Агапов И.Е. Лабораторный практикум. Базы данных

Подождите немного. Документ загружается.

После регистрации вся введенная о базе данных информация запоми-

нается программой IBExpert и в окно "Database Explorer" в дерево на вкладке

"Databases" добавляется узел с зарегистрированной базой данных (рис. 5)

PT.

Рис. 5. Перечень зарегистрированных баз данных в IBExpert

1.6.3. Подключение к базе данных

Чтобы подключиться к зарегистрированной базе данных, надо выбрать

нужную базу данных в списке (рис. 5) и выполнить команду

"DatabaseÖConnect to Database", либо сделать двойной щелчок мышкой на

выбранной базе данных.

Если все параметры подключения были введены правильно, то про-

изойдет подключение к базе данных, название подключенной базы данных в

окне "Database Explorer" будет выделено жирным

шрифтом, а также появятся

вложенные узлы c объектами, содержащимися в подключенной базе данных

(рис. 6).

Рис. 6. Зарегистрированные базы данных в IBExpert

Подключенная

база данных

Объекты, содержащиеся

в базе данных

Неподключенная

база

анных

PT Если окна "Database Explorer" нет на экране, выполните команду "ViewÖDB Explorer".

После подключения к базе данных можно просматривать имеющиеся

объекты, создавать новые, вносить и просматривать данные, а также прово-

дить операции с имеющимися объектами.

1.6.4. Удаление базы данных

Для удаления базы данных можно использовать один из трех способов:

1. Выполнить в программе "IB Expert" команду меню "DatabaseÖDrop

Database", а затем подтвердить свое желание в диалоговом окне.

2. Выполнить оператор DROP DATABASE.

3. Удалить файл с базой данных.

1.6.5. Извлечение метаданных

Метаданными называется описание собственной структуры базы дан-

ных. Это "данные о данных". В Firebird метаданные хранятся в 32-ух систем-

ных таблицах, названия которых начинаются с символов "RDB$". При извле-

чении метаданные представляют собой последовательность операторов, вы-

полнение которых приводит к созданию базы данных требуемой структуры.

При извлечении метаданных имеется возможность извлечь также дан

ные из таблиц пользователя. Это также будут операторы языка SQL, выпол-

нение которых восстановит содержащиеся в таблицах данные пользователя.

В этом случае результат извлечения метаданных может служить резервной

копией базы данных.

Для извлечения метаданных используется команда главного меню

"ToolsÖExtract Metadata", которая открывает окно "Extract Metadata". На

рис. 7 приведен пример этого окна для базы данных

"Employee.fdb".

Рис. 7. Окно извлечения метаданных

В окне "Extract Metadata" можно либо выбрать объекты, информация о

которых будет извлечена, либо установить флажок "Extract all", чтобы из-

влечь все метаданные.

Чтобы начать процесс извлечения, необходимо выбрать извлекаемую

информацию

PT, затем с помощью выпадающего списка "Extract to" выбрать

место, в которое будут извлечены метаданные, а затем нажать кнопку

[Start Extract] (F9).

Если в качестве места извлечения выбрать "Script Executive", то после

извлечения откроется окно "Script Executive" (см. рис. 3), в котором будут

находиться извлеченные метаданные.

1.6.6. Резервное копирование и восстановление

Резервное копирование (backup) базы данных и восстановление из ре-

зервной копии (restore) – два важнейших и наиболее частых процесса, осуще-

ствляемых администраторами баз данных. Резервное копирование базы дан-

ных – единственный надежный способ предохранить данные от потери в ре-

зультате поломки диска, сбоев электропитания, действий злоумышленников

и ошибок в программах. В процессе резервного копирования создается

неза-

висимый от платформы "снимок" базы данных, с помощью которого можно

перенести данные на другую операционную систему или даже другую плат-

форму. Полный цикл: резервное копирование и восстановление из резервной

копии приводит к корректировке статистической информации, является

средством от излишнего "разбухания" базы данных и необходимой операци-

ей обслуживания базы данных.

Кроме того, миграция от одной версии серве-

ра к другой также происходит при помощи процесса backup/restore.

Для создания резервной копии базы данных с помощью программы "IB

Expert" необходимо подключиться к базе данных, выполнить команду меню

"ServicesÖBackup Database", в открывшемся диалоговом окне "Data-

base Backup" задать несколько параметров и нажать кнопку [Start Backup]. В

результате будет создан файл с

резервной копией. Стандартным расширени-

ем таких файлов для "Firebird 1.5" является "*.fbk". Файл с резервной копией

базы данных обычно на порядок меньше оригинала.

