ЗМІСТ
ПЕРЕДМОВА НАУКОВОГО РЕДАКТОРА СЕРІЇ ПІДРУЧНИКІВ ТА НАВЧАЛЬНИХ ПОСІБНИКІВ «КОМП'ЮТИНҐ»...................17

ВСТУП....................22

ЧАСТИНА І. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ............................26

Розділ 1. Історія СУБД........28

1.1. Проект GUAM......29

1.2. Концепція DBTG/CODASYI................29

1.3. Редяційні бази даних.......30

1.4. Проект System R.....31

1.5. Проект INGRES.........33

1.6. Покоління СУБД.................37

1.7. Запитання, тести для самоконтролю................39

1.7.1. Запитання, тести для самоконтролю.................39

1.7.2. Тести.....39

Розділ 2. Функції СУБД......41

2.1. Основні функції СУБД......41

2.1.1. Безпосереднє керування даними в зовнішній пам'яті.......41

2.1.2. Управління буферами оперативної пам’яті....42

2.1.3. Керу вання транзакціями....42

2.1.4. Журналізація......43

2.1.5. Підтримка мов БД....45

2.2. Типова організація сучасної СУБД....46

2.3. Запитання, тести для самоконтролю......39

2.3.1. Запитання................39

2.3.2. Тести..............39

Розділ 3. Стандарти архітектури СУБД..............49

3.1. Архітектура ANSL/X3/SPARC....49

3.1.1. Концептуальний рівень....51

3.1.2. Зовнішній рівень......52

3.1.3. Внутрішній рівень...............53

3.1.4. Відображення..............53

3.1.5. Адміністратор бази даних............54

3.1.6. Система управління базами даних...........55

3.1.7. Утиліти ................56

3.1.8. Підтримка архітектури ANSI/SPARC ...................56

3.2. Стандарт IBM ........................56

3.3. Архітектура "клієнт-сервер" ................... 57

3.4. Розподілене опрацювання............................. 58

3.5. Стандарти архітектури "клієнт-сервер”........................60

3.5.1. SQL Access Group і стандарт DRDA ....................60

3.6. Стандарти, що гр\ нтуються на інтерфейсі рівня викликів SAG......................62

3.7. Запитання, тести для самоконтролю.................................................63

3.7.1. Запитання...................63

3.7.2. Тести.....................63

Розділ 4. Класифікація СУБД........66

4.1. За мовою .......................66

4.2. За кількістю рівнів архітектури....66

4.3. За типом моделі БД.....67

4.3.1. Ієрархічні СУБД......67

4.3.2. Мережеві СУБД.......67

4.3.3. Реляційні СУБД.....67

4.3.4. Адаптивна модель.....67

4.3.5. Не регулярна модель....68

4.3.6. Об'єктно-орієнтовані СУБД ......68

4.3.7. Об'єктно-реляційні СУБД......69

4.3.8. XML-СУБД.....69

4.4. За платформою (поєднання технічних і програмних засобів)....70

4.4.1. Мейнфреймові....70

4.4.2. Міні-комп'ютерів....70

4.4.3. На системах UNIX....70

4.4.4. Персональних комп'ютерів.....71

4.4.5. Серверні....72

4.5. За потужністю....72

4.5.1. Настільні СУБД (Desktop DBMS)......................................72

4.5.2. Персональні СУБД.......................72

4.5.3. Корпоративні .......................73

4.5.4. Групові СУБД (десятки і сотні користу вачів).......................73

4.6. За набором функцій .......................73

4.7. За організацією структури БД і інтерфейсів, що надаються користувачам .......................74

