой уровень языка поддерживается ведущими компаниями-производителями SQL-ориентированных СУБД. Наконец, полный уровень языка является целью, к достижению которой следует стремиться. В данной классификации критерием отнесения той или иной возможности языка к некоторому уровню является оцениваемая создателями стандарта SQL (большая часть которых является сотрудниками ведущих компаний, производящих SQL-ориентированные СУБД) техническая сложность реализации этой возможности. Конечно, такая классификация важна и для программистов приложений баз данных, но только для того, чтобы оценить реальные возможности конкретной СУБД.

Уровни деления языка  конструктивно, показаны на рис.1.Среди  всех конструкций языка SQL можно  выделить такие конструкции, которые  можно было использовать при «прямом» (direct) взаимодействии конечного пользователя с СУБД (например, в интерактивном режиме). В некотором смысле этот уровень также является базовым, поскольку соответствующие средства языка в наибольшей степени отражают его ориентированность на работу с множествами. На следующем уровне, уровне «встраиваемого» (embedded) SQL, язык расширяется конструкциями, позволяющими использовать возможности прямого SQL в программах, написанных на традиционных языках программирования. Наконец, на уровне «динамического» (dynamic) SQL во встраиваемый SQL добавляются конструкции, позволяющие приложениям обращаться к СУБД с конструкциями прямого SQL, которые динамически образуются во время выполнения программы.

Язык SQL предназначен для  манипулирования данными в реляционных  базах данных, определения структуры  баз данных и для управления правами  доступа к данным в многопользовательской  среде.

По определению, в язык SQL в качестве составных частей входят:

- язык манипулирования  данными (Data Manipulation Language, DML)

- язык определения данных (Data Definition Language, DDL)

- язык управления данными  (Data Control Language, DCL).

Хотя названия показывают, что это разные языки, на самом  деле это не отдельные языки, а  различные команды одного языка. Такое деление проведено только лишь с точки зрения различного функционального  назначения этих команд.

Язык манипулирования  данными используется, как это следует из его названия, для манипулирования данными в таблицах баз данных. Он состоит из 4 основных команд:

SELECT (выбрать)

INSERT (вставить)

UPDATE (обновить)

DELETE (удалить)

Язык определения  данных используется для создания и изменения структуры базы данных и ее составных частей - таблиц, индексов, представлений (виртуальных таблиц), а также триггеров и сохраненных процедур. Основными его командами являются:

CREATE DATABASE (создать базу данных)

CREATE TABLE (создать таблицу)

CREATE VIEW (создать виртуальную таблицу)

CREATE INDEX (создать индекс)

CREATE TRIGGER (создать триггер)

CREATE PROCEDURE (создать сохраненную процедуру)

ALTER DATABASE (модифицировать базу данных)

ALTER TABLE (модифицировать таблицу)

ALTER VIEW (модифицировать виртуальную таблицу)

ALTER INDEX (модифицировать индекс)

ALTER TRIGGER (модифицировать триггер)

ALTER PROCEDURE (модифицировать сохраненную процедуру)

DROP DATABASE (удалить базу данных)

DROP TABLE (удалить таблицу)

DROP VIEW (удалить виртуальную таблицу)

DROP INDEX (удалить индекс)

DROP TRIGGER (удалить триггер)

DROP PROCEDURE (удалить сохраненную процедуру)

 

 

Язык управления данными используется для управления правами доступа к данным и выполнением процедур в многопользовательской среде. Более точно его можно назвать "язык управления доступом". Он состоит из двух основных команд:

GRANT (дать права)

REVOKE (забрать права)

С точки зрения прикладного  интерфейса существуют две разновидности  команд SQL:

интерактивный SQL

встроенный SQL.

Интерактивный SQL используется в специальных утилитах (типа WISQL или DBD), позволяющих в интерактивном режиме вводить запросы с использованием команд SQL, посылать их для выполнения на сервер и получать результаты в предназначенном для этого окне. Встроенный SQL используется в прикладных программах, позволяя им посылать запросы к серверу и обрабатывать полученные результаты, в том числе комбинируя set-ориентированный и record-ориентированный подходы.

Рассмотри команды языка  манипулирования данными.

Данные, хранящиеся в столбцах таблиц SQL-ориентированной базы данных, являются типизированными, т. е. представляют собой значения одного из типов данных, предопределенных в языке SQL или  определяемых пользователями путем  применения соответствующих средств  языка. Для этого при определении  таблицы каждому ее столбцу назначается  некоторый тип данных (или домен), и в дальнейшем СУБД должна следить, чтобы в каждом столбце каждой строки каждой таблицы присутствовали только допустимые значения.

Все допустимые в SQL типы данных, которые можно использовать при  определении столбцов, разбиваются  на следующие категории:

точные числовые типы (exact numerics);

приближенные числовые типы (approximate numerics);

типы символьных строк (character strings);

типы битовых строк (bit strings);

типы даты и времени (datetimes);

типы временных интервалов (intervals);

булевский тип (Booleans);

типы коллекций (collection types);

анонимные строчные типы (anonymous row types);

типы, определяемые пользователем (user-defined types);

ссылочные типы (reference types).

 

В столбцах таблиц, определенных на любых типах данных, наряду со значениями этих типов, допускается  сохранение неопределенного значения, которое обозначается ключевым словом NULL.

