Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Γενικά Η εποχή μας χαρακτηρίζεται από πληθώρα πληροφοριών –ραδιόφωνο, εφημερίδες, περιοδικά, βιβλία, υπολογιστές, διαδίκτυο Ο όγκος των πληροφοριών μπορεί να αποδειχθεί υπερβολικά μεγάλος για να τον διαχειριστούμε Οι εφαρμογές υπολογιστών μπορούν να κάνουν τα προβλήματα ευκολότερα για τους ανθρώπους για να δημιουργήσουν νέα έγγραφα με πληροφορίες

Τι είναι βάση δεδομένων Βάση δεδομένων είναι μία συλλογή από σχετιζόμενα δεδομένα –δεδομένα: γεγονότα και συμβάντα που μπορούν να καταγραφούν και έχουν σημασία παράδειγμα: ονοματεπώνυμα και διευθύνσεις, βαθμολογίες, σεισμικές δονήσεις κ.λπ. Για τη δημιουργία μίας βάσης δεδομένων επιλέγεται ένα κομμάτι του πραγματικού κόσμου το οποίο η βάση δεδομένων θα κληθεί να αναπαραστήσει Τα στοιχεία σε μία βάση δεδομένων πρέπει να έχουν λογική συνοχή και κάποια σημασία

Σύστημα Βάσης Δεδομένων Ένα πρόγραμμα (ή σύνολο προγραμμάτων) που μπορεί να μας βοηθήσει να αντιμετωπίσουμε την υπερφόρτωση με πληροφορίες προσφέροντας ευκολίες για: –αποθήκευση –οργάνωση –ανάκληση –επικοινωνία –διαχείριση των πληροφοριών

Μέγεθος και πολυπλοκότητα Β.Δ. Ποικίλει –«ονόματα-διευθύνσεις-τηλέφωνα» για: τους γνωστούς ενός ανθρώπου τους εργαζόμενους σε μία επιχείρηση τον τηλεφωνικό κατάλογο μιας περιοχής τους πολίτες μιας χώρας –«φάκελος γιατρού» ονοματεπώνυμα πελατών... και ιατρικό ιστορικό... και συνθήκες διαβίωσης... με ακτινογραφίες, εξετάσεις, καρδιογραφήματα... και συσχετίσεις με άτομα του περιβάλλοντος

Επιπτώσεις από τις βάσεις δεδομένων Με καλύτερη διαχείριση πληροφοριών, η ζωή γίνεται απλούστερη και πιο αποτελεσματική –αυτόματες ταμειολογιστικές μηχανές (ΑΤΜ) και ηλεκτρονικές πληρωμές –κρατήσεις θέσεων σε αεροπορικές εταιρείες –αγορές μέσα από ταχυδρομικούς ή ηλεκτρονικούς καταλόγους –αναζητήσεις στο διαδίκτυο (Google, Altavista κ.λπ.) όλα αυτά απαιτούν τη χρήση βάσεων δεδομένων

Επιπτώσεις από τις βάσεις δεδομένων Οι πληροφορίες που αποθηκεύονται στις βάσεις δεδομένων αφορούν (σε πολλές περιπτώσεις) τους πολίτες, οι οποίοι δεν έχουν κανέναν έλεγχο πάνω στο –τι πληροφορίες υπάρχουν γι’ αυτούς –ποιος τις έχει –πώς θα τις χρησιμοποιήσει Οι βάσεις δεδομένων είναι ένα όπλο κατά του προσωπικού απορρήτου

Οι βάσεις δεδομένων ως ψηφιακές αρχειοθήκες Οι βάσεις δεδομένων είναι ένα ακόμη εργαλείο μετατροπής του υπολογιστή σε «κάτι χρήσιμο» –οι επεξεργαστές κειμένου είναι το ψηφιακό ανάλογο μιας εξελιγμένης γραφομηχανής –τα λογιστικά φύλλα είναι το ψηφιακό ανάλογο μιας καρτέλας υπολογισμών –μια βάση δεδομένων είναι το ψηφιακό ανάλογο μιας αρχειοθήκης

Οι βάσεις δεδομένων ως ψηφιακές αρχειοθήκες Τα συστήματα βάσεων δεδομένων έχουν σχεδιαστεί για να συντηρούν βάσεις δεδομένων –βάση δεδομένων: σύνολο από πληροφορίες που αποθηκεύεται σε υπολογιστές –μπορεί να περιέχει: τηλεφωνικό κατάλογο συνταγές βαθμολογίες τεχνικούς ελέγχους τραγούδια – άλμπουμ – CD πρακτικά οτιδήποτε!