Для восстановления базы данных из резервной копии используется ко-

манда "ServicesÖRestore Database". В результате откроется диалоговое окно

"Database Restore", в котором надо выбрать файл, из которого будет восста-

навливаться база данных и нажать

кнопку [Start Restore].

Резервное копирование и восстановление базы данных, наряду с про-

цессом извлечения метаданных и последующего выполнения полученного

сценария, можно использовать при переносе разрабатываемой базы данных

между различными компьютерами для обеспечения самостоятельной работы

студентов над лабораторными работами и курсовым проектом.

PПока никаких объектов в базе данных не создавалось, поэтому выбирать нTеTчегоT.T

1.7. Отчет о выполнении работы

Отчет о выполнении лабораторной работы №1 необходимо оформить

на листах формата A4 (титульный лист оформить в соответствии с приложе-

нием). Отчет должен содержать описание и результаты работы, представляе-

мые в следующей последовательности:

1. Краткое описание предметной области в соответствии с вариантом.

2. Распечатка сценария создания базы данных (комментарии должны содер-

жать сведения об авторе, дате создания и выполняемых действиях).

3. Данные о версии использованного в лабораторной работе сервера СУБД.

4. Перечисление всех использованных при выполнении лабораторной рабо-

ты команд главного меню приложения "IB Expert" с

краткими пояснения-

ми выполняемых действий.

5. Перечень файлов, полученных при выполнении лабораторной работы с

указанием их имен, места расположения, даты изменения и размеров

(сценарий, база данных, резервная копия базы данных, файл с отчетом).

1.8. Контрольные вопросы

1. Дать определение термина "База данных".

2. Что означают сокращения СУБД и DBMS?

3. Какие операции проводятся с базой данных в целом?

4. Что представляет собой база данных СУБД InterBase/Firebird? Какой по-

лучился размер файла с базой данных? От чего он зависит? Что содержит-

ся в файле с базой данных?

5. Какой рекомендуется

выбирать размер страниц базы данных?

6. Что надо сделать, чтобы в базе данных можно было хранить символы рус-

ского алфавита?

7. Назвать отличия между первым и третьи диалектами базы данных.

8. Какие существуют способы создания и удаления базы данных?

9. Как указывается путь до файла с базой данных, расположенной на

уда-

ленном компьютере?

10. Какие стандартные расширения имеют файлы баз данных и сценариев?

11. Как с помощью программы "IB Expert" подключиться к имеющейся базе

данных, расположенной на локальном компьютере?

12. Какое имя и начальный пароль имеет администратор сервера Inter-

Base/Firebird?

13. Какие виды комментариев могут содержать файлы сценариев для выпол-

нения операций с базой

данных?

14. Сколько системных таблиц содержит созданная база данных? С каких

символов они начинаются? Привести названия любых 3-х системных таб-

лиц.

15. Каковы правила оформления текста сценария?

2. Лабораторная работа №2.

Домены

2.1. Цель работы

Изучить типы данных InterBase. Получить навыки использования про-

граммы "IB Expert" для выполнения операций с доменами. Изучить SQL-

операторы для работы с доменами.

Время выполнения: 2 часа.

2.2. Исходные данные

Исходные данные те же, что и для лабораторной работы №1.

2.3. Используемые программы

Все операции выполняются с помощью программы "IB Expert". Отчет

создается в редакторе "Microsoft Word".

2.4. Теоретические сведения

2.4.1. Типы данных InterBase

Понятие типов данных в реляционной модели данных соответствует

понятию типа данных в языках программирования. В современных реляци-

онных БД допускается хранение символьных, числовых данных, специаль-

ных числовых данных таких как "деньги", а также дат и времени.

В табл. 1 приведены основные типы данных, используемые в InterBase

для полей таблиц, при описании доменов, для

переменных внутри хранимых

процедур и триггеров и для параметров в процедурах и функциях пользова-

теля.

Таблица 1

Типы данных InterBase

Название Размер Диапазон/точность Описание

SQL диалект 1

INTEGER

32 бита от –2 147 483 648

до 2 147 483 647

Длинное целое.