4.7.1. Однофайлові....74

4.7.2. Багатофайлові не програмовані..........74

4.7.3. Багатофайлові програмовані .......................74

4.7.4. Розраховані на багато користувачів .......................74

4.8. За способом доступу до БД.......................74

4.8.1. Файл-серверні.......................74

4.8.2. Клієнт-серверні.......................75

4.8.3. Триланкова архітектура .......................75

4.8.4. Вбудовувана СУБД.......................75

4.9. Інші класифікаційні ознаки .......................76

4.10. Запитання, тести для самоконтролю....77

4.10.1. Запитання...77

4.10.2. Тести...77

Розділ 5. Переваги і проблеми застосування СУБД.............80

5.1. Переваги СУБД.......................80

5.2. Недоліки СУБД............84

5.3. Запитання, тести для самоконтролю....................85

5.3.1. Запитання...............85

5.3.2. Тести..............86

Розділ 6. Стандарти SQL........88

6.1. Учасники процесу розроблення стандартів ..................88

6.2. Недоліки стандартизації.................89

6.3. Історія стандартів SQL..................90

6.4. Стандарт SQL..................86

6.5. Стандарт ANSI/ISO........92

6.6. Стандарт.......93

6.7. Стандарт SQL:1999.........93

6.8. Стандарт SQL2003.......94

6.9. Інші стандарти SQL.............95

6.10. Запитання, тести для самоконтролю..........96

6.10.1. Запитання.............96

6.10.2. Тести..........96

ЧАСТИНА II. ЗАСОБИ ОПИСУ ТА ЗМІНИ БАЗИ ДАНИХ................99

Розділ 7. Терміни і визначення стандарту SQL2011 (ISO/IEC)..............101

7.1. Базові поняття......101

7.2. SQL-середовище та його компоненти.......103

7.3. Види таблиць........107

7.4. Типи даних SQL.....107

7.4.1. Загальна інформація типу даних......108

7.4.2. Нульове значення.......109

7.4.3. Вбудовані типи (Predefined types)......109

7.4.4. Атомарні типи..........111

7.4.5. Складені типи........111

7.5. Сайти і дії над сайтами......111

7.6. Об’єкти SQL-схеми........112

7.6.1. Загальна інформація об’єкту SQL-схеми....112

7.6.2. Дескриптори множини символів.....113

7.6.3. Домени та їхні компоненти......114

7.6.4. Визначувані користувачем типи (User-defined types).....114

7.6.5. Індивідуальні типи......115

7.6.6. Базові таблиці і їхні компоненти.........115

7.6.7. Означення зображення.....116

7.6.8. Твердження.......116

7.6.9. Модулі SQL-сервера (визначається в ISO/IEC 9075-4. SQL/PSM)...116

7.6.10. Підпрограми схеми....116

7.6.11. Генератори послідовності.......116

7.6.12. Привілеї.........117

7.7. Обмеження цілісності і перевірка обмеження.......117

7.7.1. Перевірка обмеження.......117

7.7.2. Детермінізм і обмеження.......118

7.8. Комунікація між SQL-агентом і SQL-сервером....118

7.8.1. Базові мови............119

7.8.2. Передавання параметрів і відповідності типів даних......120

7.8.3. Дескриптор області........120

7.8.4. Діагностична інформація.........120

7.8.5. SQL-траизакції.......120

7.9. Модулі......121

7.10. Підпрограми.......121

7.10.1. Загальна інформація ........121

7.10.2. Функція збереження типу..........122

7.11. SQL-оператори.....122

7.11.1. Класи SQL-операторів........122

7.1 1.2. Класифікація SQL-операторів за функцією.....123

7.12. Запитання, тести для самоконтролю.....123

7.12.1. Запитання.......123

7.12.2. Тести.........124

Розділ 8. Типи та властивості даних SQL.....128

8.1. Типи даних SQL.......128

8.2. Вбудовані типи.......129

8.2.1. Числові типи........129

8.2.2. Типи символьних стрічок (рядкові типи)..........131

8.2.3. Темпоральні типи.......133

8.2.4. Булевий тип...........137

8.2.5. Посилальні типи.........137

8.2.6. Тип XML...........138

8.3. Конструктивні типи.......138

8.3.1. Типи колекцій.........138

8.3.2. Анонімний рядковий тип (ROW)......139

8.4. Визначувані користувачем типи (USER DEFINED TYPES (UDT))......140

8.4.1. Структурні типи (Structured Types)......140

8.4.2. Індивідуальні типи (Distinct Types)......142

8.5. Запитання, тести дпя самоконтролю.......143

8.5.1. Запитання.......143

8.5.2. Тести........143

Розділ 9. Засоби мови опису даних для створення і адміністрування
об'єктів баз даних.................146

