5_Eloadas

Még több ilyen

Az adatbázis fizikai szerkezete, az adatszótár, és az adatbáziskezelő rendszer monitorozása 4

Szerző: Richárd Kele

5.EA_Gondolatterkep

Szerző: Zoltán Szabó

Az adatbázis fizikai szerkezete, az adatszótár, és az adatbáziskezelő rendszer monitorozása 2

Szerző: Richárd Kele

DML utasítások és tranzakciókezelés

Szerző: Zsófia Szombati

Adatbázis

Fogalmi (logikai) adatbázis

Logikai adatbázis:

• Általában valós világ adatait tároljuk benne

• Az adatok kis részhalmazát tarjuk tárolásra "alkalmasnak"

• Később az adatokből információt kívánunk kinyerni

• A tárolandó adatok kiválasztása klasszikus elemzési és modellezési feladat (adatmodellező végzi)

Forrás:

5. diasor

Adatmodell típusok

Adatmodell: Logikai struktúra és azon értelmezett kényszerek és műveletek összessége.

Adatbázismodell típusokról bővebben az első előadáson beszéltünk.

• Hierachikus
• Hálós
• Relációs
• Objektumorientált
• Objektumrelációs
• Deduktív
• Kulcs-érték
• stb.

Forrás :

http://www.agt.bme.hu/szakm/adatb/db1.htm#p1.4.1

,https://hu.wikipedia.org/wiki/Objektumorient%C3%A1lt_adatmodell

1.diasor

Stb.

Kulcs-érték

Deduktív objektumorientált

Deduktív

A deduktív adatbázis, olyan adatbázis amely igaz tényekből és következtetési szabályokból áll. Az adatbázis végzi el a következtetéseket, így tud válaszolni konkrét lekérdezésekre. A rendszer a predikátum kalkuluson alapszik.

Forrás: https://mialmanach.mit.bme.hu/fogalomtar/deduktiv_adatbazis

Objektumorientált

Objektumorientált: Olyan adatbázis, amely intelligens elemekből épül fel. Az intelligencia itt azt jelenti, hogy az egyes adatbáziselemek (objektumok) „tudják”, hogy kik ők, mire használhatók, s miként kapcsolódnak a többi adatbáziselemhez. Az objektumorientált adatbázisok az objektumorientált programozási nyelvek térhódításával terjedtek el. Hatékonyságukban jelenleg még alulmaradnak a relációs adatbázisokkal szemben.

Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Objektumorient%C3%A1lt_adatmodell

Relációs

A relációs adatmodell egy olyan adatmodell, amelynek legfontosabb eleme a matematikai reláció fogalma. Mint minden adatmodell, ez is egyrészt definiálja azokat a jellemző adatszerkezeteket, amelyeken dolgozik, illetve azokat a műveleteket, amelyek rajta értelmezettek.

Szemléltető példa: itt

Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A1ci%C3%B3s_adatmodell

Adatmodellezés

Adatmodellek, modellezés

• A tárolandó adatok kiválasztásakor klasszikus modellezési szempontok érvényesülnek

• A vizsgálat szempontjából fontosnak tartott „jellemzőket” tároljuk, a többit elhanyagoljuk

• Jellemző alatt egyaránt értünk „tulajdonságokat” és „kapcsolatokat”

• Az adatbázis a „világ egy darabjának” egy leegyszerű- sített képét képes visszaadni (lásd „Gajdos Sándor: Adatbázisok
• )
• Manapság leginkább az Egyed-Kapcsolat (Entity-Relationship, E-R) modellt alkalmazzuk erre a célra

Hogy is néz ki egy E-R modell?

E-R (magyarul E-K) modellről bővebben: itt

Források:

http://people.inf.elte.hu/kiss/08abe1/08ab1e02.pdf

https://www.db.bme.hu/sites/default/files/adatbazisok-1-3-het-2013.pdf

5. diasor

Relációs séma tervezés

Hogyan tervezzük relációs sémákat?