SMALLINT

16 бит от –32 768 до 32 767 Короткое целое.

FLOAT

32 бита от 3,4х10

–38

до 3,4х10

Число с одинарной точностью

(точность 7 значащих цифр).

DOUBLE

PRECISION

64 бита от 1,7х10

-308

до 1,7х10

308

Число с двойной точностью

(точность 15 значащих цифр)

Продолжение табл. 1

Название Размер Диапазон/точность Описание

DATE

64 бита от 1 января 100 года

н.э. до 29 февраля

32768 года

Дата. Включает информацию

о времени.

CHAR(n)

n сим-

волов

n = 1÷32767

Строка символов фиксиро-

ванной длины.

VARCHAR(n)

n сим-

волов

n = 1÷32767

Строка символов переменной

длины.

BLOB

пере-

менный

нет Двоичные большие объекты,

такие как графика, текст, циф-

ровой звук. Содержание опре-

деляется подтипом.

SQL диалект 3

BIGINT

64 бита от -2

до 2P

-1 Большое целое.

DATE

32 бита от 1 января 100 года

н.э. до 29 февраля

32768 года

Только дата без информации о

времени.

TIME

32 бита от 00:00

до 23:59:9999

Данные о времени с точно-

стью до десятитысячной доли

секунды.

TIMESTAMP

64 бита Комбинация типов DATE и

TIME.

2.4.2. Домены (Domains)

Домен – это описание множества допустимых значений поля таблицы.

Описание домена показывает тип данных (например, число или строка), дли-

ну данных и другие ограничения (например, требование, чтобы первый сим-

вол был буквой или чтобы значение не превышало заданного числа). В

InterBase домены используются только в операторах создания и изменения

структуры таблиц.

Для

создания доменов используется команда CREATE DOMAIN, для

изменения – ALTER DOMAIN, а для удаления – DROP DOMAIN.

Ниже приведен упрощенный синтаксис оператора создания домена.

CREATE DOMAIN Имя_Домена [AS] <тип данных>

[DEFAULT {Literal | NULL | USER}]

[NOT NULL] [CHECK (Проверяемое_Условие)];

При описании синтаксиса операторов квадратные скобки обозначают

необязательный элемент, фигурные скобки объединяют группу элементов

оператора в один, | означает выбор одной из нескольких альтернатив. Эле-

мент, расположенный в угловых скобках должен поясняться отдельно.

В приведенном примере необязательный элемент

[DEFAULT {Literal | NULL | USER}]

позволяет задать значение столбца по умолчанию с использованием одной из

трех возможностей. Первая возможность, обозначенная как Literal, позво-

ляет задавать значения по умолчанию в виде текстовых констант, чисел и

дат. Вторая возможность – указать в определении столбца DEFAULT NULL,

что приведет к тому, что во вновь создаваемых записях значение этого

столбца будет NULL. Третий способ – указать при определении столбца

DEFAULT USER. Если в этом случае в таблицу будет вставлена строка без

указания значения этого поля, то в него будет занесено имя текущего пользо-

вателя.

Если необходимо, чтобы поле имело какое-то непустое значение, в

описание домена вносят NOT NULL.

Последний необязательный элемент

в описании домена позволяет за-

ставить сервер проверять заносимые в базу данных значения на выполнение

заданного условия.

Вместо элемента <тип данных> должно быть использовано название

одного из типов данных InterBase (табл. 1).

Фрагмент сценария создания доменов:

/***************************************************

Домены

***************************************************/

CREATE DOMAIN ID INTEGER NOT NULL; -- идентификатор

CREATE DOMAIN Name VARCHAR(30) NOT NULL; -- имя

CREATE DOMAIN CurrentDate DATE DEFAULT 'TODAY'

NOT NULL;

CREATE DOMAIN Percent INTEGER -- процент

CHECK (VALUE >= 0 AND VALUE <= 100);

-- текст без ограничения длины:

CREATE DOMAIN MEMO BLOB SUB_TYPE TEXT

SEGMENT SIZE 128;

Синтаксис оператора удаления домена:

DROP DOMAIN Имя_Домена;

Оператор изменения домена ALTER DOMAIN позволяет изменить тип

данных, имя домена, а также добавить или удалить условие контроля данных.

Чтобы изменить домен можно также внести изменения в системные таблицы.

