Načrtovanje in postavitev podatkovnih baz ANDREJA ŠET

NAČRTOVANJE IN POSTAVITEV PODATKOVNIH BAZ Učbenik za srednje strokovno izobraževanje, tehnik računalništva Razvito po Katalogu znanja, modul načrtovanje in postavitev podatkovnih baz. Avtorica: prof. Andreja Šet, uni. dipl. ing. rač. in inf. Recenzenta: dr. Maja Pušnik, univ. dipl. inž. rač. in inf. in Uroš Sterle, prof. mat. Strokovni sodelavec pri razvoju učbenika: Marko Anžič, Preizkušeni revizor informacijskih sistemov, spec. za mgmt Jezikovni pregled: dr. Vesna Jurač Založila: i2 družba za založništvo, izobraževanje in raziskovanje d.o.o., Ljubljana Za založbo: Manja Hafner Verbič e-pošta: info@i2-lj.si; http://www.i2-lj.si Prelom: Studio VisArt, Ljubljana Fotografija na naslovnici: : [i3d] © 123RF.com Fotografije in ilustracije: [Aleksey Abramkin, Tatiana Alexandrov, amasterpics123, artist2009, Artisticco LLC, bannosuke, bluebay, cginspiration, Benoit Charton, Kirill Cherezov, dvarg, frender, hubis, Janos, Levente Janos, johan2011, Jumini Jumini, Andrei Krauchuk, Kirill Makarov, Anatoly Maslennikov, Andrii Mertsalov, Liu Ming, Claudia Mora, nasirkhan, nicolasmenijes, oxygen64, pratyaksa, rukanoga, Ivan Ryabokon, Yulia Ryabokon, sergwsq, Kittichai Songprakob, subarashii21, Nataliia Trofimova, vadymg, venimo] © 123RF.com Tisk: Grafika Soča d.o.o. Prva izdaja. Prvi natis. Natisnjeno v xxxxxx izvodih. Strokovni svet Republike Slovenije za splošno izobraževanje je s sklepom številka XXX-X/XXXX/XXX potrdil učbenik Načrtovanje in postavitev podatkovnih baz, učbenik za srednje strokovno izobraževanje, tehnik računalništva. Učbenik je sofinanciralo Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport, Center RS za poklicno izobraževanje. Brez pisnega soglasja založnika je prepovedano reproduciranje, javna priobčitev, predelava ali kakršna koli druga uporaba tega avtorskega dela ali njegovih delov v kakršnem koli obsegu ali v postopku, vključno s fotokopiranjem ali shranitvijo s pomočjo informacijske tehnologije. Tako ravnanje predstavlja kršitev avtorskih pravic. © i2 d.o.o., Ljubljana, 2017

CIP - Kataložni zapis o publikaciji

Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana

Načrtovanje in postavitev podatkovnih baz ANDREJA ŠET

Ljubljana, 2017

KAZALO UVOD V PODATKOVNE BAZE 1. POSLOVNI SISTEM 1.1

Informacijski podsistem

10

1.2

Izvajalni podsistem

11

1.3

Upravljalni podsistem

11

2. INFORMACIJSKI SISTEM

12

2.1

Osnovni gradniki IS

14

2.2

Življenjski cikel informacijskega sistema

15

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

16 16 20 20

Strateški načrt Razvoj sistema Vzdrževanje informacijskega sistema Zagotavljanje kakovosti informacijskega sistema

2.3

Informacijska arhitektura

21

2.4

Informacijska (IT) infrastruktura

22

2.5

Vrste IS

23

2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 2.5.8

25 25 26 27 28 29 30 31

2.6

Transakcijski informacijski sistem Integrirani poslovni informacijski sistem Sistem za podporo delovnim procesom Sistem za avtomatizacijo pisarniškega poslovanja Ekspertni sistem Upravljavski informacijski sistem Sistem za podporo odločanju Direktorski informacijski sistem

Integracija IS

3. PODATKOVNE BAZE

31

35

3.1

Opredelitev PB po ANSI

36

3.2

Vloga podatkovne baze v organizaciji

37

3.3

Arhitektura PB In podatkovna neodvisnost

38

3.3.1 3.3.2

38 42

3.4

4

10

Trinivojska arhitektura PB Podatkovna neodvisnost

Prednosti in slabosti (SU)PB

44

4. SUPB – SISTEM ZA UPRAVLJANJE PODATKOVNE BAZE

47

4.1

Funkcije SUPB

49

4.2

Komponente SUPB

51

4.3

Arhitektura SUPB

52

4.4

Organizacija SUPB

54

4.5

Uporabniki PB

57

4.6

Varovanje (SU)PB

60

4.7

Kriteriji za izbiro SUPB

63

NAČRTOVANJE PODATKOVNE BAZE 5. UVOD V NAČRTOVANJE PODATKOVNIH BAZ

68

5.1

Uvod

68

5.2

Osnovni pojmi

68

5.3

Podatkovni model

70

5.4

Postopek izdelave PB

73

6. PODATKOVNA ANALIZA IN ZBIRANJE ZAHTEV

75

7. KONCEPTUALNO NAČRTOVANJE PODATKOVNIH BAZ

77

7.1

Uvod v konceptualno načrtovanje

77

7.2

ENTITETNO-RELACIJSKI MODEL (E-R model)