Γιατί να χρησιμοποιήσουμε βάσεις δεδομένων; Εύκολη αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων πληροφορίας –ένας άνθρωπος εύκολα αποθηκεύει τα στοιχεία (ονοματεπώνυμα, διευθύνσεις, τηλέφωνα) συγγενών/γνωστών/φίλων σε σημειωματάριο –για μία εταιρεία το σημειωματάριο δεν είναι επαρκές –... πολύ περισσότερο για έναν δήμο –... ή για ένα ολόκληρο κράτος Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της πληροφορίας, τόσο πιο χρήσιμη η βάση δεδομένων

Γιατί να χρησιμοποιήσουμε βάσεις δεδομένων; Ευκολία και ευελιξία στην ανάκτηση πληροφοριών –η εύρεση ενός τηλεφωνικού αριθμού σε ένα σημειωματάριο διαρκεί μερικά δευτερόλεπτα –σε έναν τηλεφωνικό κατάλογο, ίσως μερικά λεπτά –... ενώ σε μία βάση δεδομένων μόλις μερικά δέκατα του δευτερολέπτου –Ακόμη μεγαλύτερη βελτίωση όμως όταν ψάχνουμε «Ποιος είναι ο κάτοχος του τηλεφώνου » ή «Ποιο είναι το τηλέφωνο του μαγαζιού στην Πανεπιστημίου 20»

Γιατί να χρησιμοποιήσουμε βάσεις δεδομένων; Διευκόλυνση στην οργάνωση και την αναδιοργάνωση των πληροφοριών –Στα συστήματα αρχειοθέτησης θα χρησιμοποιήσουμε μία διάταξη κατά έτος, μετά κατά θέμα, κατόπιν κατά συγγραφέα κατά έτος, κατόπιν κατά συγγραφέα και στη συνέχεια κατά θέμα κατά θέμα, κατόπιν κατ’ έτος, τέλος κατά συγγραφέα –Αν η διάταξη αποδειχθεί άβολη, το κόστος αναδιοργάνωσης στα συστήματα αρχειοθέτησης είναι τεράστιο –... στις βάσεις δεδομένων όμως μηδαμινό – μπορούμε να εναλλάσσουμε μεταξύ διαφορετικών οργανώσεων πολύ εύκολα και γρήγορα

Γιατί να χρησιμοποιήσουμε βάσεις δεδομένων; Διευκόλυνση εκτύπωσης και ανακατανομής πληροφοριών με διαφορετικούς τρόπους –έστω ότι ένα πανεπιστήμιο θέλει να στείλει συγχαρητήριες επιστολές στους αποφοίτους του, περιλαμβάνοντας ειδική εύφημο μνεία στους αριστούχους –Ένας κειμενογράφος αντλεί τα δεδομένα από τη βάση δεδομένων και δημιουργεί προσωποποιημένες επιστολές, με ξεχωριστή εύφημο μνεία μόνο στους αριστούχους παράλληλα μπορεί να τυπώσει και τις διευθύνσεις στους φακέλους ή σε ετικέτες –Όλα αυτά χωρίς λάθη και πολύ γρήγορα –Ομοίως μπορεί να δημιουργεί διαφορετικές ταξινομήσεις των δεδομένων

Γιατί να χρησιμοποιήσουμε βάσεις δεδομένων; Διαμοιρασμός δεδομένων –ένα σημειωματάριο ή μια καρτέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ένα άτομο ανά πάσα χρονική στιγμή –... αν θέλουμε να χρησιμοποιούν πολλοί τα ίδια δεδομένα δημιουργούμε αντίγραφα σπατάλη χώρου, προσπάθειας και χρημάτων αν αλλάξει το ένα αντίγραφο, δεν είναι εγγυημένο ότι θα αλλάξουν και τα άλλα –τα στοιχεία σε μία βάση δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιούνται από πολλούς χρήστες ταυτόχρονα

Τι υποστηρίζει ένα Σύστημα Βάσεων Δεδομένων Φάσεις που πρέπει να υποστηρίζονται: –ορισμός: καθορισμός του τι αποθηκεύεται στη βάση δεδομένων και με ποια δομή –κατασκευή: αποθήκευση στοιχείων σε ένα χώρο που ελέγχεται από το ΣΔΒΔ –χειρισμός: υποβολή ερωτήσεων προς τη βάση δεδομένων για εξαγωγή αποτελεσμάτων και αιτήσεις τροποποίησης της βάσης δεδομένων

