Baze podataka

Auditorna vjeba 1

10/6/2015 2

Osnovni podaci

7 termina auditornih vjebi

2 termina rezervirana za KZ

Potrebno imati minimalno 50% bodova zbrojeno iz obje

kontrolne zadae

Na 1. KZ potrebno je imati minimalno 5 bodova od moguih 25 da bi pristupili na 2. KZ

Sadraj predmeta

10/6/2015 3

Sadraj predmeta

Uvod u relacijske baze podataka

relacijska baza podataka

relacija, entitet, veza, atribut

E-R dijagram

normalne forme

primarni klju, strani klju

NULL vrijednost, obavezni i opcionalni atribut

Sadraj predmeta

10/6/2015 4

Sadraj predmeta

SQL jezik osnovne naredbe

sintaksa, primjeri, zadaci

sloene naredbe sintaksa, primjeri, zadaci

JDBC & ODBC programska interakcija s bazom

podataka

primjer: Java aplikacija

Zadaci

Sadraj predmeta

10/6/2015 5

Sustav za upravljanje

bazom podataka

skraeno SUBP, engl. Database Management System (DBMS)

Aplikacija (engl. software) je sposobna upravljati radom jedne

ili vie baza podataka (MySQL, MS SQL Server, Oracle, SAP,

itd.)

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 6

SUBP ima niz funkcija:

Funkcije za definiranje baze podataka (engl. Data Definition). One

slue za unos naziva, tipa i formata svakog podatka.

Funkcije za manipulaciju podacima (engl. Data Manipulation).

Upravljake funkcije funkcije sigurnosti, praenja rada i integriteta baze podataka

10/6/2015 7

Model podataka

Podaci u bazi podataka su organizirani prema odreenom modelu podataka (engl. data

model). On je osnova sustava i

prema njemu se definiraju

dizajn, podaci i veze meu podacima te razvojno okruenje.

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 8

Modeli baze podataka

Danas poznajemo slijedee modele:

Hijerarhijski - stablo

Mreni - graf

Relacijski - tablice

Objektni - OOP

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 9

Relacijski model

R IME PREZIME SPORT DRAVA

1 Draen Petrovi KOARKA HRVATSKA

2 Slaven Bili NOGOMET HRVATSKA

3 Patrik avar RUKOMET HRVATSKA

4 Michael Jordan KOARKA AMERIKA

5 Mike Tyson BOKS AMERIKA

6 Ben Johnson ATLETIKA AMERIKA

Primarni

klju

Atributi

Relacijska

shema

n-torka

Tijelo

relacije

Vrijednosti

atributa:

PREZIME

10/6/2015 10

Zahtjevi

Neovisnost podataka fizika i logika neovisnost

Zatita integriteta konzistentnost i tonost

Univerzalan pristup SQL, JDBC, ODBC

Optimizacija i efikasnost brzina obrade

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 11

Zahtjevi

Zatita podataka autorizacija pristupa bazi, kontrola

pristupa podacima

Administracije i kontrola centralizirana administracija

sustava, iscrpna dokumentacija

repozitorij podataka (engl. Data Dictionary)

podaci o podacima, meta podaci

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 12

Arhitektura

Poznajemo 3 razine apstrakcije:

fizika razina

fizika pohrana podataka na mediju

konceptualna (logika) razina

logiki opis (shema) cijele baze podataka

bitno za razvoj aplikacija

korisnika razina

individualan korisniki pogled na podatke

moe se bitno razlikovati od sheme baze podataka

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 13

Grafiki prikaz

Fizika shema

Fizika razina

Relacijska

shema Logika razina

Aplikacija Terminal Aplikacija

Pogled 1 Pogled 2 Pogled 3

Korisnika razina Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 14

Relacijsko modeliranje

podataka

Model entiteta i veza

Dizajn konceptualne sheme koja predstavlja apstrakciju realnog svijeta

entitet, atribut, veza

Relacijski model

Dizajn logike strukture (prema modelu entiteta i veza) koja se moe preslikati u fiziku implementaciju

relacija

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 15

Model entiteta i veza (E-

R model)

(engl. Entity-Relationship Model)

Chen, 1976

Grafiki prikaz entiteta i veza

E-R dijagram

Odlikuje se jednostavnou i izraajnou

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 16

Entitet

Opi pojam (objekt, proces, pojava) koji moemo jednoznano odrediti, a o kojemu u bazi podataka uvamo podatke