2.5. Задание

Лабораторную работу следует выполнять в следующем порядке:

1. Создать на сервере pi_srv рабочую папку для хранения файлов, получае-

мых при выполнении лабораторной работы №2. Эта папка должна распо-

лагаться в той же папке, что и папка для лабораторной работы №1 и назы-

ваться "ЛР2".

2. Скопировать в эту папку файл сценария, созданный при выполнении ла-

бораторной работы №1.

Открыть окно "Script Executive" в приложении "IB Expert".

4. Используя кнопку

[Load from File] на панели инструментов, открыть

диалоговое окно "Open SQL File" и с его помощью открыть файл сцена-

рия, скопированный ранее в папку "ЛР2".

5. Изменить в сценарии комментарии, в которых должно быть отмечено, что

это сценарий для лабораторной работы №2 и исправить путь до файла с

базой данных, чтобы база данных создавалась в папке "

ЛР2".

6. Добавить в сценарий команды создания доменов с использованием всех

типов полей, приведенных в табл. 1. Необходимо обязательно следовать

правилам оформления текста сценария.

7. Выполнить сценарий, создав в базе данных не менее 11 доменов.

8. Сохранить файл сценария.

9. Зарегистрировать созданную базу данных в программе "IB Expert" и под-

ключиться к ней.

10. Создать

в диалоговом режиме столько доменов, сколько имеется в выпа-

дающем списке колонки "Field Type" типов данных.

11. Создать в папке "ЛР2" резервную копию базы данных.

12. Создать и сохранить в папке "ЛР2" файл с отчетом о выполнении лабора-

торной работы №2, который должен называться "Отчет.doc".

2.6. Ход работы

Подключившись к базе данных можно выполнять операции по созда-

нию, удалению и изменению доменов. В окне "Database Explorer" появляются

вложенные узлы, которые можно использовать для выполнения операций с

доменами.

Чтобы увидеть сведения о домене, необходимо либо сделать на узле с

названием этого домена двойной щелчок мышью, либо воспользоваться ко-

мандой "Edit Domain… (Ctrl+O)" контекстного меню (рис

. 8). В результате

откроется окно со сведениями о доменах (рис. 9).

Для изменения имени домена достаточно отредактировать его в столб-

це "Name". Для изменения типа данных следует воспользоваться выпадаю-

щим списком в столбце "Field Type". Длину текстового поля можно изме-

нить, если отредактировать значение в столбце "Size".

Рис. 8. Окно "Database Explorer" с перечнем доменов

Рис. 9. Окно программы "IB Expert" с информацией о доменах

Чтобы сделанные изменения были выполнены, необходимо нажать

кнопку

[Compile] (Ctrl+F9). В результате этого откроется диалоговое окно

"Compiling domains…" (рис. 10), в котором надо подтвердить (кнопка [Com-

mit]) или отменить (кнопка [Rollback]) выполнение операции.

2.7. Отчет о выполнении работы

Отчет о выполнении лабораторной работы №2 необходимо оформить

на листах формата A4.

Рис. 10. Диалоговое окно "Compiling Domains..."

Отчет должен содержать описание и результаты работы, представляе-

мые в следующей последовательности:

1. Распечатка сценария создания базы данных с комментариями, которые

должны содержать сведения об авторе, дате создания, всех выполняемых

действиях и пояснения к доменам.

2. Перечень файлов, полученных при выполнении лабораторной работы с

указанием их имен,

места расположения, даты изменения и размеров

(сценарий, база данных, резервная копия базы данных, файл с отчетом).

2.8. Контрольные вопросы

1. Дать определение термина "Домен".

2. Где в InterBase используются домены?

3. Какова максимальная длина имени домена?

4. Какие из имеющихся типов данных не приведены в табл. 1.

5. Перечислить числовые типы данных InterBase.

6. Перечислить целые типы данных в порядке возрастания их размера.

7. Перечислить строковые типы данных.

8. Сколько различных типов данных

можно использовать при создании до-

менов в диалоговом режиме?

9. Чем отличается тип данных DATE в диалектах 1 и 3.

10. Какие дополнительные новые типы добавились в диалекте 3?

11. В чем отличие типа данных VARCHAR от CHAR?

12. Чему равно наибольшее целое число, которое можно сохранить в типе

BIGINT?

13. Что означает

аббревиатура BLOB?

14. Какие существуют способы изменения домена?

15. В какой системной таблице хранятся метаданные о доменах?