• Többször tárolt adatok feleslegesek lehetnek. (De nem mindig azok – pl. adattárház)
• Ha egy relációban valamely attribútum értékét a relációban található más attribútom(ok) értékéből ki lehet következtetni, akkor a relációt redundánsnak nevezzük
• A redundáns adatok tárolásakor egy sor kellemetlen jelenség állhat elő.
• Ezeket anomáliáknak nevezzük

Forrás:

5. diasor

Normálformák

Mik és miért kellenek a normálformák

• Ahhoz, hogy az előzőleg ismertetett anomáliákat elkerülhessük, a relációink sémái meghatározott feltételeket kell hogy teljesítsenek
• Ezeket normálformáknak nevezzük
• Létezik elég sok normálforma: ezek közül a legfontosabbak az 1NF, 2NF, 3NF, BCNF (BoyceCodd normálforma)
• Az ennél magasabb rendűek egy piciny túlzással csupán az elméleti szakértőket érdeklik.

Részeltesebb leírás a témában:https://en.wikipedia.org/wiki/Database_normalization

Forrás:

5. diasor

3NF

Harmadik normálforma (3NF)

• Egy 1NF relációs séma 3NF alakú, ha egyetlen másodlagos attribútuma sem függ tranzitívan egyetlen kulcstól sem

• Ami nem 3NF alakú, abban rejtett függőségek vannak, és ezeket meg kell bontani több sémára

Szemléltető kép: itt

Bővebben: Wikipedia

Forrás:

5.diasor

https://en.wikipedia.org/wiki/Third_normal_form

2NF

Második normálforma (2NF)

• Elsődleges attribútum az, amely valamelyik kulcs része.

• Másodlagos attribútum az, amely nem elsődleges, tehát olyan attribútum, amely nem része egyik kulcsnak sem.

• Egy 1NF relációs séma 2NF alakú, ha egyik másodlagos attribútuma sem függ a kulcs egy részhalmazától, hanem kizárólag a teljes kulcstól függ

Szemléltető kép: itt

Bővebben: Wikipedia

Forrás:

5.diasor

https://en.wikipedia.org/wiki/Second_normal_form

1NF

Első normálforma (1NF) 

• Egy relációs séma 1NF alakú (1NF normalizált) ha benne csak atomi attribútum-értékek szerepelnek

• Köznyelven mondva: a tábla sorai és oszlopai „metszetében” lévő „mezők” csak 1 értéket tárolnak.

• Érdekesség, hogy az Oracle adatbáziskezelő rendszer az objektumorientáltság kedvéért megengedi ennek az alapszabálynak a megszegését is akár

Szemléltető kép: itt

Bővebben: Wikipedia

Forrás:

5.diasor

https://en.wikipedia.org/wiki/First_normal_form

Séma tervezésnél fennálló anomáliák

• A redundáns adatok tárolásakor egy sor kellemetlen jelenség állhat elő.
• Ezeket anomáliáknak nevezzük, van módosítási, törlési és beszúrási anomália

Forrás:

5. diasor,

http://databasemanagement.wikia.com/wiki/Category:Data_Anomalies

Beszúrási

Beszúrási anomália

Megérteshez szükséges kép: itt

• Nem tudunk egy új adatot nyilvántartásba venni, ha nem ismert egy másik adat.
• Pl. tegyük fel, hogy a „num_of_employees” attribútum nem lehet NULL érték az előző dián. Ekkor egy új részleget nem tudunk nyilvántartásba venni, ha még nem tudjuk a részlegben dolgozók számát.
• Ennél a példánál kellemetlenebb esetek is előfordulnak a nem megfelelő adatmodell választása esetén.

Forrás:

5. diasor

Törlési

Törlési anomália

• Ha csak egy attribútum értékét szeretnénk törölni, akkor előfordulhat, hogy ez nem lehetséges (pl. mivel része valamely kulcsnak)
• Ilyenkor az egész sort törölhetjük, de akkor meg más információt (adatot) is elveszíthetünk.

Példa: https://image.slidesharecdn.com/

Forrás:

https://image.slidesharecdn.com/presentationanomaliesindatabase-130515230219-phpapp02/95/anomalies-in-database-10-638.jpg?cb=1368658979

5. diasor

Módosítási

Módosítási anomália

Szemléltető kép, a megértéshez: itt

•  A képen a DIVISIONS tábla második sorában (VELEBIT) a COUNTRY oszlop értékét megváltoztatjuk: HUNGARY helyett CROATIA lesz.

