Databases:

1
???? ???????????

• Databases
• An Introduction

2
??? ??? ???????

• ??? ?????? ??? ???? ?? ?????? ?????? ????? ???
  ????? ??????? ????? ?????? ???? ??????, ????????
• Database Management System (DBMS)
• ???? ????? ??? ????? ??? ??? ?? ???? ???? ?????
  ????? ??????
• ???? ????? ???? ???? ????????

3
??? ????????

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  ????????
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  (spreadsheets)

4
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5
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6
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• ??? ??, ?????? ???? ?????? ?????? ??????

7
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• ???? ?????? ??-????? (??????)
• ????? ?????? ????? ?"? ???? ????? ????? ????
• ????? ?????? ????? ?? ?????
• ????? ?? ????? ??????? (data integrity)
• ?? ????? ???? ???? ?"? ??? ????? ?????
• ?? ???? ???? ??? ?????? ?????
• ??? ?????? ??? ?????
• ????? ?? ?????? ??????? (security) ?"? ??? ??????
  ??????? (authorization)

8
???? ???????

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• ??????? ??? ???? ??????? ???? ??????? ????
• ???? ????? ?? ???? ???????
• ????? ????? ????? ??? ????? ????? (????? ????????
  ?? Relational Model)

9
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• ???? ???????
• ????? ??????? ?? ?????
• ????????
• ????, ??? ?? ?????? ?? ???? ????? ?????? ?????
  ??????? ????? ?? ?????? ??? ???? ?????

10
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• ????? ?????? ????? ?? ???????? (???, ??????
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• ??????? ?????? ????????, ?????, ??????, ?????
  ???'
• ?????? ????? ????? ????, ????? ???'
• ?? ??? ??? ?????? ???? ??????? ???
• ?? ??? ??? ?????? ???? ?????? ???

11
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• ????? ????? ???? ???? ?? ?????
• ???? ????? (Physical Schema)
• ???? ?????? (Conceptual Schema)
• ???? ???? ????? ?? ?? ???????
• ????? (Views)
• ??? ????? ??????, ??? ??? ??? ?????? ??? ????????
  ?????? ???? ????????? ???????

12
Levels of Abstraction

• ?? ??? (View) ???? ???? ????? ??????? ?????? ????
  ?? ???????
• ?????, ?? ???????? ????? ???? ???? ????? ??? ????
  ????? ???????

View 1
View 2
View 3
Conceptual Schema
Physical Schema

• .

13
???? ??? ???? ??????

• ????? ?????? ?????? ??????? ??????? ????? ???
  ??????, ??????
• Data Definition Language (DDL)
• ?????? ??????? ?- SQL
• ??????? ?? ????? ?????? ?????? ????? ?? ?? ??????
  ?? ?? ??? ???? ???????

14
???? ???? ???? ???? ????? ?

• ??? ????? ?? ?? ???? ???????
  (Data Independence)
• ?? ???? ??????? ?????? ???????? ???????? ???? ???
  ?? ??????? ?? ???? ?????? ?? ?????? (????? ??????
  ???? ?? ?????? ??? ?????)
• ????? ?????? ???? ?????? ????? ???????

15
?????? ????? ?????? ???? ?????? ?????

• ???? ?????? ????? ???? ???? ?????
• ??? ??????? ????? ?????? ?????? ?????? ??????
• ?????? ???? ?????? ("?????") ??-?????
• ????? ????????? (backup recovery)
• ????? ??????? (data integrity)
• ????? ???? (data security) ???????
  (authorization)
• ??? ?????? ?? ?????? (views) ?????? ???? ??????

16
???? ?????? ????????? ??????? ???????

• An Introduction to Schema Design
• The Entity-Relationship Model

17
??? ????? ???? ?? ??? ???????

• ???? ?? ??? ?????? ???? ??????
• ????? ????? ???? ????? ?? ?????? (???, ??????
  ???????????) ?? ?????? ??? ???????
• ????? ????? ????? ???? ????? ?? ??????? (classes)
  ??? ?????? ??????, ???
• ISA Hierarchy (Inheritance Hierarchy)
• Aggregation (or Composition) Hierarchy

18
???? ???? ?????

• ???? ?????? ?? ???? ???
• ????? ?? ??? ?????? ???? ?????? ??????? ?? ??????
  ?????? ????
• ????? ?? ??? ??? ????? ??????????? (???, ????
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• ???? ...

