Системы управления базами данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

база данные векторный примитив

1. Системы управления базами данных

2. Основные свойства БД и СУБД

3. Основные векторные примитивы системы AutoCAD и способы их построения

Список использованных источников



1. Системы управления базами данных

Базы данных и системы управления базами данных

Цель любой информационной системы - обработка данных об объектах реального мира. Основные идеи современной информационной технологии базируются на концепции баз данных (БД) [1].

База данных (БД) - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области [7].

Согласно данной концепции основой информационной технологии являются данные, организованные в БД, адекватно отражающие реалии действительности в той или иной предметной области и обеспечивающие пользователя актуальной информацией в соответствующей предметной области [1]. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и, в конечном счете, автоматизации, например, предприятие, ВУЗ и т.д. [1].

Первые БД появились уже на заре 1-го поколения ЭВМ представляя собой отдельные файлы данных или их простые совокупности [7].

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков [3]. Сделать это возможно, только если данные структурированы [3].

Структурирование - это введение соглашений о способах представления данных [2].

Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле [2].

Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями [9].

Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл (таблица) [1].

Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту [2]. Для описания поля используются следующие характеристики:

- имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения;

- тип, например, символьный, числовой, календарный;

- длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов;

- точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа.

Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи -- отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей [2].

Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры [3].

В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей) [1].

По мере увеличения объемов и структурной сложности хранимой информации, а также расширения круга потребителей информации, определилась необходимость создания удобных и эффективных систем интеграции хранимых данных и управления ими. Теперь создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария - системы управления базами данных (СУБД) [2].

Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации[1].

Первые СУБД, поддерживающие opганизацию и ведение БД, появились в конце 60-х годов [3].

Использование СУБД обеспечивает лучшее управление данными, более совершенную организацию файлов и более простое обращение к ним по сравнению с обычными способами хранения информации [3].

Состав и структура систем управления базами данных

Язык описания данных (ЯОД) - Средства описания данных в БД и связей между ними. Средствами этого языка описывается структура БД, форматы записей, пароли, защищающие данные.

Язык манипулирования данными (ЯМД) - язык для выполнения операций над данными, позволяющий менять их строение [3].

Для различных СУБД реализация этих уровней языков может быть различной. В одних случаях ЯОД и ЯМД требует составления пользователем программы полностью “вручную”, в других (что отражает современную тенденцию) в СУБД присутствует средства визуальной (зримой, наглядной) разработки программ. Для этого в современных СУБД имеются редакторы экранных форм, отчетов [3]. “Кирпичиками” (инструментами) таких редакторов являются поля различных видов (поля ввода, поля вывода, вычисляемые поля), процедуры обработки различных типов (формы ввода, таблицы, отчеты, запросы). На основании созданных пользователем объектов программы - генераторы формируют программный код на языке конкретной машины или на промежуточном языке [7].

Сразу поясним, что если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных [9]. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть - это структура базы. Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Простейший «некомпьютерный» вариант базы данных - деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже если в нем не записано ни строки, он не перестает быть ежедневником, поскольку имеет структуру, четко отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и прочей писчебумажной продукции[1].

Базы данных могут содержать различные объекты. Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу [11]. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы [11].

Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в простейшей базе данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.

Поля базы данных не просто определяют структуру базы - они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access [3].

Имя поля - определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц) [5].

Тип поля - определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле [5].

Размер поля - определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле [5].

Формат поля - определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю [5].

Маска ввода - определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных) [5].

Подпись - определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля) [5].

Значение по умолчанию - то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных) [5].

Условие на значение - ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты) [5].

Сообщение об ошибке - текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных [3].

Обязательное поле - свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы [3].

Пустые строки - свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым) [3].

Индексированное поле - если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются [7]. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных [3].

Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа [7]. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видео клипов и других объектов OLE, большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла [2].



2. Свойства СУБД и базы данных

К основным свойствам СУБД и базы данных можно отнести [6]:

· отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их корректировки;

· непротиворечивость данных;

· целостность БД;

· возможность многоаспектного доступа;

· всевозможные выборки данных и их использование различными задачами и приложениями пользователя;

· защита и восстановление данных при аварийных ситуациях, аппаратных и программных сбоях, ошибках пользователей;

· защита данных от несанкционированного доступа средствами разграничения доступа для различных пользователей;

· возможность модификации структуры базы данных без повторной загрузки данных;

· наличие языка высокого уровня, ориентированного на конечного пользователя, который обеспечивает вывод информации из базы данных по любому запросу и представление ее виде соответствующих отчетных форм, удобных для пользователя.

3. Основные векторные примитивы системы AutoCAD и способы их построения

Графический примитив Point (Точка)

На панели инструментов выберите команду Point (Точка) [4].