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Μία βάση δεδομένων αποτελείται από ένα ή περισσότερα αρχεία –Κάθε αρχείο είναι ένα σύνολο από ομοειδείς πληροφορίες το αρχείο προσωπικού το αρχείο προϊόντων το αρχείο πελατών το αρχείο παραγγελιών το αρχείο πληρωμών –Δεν είναι απαραίτητο να αποθηκεύονται όλες οι ομοειδείς πληροφορίες στο ίδιο αρχείο π.χ. εκτελεσμένες έναντι εκκρεμών παραγγελιών

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Τα αρχεία βάσεων δεδομένων είναι διαφορετική έννοια από τα αρχεία δίσκων υπολογιστών –το αρχείο δίσκου υπολογιστή είναι μία γενική δομή αποθήκευσης (προγράμματα, έγγραφα, κ.λπ.) –το αρχείο βάσης δεδομένων είναι ένα σύνολο από σχετικές πληροφορίες –ένα αρχείο βάσης δεδομένων μπορεί να αποθηκεύεται σε ένα αρχείο δίσκου υπολογιστή, ή πολλά αρχεία βάσης δεδομένων μπορούν να αποθηκεύονται σε ένα αρχείο δίσκου υπολογιστή

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Κάθε αρχείο είναι ένα σύνολο από ομοειδείς πληροφορίες –για το αρχείο προϊόντων το όνομα του προϊόντος, η τιμή του, μονάδα πώλησης, η ημερομηνία έναρξης διάθεσης, μία φωτογραφία του κ.λπ. –για το αρχείο πελατών, η επωνυμία, η διεύθυνση, το ΑΦΜ, το τηλέφωνο, το φαξ, κ.ά. –για το αρχείο παραγγελιών ο πελάτης, το προϊόν, η ποσότητα, η έκπτωση και η τελική τιμή που συμφωνήθηκε, η ημερομηνία, το τελικό ποσό Κάθε τέτοια ενότητα πληροφορίας ονομάζεται εγγραφή

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Η κάθε εγγραφή περιέχει επί μέρους στοιχεία –για το αρχείο προϊόντων το όνομα του προϊόντος, η τιμή του, μονάδα πώλησης, η ημερομηνία έναρξης διάθεσης, μία φωτογραφία του Κάθε τέτοιο στοιχείο έχει έναν τύπο –το όνομα του προϊόντος είναι οποιοδήποτε κείμενο έως πενήντα χαρακτήρες –η τιμή του είναι ένας αριθμός με δύο δεκαδικά ψηφία –η μονάδα πώλησης μπορεί να είναι ένα από κιλό, μέτρο, τεμάχιο, πακέτο –Η ημερομηνία έναρξης διάθεσης αναπαρίσταται ως ΗΗ/ΜΜ/ΕΕΕΕ και πρέπει να είναι έγκυρη –Η φωτογραφία πρέπει να είναι ένας έγκυρος τύπος εικόνας (GIF, JPG, PNG κ.ο.κ.)

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Τα πεδία μπορεί να είναι –υποχρεωτικά ή όχι το όνομα ενός προϊόντος είναι υποχρεωτικό, η φωτογραφία όχι –μοναδικά ή όχι για να έχουμε έναν σαφή τρόπο αναφοράς στην εγγραφή το όνομα ενός προϊόντος είναι μοναδικό, η τιμή του όχι πολλές φορές προστίθεται ένας κωδικός στην εγγραφή –με ρητά καθοριζόμενες τιμές ή υπολογιζόμενα η συμφωνηθείσα τιμή, η ποσότητα και η έκπτωση σε μία παραγγελία καθορίζονται ρητώς η τελική τιμή υπολογίζεται από τον τύπο ποσότητα * τιμή * (1 – έκπτωση / 100)

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Αρχείο Λίστα αρχείων

Η ανατομία των βάσεων δεδομένων Όνομα πεδίουΤύπος πεδίου Μοναδικά πεδία

Λειτουργίες βάσεων δεδομένων Εισαγωγή δεδομένων –μέσω πληκτρολόγησης –από άλλες βάσεις δεδομένων –μέσω ανάγνωσης από άλλα έγγραφα π.χ. επεξεργαστών κειμένου ή λογιστικών φύλλων