19
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• S
  R
• T

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os 202 20
calculus 450 10
db 202 20
db 240 20
year sname sid
3 white 240
3 jones 202
1 adams 450
dept tname tid
math cohen 10
cs levy 20
????? ?? ???? ?????? ??????? ?? ?????
?????? tid,sid,course sid,sname,year tid,tna
me,dept
20
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  (?? ?? ?? ?? ?????? ???? ??????? ?????? ??????)
• ????? ??? ?? ??? ?????? ???? ?? ?? ?????
  ?????????? (methods)
• ????? ????? ?????? ????? ???? ????? ?????

21
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?????? ?????? ????? ?????

• ????? ??????? ???? ?? ???? ?? ????? ????? ??????
  ?????? ?????
• ??????, "????? ????????????" ????
• ????????
• ?????
• ??????
• ???? ?????
• ????? ????
• ?????? ????
• ????...

22
???? ????? ???????Entity-Relationship Model

• ???? ??????? ??????? ??? ???? ?????? ?????? ?????
  ?????, ?????? ????? ???? ???????
• ???? ??????? ??????? ???? ????? ?????? ??????
  ????? ????? ?? ??????? ?????
• ???? ????????
• ????? ?????? ????? ?????? ?????

23
?????

• ???? ?????? ????? ???? ????, ????? UML
  (Universal Modeling Language)
• ????? ???? ?? ??? ?????? ???? ???? ?????? ????
  ?????
• ????? ????? ????? ????? ???? ??????? ???????
• ????? ?????? ??"? ????? ?????
• ?????? ???? ??? ?????? ?????? ????? ????? (?? ??
  ????? ????)

24
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• ????? ????? ??????? ??????? ??? ???????
• ????? ???????
• - ???????? - ??????
• - ????? - ???? ?????
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• - ??? ??? ?????? ?????????
• - ??? ??? ?????? ??????
• - ??? ??? ?????? ????? ?????

25
???? ?????? ??????Entity and Entity Set

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• ??????, ?????? ??? ???? ???? ???????
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• ?? ???? ????? ?????? ????? ??? ????? ?????? ?????
  ???? ????? ?? ?????? ???????, ??????
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• ?? ??????? ????? ??? ?????? ?????? ?????? ???
• ??????, ????? ??????? ?? ?????????

26
???? ?????? ??????Entity and Entity Set
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?????

• ???? ??? ??? ????? ????? ???? ?? ??????
• ??????, ?????? ??? ???? ???? ???????
• ??, ?????, ????? ????, ?? ???, ???? ???? ???'
• ?? ???? ????? ?????? ????? ??? ????? ?????? ?????
  ???? ????? ?? ?????? ???????, ??????
• ?????? ????? ?"? ??, ????? ???? ??? ???
• ???? ????? ?????? ?"? ??' ???? (?? ??' ??????)
• ?? ??????? ????? ??? ?????? ?????? ?????? ???
• ??????, ????? ??????? ?? ?????????

27
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• ???? ????? ???? ?"? ?????, ??????
• ???? ??????
• ?? "???? ???"
• ????? "????? ???? 107 ???????"
• ????? ???? "7.8.78"
• ?? ??? "????"
• ???? ???? "1673040"
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  ????, 1673040)

28
????? ?????? ?"? ??????
????? ?? ??????? ????? ???? ??? ????? ???

• ???? ????? ???? ?"? ?????, ??????
• ???? ??????
• ?? "???? ???"
• ????? "????? ???? 107 ???????"
• ????? ???? "7.8.78"
• ?? ??? "????"
• ???? ???? "1673040"
• ????? (???? ???, ????? ???? 107 ???????, 7.8.78,
  ????, 1673040)

29
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• ????? ?? ????? ?????? ????? ???? ????? ??? ?????
  ????? ???? (Key)
• ??????, ??' ?????? ??? ???? ?? ??????
• ???? ???? ??? ???? ?? ????, ??? ?? ?? ???? ????
  ????, ?? ?????? ????? ??? ?????? ????? (???????
  ?????) ?? ???? ??

30
??? ?????? ?????Relationship Relationship Set

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  ????? ????? "????? ???"
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• ????? ?????? ????????
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• ????? "????? ???" ???? ?? ????? "?????? ?????"
• ?? ?????? ????? ??? ?????? ?????? ???

31
??? ?????? ?????Relationship Relationship Set
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• ??????? "??? ???" ???? ?? ????? "?????? ?????"
  ????? ????? "????? ???"
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• ??????? "??? ???" ???? ?? ????? "?????? ?????"
• ????? "????? ???" ???? ?? ????? "?????? ?????"
• ?? ?????? ????? ??? ?????? ?????? ???

32
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  ?????" ????? ????? "????? ???"
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• ???? ??????? "??? ???" ???? ?? ????? "??????
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• ?????? (??? ???, ?????? ?????)
• ???? ????? "????? ???" ???? ?? ????? "??????
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• ?????? (????? ???, ?????? ?????)