9.1. Базові елементи мови SQL і запис SQL-операторів.............147

9.1.1. Запис SQL-оператора......147

9.1.2. Об'єкти бази даних.............149

9.2. Директиви DDL............151

9.3. Засоби визначення, зміни визначення і видалення визначення бази даних..............152

9.3.1. Створення бази даних..........152

9.3.2. Зміна бази даних.......155

9.3.3. Видалення бази даних.............155

9.4. Засоби визначення, зміни визначення і видапення доменів............155

9.4.1. Визначення домену.............155

9.4.2. Зміна визначення домену................157

9.4.3. Відміна визначення домену.............158

9.5. Засоби визначення, зміни визначення і видалення визначення таблиці............158

9.5.1. Визначення базової таблиці...............159

9.5.2. Зміна визначення базової таблиці.........164

9.5.3. Відміна визначення (видалення) базової таблиці............166

9.6. Засоби визначення і видалення індексів..............166

9.6.1. Визначення індексу....................166

9.6.2. Видалення індексів..............167

9.7. Засоби визначення і відміни загальних обмежень цілісності............167

9.7.1. Визначення загальних обмежень цілісності..............168

9.7.2. Видалення визначення загального обмеження цілісності................168

9.7.3. Перевірка обмежень...............169

9.8. Запитання, тести для самоконтролю..............170

9.8.1. Запитання.............170

9.8.2. Тести......................171

ЧАСТИНА III. ЗАСОБИ ПОШУКУ ТА ВИБОРУ ДАНИХ........173

Розділ 10. Засоби мови SQL для виконання дій над даними.......174

10.1. Оператори (Operators)....175

10.2. Скалярні вирази..........177

10.2.1. Неявні та явні перетворення типу або домену.....177

10.2.2. Загальні синтаксичні правила побудови скалярних виразів............179

10.2.3. Числові вирази..........180

10.2.4. Вирази, значеннями яких є символьні або бітові стрічки.......183

10.2.5. Вирази дата-час.......185

10.2.6. Булеві вирази......187

10.2.7. Вирази, значеннями яких є елементи масиву ........188

10.2.8. Вирази, значеннями яких є мульти множини.....188

10.2.9. Вирази з перемикачем......189

10.3. Предикати.............191

10.3.1. Предикат порівняння.......189

10.3.2. Предикат BETWEEN........193

10.3.3. Предикат IN............194

10.3.4. Предикат LIKE............195

10.3.5. Предикат SIMILAR.......196

10.3.6. Предикат IS NULL.......197

10.3.7. Предикат порівняння з квантором......198

10.3.8. Предикат EXISTS.......199

10.3.9. Предикат UNIQUE.......199

10.3.10. Предикат NORMALIZED.......199

10.3.11. Предикат MATCH............200

10.3.12. Предикат OVERLAPS......201

10.3.13. Предикат DISTINCT.........201

10.3.14. Предикат MEMBER......202

10.3.15. Предикат SUBMULTISET.......202

10.3.16. Предикат SET.........203

10.3.17. Предикат перевірки приналежности до типу......203

10.4. Запитання, тести для самоконтролю.......204

10.4.1. Запитання.....204

10.4.2. Тести.......205

Розділ 11. Засоби мови SQL для вибору даних...........209

11.1. Загальна структура оператора вибору в мові SQL......210

11.2. Семантика оператора вибору.......211

11.З. Посилання на таблиці розділу FROM....218

11.4. Розділ WHERE оператора вибору.....219

11.4.1. Предикати порівняння розділу WHERE......221

11.4.2. Предикат BETWEEN.........223

11.4.3. Предикат ІN.......223

11.4.4. Предикат LIKE......224

11.4.5. Предикат SIMILAR........225

11.4.6. Предикат IS NULL.....226

11.4.7. Предикат порівняння з квантором......227

11.4.8. Предикат EXISTS........239

