Databázové systémy (FSI-VDS)

Akademický rok 2012/2013
Garant: prof. RNDr. Ing. Miloš Šeda, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními databázovými technologiemi pro efektivní návrh a správu aplikací s velkým rozsahem údajů v prostředí internetu.
Výstupy studia a kompetence:
Předmět slouží studentům k seznámení s teoretickými aspekty návrhu databázové aplikace a její implementace v prostředí internetu včetně programování v PHP a MySQL. Budou tak schopni vytvořit aplikaci pro efektivní správu velkého množství dat.
Prerekvizity:
Ke studiu databázových systémů postačují základní znalosti z tvorby algoritmů a jazyka Pascal (nebo Delphi).
Obsah předmětu (anotace):
Předmět představuje úvod do problematiky databázových systémů. Zabývá se následujícími tématy: Zpracování dat, problém redundance a nekonzistence, integrita, utajení, víceuživatelský přístup k datům. Index-sekvenční organizace dat. Integritní omezení pro vztahy. Architektura databázového systému, datové modely. E-R model, relační algebra, dotazovací jazyk relační algebry. Teoretické aspekty návrhu informačních systémů. Funkční závislosti, normální formy relací, dekompoziční teorém. Dotazovací jazyk SQL. Databáze na webu. HTML, PHP a MySQL.
Metody vyučování:
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou pro zápočet je implementace netriviální databázové aplikace v prostředí MS Access s využitím prostředků Visual Basicu a SQL. Zkouška má písemnou formu. Studenti v ní prokazují znalost návrhu datových struktur, relační algebry, jazyka SQL a programování ve Visual Basicu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Protože cvičení jsou povinná, bude na nich vyučující pravidelně kontrolovat účast. V případě omluvené nepřítomnosti student obdrží příklady k samostatnému vypracování tak, aby mohl zameškanou látku zvládnout.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod.
    Cvičení s poč. podporou  13 × 2 hod.
Osnova:
    Přednáška Přednášky:
1. Vymezení předmětu, studijní literatura. Třídění údajů (fyzické třídění, indexové soubory).
2. Nevýhody klasického souborového zpracování. Databázové systémy, jazyky DDL a DML. Architektura databázového systému. Fyzická a logická nezávislost. Datové modely.
3. Relační algebra, základní operace.
4. Relační algebra jako dotazovací jazyk, složitější příklad.
5. Návrh datových struktur. Normální formy relací.
6. Dotazovací jazyk SQL. Výběrový dotaz SQL SELECT, úvod.
7. SQL. Výběrový dotaz SQL SELECT, dokončení. Příklady použití. Agregační funkce. Složený agregační klíč.
8. SQL. Poddotazy. Vícenásobné otevření téže tabulky, relace 1:N uvnitř téže tabulky, příklady použití. Vnořené agregace, realizace dotazu posloupností SQL dotazů.
9. SQL. Počítání s NULL hodnotou. Vyjádření existenčního a univerzálního kvantifikátoru v SQL. Křížový dotaz. Akční dotazy. Definiční dotazy.
10. Databáze na webu. Komunikace mezi HTML, PHP a MySQL. Formuláře v HTML.
11. PHP. Datové typy, řetězcové funkce, textové a binární operatory, uzamykání souborů.
12. Příkazy přiřazení, větvení, cyklu, uživatelské funkce a předávání parametrů. Objekty v PHP.
13. MySQL. Uživatelská práva, datové typy, funkce v MySQL, volání příkazů MySQL z PHP, šifrování hesla, realizace složitější databázové aplikace s výběrem podle zadaných kritériíí, vstupem, modifikací a rušením dat.
    Cvičení s poč. podporou 1. HTML. Odkazy, tabulky, rámce.
2. HTML. Obrázky, formuláře, kaskádové styly.
3. Organizace webové aplikace HTML-PHP-MySQL.
4. Instalace webové prostředí na lokálním disku – program WampServer, konzolový režim.
5. Vytvoření tabulky, definice vlastností položek (datový typ, primární klíč, nulové hodnoty, způsob třídění řetězců).
6. Modifikace struktury tabulky, vkládání údajů do tabulky a jejich aktualizace (opravy a rušení).
7. PHP. Uživatelské funkce.
8. PHP. Práce se soubory, posílání mailů.
9. PHP. Práce s obrázky a vytváření souborů .pdf.
10. MySQL. Připojení MySQL v PHP, výběr aplikace, konstrukce příkazu SQL z údajů přijatých z formuláře a spuštění příkazu.
11. MySQL. Vyhodnocení výběrového dotazu a přesměrování výsledku do formátované tabulky.
12. Realizace webové aplikace (internetový obchod, informační nebo rezervační systém, …)
12. Opakovací cvičení - SQL: poddotazy, realizace výrazů 'alespoň 1', 'žádný', 'všechny'.
13. Zápočty.
Literatura - základní:
1. Connoly, T.M. and Begg, C.E.: Database Systems : A Practical Approach to Design, Implementation and Management. Pearson Education, 2004 (4th edition).
2. Date, C.J.: An Introduction to Database Systems. Addison Wesley, New York, 2003 (8th edition).
3. Fortier, P.J.: Database Systems Handbook. McGraw-Hill, 1997.
4. Lacko, L.: SQL. Hotová řešení pro SQL Server, Oracle a MySQL. Computer Press, Brno, 2003.
5. Pokorný, J.: Konstrukce databázových systémů. Skriptum ČVUT FEL, Praha, 1999.
6. Pokorný, J.: Visual Basic pro aplikace Accessu 2000. Kopp, České Budějovice, 2000.
7. Pratt, J.P.: A Guide to SQL. Course Technology, 2003 (6th edition).
8. Ullman, L.: PHP and MySQL for Dynamic Web Sites. Pearson Education, 2003 (český překlad: PHP a MySQL: Názorný průvodce tvorbou dynamických www stránek. Computer Press, Brno, 2004).
9. Viescas, J.: Mistrovství v Microsoft Access 2000. Computer Press, Praha, 2000.
10. Williams, H.E. and Lane, D.: Web Database Applications with PHP and MySQL. O’Reilly, 2002 (český překlad: Programujeme webové aplikace pomocí PHP a MySQL. Computer Press, Praha, 2002).
Literatura - doporučená:
3. Pokorný, J., Halaška, I.: Databázové systémy. ČVUT FEL, Praha, 1998.
4. Farana, R.: Tvorba relačních databázových systémů. VŠB-TU, Ostrava, 1995.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 5 Povinný 2 2 L
B3S-P prezenční studium B-AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- zá,zk 5 Povinný 1 3 L
M2A-P prezenční studium M-MAI Matematické inženýrství -- zá,zk 4 Povinně volitelný 2 2 L