1 / 36

GIS pagrindai (I V ) duomen ų bazės

GIS pagrindai (I V ) duomen ų bazės. Albertas Šermokas albertas.sermokas@m i f.vu.lt. DB ir DBVS. Duomen ų bazė - apibrėžimas, DB – pagrindinės sąvokos, DB – sąryšiai, Duomenų bazių valdymo sistema – DBVS, DBVS – funkcijos, DBVS – SQL kalbos operacijos. Esybė, savybė, ryšys.

zoie
Download Presentation

GIS pagrindai (I V ) duomen ų bazės

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GIS pagrindai (IV)duomenų bazės Albertas Šermokas albertas.sermokas@mif.vu.lt

  2. DB ir DBVS • Duomenų bazė - apibrėžimas, • DB – pagrindinės sąvokos, • DB – sąryšiai, • Duomenų bazių valdymo sistema – DBVS, • DBVS – funkcijos, • DBVS – SQL kalbos operacijos

  3. Esybė, savybė, ryšys • Esybė – tai savarankiškas, atskiriamas nuo kitų objektas, apie kurį norime turėti informaciją • esybė yra ne konkretus objektas, bet objekto sąvoka, abstrakcija, pavyzdžiui, ežeras, kuriam nurodytas savybių (atributų) rinkinys, o konkretus ežeras pvz. Balsio, yra tos esybės egzempliorius, t.y., objektas su konkrečiomis visų jo atributų reikšmėmis • savybė - priklausoma sąvoka, išreiškianti kokio nors objekto ypatybę (atributas – tai apibrėžta esybės savybė) • ryšys – sąsaja tarp esybių ar jų savybių (ryšys – tai turinti pavadinimą asociacija tarp dviejų esybių)

  4. Duomenų bazė - apibrėžimas • Duomenų bazė (DB) – tai informacijos (duomenų) apie esybes rinkinių ir sąryšių visuma: • Duomenų bazė (DB) – tai rinkinys tarpusavyje susijusių duomenų, kuriems apdoroti naudojamos programos

  5. Duomenų bazių valdymo sistema • Duomenų bazių valdymo sistema (DBVS) – tai programinė įranga DB valdyti ir aukšto lygio kalbos (naudotojas nurodo ką daryti, o ne kaip daryti) interpretatorius, kurie sudaro kompiuterizuotą įrašų saugojimo sistemą. • DBVS pateikia priemones, kurios užtikrina vartotojo sąsaja su DB, pvz SQL kalbą.

  6. Duomenų bazių modelis • DBVS suteikia vartotojui galimybę naudoti logines sąvokas DB aprašyti ir naudoti. Toks sąvokų rinkinys ir jų naudojimo taisyklės sudaro DB modelį. • DB, kurios apibrėžiamos naudojant reliacinį modelį (RM) vadinamos reliacinėmis duomenų bazėmis (RDB) • RDB valdančios duomenų bazių valdymo sistemos vadinamos reliacinėmis duomenų bazių valdymo sistemomis (RDBVS)

  7. RM pagrindiniai principai • Duomenys organizuojami lentelėmis ir niekaip kitaip,tad DB čia suprantama kaip lentelių (susijusių) rinkinys. • Pateikiamos priemonės (operatoriai), leidžiančios iš esamų lentelių gauti naujas.

  8. Pagrindinės RM sąvokos • Lentelė (table) – eilučių ir stulpelių rinkinys (turintis pavadinimą) • Eilutė (row) – esybės konkretaus objekto savybių rinkinys • Stulpelis (column) – esybės savybė, apibrėžiama pavadinimu, duomenų tipais ir jų apimtimi • Eilutės ir stulpelio sankirta – konkretaus objekto konkrečios savybės reikšmė.

  9. Stulpelio duomenų tipai • Skaitiniai • Simboliniai (tekstiniai) duomenys • Datos ir laiko • Dvejetainiai duomenys

  10. Skaitiniai • SMALLINT (short integer) – sveikieji skaičiai nusakomi 2 baitais (-32768; 32767) • INTEGER (long integer) – sveikieji skaičiai nusakomi 4 baitais (-2147483648; 2147483647) • REAL – realūs skaičiai slankiuoju kableliu, nusakomi 4 baitais, pvz. 2.43E+5, -5E-6 • DOUBLE (float) – dvigubo tikslumo realūs skaičiai nusakomi 8 baitais

  11. Simboliniai duomenų tipai • CHAR (character, text) – simbolių eilutė iki 254 baitų • VARCHAR – kintama simbolių eilutė iki 4000 baitų • LONG VARCHAR – kintama simbolių eilutė iki 32700 baitų

  12. Datos ir laiko duomenų tipai • DATE – datos duomenys, pvz. “YYYYMMDD” (nusakoma 4 baitais) • TIME – laiko duomenys, pvz. “12:00:00” (nusakoma 3 baitais) • TIMESTAMP – datos ir laiko duomenys kartu

  13. Dvejetainis duomenų tipas • BLOB – dvejetainis duomenų rinkinys iki 2 GB, skirtas paveiksliukams, ir įvairaus tipo failams saugoti. • NULL – reikšmė skirta visiems duomenų tipams .