11.4.9. Предикат UNIQUE......230

11.4.10. Предикат MATCH......231

11.4.11. Предикат OVERLAPS......232

11.4.12. Предикат DISTINCT......232

11.5. Розділ GROUP BY оператора вибору.....233

11.6. Розділ HAVING оператора вибору.......239

11.6.1. Семантика агрегатних функцій.........239

11.6.2. Результати запитів і агрегатні функції......245

11.7. Розділ WINDOW оператора вибору.....246

11.8. Складніші конструкції оператора вибору.......249

11.8.1. Зовнішні з'єднання.......249

11.8.2. З'єднані таблиці......250

11.8.3. Породжувані таблиці з горизонтальним зв'язком......258

11.9. Рекурсивні запити .....259

11.9.1. Означення різновидів рекурсії......262

11.9.2. Рекурсивні запити з розділом WITH.....262

11.10. Запитання, тести для самоконтролю......266

11.10.1. Запитання ......266

11.10.2. Тести .......267

Розділ 12. Зображувані таблиці, зображення (VIEW).......... 270

12.1. Означення поняття зображчваної таблиці або зображення (VIEW).........271

12.2.1. Синтаксис визначення зображення.....272

12.2.2. Режими перевірки CASCADED і LOCAL.....274

12.3.3. Приклади результатів дії розділу WITH CHECK OPTION ......274

12.3. Оновлення даних у зображеннях......277

12.4. Рекурсивні зображення......280

12.5. Видалення зображення......280

12.6. Класифікація зображень...........280

12.6.1. Горизонтальні зображення......280

12.6.2. Вертикальні зображення........281

12.6.3. Комбіновані зображення.....282

12.6.4. Згруповані зображення..........283

12.6.5. Об'єднані зображення........283

12.7. Переваги та недоліки зображень.......284

12.7.1. Переваги застосування зображень......285

12.7.2. Недоліки застосування зображень......286

12.8. Запитання, тести для самоконтролю......266

12.8.1. Запитання.....266

12.8.2. Тести.......267

ЧАСТИНА IV. ЗАСОБИ МАНІПУЛЮВАННЯ ДАНИМИ.........290

Розділ 13. Базові засоби зміни таблиць......291

13.1. Директива INSERT для вставки рядків в наявні таблиці.....291

13.2. Директива UPDATE для модифікації наявних рядків у таблицях......294

13.3. Директива DELETE для видалення рядків в існуючих таблицях.......296

13.4. Запитання, тести для самоконтролю.......297

13.4.1. Запитання.........297

13.4.2. Тести....297

Розділ 14. Пакети в SQL.......300

14.1. Означення та призначення пакетів......300

14.2. Виконання пакетів......303

14.2.1. Середовище виконання пакетів і режим MARS.....303

14.2.2. Види реалізації пакетів.......304

14.3. Правила використання пакетів......306

14.4. Сценарії.....306

14.5. Запитання, тести для самоконтролю.....309

14.5.1. Запитання.......309

14.5.2. Тести....309

15.1. Коментарі......312

15.2. Застосування змінних і параметрів.......314

15.2.1. Локальні змінні......315

15.2.2. Параметри........319

15.2.3. Змінні додатків і маркери параметрів......320

15.3. Поняття процедури.....321

15.4. Типи процедур....322

15.4.1. Системні процедури.....322

15.4.2. Процедури користувача....322

15.4.3. Тимчасові процедури.......323

15.4.4. Розширені процедури.......324

15.4.5. Вкладені процедури.....324

15.5. Створення, зміна і видалення процедур......324

15.5.1. Створення процедури.....324

15.5.2. Зміна процедури......328

15.5.3. Видалення процедури....330

15.6. Виконання процедури......331

15.7. Переваги і недоліки застосування збережених процедур.......332

15.7.1. Переваги....332

15.7.2. Недоліки роботи з процедурами......335

15.7.3. Особливості застосування процедур....335

15.8. Приклади оголошення та виконання процедур в середовищі СУБД MS SQL Server........335