Точки можно ставить, просто нажимая левой кнопкой мыши в нужном месте экрана. Поставьте таким образом несколько точек так, чтобы они выглядели вершинами прямоугольника. Это неточный способ задания точки [12].

Для удобства поменяйте способ отображения точки. Для этого воспользуйтесь командой Format (Формат) > Point Style… (Стиль точки…). В появившемся диалоговом окне выберите наиболее удобный вариант отображения точки [10].

Теперь постройте точку другим способом - с помощью ввода координат в командную строку. Для этого на панели инструментов выберите команду Point (Точка) и в командной строке укажите координаты точки по осям х и у [10].

Графический примитив Line (Линия).

Рисование линии мало чем отличается от рисования точки [12]. Нарисуйте отрезок грубым способом. Для этого выберите на панели инструментов команду Line (Линия), и щелкайте левой кнопкой мыши на месте, где будут находиться начало, промежуточные точки и конец линии [4].

Чтобы отменить последнюю введенную точку, во время ввода точек линии нажмите правую кнопку мышки и выберите опцию Undo.

Чтобы оставить линию разомкнутой, выберите в том же списке опцию Enter (Ввод) или Cancel (Отмена).

Нарисуйте еще одну линию, но на этот раз замкнутую. Для этого в списке, вызываемом правой кнопкой мышки выберите опцию Close.

Нарисуйте линию с помощью задания координат в командной строке. Выполните команду Line (Линия).

Вводите на запросы программы:

First point - координаты начала линии;

Next point - следующая точка линии.

Чтобы отменить введенную точку через командную строку, введите букву U (Undo).

Чтобы замкнуть линию, введите в командную строку букву C (Close). Чтобы оставить линию разомкнутой, нажмите на клавиатуре Enter (Ввод).

Графический примитив Circle (Окружность).

Постройте окружность по координатам центра и радиусу, как показано на рисунке 1.1,а. Для этого выберите команду Circle (Окружность) и используйте ключ, который стоит по умолчанию. В командной строке на запросы введите следующее [4]:

circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]:100,100 (центр);

Specify radius of circle or [Diameter]:50 (радиус).

Для того, чтобы задать значение диаметра, необходимо в командной строке написать букву d, или щелкнув правой клавишей мыши в пространстве чертежа, выбрать параметр Diameter. Тогда программа запросит ввести значение диаметра [10].

Постройте окружность по двум точкам на диаметре (рисунок 1.1,б). Для этого выберите команду Circle (Окружность) и используйте ключ 2Р. Содержание командной строки [10]:

circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 2P (ключ);

Specify first end point of circle's diameter: x1,y1 (первая точка);

Specify second end point of circle's diameter: x2,y2 (вторая точка).

X, Y - значение координат. Их введите произвольно. Либо вместо значений координат, можно щелкнуть на чертеже левой клавишей мыши.

Постройте окружность по трем точкам (рисунок 1.1,в). Содержание командной строки [8]:

circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 3P (ключ);

Specify first point on circle: : x1,y1 (первая точка);

Specify second point on circle: x2,y2 (вторая точка);

Specify third point on circle: : x3,y3 (третья точка).

Рисунок 1.1 - Построение окружности

Постройте окружность, касательную к двум примитивам (рисунок 1.2,б,в). Чтобы выполнить эту команду нужно провести дополнительные построения: предварительно постройте линию и окружность как на рисунке 1.2,а.

Для получения рисунка 1.2,б используйте следующие значения [10]:

circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: T (ключ);

Specify point on object for first tangent of circle: (укажите окружность);

Specify point on object for second tangent of circle: (укажите линию);

Specify radius of circle <>: (согласитесь с радиусом, нажав Enter).

Для получения рисунка 1.2,в используйте следующие значения:

circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: T (ключ);

Specify point on object for first tangent of circle: (укажите линию);

Specify point on object for second tangent of circle: (укажите окружность);

Specify radius of circle <>: (согласитесь с радиусом, нажав Enter).

Рисунок 1.2 - Построение окружности, касательной к двум примитивам



Графический примитив Arc (Дуга).

Постройте дугу по трем точкам. Для этого выберите Arc (Дуга) на панели инструментов и выполните следующую команду [4]:

arc Specify start point of arc or [Center]: - (задайте начальную точку);

Specify second point of arc or [Center/End]: - (задайте вторую точку);

Specify end point of arc: - (задайте конечную точку).

Постройте дугу по координатам точки центра и двум точкам. Для этого после выбора команды (Дуга) введите в командную строку букву С (Center). Содержание командной строки следующее:

arc Specify start point of arc or [Center]: C - (выбрать задание центра);

Specify center point of arc: - (задать центр);

Specify start point of arc: - (задать начальную точку);

Specify end point of arc or [Angle/chord Length]: - (задать конечную точку).

Самостоятельно постройте дугу по координатам центра, начальной точке и углу 30, используя параметр Angle.

