Baze podataka - Snežana R. Popović

Udžbenik sadrži sedam poglavlja.

Prvo poglavlje: Osnovni koncepti

U poglavlju uvedeni su osnovni koncepti i ideje, neophodne za razumevanje baze podataka i funkcija sistema za upravljanje bazom podataka. U poglavlju je
objašnjeno opšte značenje pojmova podatak, informacija i znanje i, dodatno, opisana je uloga meta podataka u kontekstu baze podataka. Polazeći od činjenice
da je dizajniranje baze podataka složen proces, u poglavlju su predstavljene i opisane faze životnog ciklusa baze podataka. Namera je da, prateći
životni ciklus baze podatka, konačni dizajn baze podataka zadovolji zahteve i potrebe budućih korisnika.

Drugo poglavlje: ER model

U poglavlju predstavljeni su koncepti ER modela i ER dijagrami, koji se koriste da ilustruju konceptualni dizajn baze podataka. Objašnjeno je kako se osnovni
ER model može proširiti, sa ciljem da uključi dodatne koncepte modelovanja, kao što su: generalizacija, specijalizacija, nadtipovi, podtipovi.

Treće poglavlje: Relacioni model

U ovom poglavlju objašnjeni su koncepti relacionog modela baze podataka: relacije, šeme relacija, ključevi, funkcionalne zavisnosti i pravila integriteta.

Četvrto poglavlje: Mapiranje ER modela u relacioni

Poglavlje opisuje transformaciju konceptualnog, ER modela, u relacioni model baze podataka. Objašnjena su pravila i redosled mapiranja elemenata ER modela
u relacione tabele. Deo poglavlja čine primeri koji detaljno opisuju i objašnjavaju proces transformacije ER modela u relacioni model baze podataka.

Peto poglavlje: Normalizacija podataka

U poglavlju je objašnjena normalizacija podataka, čiji je cilj kontrolisanje redundanse podataka i izbegavanje anomalija pri ažuriranju podataka. Poglavlje
sadrži opis stepena normalizacije pomoću: prve, druge, treće, Bojs-Kodove i četvrte normalne forme. Pojam funkcionalnih zavisnosti, prikazan u poglavlju tri:
Relacioni model, proširen je i opisan iz ugla sprovođenja procesa normalizacije.

Šesto poglavlje: Implementacija baze podataka

U poglavlju su opisane naredbe SQL jezika, potrebne za implementaciju relacione baze podataka. Objašnjeno je kreiranje baze podataka i tabela na osnovu
prethodno kreirane relacione šeme, uključujuću definiciju različitih tipova ograničenja integriteta, kao što su strani ključevi i referencijalni integritet.

Sedmo poglavlje: Studije slučaja

Na kraju udžbenika, u poglavlju sedam, predstavljeno je pet studija slučaja, sa ciljem da se konkretnim primerima detaljnije ilustruju koncepti opisani u poglavljima ovog udžbenika. Studije slučaja poređane su po složenosti, od jednostavnijih ka složenijim.

Sadržaj

Uvod . . . . . . . 9
1. Osnovni koncepti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1 Podaci, informacije i znanje . . . . . . . . . 13
1.2 Meta podaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3 Baze podataka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4 Sistemi za upravljanje bazama podataka . . . . . . . . . . . 19
1.5 Korisnici baze podataka . . . . . . . . . . . . 20
1.6 Životni ciklus baze podataka . . . . . . . . 21
1.6.1 Analiza zahteva . . . . . . . . . . . . . . 22
1.6.2 Logički dizajn . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.3 Fizički dizajn . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.6.4 Implementacija . . . . . . . . . . . . . . 26
1.7 Mini studija slučaja – Onlajn testiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.8 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. ER model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1 Osnovni koncepti ER modela . . . . . . . . 30
2.1.1 Entitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.1.2 Veza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.1.3 Atribut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 Vrste entiteta i veza . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3 Karakteristike veza . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3.1 Red (stepen) veze . . . . . . . . . . . . 38
2.3.2 Kardinalnost veze . . . . . . . . . . . . 39
2.3.3 Participacija . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.4 Strukturna ograničenja . . . . . . . . 44
2.3.5 Strukturna ograničenja kod ternarnih veza . . . . . . . 46
2.3.6 Asocijativni entitet . . . . . . . . . . . 48

2.4 EER model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.5 Mini studija slučaja – Onlajn testiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.6 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3. Relacioni model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.1 Šema relacije i relacija . . . . . . . . . . . . . 63
3.2 Ključevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3 Funkcionalna zavisnost . . . . . . . . . . . . 67
3.3.1 Određivanje kandidata za ključ . 69
3.4 Pravila integriteta . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.4.1 Domenski integritet . . . . . . . . . . 75
3.4.2 Integritet entiteta . . . . . . . . . . . . 77
3.4.3 Referencijalni integritet . . . . . . . 78
3.5 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4. Mapiranje ER modela u relacioni model . 83
4.1 Pravilo 1: Mapiranje jakih entiteta . . 83
4.2 Pravilo 2: Mapiranje atributa . . . . . . . 83
4.3 Pravilo 3: Mapiranje binarnih veza sa kardinalnošću 1:1 . . . . . . . . . . . 86
4.3.1 Pravilo 3.1: kardinalnost 1:1 i obavezno učešće oba entiteta . . . . 86
4.3.2 Pravilo 3.2: kardinalnost 1:1 i obavezno učešće jednog entiteta . 87
4.3.3 Pravilo 3.3: kardinalnost 1:1 i neobavezno učešće oba entiteta . . 88
4.4 Pravilo 4: Mapiranje binarnih veza sa kardinalnošću 1:M . . . . . . . . . . 89
4.4.1 Pravilo 4.1: kardinalnost 1:M i obavezno učešće i na strani 1 i na strani M . 89
4.4.2 Pravilo 4.2: kardinalnost 1:M i opciono učešće na strani 1 . . . . . 90
4.4.3 Pravilo 4.3: kardinalnost 1:M i opciono učešće na strani M . . . . 91
4.4.4 Pravilo 4.4: kardinalnost 1:M i slab entitet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.4.5 Pravilo 4.5: kardinalnost M:M . . 93
4.5 Pravilo 5: Mapiranje unarnih veza . . . 95
4.5.1 Pravilo 5.1: kardinalnost 1:M . . . 95
4.5.2 Pravilo 5.2: kardinalnost M:M . . 97