• Ezután a második és negyedik sor egymásnak ellentmondanak

Forrás:

5. diasor

Az egyed-kapcsolat (E-R) modell

E-R modell

Egy grafikus leíró eszköz, mely diagram segítségével adja meg az adatbázis szerkezetét (struktúráját).

Hogy is néz ki egy E-R modell?

E-R modell - Relációs adatmodell

Források:

http://people.inf.elte.hu/kiss/08abe1/08ab1e02.pdf

http://tanulnijo.uw.hu/adatbazis/ab_negyedik.html

Egyed

Egyed - más néven entitás (entity):



• A valós világban létező, logikai vagy fizikai szempontból saját léttel rendelkező dolog, amelyről adatokat tárolunk

• Ezeknek van tulajdonsága (attribútuma = attribute), ez jellemzi (azonosítja, leírja, minősíti, osztályozza vagy állapotát fejezi ki) az entitásokat. Ez vagy ezek segítségével tudjuk megkülönböztetni az entitásokat egymástól.

• Az elemző/tervező választja ki mind az egyedeket, mind az egyedek tulajdonságait

•  Ideális esetben ez később (tehát már az implementálás után) ritkán változik

Példák: Egyed és egyedek halmaza lehet pl:

diák: STUDENTS

szak: COURSES

....

Két egyed kapcsolata

Szupertípus

Supertípus (Supertype):

Egy olyan entitás típus, amely szülő-gyerek (parent to child) kapcsolatban egy vagy több altípusú entitással és tartalmazza azokat az attribútumokat amelyeket az ő altípusú entitásai tartalmaznak.

Szemléltető ábra:

5. előadás 17 dia,

Kép1

Kép2

Kép3

Források:

https://learndatamodeling.com/blog/supertype-and-subtype/

http://www.siue.edu/~dbock/cmis450/4-1.gif

http://sqlmag.com/site-files/sqlmag.com/files/archive/sqlmag.com/content/content/93241/figure_ 03.gif

http://farm1.static.flickr.com/132/377124497_9be8a4b093.jpg?

v=0

Altípus

Altípus (Subtype):

Olyan entitások amelynek attribútumai szerepelnek szupertípusuk attribútumai közt, de egymástől különböző attribútumokkal rendelkeznek.

Forrás: https://learndatamodeling.com/blog/supertype-and-subtype/

Distinct

Két entitás distinct (magyar kifejezést nem találtam rá), ha nincs közös attribútumuk.

Forrás: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc505839.aspx

Attribútum

Attribútum: Az egyedek tulajdonságai vagy jellemzői, amelyekkel

• azonosítjuk,
• leírjuk,
• minősítjük,
• osztályozzuk,
• állapotát fejezzük ki az egyednek.

Sokszor nehét előrelátni, milyen jellemzőket érdemes választani. Idővel megváltozhat, hogy mire van szükség és mire nem. Például, nem gondolnánk, hogy a dolgozók vércsoportját tárolni kell az adatbázisban, de ha jön egy szabalyozás erre, akkor ezt be kell építeni a rendszerbe.

Szerencsére új attribútumot könnyebb bevezetni, ellenben új entitást költséges lehet.

Egyből az első kép:ezen az oldalon

, egy jó példa az attribútum-egyed kapcsolatra.

Forrás:http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0046_fejezetek_az_adatbazisrendszerek_elmeletebol/ch03s03.html

5. diasor

Egyedi azonosító

Egyedi azonosító

Ugyanazon egyedtípus előfordulásainak megkülönböztetése egyedi azonosító(k) segítségével történik.

Attribútumok részhamaza.

