Informatika

1. Informatika Uvod u baze podataka

2. Ciljevi Objasniti šta su baze podataka i njihova osnovna struktura Identifikovati vrste problema koji se mogu najbolje rešiti softverom za baze podataka Opisati različite vrste softvera za baze podataka, od jednostavnih za upravljanje fajlovima do kompleksnih relacionih baza podataka

3. Ciljevi Opisati operacije baza podataka za memorisanje, sortiranje, ažuriranje, dobijanje odgovora na upite i prezentaciju tako dobijenih informacija Objasniti na koji način baze podataka mogu ugroziti privatnost

4. Baze podataka

5. Baze podataka • Baza podataka je organizovana kolekcija podataka. • Da bi postojala baza podataka nije potrebno da postoji računar koji bi čuvao podatke, ali u današnje vreme takav koncept je nezamisliv.

6. Baze podataka • Baza podataka je simulacija nekog procesa i apstrakcija nekih objekata iz fizičke stvarnosti. • • Modelovanje je proces pretvaranja fizičke stvarnosti u virtuelni svet. • • Sa stanovišta informatike, baza podataka predstavlja jedan ili više fajlova (datoteka). • • Da bi se kreirala dobra baza podataka potrebno je dobro sagledavanje sistema koji se opisuje.

7. Baze podataka • Sam termin baza podataka je • nastao unutar računarske industrije • • Baza podataka je struktuirana kolekcija podataka organizovanih za brzo pretraživanje i pristup, koja zajedno sa sistemom za administraciju, organizovanje i memorisanje tih podataka, čini sistem baze podataka • Treba odgovoriti na pitanje: • Koliko ima ljudi kojima firma treba da pošalje čestitku za Novu godinu? • Postupak:Prebrojati u imeniku • Potrebno vreme:10 – 15 minuta? • A ako se ima baza podataka?30 sekundi ili manje

8. Baze podataka PODACI OBRADA INFORMACIJA Treba da se pošalje 200 čestitki!

9. Baze podataka • Ciljevi koji se nastoje postići upotrebom baza podataka: – Fizička nezavisnost podataka – moguće je prebacivati postojeće podatke sa jednog medija na drugi, a da se pri tom ne promeni njihov oblik i suština – Logička nezavisnost podataka – promena lokalne logičke celine neće zahtevati promenu globalne logičke celine, tj. neće zahtevati promene u postojećim aplikacijama – Fleksibilnost pristupa podacima – u odnosu na prethodna rešenja omogućen je slobodan pristup podacima od strane korisnika (kada to želi i kojim redosledom želi)

10. Baze podataka –Istovremeni pristup do podataka – mora biti omogućeno da veći broj korisnika istovremeno koristi bazu – Čuvanje integriteta – očuvanje korektnosti i konzistentnosti podataka – Mogućnost oporavka nakon kvara – mora postojati pouzdana zaštita u slučaju kvara hardvera ili greške – Zaštita od neovlašćenog korišćenja – ograničenje prava upotrebe baze, nivoi pristupa • Najviši nivo – administrator • Najniži nivo – korisnik (user) ili gost (guest) – Zadovoljavajuća brzina pristupa – Mogućnost podešavanja i kontrole

11. Baze podataka Garbage In, Garbage Out (GIGO) Ne mogu se dobiti tačne informacije od netačnih podataka! • Jedan od osnovnih uslova za kvalitetnu bazu podataka je pojam integriteta! • Integritet baze podataka je tačnost ili korektnost podataka. • Kada baza sadrži greške, ona gubi integritet.

12. Baze podataka • Analiza poslovnih procesa • Model realnog sveta • Organizacija podataka • Skladištenje podataka • Ažuriranje, pretraživanje, kontrola • Dobijanje relevantnih i upotrebljivih informacija • Brzo dobijanje informacija Ključ za donošenje odluka

13. Različite vrste softvera (aplikacija) imaju analogije sa realnim svetom Windows, Word, Excel, ... Baze podataka – potpuno veštačka tvorevina Slično geometriji Baze podataka nisu tabele Tabele postoje u realnom svetu(telefonski imenik, rečnik i sl.), ali ne i relacione baze podataka Baze podataka

14. Najčešće se pod ovim podrazumeva set informacija smeštenih u računaru Baze podataka postoje u različitim formama: Elektronski podaci: tekst, video i audio zapisi, brojevi Knjige: kolekcija tekstova i slika, biblioteke Datoteke organizovane u direktorijume Skup šematskih crteža Uzorci sa naftnih bušotina Uzorci krvi za medicinske laboratorije DNK uzorci u forenzičkim laboratorijama .... Šta su baze podataka?