  14. Duomenų tipų nusakymas • Duomenų ilgis • Duomenų tikslumas • NULL – reikšmė visiems tipams, kai konkreti reikšmė nežinoma ar nepriskirta

  15. Lentelės raktai • Atributų (stulpelių) rinkinys vienareikšmiškai apibrėžiantis kiekvieną lentelės eilutę vadinamas raktu (viršrakčiu) • Vienas iš raktų vadinamas pirminiu raktu, t.y. stulpelis ar jų derinys toks, kad jokiu momentu negali atsirasti dviejų lentelės eilučių, kuriose būtų vienodos to stulpelio (ar derinio) reikšmės, t.y. tai unikalus objektų identifikatorius lentelėje • Išorinis raktas - stulpelis ar jų derinys toks, kuris turi atitikmenį kitoje lentelėje ir tas atitikmuo yra pirminis raktas.

  16. Sąryšiai • "vienas su vienu“ – vieną eilutę vienoje lentelėje atitinka viena eilutė kitoje lentelėje (retas) • “vienas su daug“ – vieną eilutę vienoje lentelėje atitinka daug eilučių kitoje lentelėje (naudojamas dažniausiai) • "daug su daug"– daug eilučių vienoje lentelėje atitinka daug eilučių kitoje lentelėje (dažniausiai suvedamas prie kelių santykių “vienas su daug”). Visi ryšiai nusakomi per pirminių ir išorinių raktų santykį

  17. DBVS funkcijos • Duomenų organizavimas. DBVS privalo užtikrinti priemones duomenų organizavimui, organizavimo pakeitimams, ir įvairių duomenų apribojimų ir taisyklių nusakymui bei užtikrinimui. • Manipuliavimas duomenimis. DBVS užtikrina visus būtinus veiksmus su duomenimis, kad juos būtų galima įrašyti, keisti, pašalinti, surasti. • Duomenų slaptumas. DBVS užtikrina priemones skirtas prieigai prie duomenų valdyti, kad kiekvienas vartotojas turėtų teise pasiekti tik jam skirtus duomenis ir atlikti tik jam leistus veiksmus.

  18. DBVS funkcijos • Duomenų pertekliaus minimizavimas. DBVS privalo minimizuoti duomenų perteklių, o esant galimybei jį eliminuoti. • Efektyvus bendras DB vartojimas. DB yra skiriama plačiam vartotojų ratui, todėl turi užtikrinti efektyvų bendrų DB vartojimą. • DB vientisumas. DB yra vadinama vientisa (integrali), jei ji tenkina tam tikrus apribojimus (sąlygas) duomenims ir išsaugo tuos apribojimus modifikuojant (keičiant, šalinant, terpiant) duomenis.

  19. DBVS funkcijos • DB neprieštaringumas. DB vadinama neprieštaringa, jei bet kuriuo laiko momentu, į visų vartotojų užklausas reaguojama vienodai. • Duomenų saugumas. DB duomenų apsauga, nuo tyčinio ar netyčinio duomenų sunaikinimo (pašalinimo), pakeitimo ar peržiūros. • Efektyvus užklausų vykdymas. DBVS keliamas uždavinys dideliuose duomenų masyvuose efektyviai atlikti ne tik planuotas užklausas (pagal iš anksto numatytus kriterijus), bet ir neplanuotas užklausas.

  20. Populiariausios RDBVS • Oracle. • IBM DB2. • Microsoft SQL Server. • SYBASE • MySQL • PosgreSQL

  21. SQL kalba • Skirta vartotojo sąsajai su duomenimis realizuoti. Naudojama reliacinėse sistemose. SQL – struktūrizuota užklausų kalba (Structured Query Language). Sukurta apie 1970 metus IBM tyrimų centre ir greit tapo Amerikos nacionaliniu (ANSI) ir tarptautiniu (ISO) standartu. • SQL – 92 (SQL2). International Standard Database Language SQL, 1992. • SQL – 99 (SQL3).

  22. SQL kalbos sakinių grupės • DDL - duomenų apibrėžimo sakiniai (Data Definition Language), skirti DB ir lentelių kūrimui • CREATE DATABASE, DROP DATABASE, CREATE TABLE, ALTER TABLE, … • DML – manipuliavimo duomenimis sakiniai (Data Manipulation Language), skirti duomenų suradimui, įrašymui, šalinimui • SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, … • DCL – duomenų valdymo sakiniai (Data Control Language), skirti vartotojų darbo su duomenimis valdymui • CONNECT, GRANT, REVOKE, …

  23. Pagrindiniai DML sakiniai • SELECT – duomenų išrinkimas pagal užduotas taisykles • INSERT – duomenų įrašymas pagal užduotas taisykles • UPDATE – duomenų pakeitimas pagal užduotas taisykles • DELETE – duomenų šalinimas pagal užduotas taisykles