33
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????? ?? ?????? ????? ???? ??? ????? ???

• ???? ????? ??? ?"? ?????, ??????
• ???? ??????? "??? ???" ???? ?? ????? "??????
  ?????" ????? ????? "????? ???"
• ?????? (??? ???, ?????? ?????, ????? ???)
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  ?????"
• ?????? (??? ???, ?????? ?????)
• ???? ????? "????? ???" ???? ?? ????? "??????
  ?????"
• ?????? (????? ???, ?????? ?????)

34
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• ??? ?????? ???? ????? ?? ????? ?????? ??? ?????
  ????? ?"? ??? ?????
• ????? ?????? ?? ????? ?????? ??????

35
???? ???? ?????

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• ????? ?? ??? ????? ????????
• ?? ??? ????? ????? ????? (Attribute) ???? ???
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36
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  ISA (is a)
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  (Inheritance Hierarchy) ?????? ??? ?????? ??
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• ????? ??????? ?? ?? ?????????
• ????? ??????? ?? ????????? ????? ?????
• ????? ??????? ?? ????????? ????? ???
• ????? ??????? ?? ????????? ??????? ?????? ?????

37
????? ????? ??? ?????

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  ????? ????? ?? ??? ?- ISA
• ????? ?????? ?????? ??????

38
??????

• ???? ??????? ??????? ???? ?? ????? ????? ??????
  ?? ?????? ??????? ?? ?????
• ??? ????? ??? ??? ?- ISA
• ???? ????? ?? ????? ?????? ??? ????? ????? ????
  ?????, ?????
• ???? ????? ???? ?? ??? ?????? ???? ?"? ????? ????
  ????? ?? ????? ????? ??????? ?????? ??????,
  ?????? ?????? ????? ?????

39
????? ?????? ?????? ?????? ??????

• ???? ????
• ???? ?????? ?? ????
• ???? ?????
• ???? ?????
• ??????? ?? ?????? ??????
• ???? ...

40
???? ????? ???? ?? ??? ?????? ??? ???? ????

• Why Is It Difficult to Design a Database Schema?

41
?????? ?????

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• ???????
• ????? ????? (???? NULL)
• ???? ????? ?? ?????????? (?- methods)

42
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• ???? ?????? ?????? ?????? ?????? ????? (???? ?"?
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• ????? ???? ????? ?? ?????? ??????? ??????? ??????
  ???? ?????? ???????
• ??????, ????? ??????? ?????? ?????? ?? ?????

43
???? ?????? ?? ????? ?????? ?????? ?? ???????
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• ?? ???? ?????? ????? ?????? ????? ?????? (?????
  ????? ??????) ??? ????
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• ?????? ???? ????? ?? ????? ?????
• ??????????
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44
?? ???? ??????

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  ??????
• ?????? ???? ????? ??
• ??????? ?? ????? ????? ????? ???????
• ??????? ?? ?????
• ??????, ??? ???? ?????? ??? ????? ???? ?????
  ?????????
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45
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  ????? ????? ??? ???? ???? ????? ??????? ??? ???
• ????? ????? ????? ???? ?????? (?? ?? ????)
  ??????? ????? ????? ??????? ?? ?????? ??????
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• ?????? ????? ?????? ???? "?????" ?? ????? ???????
  ????? ??????? ?? ??? ???????

46
?????

• ??? ?????? ????? ?? ?????? ???????? ???? ISA
  (inheritance), ??? ???? ?? ?????? ????
• ????? ?? ?????????
• ????? ????????? ????? ?????
• ????? ????????? ????? ???
• ????? ????????? ????? ?????
• ????? ????????? ??????? ?????? ????? (?? ?????
  ??? ?' ???? ????? ???? ????? ????? ???? ??? ???
  ????? ????? ??? ????? ????? ?????)
• ????? ????????? ??????? ?????????? (?? ?????
  ????? ??? ???? ????? ???????, ??? ???? ???? ???
  ???? ?????)
• ????? ????????? ??????? ???????????

47
?????
?? ???? ?????? ????? (multiple inheritance)

• ??? ?????? ????? ?? ?????? ???????? ???? ISA
  (inheritance), ??? ???? ?? ?????? ????
• ????? ?? ?????????
• ????? ????????? ????? ?????
• ????? ????????? ????? ???
• ????? ????????? ????? ?????
• ????? ????????? ??????? ?????? ????? (?? ?????
  ??? ?' ???? ????? ???? ????? ????? ???? ??? ???
  ????? ????? ??? ????? ????? ?????)
• ????? ????????? ??????? ?????????? (?? ?????
  ????? ??? ???? ????? ???????, ??? ???? ???? ???
  ???? ?????)
• ????? ????????? ??????? ???????????

