21. DATABÁZOVÉ SYSTÉMY

Základní pojmy

Data

Data jsou získané a zachycené údaje popisující realitu. Jsou to fyzicky zaznamenané výsledky pozorování reality, fakta, poznatky nebo znalosti a vědomosti. Interpretací dat a jejich vztahů pomocí znalostí vznikají informace.

Informace

Informace jsou údaje o prostředí, jeho stavu a procesech v něm probíhajících. Informace snižuje nebo odstraňuje neurčitost. Množství informace lze charakterizovat tím, jak se přijetím změní míra neurčitosti na straně příjemce informace.

Databáze

Systém s pevnou datovou strukturou, který umožňuje uchovávat data. Soubory mezi sebou mohou být propojeny různými vztahy nebo klíči. Celkově jde o software, který umožňuje přístup a manipulaci s uloženými daty.

Entita

Je prvek z reálného světa (např. člověk, stroj, zvíře, město), který je popsán svými vlastními charakteristikami nebo vlastnostmi. Ty se většinou považují za atributy (např. jméno, příjmení, stav, plat, hmotnost, počet končetin, jejich délka … a tak)

Atributy

Atributy popisují entity. Jedná se o jejich jedinečné vlastnosti jako jméno, příjmení, barva vlasů atd.

Perzistence dat

Zajištění, aby data byla nepoškozena a bezpečně uchována I po ukončení běhu aplikace.

Integrita dat

Zachování stejnosti a kompletnosti dat při jejich přenosu. Zachování dat pro jejich zamyšlené použití.

Konzistence dat

Data vyjadřují smysluplnou hodnotu, která popisuje reálný svět. Nekonzistentním stavem může být například záporný věk osoby.

SŘBD

Systém řízení báze dat (kdo z toho má kurva něco pochopit … anglicky DBSM – database management system). Je to software, který zajišťuje rozhraní pro práci s databází. Společně s databází se nazývá databázový systém.

Takovýto systém musí být schopný řídit a definovat strukturu dat. Udržovat datovou integritu a konzistenci a také je udržovat perzistentní. Měl by také umět spravovat uživatele databázového systému a jejich přístup k určitým typům dat nebo informací.

Historie vývoje zpracování dat

• Klasické kartotéky
• Děrné štítky při počítání lidu v USA
• První databázový jazyk COBOL
• Síťové databáze
• Hierarchické databáze
• Relační databáze a SQL – poprvé pohled na data jako na tabulky
• Objektové databáze – neuspěly, proto vznikl kompromis, objektově relační databáze
• Objektově-relační databáze

Rozdělení datových modelů

Databáze se rozdělují podle způsobu ukládání dat a vazeb mezi nimi a dají se tak rozdělit na několik základních typů.

Základní principy datových modelů

Hierarchický

Uspořádává data do stromové struktury. Záznam představuje uzel ve struktuře. Vztahy mezi záznamy jsou pouze na základní bázi rodič-potomek

Síťový

Je pouze zobecněním hierarchického modelu. Přidává mnohonásobné vztahy.

Relační

Model má jednoduchou strukturu, data jsou organizována v tabulkách, které se skládají z řádků a sloupců. V těchto tabulkách jsou prováděny všechny databázové operace.

Objektově orientovaný

Je inspirován objektově orientovaným programováním. Záznam je v databázi reprezentován objektem a jeho hodnotami, které jsou definovány v programovácím jazyce, který podporuje objektově orientované programování.

Relační model dat

Pojmy

• Tabulky – relace, dvourozměrné struktury
• Sloupce v tabulkách – atributy
• Řádky – záznamy
• Atributy mají určený datový typ

Typy klíčů

Kandidátní
hodnota, která jednoznačně dokáže identifikovat daný záznam a může se tak stát primárním klíčem

Alternativní​
kandidátní klíče, které nejsou vybrány jako primární

Primární
jednoznačný identifikátor záznamu. Může jím být jeden nebo více sloupců. Klíče musí obsahovat hodnotu a nesmí být NULL. Často se využívají uměle generované a automaticky inkrementované hodnoty.

Cizí
slouží pro vyjádření vztahů (relací) mezi databázovými tabulkami. Jedná se o atribut nebo skupinu atributů, které umožní identifikovat záznamy tabulek, které spolu navzájem souvisí.

Relační operace

Spojení
Výsledná tabulka obsahuje jen ty záznamy z obou zdrojových relací, které se shodují v položkách, přes které se spojení provádí.

Selekce​
Označuje, ktere zaznamy se maji vratit … podmíka WHERE atd

Projekce​
Označuje, ktere sloupce se maji vratit … SELECT *, SELECT a,b,c

Vztahy mezi tabulkami

Unární vztah
relace je spojena sama se sebou. Typickým příkladem je vztah zaměstnance a jeho nadřízeného, kdy nadřízený je také jedním ze zaměstnanců, pročež také může mít nadřízeného. Vztah se realizuje vložením primárního klíče relace zaměstnanec ve formě cizího klíče opět do relace zaměstnanec.

Binární vztah
klasický vztah mezi dvěma relacemi

Ternární vztah
vztah mezi třemi relacemi najednou.

N-ární vztah
vztah mezi n-relacemi zároveň.

MySQL a využití

MySQL je open-source systém pro správu relačních databází SQL. MySQL je populární variantou databázového systému pro spoustu webů a webových aplikací, které využívájí LAMP stack pro svůj vývoj. Databáze MySQL uchovává data v tabulkách, které mezi sebou mohou mít různé druhy definovaných vztahů a mají definovanou svoji vlastní strukturu, názvy a počet sloupců. Dále také spravuje uživatele a jejich pravomoce pro přístupu k jednotlivým tabulkám či datům.

MySQL využívá pro manipulaci a přístup k datům jazyk SQL, jak napovídá název. Tento jazyk umožňuje zobrazovat, modifikovat a nebo mazat data z databáze. Jde pomocí něj vytvářet komplexní příkazy, které spojují několik tabulek a stovky záznamů na porovnávání nebo získávání dat.