Зміст навчальної дисципліни (відповідно до тематики методичних вказівок)

Дана навчальна дисципліна викладається в другому семестрі і складається з двох модулів (3 і 4). Кожний модуль складається з 4 змістовних модулів (ЗМ1-ЗМ8). Форма підсумкового контролю – залік.

Семестр 2. Модуль 3. Теоретичні основи маніпулювання інформацією у базі даних. Мова SQL.

ЗМ5. Основні і додаткові операції реляційної алгебри.

1. Основи реляційної алгебри

2. Алгебра реляційних операцій

3. Додаткові операції реляційної алгебри

4. Реляційна алгебра як мова опису обмежень

ЗМ6. Мова SQL. Запити. Підзапити. Вирази з’єднання двох відношень

1. Прості запити

2. Запити до декількох відношень

3. Способи виконання запитів до декількох відношень

4. Підзапити

5. Способи використання підзапитів

6. Вирази з’єднання двох відношень

Семестр 2. Модуль 4. Управління реляційною базою даних за допомогою SQL. Обмеження і активні елементи в SQL.

ЗМ7. Управління реляційною базою даних за допомогою SQL

1. Операції групування і агрегування

2. Операції модифікації бази даних

3. Визначення схем відношень

4. Створення віртуальних таблиць

ЗМ8. Управління реляційною базою даних за допомогою обмежень і активних елементів в SQL.

1. Обмеження первинних ключів відношень

2. Обмеження зовнішніх ключів відношень

3. Обмеження рівня атрибутів та кортежів; відношення.

4. Модифікація обмежень.

5. Обмеження “загального виду“

6. Обмеження за допомогою тригера.

7. Висновки із застосування обмежень

Теми лабораторних робіт з мови SQL

1. Вибірка даних (оператор SELECT)

2. Оператори IN, BETWEEN, LIKE, is NULL

3. Перетворення виводу й вбудовані функції

4. Функції роботи із числами

5. Агрегування й групові функції

6. Виконання умовних операторів

7. Вкладені підзапити

8. Використання оператора EXISTS

9. Оператори порівняння з множиною значень IN, ANY, ALL

10. Команди маніпулювання даними

11. Команди створення об'єктів бази даних

Розподіл балів за елементами змістових модулів при поточному оцінюванні знань

1. Лабораторна робота (0-4 бали):

4б - роботу виконано і оформлено без помилок і захищено;

3б - роботу виконано, оформлено і захищено з невеликими помилками;

2б - роботу виконано, але не захищено;

1б - роботу виконано не повністю;

0б - роботу не виконано.

2...Самостійна робота студента (0-5 бали):

1б - роботу виконано повністю;

0.5б - виконано 1/2 роботи;

0б - роботу не виконано.

Критерії оцінювання знань студентів при проведенні підсумкового контролю

90б - 100б - відмінно

75б - 89б - добре

60б - 74б - задовільно

0б - 59б - незадовільно

2. Теоретичні відомості

2.1. Основні поняття й визначення

Основою сучасних систем, що застосовують бази даних, є реляційна модель даних. У цій моделі дані, що представляють інформацію про предметну область, організовані у вигляді двомірних таблиць, названих відношеннями. На рисунку 1 наведений приклад такої таблиці-відношення й пояснюються основні терміни реляційної моделі.

Код_студента	Ім'я_студента	Факультет	Курс
0043 2004 5162 0007 0634 0228 1735	Іваненко Петренко Сидоренко Горлов Смирнов Поповський Кузнєцов	Фізичний Хімічний Фізичний Хімічний Фізичний Історичний Фізичний	1 2 2 4 3 4 1

Рис.1. Приклад таблиці-відношення реляційної бази даних

Відношення — це таблиця, подібна до наведеної на рисунку 1, що складається з рядків і стовпців. Верхній рядок таблиці-відношення називається заголовком відношення. Терміни відношення й таблиця звичайно вживаються як синоніми, однак у мові SQL використовується термін таблиця.

Рядки таблиці-відношення називаються кортежами, або записами.

Стовпці називаються атрибутами. Терміни - атрибут, стовпець, стовпчик, поле - звичайно використовуються як синоніми. Кожний атрибут має ім'я, що повинне бути унікальним у конкретній таблиці-відношенні, однак у різних таблицях імена атрибутів можуть збігатися.

Кількість кортежів у таблиці-відношенні називається кардинальним числом відношення, а кількість атрибутів — ступенем відношення.

Ключ, або первинний ключ відношення — це унікальний ідентифікатор рядків (кортежів), тобто такий атрибут (набір атрибутів), для якого в будь-який момент часу у відношенні не існує рядків з однаковими значеннями цього атрибута (набору атрибутів). На наведеному рисунку таблиці комірка з ім'ям ключового атрибута має нижню границю у вигляді подвійної риски.

Домен відношення — це сукупність значень, з яких можуть вибиратися значення конкретного атрибута. Тобто конкретний набір наявних у таблиці значень атрибутів в будь-який момент часу повинен бути підмножиною множини значень домену, на якому визначений цей атрибут. У загальному випадку на тому самому домені можуть бути визначені значення різних атрибутів. Важливим є те, що домени вводять обмеження на операції порівняння значень різних атрибутів. Ці обмеження полягають у тому, що коректним образом можна порівнювати між собою тільки значення атрибутів, визначених на тому самому домені.

Відношення реляційної бази даних мають наступні властивості:

• у відношеннях не повинно бути кортежів-дублікатів,

• кортежі відношень не впорядковані,

• атрибути відношень також не впорядковані.

Із цих властивостей відношень випливають важливі наслідки:

• Унікальність кортежів визначає, що у відношенні завжди є атрибут або набір атрибутів, що дозволяють ідентифікувати кортеж, інакше кажучи, у відношенні завжди є первинний ключ.

• Невпорядкованість кортежів приводить до того, що, по-перше, у відношенні не існує іншого способу адресації кортежів, крім адресації по ключу, а по-друге — у відношенні не існує таких понять, як перший кортеж, останній, попередній, наступний і т.д.

• Невпорядкованість атрибутів визначає, що єдиним способом їхньої адресації в запитах є використання найменування атрибута.

Щодо властивості реляційного відношення, що стосується відсутності кортежів-дублікатів, варто зробити важливе зауваження. У цьому пункті SQL не повністю відповідає реляційної моделі. А саме: у відношеннях, що є результатами запитів, SQL допускає наявність однакових рядків. Для їхнього усунення в запиті використовується ключове слово DISTINCT (див. нижче).

Інформація в реляційних базах даних, як правило, зберігається не в одній таблиці-відношенні, а в декількох. При створенні декількох таблиць взаємозалежної інформації з'являється можливість виконання більш складних операцій з даними, тобто більш складної їхньої обробки. Для роботи зі зв'язаними даними з декількох таблиць важливим є поняття так званих зовнішніх ключів.

Зовнішнім ключем таблиці називається атрибут (набір атрибутів) цієї таблиці, кожне значення якого в поточному стані таблиці завжди збігається зі значенням атрибутів, що є ключем, в іншій таблиці. Зовнішні ключі використовуються для зв'язування значень атрибутів з різних таблиць. За допомогою зовнішніх ключів забезпечується так звана посилальна цілісність бази даних, тобто погодженість даних, що описують ті самі об'єкти, але які зберігаються в різних таблицях.