???? ?? ?? ????? ??? ???? ??? ?????? ?????, ?? ??
?????? ???????? ?? ?????? ??? ?????
48
???? ????? ????? ???? ?????????? (??????)
??? ???? ???? ??? ?? ?? ????? ??? ????

• ????? ???? ???? ???? ?? ?????? ?????
• ??' ????, ?? ????, ??????, ??? ?? ????? ??????
  ????? ??????? ???????? ????, ??' ??????
  ???? ??????? ???
• ?????, ???? ????? ?????? ?????? ?????
• ??????(??) ??? ???? ?????, ?????, ????? ????????
  (?? ?? ???? ????? ?? ?? ???? ?????? ???? ??? ????
  ??????? ????)
• ??? ???? ??? ??? ??????? ??? ??? ISA?

???? ???? ????? ????
???? ?????? ???? ????
49
???? ????? ????? ???? ?????????? (??????)
?? ????? ??? ????? ???????, ????? ???? ???????
???? ????? ????

• ????? ???? ???? ???? ?? ?????? ?????
• ??' ????, ?? ????, ??????, ??? ?? ????? ??????
  ????? ??????? ???????? ????, ??' ??????
  ???? ??????? ???
• ?????, ???? ????? ?????? ?????? ?????
• ??????(??) ??? ???? ?????, ?????, ????? ????????
  (?? ?? ???? ????? ?? ?? ???? ?????? ???? ??? ????
  ??????? ????)
• ??? ???? ??? ??? ??????? ??? ??? ISA?

50
???? ????? ????? ???? ?????????? (??????)
???? ??? ??? ?????? ???? ????. ????? ???? ???
?????? ??????? ?????? ??? ???

• ????? ???? ???? ???? ?? ?????? ?????
• ??' ????, ?? ????, ??????, ??? ?? ????? ??????
  ????? ??????? ???????? ????, ??' ??????
  ???? ??????? ???
• ?????, ???? ????? ?????? ?????? ?????
• ??????(??) ??? ???? ?????, ?????, ????? ????????
  (?? ?? ???? ????? ?? ?? ???? ?????? ???? ??? ????
  ??????? ????)
• ??? ???? ??? ??? ??????? ??? ??? ISA?

51
???????

• ????? ????? ?????? ???? ????? ?? ???????? ??????
  ????????? ????? ????? ????? ???? ????? ???????
• ??? ???? ????? ???? ????? ???? ??? ????
• ??? ???? ????? ???? ?????? ????? ??? ?????
• ????? ???????? ??? ???"? ??? ???? ?????? ???????
  ???????
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  ?????? ???? ?? ??????

52
????? ????? ?? ?? ?????? (???? NULL)

• ??? ??? ?? ???????? ???? ????? NULL?
• ?? ???? ?? ?????? ???
• ???? ????? ?? ?????? ????? NULL
• ?? ?????? (???? ????????? ?? ???????) ????? ?????
  ???? ???? ?????? ????? ????? NULL
• ???? NULL ??????? ???? ?????? ?????? ?? ??????
  ???????
• ???? ???? ?? ??????? ????? ???? ???? ?? ???
  ?????????? ????

53
?????

• ??? ????? ?? ?? ????????? ?? CS ???? ????? ??
  ?????
• DEPT CS
• ??? ????? ?? ?? ????????? ?? CS ?? ??? ?????? ???
  ?- CS ???? ????? ?? ?????
• DEPT CS OR DEPT IS NULL
• ??? ?????? ????? ???? ??? ??????? ???? ????
  ??????
• Mode ????? ?? ??????? ???????
• Mode ????? ?? ??????? ????????

54
???? ????? ?? ?????????? (?- methods)

• ???? ???? ?????? ??????????? ???? ???? ?? ??????,
  ???????? ???'
• ???? ????? ???? ?? ?????? ????? ???? ?- CS?
• ?? ???? ?? ???? ???? ???? ???????, ?? ???
  ???????? ???? ????? ???? method ????? ??? ??????
  ???? ?????
• ?? ???? ????? ?????? ???? ???? ?????? ???? ???
• ??????, ????? ????? ???? ??? ???? ???? ????
  ??????????? ??? ???? ???? ?- CS

55
????? ??????

• ????? ???? ?????? ????? ?? ?? ?????, ???? ??????
  ????? ???? ??? ??? ?? ????? ??????? ??????
• ??? ????? ???? ???? ???????? ??? ???? ???? ?- CS?
• ?? ??, ??? ???? ???? ?????? ??????? ????? ?????
  ?????????
• ????? ??????? ??? ????? ????? ?????