15. Baze podataka Baze podataka i softver Baza podataka: organizovani skup logički povezanih podataka integrisani skup podataka o nekom sistemu i skup postupaka za njihovo održavanje i korišćenje, organizovan prema potrebama korisnika Sistem za upravljanje bazama podataka - DBMS: Softverski sistem koji se koristi za: kreiranje, održavanje i manipulisanje podacima, kontrolu prava pristupa bazi podataka

16. Sastoje se od: Bita, organizovanih u bajtove, koji mogu da čine stringove itd. Polja (fields) – niz bajtova koji prezentuje informaciju Zapisa (records) - niz polja koji zajedno opisuju jedan “entitet” Datoteka (files) – niz rekorda koji opisuju različite entitete Baze podataka tipično sadrže više relevantnih datoteka Računarske baze podataka

17. Podaci i informacije

18. Metapodaci Šta su metapodaci? Metapodaci su podaci o podacima – podaci koji opisuju karakteristike nekog izvora u digitalnom obliku. Korisni su kod pregledavanja, prenosa i dokumentovanja informacijskog sadržaja.

19. Metapodaci Oni mogu opisivati jedan podatak, celu skupinu podataka ili samo neki deo celine. Šema metapodataka koja se pritom koristi zavisi od tipa podatka koji opisuje i konteksta u kojem se nalazi. Mogu biti implementirani u dokumente koje opisuju, ili mogu biti uz njih kao zaseban dokument. Metapodaci imaju široku primenu, ali najčešće se koriste da bi se ubrzalo i poboljšalo pretraživanje velike količine podataka, te otkrilo što više relevantnih informacija.

20. Metapodaci Rečnik podataka Podaci o podacima Opisuju svojstva ili karakteristike podataka krajnjih korisnika i kontekst tih podataka Tipična svojstva podataka su naziv (ime) podatka, definicija, dužina (veličina), i dozvoljene vrednosti Metapodaci omogućavaju dizajnerima i korisnicima baza podataka da razumeju koji podaci postoje u bazi i šta oni znače Metapodaci

21. Registar korisnika Podaci o korisnicima i njihovim pravima pristupa Ko može da pristupa? Username, Password Kojim podacima? Baza podataka, tabele, kolone, vrste Šta može da radi sa njima? INSERT, DELETE, UPDATE, SELECT Registar korisnika

22. Sistem za upravljanje bazama podataka (SUBP) Softverski sistem koji se koristi za: kreiranje, održavanje i manipulisanje podacima, kontrolu prava pristupa bazi podataka DBMS - Data Base Management System DBMS (SUBP)

23. Aplikacija Y Aplikacija X Aplikacija Z Datoteka X1 Datoteka Z1 Datoteka Y1 Datoteka X2 Datoteka Z2 Datoteka Y2 Datoteka X3 Datoteka Z3 Datoteke – podaci na disku Klasični sistemi

24. Aplikacija Y Aplikacija X Aplikacija Z DBMS – Data Base Management System SUBP – Sistem za upravljanje bazama podataka Baza podataka Baza podataka – podaci na disku Sistemi zasnovani na bazama podataka

25. Aplikativni program Korisnik za terminalom Aplikativni program pogled 1 pogled 2 pogled 3 ŠEMA DISK Slojevita arhitektura Eksterni (Lokalni logički) nivo Konceptualni (Globalni logički) nivo Fizički nivo

26. Komponente okruženja BP Administratori podataka i baza podataka Krajnji korisnici Projektanti sistema CASE (Computer-Aided Software Engineering) alati Korisnički interfejs Aplikativni programi DBMS (Data Base Management System) Baza podataka Skladište podataka

27. Relacione baze podataka Relacione baze podataka zasnivaju se na povezanim tabelama (relacijama)! Tab1 Tab2 Tab3

28. Karakteristike relacionih baza podataka (BP) Relacione BP se zasnivaju na povezanim tabelama (relacijama) Podaci su organizovani u redove i kolone, a skup takvih podataka je relacija Sve vrednosti su skalarne – u jednom polju se može naći samo jedna vrednost Ne mogu da postoje dupli zapisi Sve operacije se obavljaju nad relacijama, a rezultat operacija je opet relacija Relacione baze podataka

29. Operacije Operacije nad bazama podataka CREATE – kreiranje relacija (tabela) INSERT – unos podataka DELETE – brisanje podataka UPDATE – izmena podataka SELECT - Upit (Query): nalaženje zapisa koji zadovoljava unapred postavljene kriterijume GRANT – dodela privilegija (korisnici, nad kojim podacima, koje operacije)

30. Modelovanje Izlaz1 Relan svet Ulaz Cilj svakog modela je da učini da je: Izlaz1~Izlaz2 Programi za održavanje Baza podataka Programi za izveštavanje Izlaz2 Informacioni sistem

31. Modelovanje • Pod entitetom se podrazumeva sve što se može jednoznačno odrediti, identifikovati i razlikovati • Domen atributa je skup svih mogućih vrednosti koje atribut može poprimiti (slično tipu promenljive u programiranju)

32. Modelovanje • Svaki entitet ima svoje osobine – atribute • Primarni ključ je jedan ili više atributa čija vrednost jednoznačno određuje primerak entiteta

