Содержание Введение Лекция Базы данных и файловые системы Файловые системы 1 Структуры файлов

Базы данных

Содержание

1. 
   Введение
   
   • 
     Лекция 1. Базы данных и файловые системы
     
     • 
       1.1. Файловые системы
       
       • 
         1.1.1. Структуры файлов
         
       • 
         1.1.2. Именование файлов
         
       • 
         1.1.3. Защита файлов
         
       • 
         1.1.4. Режим многопользовательского доступа
         
     • 
       1.2. Области применения файлов
       
     • 
       1.3. Потребности информационных систем
       
   • 
     Лекция 2. Функции СУБД. Типовая организация СУБД. Примеры
     
     • 
       2.1. Основные функции СУБД
       
       • 
         2.1.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти
         
       • 
         2.1.2. Управление буферами оперативной памяти
         
       • 
         2.1.3. Управление транзакциями
         
       • 
         2.1.4. Журнализация
         
       • 
         2.1.5. Поддержка языков БД
         
     • 
       2.2. Типовая организация современной СУБД
       
     • 
       2.3. Пример: System R
       
   • 
     Лекция 3. Ранние подходы к организации БД. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД. Примеры. Сильные места и недостатки ранних систем
     
     • 
       3.1. Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках
       
       • 
         3.1.1. Структуры данных
         
       • 
         3.1.2. Манипулирование данными
         
       • 
         3.1.3. Ограничения целостности
         
     • 
       3.2. Иерархические системы
       
       • 
         3.2.1. Иерархические структуры данных
         
       • 
         3.2.2. Манипулирование данными
         
       • 
         3.2.3. Ограничения целостности
         
     • 
       3.3. Сетевые системы
       
       • 
         3.3.1. Сетевые структуры данных
         
       • 
         3.3.2. Манипулирование данными
         
       • 
         3.3.3. Ограничения целостности
         
     • 
       3.4. Достоинства и недостатки
       
2. 
   Теоретические основы
   
   • 
     Лекция 4. Общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные концепции и термины
     
     • 
       4.1. Базовые понятия реляционных баз данных
       
       • 
         4.1.1. Тип данных
         
       • 
         4.1.2. Домен
         
       • 
         4.1.3. Схема отношения, схема базы данных
         
       • 
         4.1.4. Кортеж, отношение
         
     • 
       4.2. Фундаментальные свойства отношений
       
       • 
         4.2.1. Отсутствие кортежей-дубликатов
         
       • 
         4.2.2. Отсутствие упорядоченности кортежей
         
       • 
         4.2.3. Отсутствие упорядоченности атрибутов
         
       • 
         4.2.4. Атомарность значений атрибутов
         
     • 
       4.3. Реляционная модель данных
       
       • 
         4.3.1. Общая характеристика
         
       • 
         4.3.2. Целостность сущности и ссылок
         
   • 
     Лекция 5. Базисные средства манипулирования реляционными данными
     
     • 
       5.1. Реляционная алгебра
       
       • 
         5.1.1. Общая интерпретация реляционных операций
         
       • 
         5.1.2. Замкнутость реляционной алгебры и операция переименования
         
       • 
         5.1.3. Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры
         
       • 
         5.1.4. Специальные реляционные операции
         
     • 
       5.2. Реляционное исчисление
       
       • 
         5.2.1. Кортежные переменные и правильно построенные формулы
         
       • 
         5.2.2. Целевые списки и выражения реляционного исчисления
         
       • 
         5.2.3. Реляционное исчисление доменов
         
   • 
     Лекция 6. Проектирование реляционных БД
     
     • 
       6.1. Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации
       
       • 
         6.1.1. Вторая нормальная форма
         
       • 
         6.1.2. Третья нормальная форма
         
       • 
         6.1.3. Нормальная форма Бойса-Кодда
         
       • 
         6.1.4. Четвертая нормальная форма
         
       • 
         6.1.5. Пятая нормальная форма
         
     • 
       6.2. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы
       
       • 
         6.2.1. Семантические модели данных
         
       • 
         6.2.2. Основные понятия модели Entity-Relationship (Сущность-Связи)
         
       • 
         6.2.3. Нормальные формы ER-схем
         
       • 
         6.2.4. Более сложные элементы ER-модели
         
       • 
         6.2.5. Получение реляционной схемы из ER-схемы
         
3. 
   Две классические экспериментальные системы
   
   • 
     Лекция 7. System R: общая организация системы, основы языка SQL
     
     • 
       7.1. Используемая терминология
       
     • 
       7.2. Основные цели System R и их связь с архитектурой системы
       
     • 
       7.3. Организация внешней памяти в базах данных System R
       
     • 
       7.4. Интерфейс RSS
       
     • 
       7.5. Синхронизация в System R
       
     • 
       7.6. Журнализация и восстановление в System R
       
   • 
     Лекция 8. Ingres: общая организация системы, основы языка Quel
     
     • 
       8.1. История СУБД Ingres
       
     • 
       8.2. Ingres как UNIX-ориентированная СУБД. Динамическая структура системы: набор процессов
       