78

7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5

79 81 82 83 84

7.3

Entiteta Atribut Enolični identifikator entitete Razmerje (relacija ali povezava) med entitetnimi tipi Števnost (kardinalnost) razmerja

Primer razvoja E-R diagrama

8. LOGIČNO NAČRTOVANJE PODATKOVNIH BAZ 8.1

89

91

RELACIJSKI PODATKOVNI MODEL

91

8.1.1 8.1.2

92 95

Tabela (relacija) Ključ

5

8.1.3 8.2

Povezovanje tabel

97

Primer razvoja logičnega modela

103

9. NORMALIZACIJA PODATKOVNE BAZE 9.1

9.2

105

FUNKCIONALNA ODVISNOST

106

9.1.1 9.1.2 9.1.3

108 109 110

Delna funkcionalna odvisnost Polna funkcionalna odvisnost Tranzitivna funkcionalna odvisnost

FORMALNI POSTOPEK NORMALIZACIJE

110

9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5

110 114 115 116 117

Nenormalizirana oblika Prva normalna oblika Druga normalna oblika Tretja normalna oblika Test pravilnosti pretvorbe v 3NO

10. DOKUMENTIRANJE

118

10.1 Dokumentiranje E-R modela

119

10.2 Dokumentiranje relacijske podatkovne baze

120

10.3 Vaja: Primer dokumentacije

121

10.4 CASE orodja (angl. Computer Aided Software Engineering)

123

11. FIZIČNI MODEL

125

STRUCTURED QUERY LANGUAGE (SQL) 12. UVOD V POVPRAŠEVALNI JEZIK SQL

130

13. Stavki skupine SQL DDL

133

13.1 Kreiranje baze

133

13.2 Brisanje baze

134

13.3 Kreiranje tabel

135

13.3.1 Podatkovni tipi 13.3.2 Omejitve

6

136 138

13.4 Izbris tabele

143

13.5 Preimenovanje tabele

144

13.6 Kopiranje tabel

145

13.7 Spreminjanje strukture tabele (ALTER TABLE stavek)

147

14. Stavki skupine SQL DCL

152

15. Stavki skupine SQL DML

154

15.1 Vnos podatkov v tabelo

154

15.1.1 Dodajanje novih zapisov 155 15.1.2 Prepisovanje vsebine ene tabele (ali dela atributov ene tabele) v drugo 158 15.1.3 Uvažanje datotek 158 15.2 Posodobitev zapisov

158

15.3 Brisanje zapisov

160

16. Poizvedbe nad podatki

162

16.1 Stavek SELECT – FROM 16.1.1 ALL in DISTINCT 16.2 Agregacijske Funkcije 16.2.1 Funkciji MIN in MAX 16.2.2 Funkcija COUNT 16.2.3 Funkciji SUM in AVG

163 165 166 167 168 170

16.3 Matematični operatorji

171

16.4 AS

173

16.5 Stavek WHERE

174

16.5.1 16.5.2 16.5.3 16.5.4

Primerjalni operatorji Kombinacija pogojev in Boolean operatorji Pogojni operator IN Pogojni operator BETWEEN

174 178 180 181

16.6 Stavek GROUP BY

183

16.7 Stavek HAVING

185

16.7.1 Razlika med WHERE in HAVING 16.8 Stavek ORDER BY

185 187

7

UVOD V PODATKOVNE BAZE

Kaj se bomo v tem poglavju nauÄ?ili? Spoznali bomo informacijski sistem, njegove gradnike ter vrste informacijskih sistemov in njegovo vlogo v organizaciji. Spoznali bomo pojem podatkovna baza ter njeno vlogo v organizaciji. Spoznali bomo, kaj je SUPB in njegova vloga.

1. POSLOVNI SISTEM Poslovni sistem je sistem, v katerem sodelujejo ljudje kot izvajalci poslovnih procesov in pri tem uporabljajo informacije, tehnologijo in druga sredstva za produkcijo izdelkov oziroma storitev. Temeljni proces poslovnega sistema je reprodukcijski proces, temeljni cilj pa ekonomski. Poslovni sistem je razčlenjen na informacijski podsistem, izvajalni (operativni) in organizacijski (upravljalni), od katerih vsak zase nastopa kot delni sistem.

1.1

Informacijski podsistem Informacijski podsistem je sistem zbiranja, shranjevanja podatkov in posredovanja informacij, ki ima štiri funkcije: 1. Funkcija obravnavanja podatkov o preteklosti je: • zbiranje, • začetno obdelovanje in • prikazovanje podatkov o preteklih poslovnih procesih in stanjih. Njena naloga je, da pripravlja informacijsko podlago za odločanje pri nadziranju kot upravljalni funkciji. 2. Funkcija obravnavanja podatkov o prihodnosti je • zbiranje, • urejanje, • začetno obdelovanje in • prikazovanje podatkov o prihodnjih poslovnih procesih in stanjih. Naloga te funkcije je, da informacijsko podpira odločitve o načrtih prihodnjega poslovanja podjetja, ki se sprejmejo v upravljalnem podsistemu. 3. Funkcija nadziranja obravnavanja podatkov je: • presojanje pravilnosti in • odpravljanje nepravilnosti pri oblikovanju informacij. Naloga funkcije je, da zagotavlja pravilno izkazovanje poslovnega procesa v podatkih in njihovo preoblikovanje v informacije.

10

Uvod v podatkovne baze