33. Modelovanje Veze, odnosi – relationship U realnom sistemu objekti nisu međusobno izolovani, nego se nalaze u međusobnoj interakciji Odnosi između objekata posmatranja prikazuju se najčešće primenom logike skupova i preslikavanja njihovih elemenata. Preslikavanje entiteta: 1:1 N:1 ili 1:N M:N ili N:M

34. Preslikavanje 1:1 F1 D1 F2 D2 F3 D3 Fn Dn Primer: Fakultet i Dekan

35. Preslikavanje 1:N ili N:1 F1 D1 F2 D2 F3 D3 Fn Dn Primer: Student i Dekan

36. Preslikavanje M:N F1 D1 F2 D2 F3 D3 Fn Dn Primer: Student i Profesor

37. Različiti modeli baza podataka: • Tabele (flat file, spreadsheet) • Hijerarhijski model • Mrežni model • Relacioni model • Objektni model • Zajednički cilj različitih modela: • Olakšati smeštanje podataka i dobijanje informacija • Osnovne razlike kod modela: • Načini uspostavljanja veza između relacija • Ograničenja nad podacima i vezama Modelovanje

38. Modelovanje - tabele • Tabele - svi podaci u jednoj tabeli • Dobro: • Jednostavno, za mali broj zapisa i atributa • Loše: • Redudansa (višestruko ponavljanje) • Teškoće kod promena • Anomalije ažuriranja • Višak podataka u jednoj tabeli

39. Direktor Zamenik Zamenik Zamenik Od Od Od Od Od Od Od Od R R R R R R R R R R R R R R R R R R Hijerarhijski model Ovaj model uspostavlja relaciju RODITELJ – NASLEDNIK (mapiranje 1:N). Naslednik može imati jednog roditelja, a roditelj može imati više naslednika.

40. Direktor Zamenik Zamenik Zamenik Od Od Od Od Od Od Od Od R R R R R R R R R R R R R R R R R R Mrežni model I ovaj model uspostavlja relaciju RODITELJ – NASLEDNIK. Ovde ima višestrukih roditelja i naslednika, i kreira se mrežasta striktura.

41. Osnovne karakteristike: Sve se predstavlja relacijama (tabelama) Zasniva se na strogoj matematičkoj teoriji Minimalna redudansa (višestruko ponavaljanje) podataka Jednostavno ažuriranje podataka Izbegnute su anomalije ažuriranja Redosled kolona i redova ne utiče na informacioni sadržaj tabele Ne mogu da egzistiraju dva identična reda (zapisa) u jednoj tabeli Svaki red se može jednoznačno odrediti(postoji primarni ključ) Relacioni model

42. Student Knjiga BrInd Ime SifK Naziv 75/01 Marko 001 Računovodstvo 22/02 Petar 002 Baze podataka 156/03 Milan 003 Osnove finansija 004 Poslovna informatika 112/02 Dragan 005 Marketing BrInd – broj indeksa SifK – šifra knjige Relacioni model Veze između objekata realnog sveta – formira se klasa veza

43. SifK Naziv 001 Računovodstvo 002 Baze podataka 003 Osnove finansija 004 Poslovna informatika 005 Marketing Student BrInd Ime 75/04 Marko 22/06 Petar 156/04 Milan 112/05 Dragan BrInd – broj indeksa SifK – šifra knjige Relacioni model Drži Knjiga 12.09.2005 25.03.2006 01.11.2005 07.03.2007 14.10.2005 15.02.2007 Klasa veza može da ima svoje atribute!

44. BrInd – broj indeksa SifK – šifra knjige Relacioni model Datum BrInd SifK Drži Knjiga Student Ime Naziv Dijagram relacionog modela

45. Relacioni model Primarni ključ relacije Knjiga Primarni ključ relacije Student STUDENT (BrInd, Ime) KNJIGA (SifK, Naziv) DRŽI (BrInd, SifK, Datum) Strani ključ relacije Drži koji pokazuje na primarni ključ relacije Knjiga Strani ključ relacije Drži koji pokazuje na primarni ključ relacije Student

46. Baze podataka i SQL • Savremeni programi za upravljanje bazama podataka podržavaju standardizovani jezik za programiranje složenih upita, nazvan SQL (Structured Query Language) • Raspoloživ u mnogim sistemima za upravljanje bazama podataka • Programeri i sofisticirani korisnici ne moraju da uče novi jezik kada rade na novom sistemu

47. Microsoft Access • Rad sa bazama podataka • Kompletna baza podataka se nalazi u jednoj datoteci (ekstenzija .MDB) • Kompletan program za: • Kreiranje baze, • Matematičke funkcije • Filtriranje podataka, • Štampanje izveštaja itd. • Programe sličnog tipa koriste se u različitim organizacijama: banke, pošte, arhive, ... • Programi slične namene: Oracle, MS SQL Server, MySQL, Informix, dBase, ...

48. Microsoft Access

49. Microsoft Access

50. Microsoft Access • Elementi baze podataka u Access-u: • tabele, • upiti, • formulari, • izveštaji, • stranice za rad sa podacima, • Makroi, • VBA moduli (Visual Basic for Application)