Włodzimierz Dąbrowski, Przemysław Kowalczuk, Konrad Markowski Bazy danych ITA-101 Wersja 1 Warszawa, wrzesień 2009
Wprowadzenie Informacje o kursie Opis kursu We współczesnej informatyce coraz większą rolę odgrywa przepływ informacji. Dane są gromadzone i przekazywane w ilościach dotąd niespotykanych. Od umiejętnego sterowania przepływem danych zależy los wielu wielkich firm. Odpowiednia automatyzacja procesu przepływu informacji daje ogromne wymierne korzyści. Bazy danych i systemy zarządzania bazami danych służą właśnie temu, by móc przechowywać nawet ogromne ilości danych bez narażenia na ich utratę oraz by móc odpowiednio szybko i wygodnie sterować ich przepływem. Bazy danych wdarły się zarówno do sieci lokalnych w firmach, gdzie gromadzone są dane na potrzeby pracowników, jak również do Internetu, gdzie dostęp do nich mają miliardy użytkowników na całym świecie. Dynamiczny rozwój baz danych implikował powstanie wielu nowych technologii programowania ukierunkowanych na jeszcze wydajniejsze wykorzystanie baz danych w aplikacjach. Z kolei administracja systemami zarządzania bazami danych stała się osobną gałęzią informatyki, tak jak administracja systemami operacyjnymi komputerów lub administracja sieciami komputerowymi. Wielu pracodawców poszukuje wykwalifikowanych specjalistów z zakresu określonych systemów zarządzania bazami danych (jak Oracle czy MS SQL Server). Znajomość zarówno teorii baz danych, jak i konkretnego środowiska pracy z nimi, jest więc okazją podniesienia swoich kwalifikacji. Wykorzystując możliwości systemu zarządzania bazami danych Microsoft SQL Server 2008 postaramy się w niniejszym podręczniku zilustrować podstawowe własności baz danych (w szczególności relacyjnych baz danych) oraz systemów zarządzania tymi bazami. Mamy nadzieję, że podręcznik pozwoli Państwu na bliższe zapoznanie się z tematyką baz danych oraz systemem Microsoft SQL Server 2008. Życzymy owocnej pracy z naszym podręcznikiem. Uzyskane kompetencje Po zrealizowaniu kursu będziesz: Zrozumieć schemat, zaprojektować i zoptymalizować prostą bazę danych, Administrować serwerem bazodanowym MS SQL Sever 2008 na poziomie podstawowym, Zaimplementować prostą bazę danych w systemie SZBD opartym o MS SQL Sever 2008, Tworzyć skrypty w języku T-SQL, Monitorować i dokonywać tuningu baz danych, Dbać o bezpieczeństwo systemów SZBD w podstawowym zakresie, Używać języka XML w procesie komunikacji z SZBD, Tworzyć raporty przy użyciu MS SQL Reporting Services Strona i-3
Zakres tematyczny kursu Wymagania wstępne Aby przystąpić do pracy z podręcznikiem musisz: umieć obsługiwać komputer z zainstalowanym systemem operacyjnym Microsoft Windows 9X/NT/2000/ME/XP/2003, znać podstawowe zagadnienia dotyczące programowania (m.in. wiedzieć, co to jest zmienna, procedura, pętla), nie musisz znać teorii baz danych - poznasz ją czytając wykłady zawarte w niniejszym podręczniku. Opis modułów W Tab. 1 przedstawiony został opis modułów, zawierający podział na zajęcia. Każde zajęcie jest zaplanowane na 90 minut. Wykładowca może dostosować harmonogram do swoich potrzeb. Tab. 1 Zakres tematyczny modułów Numer moduł Tytuł Moduł 1 Budowa diagramów ERD Moduł 2 Instalacja i konfiguracja MS SQL Server 2008 Moduł 3 Definiowanie i zarządzanie bazą danych Moduł 4 Wewnętrzna struktura bazy danych Moduł 5 Język SQL - DCL, DDL Opis W tym module zajmiemy się pierwszym krokiem, jaki należy wykonać projektując bazę danych. Będzie nim identyfikacja encji i narysowanie na diagramie, zwanym diagramem ERD, zależności między nimi. Prawidłowy i przejrzysty diagram ERD jest kluczowym czynnikiem sukcesu dla zaprojektowania, a później eksploatacji bazy danych. W tym module znajdziesz informację o podstawowych zadaniach administratora systemu bazodanowego. Do zadań tych należy instalacja serwera baz danych, konserwacja oraz aktualizacji serwisów serwera. Prawidłowe przygotowanie środowiska pracy zapewni stabilność oraz pozwoli na poznanie systemu bazodanowego od podstaw. Dobry administrator Systemu Zarządzania Bazami Danych wie wszystko o bazach danych. W dzisiejszych czasach rola administratora nie ogranicza się do zarządzania istniejącymi bazami danych, ale również wymaga umiejętności zakładania, konserwacji oraz aktualizacji baz danych znajdujących się pod jego opieką. Moduł przybliży wszystkie te zagadnienia W tym module znajdziesz informacje w jaki sposób w SQL Server 2008 przechowywane są dane oraz w jaki sposób przechowywane są podstawowe obiekty w bazie danych. Język SQL został opracowany w 1987 roku z myślą o relacyjnych bazach danych. Składa się on z trzech składowych: języka definiowania danych (DDL), języka sterowania danymi (DCL) oraz języka operowania na danych (DML). W module tym zostaną wprowadzone, a następnie przedstawione na przykładach podstawowe instrukcje języka definiowania danych języka SQL DDL oraz języka sterowania danymi języka SQL DCL. Strona i-4