 

 

 

 

 

                              

 

 

1.2 MS SQL и структура СУБД, запросы.

Microsoft SQL Server – это законченное решение для управления и анализа данных, позволяющее оперативно развертывать масштабируемые Web-приложения  нового поколения. SQL Server – ключевой компонент поддержки электронной коммерции, интерактивных деловых приложений и хранилищ данных, обеспечивающий масштабируемость, необходимую для поддержки растущих, динамических сред. В SQL Server предусмотрена широчайшая поддержка XML (eXtensible Markup Language) и других форматов, используемых в Интернете, функций производительности и доступности, гарантирующих своевременное решение поставленных задач, а также развитой функциональности управления и настройки, позволяющей авторизовать выполнение рутинных задач и снизить совокупную стоимость владения.

MS SQL Server – это реляционная  СУБД, которая использует язык Transact-SQL для пересылки сообщений между компьютером клиента и компьютером клиента и компьютером, на котором работает SQL Server. Реляционная СУБД состоит и з механизма баз данных, собственно баз данных и приложений, необходимых для управления данными и компонентами реляционной СУБД. Реляционная СУБД организует данные в виде связанных строк и столбцов, составляющих базу данных. Реляционная СУБД отвечает за поддержку структуры базы данных и решает следующие задачи:

• Поддерживает связи между данными в базе;
• Гарантирует корректное хранение данных и выполнение правил, регламентирующих связи между ними;
• Восстанавливает данные после аварии системы, переводя их в согласованное состояние, зафиксированное до сбоя.

База данных (БД) SQL Server представляет собой реляционную базу данных,

совместимую c SQL (Structured Query Language) с интегрированной поддержкой XML для Интернет-приложений.

 

1.2.1 Базы данных

База данных напоминает файл данных – это также место хранения информации. Подобно большинству  типов файлов данных, база данных не представляет информацию непосредственно  пользователю – пользователь запускает  приложение, которое обращается к  данным базы и представляет их в  понятном для него формате.

Системы на основе баз данных мощнее, чем просто файлы, поскольку  данные в них лучше структурированы. В эффективно организованной базе данных отсутствуют дублирующиеся данные, которые пользователю или приложению приходится обновлять одновременно. Связанные данные сгруппированы  в единую структуру – запись, причем между этими структурами (записями) можно определять связи.

При использовании файлов данных приложение необходимо запрограммировать  для работы с конкретной структурой  каждого файла данных, а база данных содержит каталог, с помощью которого приложения определяют способ организации  данных. Кроме того, информацию из различных  баз данных, поскольку данные не связаны с каким-либо определенным форматом.

 

1.2.2 Реляционные  базы данных

 

Несмотря на наличие разных способов организации информации в  виде баз данных, реляционные СУБД считаются одними из наиболее эффективных. В реляционной СУБД для эффективной организации данных используется математическая теория множеств. В реляционной базе данных информация организована в виде таблиц.

Таблица описывает некоторый  класс объектов, важных для организации. Например, в базе данных какой-либо компании одна таблица может быть предназначена для сведений о  работниках, другая – для сведений о покупателях и еще одна –  для сведений о магазинах. Любая  таблица состоит из столбцов и  строк (в теории реляционных баз  данных это атрибуты и кортежы). Каждый столбец определяет атрибут  класса объектов, представленных таблицей. Например, в таблице для сведений о работниках могут быть столбцы, определяющие такие  атрибуты, как имя, фамилия, идентификационный  номер, отдел, тарифный разряд и название должности работника. А каждая строка описывает отдельный экземпляр  объекта, представленного таблицей.

 

1.2.3 Создание базы  данных в среде MS SQL Server

Процесс создания базы данных в системе SQL-сервера состоит из двух этапов: сначала организуется сама база данных, а затем принадлежащий ей журнал транзакций. Информация размещается в соответствующих файлах, имеющих расширения *.mdf (для базы данных) и *.ldf. (для журнала транзакций). В файле базы данных записываются сведения об основных объектах (таблицах, индексах, просмотрах и т.д.), а в файле журнала транзакций – о процессе работы с транзакциями (контроль целостности данных, состояния базы данных до и после выполнения транзакций).Создание базы данных в системе SQL-сервер осуществляется командой CREATE DATABASE. Следует отметить, что процедура создания базы данных в SQL-сервере требует наличия прав администратора сервера.

<определение_базы_данных> ::=

   CREATE DATABASE имя_базы_данных

   [ON [PRIMARY]

   [ <определение_файла>  [,...n] ]

   [,<определение_группы> [,...n] ] ]

   [ LOG ON {<определение_файла>[,...n] } ]

   [ FOR LOAD | FOR ATTACH ]

Рассмотрим основные параметры  представленного оператора. При  выборе имени базы данных следует руководствоваться общими правилами именования объектов. Если имя базы данных содержит пробелы или любые другие недопустимые символы, оно заключается в ограничители (двойные кавычки или квадратные скобки). Имя базы данных должно быть уникальным в пределах сервера и не может превышать 128 символов. При создании и изменении базы данных можно указать имя файла, который будет для нее создан, изменить имя, путь и исходный размер этого файла. Если в процессе использования базы данных планируется ее размещение на нескольких дисках, то можно создать так называемые вторичные файлы базы данных с расширением *.ndf. В этом случае основная информация о базе данных располагается в первичном (PRIMARY) файле, а при нехватке для него свободного места добавляемая информация будет размещаться во вторичном файле. Подход, используемый в SQL-сервере, позволяет распределять содержимое базы данных по нескольким дисковым томам. Параметр ON определяет список файлов на диске для размещения информации, хранящейся в базе данных.