Példák: Entitás: Autó, Egyedi azonosító: alvázszám, rendszám

Forrás:

5. diasor

Kapcsolat

Kapcsolat (relationship):

• entitások névvel ellátott viszonya, két egyed között létező logikai kapcsolat

• Fogalmi adatmodellek alapelemei a kapcsolatok

• Az egyedek ritkán léteznek elszigetelten. Tipikus az, hogy kapcsolatban állnak egymással. 
• Jellemző:

1. kapcsolat neve,
2. kapcsolat foka (nincs kapcsolat, 1:N [egy-sok], M:N[sok-sok], 1:1[egy-egy]),
3. kapcsolat típusa (lehet kötelező vagy opcionális)

• Példák:
• diákok egyetemeknél tanulnak. Itt a "tanulnak" a kapcsolat a diák és az egyetem az entitások.
• a barátság reláció egy ember és egy másik ember között
• tulajdonlás a kacspolat a tulaj és a tulajdonos között.
• Sofőr vezeti az autót, itt a vezeti a reláció

Forrás:

http://www.inf.elte.hu/mot/oktatas/Documents/adatbaziskezeles_alapfogalmak.pdf

3.3-as fejezet ( 9. oldal)

Adatmodellező

Adatmodellező más néven elemző/tervező, munkája egy építéészéhez hasonlítható.

• Megrendelnek tőle egy testreszabott informatikai rednszert és annak megtervezését
• Hosszú, gyakran több hónapos tervezői munka
• Néha többen, csapatban végzik
• Nagy odafigyléssel kell dolgozniuk a rendszer tartossága érdekében

Az adatbázis-tervezés lépései:

1. a feldolgozandó információ elemzése,

2. az információk közti kapcsolatok meghatározása,

3. az eredmény ábrázolása (E/K diagram E-R diragram),

4. adatbázisterv készítése (transzformációs lépés),

5. adatbázisterv finomítása (összevonások),

6. megszorítások modellezése, függőségek meghatározása,

7. optimális adatbázisterv készítése (dekomponálás, normalizálás),

8. az adatbázisterv megvalósítása SQL-ben. (CREAT TABLE utasítások stb.)

Forrás:

http://people.inf.elte.hu/kiss/08abe1/08ab1e02.pdf

5. előadás diák

Hálós

A hálós adatmodell a hierarchikus adatmodell továbbfejlesztett változata, a bonyolultabb kapcsolatok ábrázolását már jobban lehetővé teszi. 1969-ben a CODASYL bizottság által létrehozott DBTG (Data Base Task Group) jelentése alapján hozták létre. Két évtizeden keresztül, a relációs adatbázis megjelenéséig szinte kizárólag ezt használták.

Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1l%C3%B3s_adatmodell

Hierachikus

A hierarchikus modell

volt a legelső az adatbáziskezelőkben és egyben a leginkább korlátozott. A hierarchikus modell az 1960-s évek végén alakult ki és az 1970.s évek végéig használták. Például az IBM IMS adatbáziskezelő rendszer alkalmazta ezt a modellt. A neve is utal rá, hogy az adatokat egy hierarchiában kell elrendezni. Ezt egy fa szerkezettel tehetjük szemléletessé.

Forrás: http://www.agt.bme.hu/szakm/adatb/db1.htm

Fizikai adatbázis

Fizikai adatbázis:

• A mai ületi gyakorlatban a relációs szerkezetű a legeltejettebb (lásd. 1 ea. diák)

• leginkább a számítógép lemezein elhelyezett fájlok

• Egy komplex szoftver – az adatbáziskezelő rendszer működése révén férnek hozzá a felhasználók az adatbázisban tárolt adatokhoz

DBA

A rendszergazda (database administrator). Létrehozza és működteti az adatbázist. Leginkább egy mérnök.

Röviden mik tartoznak a feladataik közé?

• Létrehozza a fizikai adatbázist
• Biztosítja annak elérhetőségét, működését,
• Felhasználókat és jogosultságokat kezeli,
• Menti és szükség esetén helyreállítja az adatbázist,
• Hangolja a rendszer működését,
• Együttműködik az oprendszer, a hálózat és a diszkrendszer rendszergazdáival

Ezen a linken bővebben: http://docs.oracle.com/cd/B10501_01/server.920/a96521/dba.htm

Keresett szakma manapság is:

https://www.jobinfo.hu/kereses/oracle+dba/

Forrás: 1. előadás diák