Moduł 6 Język SQL - DML Moduł 7 Indeksy i transakcje Moduł 8 Programowanie zaawansowane w T-SQL Moduł 9 Procedury składowane i wyzwalacze Moduł 10 Bezpieczeństwo w bazach danych Moduł 11 Praca z XML Moduł 12 Praca z Reporting Services Język SQL składa się z trzech składowych: języka definiowania danych (DDL), języka sterowania danymi (DCL) oraz języka operowania na danych (DML). W module tym zostaną wprowadzone, a następnie przedstawione na przykładach podstawowe instrukcje języka sterowania na danych języka SQL DML W module tym znajdziesz informacje na temat dostępu fizycznego do danych oraz optymalizacji dostępu. Poznasz indeksy i ich rodzaje a następnie dowiesz się jakie operacje wykonywane są na indeksach. Dowiesz się, że jest to parametr niezbędny do zapewnienia rozsądnych czasów wyszukiwania informacji. W drugiej części poznasz transakcje, które służą do zapewnienia spójności bazy danych i mają wpływ na wydajność bazy danych. Dowiesz się, że obsługa transakcji nie jest rzeczą łatwą i wymaga rozwiązywania wielu trudnych problemów. Programowanie w języku zapytań to ważna umiejętność. Powinni ją opanować zarówno programiści, jak i administratorzy. Różne dialekty języka SQL oferują różne składnie, jednak reguły, jakimi powinien kierować się tworzący kod, są te same niezależnie od SZBD. Bardzo często opanowanie w zaawansowanym stopniu składni jednego języka pozwala w przyszłości na łatwe opanowanie innego. W module tym znajdziesz informację na temat zaawansowanego programowania w T-SQL. W module zostanie zaprezentowany sposób działania oraz podstawy tworzenia procedur składowanych. Dowiesz na czym polega różnica pomiędzy zwykłym zapytaniem T-SQL a procedurą składowaną oraz co to jest kompilacja i rekompilacja procedury. Zostanie wprowadzony również specjalny rodzaj procedury składowanej wyzwalacz. W tym module dowiesz się, jak należy rozumieć bezpieczeństwo baz danych oraz jakie są poziomy bezpieczeństwa. Ponadto dowiesz się, jakim zagrożeniom należy przeciwdziałać, a jakich nie da się uniknąć oraz jak należy planować implementację poszczególnych poziomów bezpieczeństwa w aplikacji bazodanowej. Wymiana danych z relacyjnymi bazami danych może być utrudniona ze względu na różnice programowo sprzętowe itp. Rozwiązaniem jest język XML, który jest niezależny od standardów sprzętowych / programowych. Aby osiągnąć sukces na dzisiejszym, konkurencyjnym rynku, przedsiębiorstwa gromadzące duże ilości danych powinny wprowadzić rozwiązania biznesowe działające w czasie rzeczywistym zapewniające bezproblemową, skuteczną wymianę informacji pomiędzy własnymi oddziałami, swoimi partnerami, a także klientami. Microsoft SQL Server Reporting Services jest rozwiązaniem, które pozwala szybko i komfortowo dzielić i udostępniać dane biznesowe, przy niższych nakładach rozmaitych zasobów. Strona i-5
Moduł 13 Budowa interfejsu Dodatek Podstawy W module tym napiszemy aplikację, która będzie wyciągała informacje z bazy danych Prace Dyplomowe. Zostanie pokazane jak za pomocą Visual Studio utworzyć bazę danych, jak połączyć się z bazą danych w jaki sposób wprowadzać dane. Następnie stworzymy aplikacje Windows, która będzie korzystała z tych danych. W tym module zajmiemy się zebraniem najważniejszych informacji na temat baz danych niezbędnych do zrozumienia i pełnego wykorzystania dalszych modułów. Zebrane, najważniejsze pojęcia nie zastępują pełnego wykładu na ten temat i nie zwalniają Cię z przestudiowania wykładu lub podręcznika z zakresu baz danych. Mają one jedynie na celu zebrać i utrwalić najważniejsze elementy potrzebne do wykonywania kolejnych modułów. Zazwyczaj pierwsze zajęcia laboratorium są zajęciami organizacyjnymi. Strona i-6