4.6 Pravilo 6: Mapiranje ternarnih veza . . 98
4.7 Pravilo 7: Mapiranje generalizacije i specijalizacije (EER model) . . . . . 99
4.8 Mini studija slučaja – Onlajn testiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.9 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5. Normalizacija podataka . . . . . . . . . . . . . . 105
5.1 Redundansa podataka . . . . . . . . . . . . 105
5.2 Anomalije ažuriranja . . . . . . . . . . . . . 106
5.2.1 Anomalija unosa . . . . . . . . . . . . 106
5.2.2 Anomalija izmena . . . . . . . . . . . 107
5.2.3 Anomalija brisanja . . . . . . . . . . 108
5.3 Normalizacija i funkcionalna zavisnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.3.1 Tipovi funkcionalnih zavisnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.3.2 Mini studija slučaja – Određivanje funkcionalnih zavisnosti . . . 111
5.4 Proces normalizacije . . . . . . . . . . . . . 115
5.4.1 1NF – Prva normalna forma . . . 116
5.4.2 2NF – Druga normalna forma . 117
5.4.3 3NF – Treća normalna forma . . 119
5.4.4 BCNF – Bojs-Kodova normalna forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.4.5 4NF – Četvrta normalna forma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
5.4.6 Mini studija slučaja – Normalizacija podataka za prodaju artikala . . 122
5.5 ER model i normalizacija . . . . . . . . . . 130
5.6 Denormalizacija . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
5.7 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6. Implementacija baze podataka . . . . . . . . 133
6.1 Kreiranje baze podataka . . . . . . . . . . 134
6.2 SQL tipovi podataka . . . . . . . . . . . . . . 134
6.3 Kreiranje tabela . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.4 Mini studija slučaja – Implementacija baze podataka Prodaja . . . . . . 139

6.5 Mini studija slučaja – Onlajn testiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
6.6 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7. Studije slučaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.1 Studija slučaja: Praćenje atletskih trka . . . . . . . . . . . . 149
7.1.1 Specifikacija zahteva . . . . . . . . . 149
7.1.2 Entiteti i atributi . . . . . . . . . . . . 151
7.1.3 Veze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
7.1.4 Strukturna ograničenja . . . . . . . 156
7.1.5 ER dijagram . . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.1.6 Mapiranje ER modela u relacioni model . . . . . . . 159
7.1.7 Implementacija baze podataka . . . . . . . . . . . 161
7.2 Studija slučaja: Muzej likovne umetnosti . . . . . . . . . . 166
7.2.1 Specifikacija zahteva . . . . . . . . . 166
7.2.2 Entiteti i atributi . . . . . . . . . . . . 167
7.2.3 Veze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
7.2.4 Strukturna ograničenja . . . . . . . 171
7.2.5 ER dijagram . . . . . . . . . . . . . . . . 172
7.2.6 Mapiranje ER modela u relacioni model . . . . 174
7.2.7 Implementacija baze podataka . . . . . . . . . 175
7.3 Studija slučaja: Auto-servis . . . . . . . . 182
7.3.1 Specifikacija zahteva . . . . . . . . . 183
7.3.2 Entiteti i atributi . . . . . . . . . . . . 184
7.3.3 Veze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.3.4 Strukturna ograničenja . . . . . . . 187
7.3.5 ER dijagram . . . . . . . . . . . . . . . . 189
7.3.6 Mapiranje ER modela u relacioni model . . . . . . 190
7.3.7 Implementacija baze podataka . .. . . . . . . 191
7.4. Studija slučaja: Auto-škola . . . . . . . . 197
7.4.1 Specifikacija zahteva . . . . . . . . . 198
7.4.2 Entiteti i atributi . . . . . . . . . . . . 199

7.4.3 Veze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
7.4.4 Strukturna ograničenja . . . . . . . 203
7.4.5 ER dijagram . . . . . . . . . . . . . . . . 204
7.4.6 Mapiranje ER modela u relacioni model . . . . . . 205
7.4.7 Implementacija baze podataka . . . . . . . . . . . . . . . 206
7.5 Studija slučaja: Srednja škola . . . . . . . 213
7.5.1 Deo 1 – Škole, smerovi, predmeti i profesori . . . . 213
7.5.2 Deo 2 – Nastavni udžbenici . . . 216
7.5.3 Deo 3 – Školska ekskurzija . . . . . 218
7.5.4 Objedinjena šema baze podataka . . . . . 219
7.6 Pregled poglavlja . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225