15.9. Запитання, тести для самоконтролю.........338

15.9.1. Запитання......338

15.9.2. Тести.......339

Розділ 16. Функції в SQL.......341

16.1. Поняття, призначення і застосування функцій.............. 341

16.2. Створення збереженої функції.......343

16.3. Види функцій.......349

16.3.1. Скалярні функції.......349

16.3.2. Табличні функції......350

16.4. Зміна збереженої функції.....351

16.5. Видалення збереженої функції......352

16.6. Переваги застосування збережених функцій........353

16.7. Запитання, тести дія самоконтролю.......354

16.7.1. Запитання......354

16.7.2. Тести.....355

Розділ 17. Тригери.........357

17.1. Поняття тригера в стандарті мови SQL........357

17.2. Синтаксис означення тригерів та типи тригерів.....359

17.2.1. Тригери BEFORE і AFTER.....360

17.2.2. Тригери INSERT, UPDATE і DELETE......360

17.2.3. Тригери ROW і STATEMENT......360

17.2.4. Розділ WHEN.......361

17.2.5. Тіло тригера........361

17.3. Виконання тригерів.......362

17 3.1. Можливості використання старих і нових значень.........367

17.3.2. Опрацювання декількох тригерів, пов'язаних з однією базовою таблицею.......365

17.3.3. Тригери і посилальні дії......365

17.4. Видалення тригера.....366

17.5. Переваги застосування тригерів.....366

17.6. Недоліки застосування тригерів.....367

17.7. Запитання, тести для самоконтролю........367

17.7.1. Запитання.......368

17.7.2. Тести........368

ЧАСТИНА V. ЗАСОБИ КОНТРОЛЮ ТА КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСАМИ В МОВІ SQL................ 370

Розділ 18. Курсори ........371

18.1. Поняття і призначення курсору.....371

18.2. Типи курсорів......372

18.3. Оголошення курсору........374

18.4. Відкриття курсору......376

18.5. Вибирання даних з курсору.....376

18.6. Оновлення і видалення даних........378

18.7. Закрнтгя курсору.......378

18.8. Звільнення курсору.......378

18.9. Запитання, тести для самоконтролю.....380

18.9.1. Приклади застосування курсору........380

18.9.2. Запитання......383

18.9.2. Тести......384

Розділ 19. Організація та опрацювання транзакцій......386

19.1. ACID-транзакція......386

19.2. Породження транзакціи в SQL.......387

19.2.1. Визначення характеристик транзакції.......388

19.2.2. Явна ініціація транзакції.....389

19.3. Рівні ізоляції SQL-транзакції.........389

19.4. Завершення транзакцій...........393

19.5. Транзакції й обмеження цілісності.......394

19.6. Точки збереження ............394

19.7. Запитання, тести для самоконтролю........396

19.7.1. Запитання...........396

19.7.2. Тести.........397

Розділ 20. Управління доступом до даних.........399

20.1. Підтримка авторизації доступу до даних в мові SQL........400

20.2. Користувачі та ролі..........401

20.3. Застосування ідентифікаторів користувачів та імен ролей........403

20.4. Створення і скасування ролей.............404

20.5. Передавання привілеїв і прав...........405

20.5.1. Передавання привілеїв......405

20.5.2. Привілеї та зображення.......408

20.5.3. Передавання прав.........408

20.5.4. Зміна поточних ідентифікаторів користувачів та імен ролей..........409

20.5.5. Скасування привілеїв і прав............410

20.6. Підключення і сесії............413

20.6.1. Встановлення з'єднань............414

20.6.2. Оператори SQL керування з’єднаннями................415

20.7. Запитання, тести для самоконтролю.............416

20.7.1. Запитання.................416

20.7.2. Тести..........417

ЧАСТИНА VI. НОВІТНІ МОЖЛИВОСТІ СУЧАСНИХ СУБД............419

Розділ 21. Опрацювання XML-документів у базах даних.........420

21.1. Основні поняття XML.............422

21.2. Створення XML-документів............422

21.2.1. Порядок створення елементів...........423

21.2.2. Коментарі........424

21.2.3. Директиви аналізатора.........424

21.2.4. Область CDATA..............424

21.2.5. Посилання.........424

21.2.6. Визначення вмісту XML-документів......425

21.3. Принципи SQL/XML........426

21.4. Створення таблиць зі стовпчиками типу XML.......428

21.5. Запити до таблиць з XML-даними......430

21.6. Перетворення табличних даних в XML.......432

21.7. Запитання, тести для самоконтролю......433

21.6.1. Запитання..........433

21.6.2. Тести......434