  24. DB pavyzdys KELIONES asm_id mars_id pr_data pab_data KELIAUTOJAI asm_id vardas HIDRO_L FID GKODAS GRAKTAS VARDAS … MARSRUTAI mars_id mars_vard up_graktas

  25. SELECT (apibrėžimas) SELECT [DISTINCT] <stulpelių vardai> FROM <lentelių vardai> WHERE <paieškos sąlyga> [GROUP BY <stulpelių vardai> [ORDER BY <stulpelių vardai | išraiška – ASC/DESC>]

  26. Operacijos • >, <, >=, <=, =, <> - palyginimo • AND, OR, NOT – loginės operacijos • _ - praleisti simboliai tam tikroje pozicijoje • %, * - praleisti simboliai dalimi iki (arba po) ieškomos dalies • LIKE – palyginimas dalimi bet kurioje pozicijoje • () – nusako operacijų eiliškumą

  27. Loginės operacijos

  28. SELECT (išrinkimas su sąlyga) • SELECT * FROM hidro_l • SELECT * FROM hidro_l WHERE shape_len > 50000 • SELECT graktas, vardas, length FROM hidro_l • SELECT graktas, vardas, shape_len FROM hidro_l WHERE shape_len < 10000 • SELECT graktas, vardas, shape_len FROM hidro_l WHERE vardas = ‘NEMUNAS’

  29. SELECT (rūšiavimas, grupavimas) • SELECT * FROM hidro_l ORDER BY vardas • SELECT * FROM hidro_l WHERE shape_len > 50000 ORDER BY shape_len • SELECT graktas, vardas, SUM(shape_len) FROM hidro_l WHERE vardas = ‘NEMUNAS’ OR vardas = ‘NERIS’ GROUP BY vardas • SELECT graktas, COUNT(graktas), vardas, AVG(shape_len), SUM(shape_len)/1000 FROM hidro_lGROUP BY graktas

  30. Sudėtingesni SELECT sakiniai • SELECT * FROM marsrutai, hidro_l • SELECT marsrutai.marsr_id, hidro_l.graktas, hidro_l.vardas FROM marsrutai, hidro_l • SELECT marsrutai.marsr_id, hidro_l.graktas, hidro_l.vardas FROM marsrutai, hidro_l WHERE marsrutai.up_graktas = hidro_l.graktas • SELECT keliautojai.vardas, keliones.marsr_id, marsrutai.mars_vardas FROM keliautojai, keliones, marsrutai WHERE keliautojai.asm_id = keliones.asm_id AND keliones.marsr_id = marsrutai.marsr_id

  31. Sudėtingesni SELECT sakiniai • SELECT keliautojai.vardas, keliones.mars_vardas, keliones.pab_data - keliones.pr_data FROM keliautojai, keliones WHERE keliautojai.asm_id = keliones.asm_id AND keliones.pab_data <= “2007.08.31” • SELECT keliautojai.vardas, SUM(keliones.pab_data - keliones.pr_data) FROM keliautojai, keliones WHERE keliautojai.asm_id = keliones.asm_id GROUP BY keliones.asm_id • SELECT vardas FROM hidro_lWHERE (SELECT SUM(shape_len) FROM hidro_l GROUP BY graktas) > 50000

  32. Kiti SQL sakiniai (UPDATE) • UPDATE <lentelės vardas> SET <stulpelio vardas = reiškinys, [stulpelio vardas = reiškinys]> WHERE <paieškos sąlyga> • UPDATE plotai SET info = ‘up.’ WHERE gkodas = ‘hd1’ • UPDATE hidro_l SET ilgis = shape_len/1000

  33. Kiti SQL sakiniai (DELETE) • DELETE<lentelės vardas>WHERE<paieškos sąlyga> • DELETE plotai WHERE gkodas = NULL • DELETE hidro_l WHERE vardas = “NEMUNAS”

  34. Kiti SQL sakiniai (INSERT) • INSERTINTO <lentelės vardas> [<stulpelio vardas>, …] VALUES (<reikšmė>, …) • INSERT INTO plotai VALUES (1, ‘Polygon’, ‘hd3’, NULL, ‘Druskonis’, ‘ež.’, 1, NULL, NULL) • INSERT INTO plotai (gkodas, vardas, info, shape_area, shape_len) VALUES (‘hd3’, ‘Druskonis’, ‘ež.’, 6000, 3400)

  35. Indeksai • Indeksai – surūšiuota reikšmių ir nuorodų į reikšmes atitinkamose lentelės eilutėse aibė • Indeksas yra apibrėžiamas vienam ar keliems lentelės stulpeliams • Indeksas nėra lentelės duomenų dalis, tai atskiras DB objektas • Duomenų paieška išrūšiuotame masyve yra efektyvesnė

  36. RDBVS užtikrinami reikalavimai • Reikšmių būtinumas (NOT NULL) • Reikalavimai reikšmėms. • Lentelės raktų vientisumas. • Nuorodų vientisumas • Duomenų neprieštaringumas

More Related