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.

Osnova přednášek:

1. Základní principy DBS, architektura SŘBD, funkce jednotlivých komponent. Konceptuální, databázová a fyzická úroveň pohledu na data.

2. Konceptuální datový model. Základní konstrukty, vyjádření integritních omezení. Přehled databázových modelů - síťový, relační, objektově relační a objektový.

3. Relační model dat, relace, atributy, domény, schéma relační databáze, DDL SQL. Vyjádření integritních omezení formou funkčních závislostí. Normální formy relací.

4. Databázové dotazovací jazyky. Relační algebra, SQL. Jazyk SQL: DDL, DCL, DML, TCL.

5. Návrh relačního schématu. Normalizace formou dekompozice. Kritéria kvality dekompozice. Návrh relačního schématu databáze přímou transformací z konceptuálního schématu.

6. Transakce, zotavení z chyb, koordinace paralelního přístupu, ochrana dat. 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 Počítačové: Seznámení s prostředím a nástroji Proseminář: Konceptuální datové modelování Počítačové: SQL komunikace s DB strojem a práce s nástrojem pro konceptuální modelování Proseminář: Konceptuální datové modelování, relační algebra jako dotazovací jazyk Konzultační, počítačové: Práce na semestrální úloze, konzultace Proseminář: Relační algebra jako dotazovací jazyk

2. Počít: Práce na semestrální úloze, konzultace Seminární: Jazyk SQL Počítačové: Práce na semestrální úloze, konzultace, kontrolní bod semestrální práce Seminární: Jazyk SQL, Počítačové: Práce na semestrální úloze Seminární: Normalizace schématu, funkční závislosti Počítačové: Kontrola semestrální práce, udílení zápočtů

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.ke, J. ''Database Management Systems''. McGraw-Hill Education Singapore, 2002. ISBN 0071230572.

3. Další studijní materiály: https://courses.fit.cvut.cz/BIK-DBS

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

Poznámka:

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

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, kombi., 2015 - 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, kombi., 2015 - 2019 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, kombi., 2015 - 2020 (povinný předmět programu)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, kombinovaná forma studia, 2020 (povinný předmět programu)