Λειτουργίες βάσεων δεδομένων Τροποποίηση στοιχείων –διότι τα δεδομένα του πραγματικού κόσμου άλλαξαν –διότι διαπιστώθηκε ότι έγιναν λάθη κατά την εισαγωγή των δεδομένων Διαγραφή στοιχείων –απομάκρυνση εγγραφών από τα αρχεία της βάσης δεδομένων

Λειτουργίες βάσεων δεδομένων Περιήγηση –Σε ένα πρόγραμμα βάσης δεδομένων είναι δυνατόν να διατρέξουμε μία προς μία τις εγγραφές της βάσης δεδομένων για να βρούμε τις επιθυμητές δυνατότητα προβολής πρώτης, τελευταίας, επόμενης, προηγούμενης ή προβολής κατά σελίδα συμπληρώνονται με πρόσθετες ευκολίες π.χ. «μετακίνηση στην πρώτη εγγραφή που αρχίζει από Κ» Η διαδικασία αυτή μοιάζει με την αναζήτηση σε μη ηλεκτρονικά μέσα και είναι αναποτελεσματική, ειδικά για μεγάλα αρχεία

Λειτουργίες βάσεων δεδομένων Χειρισμός πλοήγησης

Λειτουργίες βάσεων δεδομένων Χειρισμός πλοήγησης

Ερωτήματα βάσεων δεδομένων Εναλλακτικά προς την περιήγηση είναι δυνατόν να ζητήσουμε από τη βάση δεδομένων πληροφορίες Το αίτημα για ανάκτηση πληροφοριών ονομάζεται ερώτηση (query) Η κάθε ερώτηση μπορεί να ζητάει –μία εγγραφή, π.χ. «να βρεθούν τα στοιχεία του μαθήματος με κωδικό Κ05 για το Τμήμα Φυσικής» –περισσότερες από μία εγγραφές, π.χ. «να βρεθούν τα στοιχεία για όλα τα μαθήματα του 3ου εξαμήνου του τμήματος Φυσικής»

Χρήση αποτελεσμάτων ερωτήσεων βάσεων δεδομένων Πλοήγηση Χειρισμός πλοήγησης

Ταξινόμηση δεδομένων Τα αποτελέσματα μιας ερώτησης είναι πιθανόν να πρέπει να ταξινομηθούν βάσει των τιμών κάποιων πεδίων –π.χ. τα μαθήματα του τμήματος Φυσικής μπορούν να ταξινομηθούν αλφαβητικά κατά ενδεικτικό εξάμηνο σπουδών βάσει του ονόματος του εκδοτικού οίκου του συγγράμματος βάσει του αθροίσματος ωρών θεωρίας και άσκησης

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Η πιο συνηθισμένη έξοδος ενός συστήματος βάσεων δεδομένων είναι η αναφορά –ταξινομημένη λίστα από επιλεγμένες εγγραφές και πεδία σε «βολική» μορφή –τα πεδία (συνήθως) διατάσσονται σε πίνακες όπου κάθε εγγραφή είναι μία γραμμή και κάθε στήλη ένα πεδίο –στο τέλος κάθε ομάδας εγγραφών μπορούν να τοποθετούνται στατιστικά στοιχεία για την ομάδα, π.χ. πληθάριθμοι, αθροίσματα, μέσοι όροι κ.λπ. ομάδα: σύνολο διαδοχικών εγγραφών με κοινές τιμές σε κάποια πεδία παρομοίως, στην αρχή μπορούν να τοποθετούνται επικεφαλίδες

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Επικεφαλίδα ομάδας Στατιστικά ομάδας Εγγραφές ομάδας

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Επικεφαλίδα σελίδας

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Δημιουργία προτύπου με αναφορές σε πεδία της βάσης δεδομένων

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Ο επεξεργαστής κειμένου αντικαθιστά τις αναφορές με πραγματικά στοιχεία από τη βάση δεδομένων για κάθε εγγραφή

Εκτύπωση αναφορών και σύνδεση με επεξεργαστές κειμένου Προηγμένες δυνατότητες όπως: –παράλειψης συνολικά μιας εγγραφής αν το μάθημα δεν έχει αναλυτικό πρόγραμμα να μην συμπεριληφθεί –υπό συνθήκη εισαγωγή κειμένου αν το υπόλοιπο λογαριασμού είναι αρνητικό να εισαχθεί το κείμενο «Χρεωστικό», αν είναι μεγαλύτερο του μηδενός «Πιστωτικό» –Εκτύπωση ετικετών διαμόρφωση κειμένου ετικέτας με κατάλληλες σημάνσεις για τα πεδία της διεύθυνσης