     • 
       8.3. Структуры данных, методы доступа, интерфейсы доступа к данным
       
     • 
       8.4. Общая характеристика языка QUEL. Язык программирования EQUEL
       
     • 
       8.5. Общий подход к организации представлений, ограничениям целостности и контролю доступа
       
4. 
   Внутренняя организация реляционных СУБД
   
   • 
     Лекция 9. Cтруктуры внешней памяти, методы организации индексов
     
     • 
       9.1. Хранение отношений
       
     • 
       9.2. Индексы
       
       • 
         9.2.1. B-деревья
         
       • 
         9.2.2. Хэширование
         
     • 
       9.3. Журнальная информация
       
     • 
       9.4. Служебная информация
       
   • 
     Лекция 10. Управление транзакциями, сериализация транзакций
     
     • 
       10.1. Транзакции и целостность баз данных
       
     • 
       10.2. Изолированность пользователей
       
     • 
       10.3. Сериализация транзакций
       
   • 
     Лекция 11. Методы сериализации транзакций
     
     • 
       11.1. Синхронизационные захваты
       
       • 
         11.1.1. Гранулированные синхронизационные захваты
         
       • 
         11.1.2. Предикатные синхронизационные захваты
         
       • 
         11.1.3. Тупики, распознавание и разрушение
         
     • 
       11.2. Метод временных меток
       
   • 
     Лекция 12. Журнализация изменений БД
     
     • 
       12.1. Журнализация и буферизация
       
     • 
       12.2. Индивидуальный откат транзакции
       
     • 
       12.3. Восстановление после мягкого сбоя
       
     • 
       12.4. Физическая согласованность базы данных
       
     • 
       12.5. Восстановление после жесткого сбоя
       
5. 
   Язык реляционных баз данных SQL
   
   • 
     Лекция 13. Язык SQL. Функции и основные возможности
     
     • 
       13.1. SEQUEL/SQL СУБД System R
       
       • 
         13.1.1. Запросы и операторы манипулирования данными
         
       • 
         13.1.2. Операторы определения и манипулирования схемой БД
         
       • 
         13.1.3. Определения ограничений целостности и триггеров
         
       • 
         13.1.4. Представления базы данных
         
       • 
         13.1.5. Определение управляющих структур
         
       • 
         13.1.6. Авторизация доступа к отношениям и их полям
         
       • 
         13.1.7. Точки сохранения и откаты транзакции
         
       • 
         13.1.8. Встроенный SQL
         
       • 
         13.1.9. Динамический SQL
         
     • 
       13.2. Язык SQL в коммерческих реализациях
       
     • 
       13.3. Стандартизация SQL
       
   • 
     Лекция 14. Стандартный язык баз данных SQL
     
     • 
       14.1. Типы данных
       
     • 
       14.2. Средства определения схемы
       
       • 
         14.2.1. Оператор определения схемы
         
       • 
         14.2.2. Определение таблицы
         
       • 
         14.2.3. Определение столбца
         
       • 
         14.2.4. Определение ограничений целостности таблицы
         
       • 
         14.2.5. Определение представлений
         
       • 
         14.2.6. Определение привилегий
         
   • 
     Лекция 15. Язык SQL. Средства манипулирования данными
     
     • 
       15.1. Структура запросов
       
       • 
         15.1.1. Спецификация курсора
         
       • 
         15.1.2. Оператор выборки
         
       • 
         15.1.3. Подзапрос
         
     • 
       15.2. Табличное выражение
       
       • 
         15.2.1. Раздел FROM
         
       • 
         15.2.2. Раздел WHERE
         
       • 
         15.2.3. Раздел GROUP BY
         
       • 
         15.2.4. Раздел HAVING
         
     • 
       15.3. Агрегатные функции и результаты запросов
       
       • 
         15.3.1. Семантика агрегатных функций
         
       • 
         15.3.2. Результаты запросов
         
   • 
     Лекция 16. Использование SQL при прикладном программировании
     
     • 
       16.1. Язык модулей или встроенный SQL?
       