Самостоятельно постройте дугу по координатам центра, начальной точке и длине хорды 300 мм, используя параметр Chord Length.

Дуга по умолчанию строиться против часовой стрелки от начальной точки [10].

Но наиболее простой способ выбрать способ построения дуги - воспользоваться верхней строкой меню. Выбирается параметр «Рисование», «Дуга» и способ ее построения [10]:

Графический примитив полилиния.

Полилиния - последовательность прямолинейных и дуговых сегментов с возможным указанием ширины.

Вычерчивается так же, как и линии, но в отличие от них является единым объектом.

Ключи для изменения ширины полилинии:

Half-width - полуширина - позволяет задать полуширину - расстояние от широкой линии сегмента до края.

Width - ширина - позволяет задать ширину последующего сегмента. Программа запрашивает начальную и конечную ширину.

Ключи для создания прямолинейных сегментов (отрезков):

Arc- дуга - переход в режим дуг.

Close - замкни - замкнуть отрезком.

Length - длина - задается длина сегмента, как продолжение предыдущего, в том же направлении.

Ключи в режиме дуг:

Angle - угол - центральный угол. По умолчанию дуга отрисовывается против часовой стрелки. Если требуется отрисовка дуги по часовой стрелке, необходимо задать отрицательное значение угла.

Center - центр - центр дуги.

Close - замкни - замкнуть дугой.

Direction - направление. Аналогично Arc.

Line - отрезок. Переход в режим отрезка.

Radius - радиус дуги.

Second point (Вторая точка) - вторая точка дуги по трем точкам. Если дуга не является первым сегментом полилинии, то она начинается в конечной точке предыдущего сегмента и по умолчанию проводиться по касательной к нему.

Графический примитив Линия конструкции.

С помощью данного примитива можно построить множество прямых [4].

Ключи [12]:

Hor - построение горизонтальной прямой, проходящей через заданную точку.

Ver - построение вертикальной прямой, проходящей через заданную точку.

Ang - угол - построение прямой по точке и углу.

Bisect - по точке и половине угла, заданного тремя точками.

Offset - смещение - по смещению от базовой линии.

Построение эллипса

Параметр вычерчивания эллипса по умолчанию предполагает задание конечных точек большой оси [8]. Сперва задается начальная точка, затем конечная точка оси. Затем задается длина малой оси - расстояние от большой оси до контура эллипса по перпендикуляру. Вместо задания длины малой оси, можно задать угол поворота (параметр Rotation) воображаемого круга относительно плоскости построения. Угол поворота выбирается равным от 0 до 90⁰ [4].

Можно начать построение с центра эллипса (параметр Center). Затем указывается конечная точка большой оси - полуось. Дальше построение аналогично ранее описанному.

Если выбран параметр Arc, то производиться построение эллиптической дуги.

Эллиптические дуги

Первая стадия вычерчивания эллиптической дуги полностью совпадает с вычерчиванием полного эллипса [4].

Вторая стадия начинается запросом «Задайте начальный угол или [Параметр]». (Specify start angle or [Parameter]). Далее следует воспользоваться ниже перечисленными параметрами [8]:

- Начало дуги. Параметр по умолчанию. Необходимо задать начальный угол дуги, который отсчитывается от главной оси полного эллипса (от первой заданной точки). Далее программа предложит выбрать из списка параметров «Задайте конечный угол или [Параметр/центральный угол]».

- Конец дуги. Нужно указать конечный угол дуги и процесс формирования эллиптической дуги будет окончен.

- Центральный угол. Можно указать значение центрального угла, тем самым закончив процесс формирования дуги.

- Параметр. Это те же углы, но выраженные не в градусах, а в частях длины кривой полного эллипса. В ответ на выбор этого параметра программа запросит задать начальный параметр или [Угол] , а затем задать конечный параметр или [Угол/Центральный угол]. В ответ необходимо ввести соответствующее относительное значение углов, выраженное в процентах. Параметры, указанные в квадратных скобках, позволяют выйти в обычный режим задания значения углов.



Многоугольники

Программа создает примитив - правильный многоугольник - замкнутый контур с ребрами, равной длины. Допустимое количество сторон - от 3 до 1024 [8].

Сначала появляется запрос о количестве сторон, затем предлагается указать центр окружности или [Сторона]. В программе предлагается на выбор один из трех способов построения многоугольника [4]:

- Сторона (Edge) - задаются две точки, которые определяют положение любого из ребер многоугольника.

- Вписанный в окружность (Inscribed in circle). После выбора этого параметра следует задать радиус окружности, в которую будет вписан формируемый многоугольник. Т.е. задается расстояние от центра до любой вершины многоугольника.

- Описанный вокруг круга (Circumscribed about circle). После выбора этого параметра следует задать радиус окружности, вокруг которой будет описан формируемый многоугольник. Т.е. задается расстояние от центра до середины любого ребра многоугольника.