Розділ 22. Архітектура SQL-середовища опрацювання баз даних........436

22.1. SQL-середовище та його елементи.......436

22.2. Види архітектури SQL-середовища......438

22.2.1. Одно-користувацька архітектура.........438

22.2.2. Групова архітектура з файловим розподілом ресурсів.......438

22.2.3. Кліент-серверні системи......438

22.2.4. Архітектура “кліснт-сервер"......439

22.2.5. Стилі архітектури "клієнт-сервер".......439

22.3. СУБД в архітектурі "клієнт-сервер”.....442

22.3.1. Відкриті системи....442

22.3.2. Клієнти і сервери локальних мереж .....443

22.3.3. Системна архітектура "клієнт-сервер"......444

22.4. Сервери баз даних.........445

22.4.1. Принципи взаємодії між клієнтськими і мережевими частинами.....445

22.4.2. Переваги протоколів віддаленого виклику процедур.....445

22.4.3. Типовий поділ функцій між клієнтами і серверами.....446

22.4.4. Вимоги до апаратних можливостей і базового програмного забезпечення клієнтів і серверів......446

22.5. Переваги застосування клієнт-сервериих систем......446

22.6. Запитання, тести для самоконтролю.......447

22.6.1. Запитання.......447

22.6.2. Тести....448

Розділ 23. Перспективні напрями розвитку СУБД......450

23.1. Маніфест систем об'єктно-орієнтованих баз даних......451

23.1.1. Перший маніфест та його структура......451

23.1.3. Об'єктно-орієнтовані бази даних в стандарті ODMG......459

23.1.3. Об'єктно-орієнтовані СУБД.....462

23.2. Другий маніфест систем баз даних та його наслідки....464

23.2.1. Другий маніфест.....465

23.2.1. Другий маніфест......465

23.2.2. Об'єктні розширення в стандарті SQL:1999.........471

23.2.3. Об'єктно-редяційні СУБД............................... 473

23.3. Третій маніфест: назад до реляційного майбутнього...................477

23.3.1. Третій маніфест .....................478

23.3.2. Основи майбутніх систем баз даних...............487

23.3.3. Реалізація положень Третього маніфесту..............497

23.4. Запитання, тести для самоконтролю.....................498

23.4.1. Запитання........498

23.4.2. Тести.......500

ЧАСТИНА VII. ПРАКТИКУМ ЗАСТОСУВАННЯ МОВИ SQL........................... 502

Розділ 24. Застосування мови SQL для опрацювання даних у середовищі СУБД MySQL...............503

24.1. Проектування баз даних........504

24.2. Створення таблиць бази даних засобами SQL.......507

24.3. Модифікація структури таблиць бази даних засобами SQL.......514

24.4. Запити на додавання, зміну та вилучення даних........518

24.5. Виконання теоретико-множинних операцій реляційної алгебри засобами SQL......524

24.6. Виконання спеціальних операцій реляційної алгебри засобами SQL......528

24.7. Запити на вибирання даних з таблиць бази даних.......531

24.8. Запити на вибір даних за складними критеріями..........536

24.9. Запити на вибір з таблиць бази даних із впорядкуванням та групуванням результатів.......539

24.10. Аналітичні та підсумкові запити.....542

24.11. Написання збережених підпрограм на мові SQL......545

24.12. Розроблення та застосування транзакцій......550

24.13. Розроблення та застосування тригерів.....553

24.14. Аналіз та оптимізація запитів.......556

ВИСНОВОК.............560

ДОДАТКИ................... 562

Додаток А. Структура титульної сторінки.................562

Додаток Б. Перелік предметних областей для проектування бази даних реляційного типу.......563

ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЖЧИК..............564

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ....................578

Навчальний посібник містить матеріал, необхідного для вивчення основних теоретичних засад, функціональних можливостей та практичного застосування сучасних систем і технологій баз даних, розроблення прикладних засобів та комп’ютерних інформаційних систем різного спрямування на основі реляційних баз даних.
Навчальний посібник складається призначається для студентів, що навчаються за напрямами галузей знань "Інформатика та обчислювальна техніка", "Системні науки та кібернетика" і "Системна інженерія" та споріднених галузей знань, пов’язаних з вивченням комп’ютерних інформаційних технологій. Може бути використаний викладачами в якості дидактичного матеріалу, а також для самостійного вивчення і підвищення кваліфікації.