Databázové systémy

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra softwarového inženýrství

Anotace:

Student se seznámí s architekturou databázového stroje a typickými uživatelskými rolemi. Dále stručně pozná různé databázové modely. Naučí se navrhovat menší databáze (včetně integritních omezení) pomocí konceptuálního modelu a poté je implementovat v relačním databázovém stroji. Prakticky se seznámí s jazykem SQL a také s jeho teoretickým základem - relačním databázovým modelem. Seznámí se s principy normalizace relačního databázového schématu. Pochopí základní koncepce transakčního zpracování, řízení paralelního přístupu uživatelů k jednomu datovému zdroji a obnovy databázového stroje po havárii. Stručně se seznámí se speciálními způsoby uložení dat v relačních databázích s ohledem na rychlost přístupu k velkému množství dat. Tento základní kurz nepokrývá témata: administrace databázových systémů, ladění a optimalizace databázových aplikací, distribuované databázové systémy a datové sklady.

Požadavky:

Předpokládá se znalost práce s operačními systémy typu Unix/Linux a MS Windows na běžné uživatelské úrovni, dále pak schopnost algoritmického popisu řešení problému, a základní znalost algebry a logiky. Aktivní znalost nějakého programovacího jazyka není podmínkou.

#

Materiály pro výuku předmětu během semestru jsou na webové stránce https://courses.fit.cvut.cz/BI-DBS .

#

Operativní řízení výuky probíhá na portálu https://dbs.fit.cvut.cz

Osnova přednášek:

1. Základní principy DBS, architektura SŘBD, funkce jednotlivých komponent.

2. Konceptuální, databázová a fyzická úroveň pohledu na data.

3. Konceptuální datový model. Základní konstrukty, vyjádření integritních omezení.

4. Přehled databázových modelů - síťový, relační, objektově relační a objektový.

5. Relační model dat, relace, atributy, domény, schéma relační databáze, DDL SQL.

6. Vyjádření integritních omezení formou funkčních závislostí. Normální formy relací.

7. Databázové dotazovací jazyky. Relační algebra, SQL.

8. Jazyk SQL: DDL, DCL, DML, TCL.

9. Návrh relačního schématu. Normalizace formou dekompozice. Kritéria kvality dekompozice.

10. Návrh relačního schématu databáze přímou transformací z konceptuálního schématu.

11. Transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu, ochrana dat.

12. Fyzický model dat, tabulka jako hromada, přímý přístup podle Rowid, index typu vyhledávací strom, bitmapový index, cluster indexovaný, cluster hashovaný.

Osnova cvičení:

1. Proseminář: Organizační pokyny, zadání semestrální úlohy

2. Počítačové: Seznámení s prostředím a nástroji

3. Proseminář: Konceptuální datové modelování

4. Počítačové: SQL komunikace s DB strojem a práce s nástrojem pro konceptuální modelování

5. Proseminář: Konceptuální datové modelování, relační algebra jako dotazovací jazyk

6. Konzultační, počítačové: Práce na semestrální úloze, konzultace

7. Proseminář: Relační algebra jako dotazovací jazyk

8. Počítačové: Práce na semestrální úloze, konzultace

9. Seminární: Jazyk SQL

10. Počítačové: Práce na semestrální úloze, konzultace, kontrolní bod semestrální práce

11. Seminární: Jazyk SQL,

12. Počítačové: Práce na semestrální úloze

13. Seminární: Normalizace schématu, funkční závislosti,zápočty

Cíle studia:

Po absolvování tohoto předmětu bude student schopen navrhovat a realizovat menší databáze a efektivně s nimi pracovat pomocí jazyka SQL. Znalost práce s (relační) databází je dnes nezbytnou výbavou nejen pro programátory informačních systémů, tvůrce www aplikací či správce softwarových systémů, ale hodí se prakticky v každé informaticky zaměřené profesní specializaci. Předmět tedy zprostředkovává jednak přímo a široce využitelné praktické znalosti práce s databází a zároveň poskytuje teoretický základ pro navazujicí předměty - například Administrace databázových systémů nebo specializované databázové předměty (SQL, Databázové systémy2) v magisterském programu.

Studijní materiály:

1. Pokorný, J., Valenta, M. Databázové systémy. Česká technika - nakladatelství ČVUT Praha, 2013. ISBN: 978-80-01-05212-9.

2. Halaška, I., Pokorný, J., Valenta, M. Databázové systémy: cvičení. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002. ISBN 80-01-02612-4.

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-DBS/

Na tento předmět navazuje v magisterském studiu předmět Pokročilé databázové systémy a také Databázové systémy v praxi.

Další informace:

https://dbs.fit.cvut.cz

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Teoretická informatika, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Počítačové inženýrství, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Informační systémy a management, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Počítačová grafika, 2015-2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Znalostní inženýrství, 2018-2020 (povinný předmět programu)