     • 
       16.2. Язык модулей
       
       • 
         16.2.1. Определение процедуры
         
     • 
       16.3. Встроенный SQL
       
     • 
       16.4. Набор операторов манипулирования данными
       
       • 
         16.4.1. Операторы, связанные с курсором
         
       • 
         16.4.2. Одиночные операторы манипулирования данными
         
     • 
       16.5. Динамический SQL в Oracle V.6
       
       • 
         16.5.1. Оператор подготовки
         
       • 
         16.5.2. Оператор получения описания подготовленного оператора
         
       • 
         16.5.3. Оператор выполнения подготовленного оператора
         
       • 
         16.5.4. Работа с динамическими операторами SQL через курсоры
         
   • 
     Лекция 17. Некоторые черты SQL/92 и SQL-3
     
     • 
       17.1. Оператор выделения памяти под дескриптор
       
     • 
       17.2. Оператор освобождения памяти из-под дескриптора
       
     • 
       17.3. Оператор получения информации из области дескриптора SQL
       
     • 
       17.4. Оператор установки дескриптора
       
     • 
       17.5. Оператор подготовки
       
     • 
       17.6. Оператор отказа от подготовленного оператора
       
     • 
       17.7. Оператор запроса описания подготовленного оператора
       
     • 
       17.8. Оператор выполнения подготовленного оператора
       
     • 
       17.9. Оператор подготовки с немедленным выполнением
       
     • 
       17.10. Оператор объявления курсора над динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.11. Оператор определения курсора над динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.12. Оператор открытия курсора, связанного с динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.13. Оператор чтения строки по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.14. Оператор закрытия курсора, связанного с динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.15. Оператор позиционного удаления по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.16. Оператор позиционной модификации по курсору, связанному с динамически подготовленным оператором выборки
       
     • 
       17.17. Подготавливаемый оператор позиционного удаления
       
     • 
       17.18. Подготавливаемый оператор позиционной модификации
       
     • 
       17.19. Сводка новых возможностей SQL-3
       
       • 
         17.19.1. Типы данных
         
       • 
         17.19.2. Некоторые другие свойства SQL-3
         
6. 
   Компиляторы языка SQL
   
   • 
     Лекция 18. Компиляторы SQL. Проблемы оптимизации
     
     • 
       18.1. Общая схема обработки запроса
       
     • 
       18.2. Синтаксическая оптимизация запросов
       
       • 
         18.2.1. Простые логические преобразования запросов
         
       • 
         18.2.2 Преобразования запросов с изменением порядка реляционных операций
         
       • 
         18.2.3 Приведение запросов со вложенными подзапросами к запросам с соединениями
         
     • 
       18.3. Семантическая оптимизация запросов
       
       • 
         18.3.1. Преобразования запросов на основе семантической информации
         
       • 
         18.3.2. Использование семантической информации при оптимизации запросов
         
     • 
       18.4. Выбор и оценка альтернативных планов выполнения запросов
       
       • 
         18.4.1. Генерация планов
         
       • 
         18.4.2. Оценка стоимости плана запроса
         
       • 
         18.4.3. Более точные оценки
         
7. 
   СУБД в архитектуре "клиент-сервер"
   
   • 
     Лекция 19. Архитектура "клиент-сервер"
     
     • 
       19.1. Открытые системы
       
     • 
       19.2. Клиенты и серверы локальных сетей
       
     • 
       19.3. Системная архитектура "клиент-сервер"
       
     • 
       19.4. Серверы баз данных
       
       • 
         19.4.1. Принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями
         
       • 
         19.4.2. Преимущества протоколов удаленного вызова процедур
         
       • 
         19.4.3. Типичное разделение функций между клиентами и серверами
         
       • 
         19.4.4. Требования к аппаратным возможностям и базовому программному обеспечению клиентов и серверов
         
8. 
   Распределенные базы данных
   
   • 
     Лекция 20. Распределенные БД
     
     • 
       20.1. Разновидности распределенных систем
       
     • 
       20.2. Распределенная система управления базами данных System R*
       
       • 
         20.2.1. Именование объектов и организация распределенного каталога
         
       • 
         20.2.2. Распределенная компиляция запросов
         
       • 
         20.2.3. Управление транзакциями и синхронизация
         
     • 
       20.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных
       
9. 
   Современные направления исследований и разработок
   
   • 
     Лекция 21. Системы управления базами данных следующего поколения
     
     • 
       21.1. Ориентация на расширенную реляционную модель
       
     • 
       21.2. Абстрактные типы данных
       
     • 
       21.3. Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения
       
     • 
       21.4. Оптимизация запросов, управляемая правилами
       
     • 
       21.5. Поддержка исторической информации и темпоральных запросов
       
   • 
     Лекция 22. Объектно-ориентированные СУБД
     
     • 
       22.1. Связь объектно-ориентированных СУБД с общими понятиями объектно-ориентированного подхода
       
     • 
       22.2. Объектно-ориентированные модели данных
       
     • 
       22.3. Языки программирования объектно-ориентированных баз данных
       
       • 
         22.3.1. Потеря соответствия между языками программирования и языками запросов в реляционных СУБД
         
       • 
         22.3.2. Языки программирования ООБД как объектно-ориентированные языки с поддержкой стабильных (persistent) объектов
         
       • 
         22.3.3. Примеры языков программирования ООБД
         
     • 
       22.4. Языки запросов объектно-ориентированных баз данных
       
       • 
         22.4.1. Явная навигация как следствие преодоления потери соответствия
         
       • 
         22.4.2. Ненавигационные языки запросов
         
       • 
         22.4.3. Проблемы оптимизации запросов
         
     • 
       22.5. Примеры объектно-ориентированных СУБД
       
       • 
         22.5.1. Проект ORION
         
       • 
         22.5.2. Проект O2
         
   • 
     Лекция 23. Системы баз данных, основанные на правилах
     
     • 
       23.1. Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных
       
     • 
       23.2. Активные базы данных
       
     • 
       23.3. Дедуктивные базы данных