Сплайн

Сплайн - это гладкая кривая, которая строиться на основе некоторого множества точек [8]. По умолчанию эта гладкая кривая должна проходить через все заданные пользователем точки. Сначала задается первая точка сплайна. Затем задается следующая (вторая) точка сплайна [4]. После выбора двух первых точек будет дан расширенный запрос «Задайте следующую точку или [Замкни/Допуск]<Укажите касательную>».ниже приведены расшифровки данных параметров [8]:

- Замкни (Close). Замыкает сплайн, соединяя непрерывной кривой последнюю точку с первой.

- Допуск (Tolerance). С помощью этого параметра указывается на сколько близко к указанным точкам будет проведен сплайн. По умолчанию данный параметр равен 0. в этом случае сплайн проводиться непосредственно через точки.

- Укажите касательную к начальной точке (Start tangent). После завершения выбора точек, указывается направление касательной в начальной, а затем и в конечной точке. Для выбора принятых по умолчанию направлений, на оба приглашения командной строки нажимается Enter.

Редактирование сплайнов

Для изменения сплайна выбирается команда из основного меню Редактирование - Объект - Сплайн [12]. Либо выделите сплайн, и удерживая правую клавишу мыши выберите параметр «редактировать сплайн» [12]. Для редактирования в командной строке предлагается ряд параметров, приведенных ниже [4]:

Точки на кривой (Fit data) Выбираются точки, которые необходимо отредактировать. После выбора данной команды в свою очередь будет предложен ряд ниже перечисленных параметров [8]:

Добавь (Add). С помощью этого параметра можно добавить дополнительные узловые точки. Вид сплайна будет меняться в процессе выбора точек сразу же.

Разомкни/Замкни (Open/Close). Позволяет разомкнуть/замкнуть сплайн-кривую, используя узловые точки.

Удали (Delete). Удаляет выбранную узловую точку.

Перенеси (Move). Переносит узловую точку.

Убери (Purge). Удаляет информацию об узловой точке.

Касательная (Tangents). Позволяет указать наклон касательной в начальной и конечной точках открытого сплайна, либо наклон одной касательной для закрытого сплайна.

Допуск (toLerance). Позволяет указать с каким допуском будет проведен сплайн через узловые точки.

Выход (exit). Команда завершения работы с данным набором параметров.

- Разомкни/Замкни (Open/Close). Если сплайн-кривая не замкнута, с помощью данной команды можно ее замкнуть. Замыкается сплайн, соединяя непрерывной кривой последнюю точку с первой. Если сплайн замкнут, его можно разомкнуть, удаляя связь между первой и последней узловой точкой.

- Перенеси вершину (Move Vertex). С помощью этой команды указывается редактируемая точка, а затем определяется ее новое месторасположение.

- Измени (Refine). С помощью этого параметра можно откорректировать сплайн-кривую тремя способами.

- Добавить новые контрольные точки. В целом сплайн не измениться, но уменьшиться интервал между соседними контрольными точками.

- Повышение порядка сплайна. Во всем сплайне будет увеличено количество контрольных точек, однако после этого порядок сплайна уже нельзя будет уменьшить.

- Изменение веса произвольной контрольной точки. При увеличении веса контрольной точки, кривая будет приближаться к данной точке. Т.е. как бы увеличивается сила притяжения.

- Реверс (rEverse). Изменяется направление сплайна, т.е. начальная точка становиться конечной, и наоборот.

- Отмени (Undo). Отменяется последняя операция редактирования.



Список использованных источников:

1. Бойченко, Л.П. Системы управления базами данных [Текст]: учеб. пособие / Л.П. Бойченко, О.Н. Туманова. - Ухта: УГТУ, 2008. - 156 стр.: ил.

2. Гольцман В.И. Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2008.-256стр.

3. Дейт. К. Дж. Введение в системы баз данных - Introduction to Database Systems. -- 8-е изд. -- М.: «Вильямс», 2006.

4. Журавлев А.С. "AutoCAD для конструкторов" НиТ, 2010 год, 384 стр.

5. Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. М.: Юрайт, 2010.-213стр.

6. Кузин А.В. Базы данных. М.: Академия, 2008.-320с.

7. Леонтьев В.П. Персональный компьютер. М.: ОлмаМедиаГрупп, 2006.-896с.

8. Орлов А. " AutoCAD 2013 " Питер, 2013 год, 384 стр.

9. Симонович С.В. Информатика. СПб.: Питер, 2010.-640 стр.

10. Соколова Т.Ю. " AutoCAD 2012 на 100%" Питер, 2012 год, 574 стр.

11. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009 г.

12. Autodesk "Справочное руководство Autocad 2012. Подробный обзор и описание функций." Autodesk Inc, 2011 год, 2473 стр.

Размещено на Allbest.ru