Naziv entiteta zajedno sa svojim atributima tvori tip entiteta unutar

kojega moe postojati vie instanci entiteta

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 17

Entitet

U grafikom prikazu se prikazuje pravokutnikom unutar kojega je

upisan naziv tipa entiteta

Primjer:

Automobil

Osoba Projekt

Kua

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 18

Atribut

Karakteristika (svojstvo) koje poblie opisuje entitet

Moe poprimiti vrijednost iz odreenog skupa vrijednosti koji predstavlja domenu (tip vrijednosti)

tog atributa

Atribut ili skup atributa koji jednoznano odreuje svaku instancu entiteta se naziva kandidat za klju tipa entiteta

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 19

Atribut

Grafiki se prikazuje elipsom unutar koje je upisan naziv

atributa

kandidat(i) za klju je podvuen

Naziv Veliina

Ime Cijena

JMBG

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 20

Veza

Ono to opisuje odnos meu entitetima

Stupanj veze - broj entiteta koje promatrana veza povezuje

binarna, ternarna, itd.

refleksivna - kada jedan entitet u vezi ima dvije razliite uloge

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 21

Veza

Spojnost veze - opisuje ogranienja preslikavanja pojedinanih entiteta koji sudjeluju u promatranoj vezi

1:1, 1:N, N:1, N:M openito govorei mogue je i da u nekoj vezi

pojedine instance nekog entiteta ne sudjeluju

(1:0, 0:N)

Tip veze - skup veza iste vrste

Grafiki se prikazuje rombom unutar kojega pie naziv tipa veze

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 22

Veza

Primjer (spojnost):

Posjeduje 1 N

Pie N M

Radi u N 1

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

Radi u N 0

10/6/2015 23

Veza

Primjer (stupanj):

binarna veza:

ternarna veza:

refleksivna veza:

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 24

Paralelna veza

Meu entitetima moe postojati paralelna veza

Paralelna veza moe biti dvostruka, trostruka, itd.

PBR_STAN

PBR_RMJ

PREZIME DJELATNIK MJESTO

STANUJE

RADI

N

N

1

1

IME

MBR

NAZIV

PBR

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 25

E-R dijagram

Primjer 1: Napraviti ER model baze podataka za voenje katedre. Na svakoj katedri nude

se razliiti kolegiji, a svaki kolegij moe upisati vie studenata. Na katedri su

zaposleni predavai koji predaju nastavu na kolegijima.

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 26

E-R dijagram

Primjer 1:

Katedra

Predava

Student

Kolegij

Daje Vod

i

Pripad

a

Pohaa

Predaj

e

1 1

1

1

1

N

M

N N

N Nazi

v

Broj sati

JMBG Ime

JMBG

Ime Adresa

Naziv

Br. djelatnika

Godina

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 27

E-R dijagram

Primjer 2: Napraviti ER model baze podataka za voenje knjiare. Za svaku knjigu vode se podaci o izdavakoj kui, autorima knjige te o UDK

(Univerzalna decimalna

klasifikacija).

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 28

E-R dijagram

Primjer 2:

KNJIGA

IZDAVA

AUTOR

UDK

NAZIV OZNAKA

GODIZD

ISBN

NAZIV

KNJIGA

NAZIV

OZNAKA

IME

AUTOR

PREZIME

IZDAO

NAPISAO

NOSI

M

N

N

N

1

1

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 29

Relacijski model

(engl. Relational Data Model)

Codd, 1970

Bazira se na relacijskoj teoriji

Korisniku predstavlja jednostavan pogled na podatke u obliku

dvodimenzionalnih tablica

Postoji metodologija (skup pravila) kojom se E-R model prevodi u

relacijski model

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 30

Normalizacija

E. F. Codd: Normalized data base structure: A brief tutorial

Normalne forme

1NF, 2NF, 3NF

Boyce-Coddova normalna forma (BCNF)

Cilj je oblikovati model s dobrim svojstvima

redundancija (zalihost), semantike pogreke kod izvoenja operacija

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 31

Relacija

Pravokutno podruje koje se sastoji od redova (slogova, n-

torki) i stupaca (atributa)

Podskup Kartezijevog produkta skupova

Karakteristike: stupanj - broj stupaca

kardinalnost - broj slogova

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 32

Primjer

Entitet: OSOBA

Atributi: IME PREZIME

domene:

Kartezijev produkt

svatko sa svakim

relacija

Pero Peri Pero Mari Marko Peri Marko Mari Ivan Peri Ivan Mari

Pero

Marko

Ivan

Peri Mari

Pero Peri Marko Mari

Ivan Mari

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 33

Relacija

Relacijska shema

imenovani skup atributa

ne sadri dva istoimena atributa

redoslijed atributa nije bitan

Relacija

definirana je nad relacijskom shemom

konaan skup n-torki

ne sadri dvije jednake n-torke

redoslijed n-torki nije bitan

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 34

Primjer:

IME MATBR MJESTO_RODarko 517 OsijekMarko 632 Varadin

Petar 727 Varadinarko 814 Zagreb

Shema relacije (zaglavlje)

Tijelo relacije

n-torka (slog)

stupac

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 35

Klju relacije

Primarni klju -Podskup atributa relacijske sheme koji jednoznano odreuje svaku pojedinu n-torku relacije

Funkcijski odreuje preostali dio relacije

Obavezno je poznat u potpunosti niti jedan atribut iz skupa koji ini klju

relacije ne smije sadravati vrijednost NULL

Jedinstveni klju - moe poprimiti vrijednost NULL

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 36

Adresibilnost

Svaki stupac relacije jednoznano je odreen nazivom atributa relacije

Svaki redak relacije jednoznano je odreen vrijednou kljua n-torke

Svaki pojedinani podatak baze podataka se moe jednoznano odrediti pomou:

naziva relacije, naziva atributa i vrijednosti kljua n-torke

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 37

Strani klju

Strani klju relacije R1 je atribut (ili podskup atributa) relacijske sheme

R1 koji moe poprimiti nul-vrijednost (NULL) ili vrijednost atributa koji je

primarni klju relacije R2

Atributi koji tvore strani klju relacije R1 moraju biti definirani nad istim

domenama kao i atributi koji tvore

primarni klju relacije R2

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 38

Ogranienja

Spreavanje unoenja pogrenih ili nedozvoljenih podataka u

bazu podataka

Definiraju se nad atributima relacijske sheme

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

10/6/2015 39

Pretvorba iz E-R sheme

u relacijsku

Openito vrijedi: Svaki tip entiteta prikazuje se jednom relacijom.

Atributi tipa postaju atributi relacije.

Jedan primjerak entiteta prikazan je jednom n-torkom.

Primarni klju entiteta postaje primarni klju relacije.

Baza

podataka

SUBP

Relacijsko

modeliranje

Model

entiteta i

veza

Relacijski

model

Relacija

NULL

vrijednost

Relacijska

algebra

DJELATNIK

MATBR

IME

PREZIME

RELACIJSKI MODEL:

DJELATNIK (MATBR, PREZIME, IME)

10/6/2015 40

Pretvorba binarnih veza: 1:1

DJELATNIK RadiNa PROJEKT 1 N

MATBR

IME

PREZIME

NAZIV

OZNAKA

MATBR OZNAKA

DJELATNIK (MATBR, PREZIME, IME)

PROJEKT (OZNAKA, NAZIV, MATBR)

ER MODEL:

RELACIJSKI MODEL:

10/6/2015 41

Pretvorba binarnih veza: 1:N

DJELATNIK RadiNa PROJEKT 1 N

MATBR

IME

PREZIME

NAZIV

OZNAKA

MATBR OZNAKA

DJELATNIK (MATBR, PREZIME, IME)

PROJEKT (OZNAKA, NAZIV, MATBR)

ER MODEL:

RELACIJSKI MODEL:

10/6/2015 42

Pretvorba binarnih veza: N:M

DJELATNIK RadiNa PROJEKT N M

MATBR

IME

PREZIME

NAZIV

OZNAKA

MATBR OZNAKA

DJELATNIK (MATBR, PREZIME, IME)

PROJEKT (OZNAKA, NAZIV)

ER MODEL:

RELACIJSKI MODEL:

RadiNa (OZNAKA, MATBR)

10/6/2015 43

Primjer - refleksivna veza

ODJEL ImaNad

1

N

NAZIV

SIFODJEL

ODJEL (SIFODJEL, SIFNADODJEL, NAZIV)

RELACIJSKI MODEL:

SIFNADODJEL

SIFODJEL

ER MODEL: