1. Baze podataka Predavanja (čet., 10.15-12.00 @ C401):
Prof. dr. sc. Vladan Papić, (A419)
dr. sc. Tea Marasović, (B414)
Vježbe FESB (čet., B525):(čet., ):
Denis Štajduhar, dipl.ing. (B414)

2. Baze podataka Preporučena literatura
An Introduction to Database Systems, Eighth Edition by C.J. Date, Addison Wesley 2003
Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ullman, Jennifer D. Widom: Database Systems: The Complete Book, Prentice-Hall 2002.
Predavanja (e-learning portal)
Dopunska: Clare Churcher, Beginning Database Design From Novice to Professional, Apress, 2007.

3. Baze podataka Ispit Tijekom semestra održat će se dva kolokvija.
Na završnom ispitu studenti polažu cjelovito gradivo ili dijelove gradiva koje nisu položili na međuispitima.
Na popravnom ispitu polaže se cjelokupno gradivo.
Uvjet za pozitivnu ocjenu je prisustvo i rad na laboratorijskim vježbama te minimalno 40% bodova na svakom međuispitu.

4. Baze podataka Ispit Konačna ocjena(%)= (M1 + M2)/2 + L gdje je:
M1, M2 - bodovi na međuispitima izraženi u postocima (maksimalno 40% + 40% = 80%).
L - bodovi ostvareni na laboratorijskim vježbama (maksimalno 20%).

5. Baze podataka Ispit Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
Postotak Ocjena 50% do 61% dovoljan (2) 62% do 74% dobar (3) 75% do 87% vrlo dobar (4) 88% do 100% izvrstan (5)
Studenti koji ne polože ispit preko kolokvija polažu pismeni ispit. Uvjet za polaganje ispita je 50% bodova od ukupnog broja.

6. Baze podataka SADRŽAJ PREDMETA (1)
Osnovni pojmovi o bazama podataka. Problem klasične obrade podataka. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka. Fizička i logička nezavisnost podataka. Metodologija projektiranja baza podataka.
Modeli baza podataka. Tipovi i strukture baza podataka. Životni ciklus baze podataka. Modeliranje podataka. Koraci u projektiranju baze podataka. Entiteti i atributi. Veze i skupovi veza. Funkcionalnost veza. Članstvo entiteta u vezama.
Prikaz ER-modela pomoću dijagrama. Složeni oblici u ER- dijagramima. Konceptualni dizajn baze podataka primjenom ER- modela.
Relacijski model baze podataka. Struktura relacijskog modela. Pretvaranje ER-modela u relacijski model. Usporedba relacijskog modela s mrežnim i hijerarhijskim modelima

7. Baze podataka SADRŽAJ PREDMETA (2)
Postupak normalizacije i normalne forme. Normalna forma ključeva i domena. Razlozi zbog kojih se može odustati od normalizacije.
Operacije relacijskog modela. Relacijska algebra. Relacijski račun.
SQL. Obrada SQL naredbe. Definiranje baze podataka primjenom SQL (DDL). Izmjena postojeće tablice. Brisanje tablice. Indeksi. Unos podataka u tablice. Upiti u bazu podataka.

8. Baze podataka Osnovni pojmovi.
Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka.

9. O BAZAMA PODATAKA
Nekad … … i danas

10. Kako BP pomažu?

11. Baze podataka …

12. Baze podataka …

13. O BAZAMA PODATAKA Problem klasične obrade podataka (File model)
Nedostatke klasične (datotečne) obrade podataka najbolje ćemo uočiti na jednom primjeru.
Pogledajmo izdvojeni skup "aplikacija" u informacijskom sustavu neke proizvodno-trgovačke radne organizacije koja koristi klasičnu datotečnu obradu podataka (eng. file model).
Slika: Klasična obrada podataka. Nezavisne, "privatne" datoteke za svaku aplikaciju

14. O BAZAMA PODATAKA Problem klasične obrade podataka (File model)
Informacijskim sustavom zajednički nazivamo sve programe, podatke i informacije koji se obrađuju na računalu.
Svaka aplikacija je razvijana posebno, koristi svoje "privatne" datoteke sa fizičkom strukturom podataka pogodnom upravo za tu aplikaciju.
Slika: Klasična obrada podataka. Nezavisne, "privatne" datoteke za svaku aplikaciju

15. Problem klasične obrade podataka (File model)
Osnovni nedostaci prikazane obrade podataka su:
Neminovna redundancija podataka, odnosno višestruko pamćenje istih podataka.
Npr., isti podaci o proizvodima se, u nekoj proizvodnoj radnoj organizaciji pamte i nekoliko desetaka puta, ili isti podaci o građanima u nekom komunalnom informacijskom sustavu i nekoliko stotina puta.
Višestruko skladištenje istih podataka –> problemi održavanja (kada se neki podatak promijeni, to se mora učiniti na svim mjestima na kojima se on čuva) -> značajno se povećavaju troškovi obrade podataka, organizacijski praktično neizvodljivo -> posljedica: u raznim izvještajima se pojavljuju različite verzije istog podatka.

16. Problem klasične obrade podataka (File model)
Osnovni nedostaci prikazane obrade podataka su:
Zavisnost programa od organizacije podataka.
Programi su zavisni i od logičke i od fizičke strukture podataka. Fizička struktura podataka definira način spremanja podataka na medijima vanjske memorije. Logička struktura je struktura podataka koju koristi programer.
Klasične datoteke: mala razlika fizičke i logičke strukture podataka.
Zavisnost programa od logičke strukture - program zavisi, npr., od naziva i redoslijeda polja u zapisu -> ubacivanje novog polja u zapis ili bilo kakvo drugo restrukturiranje zapisa, koje ne mijenja sadržaj podataka koje program koristi, zahtijeva i izmjenu samog programa.

17. Problem klasične obrade podataka (File model)
Osnovni nedostaci prikazane obrade podataka su:
Zavisnost programa od organizacije podataka.
Fizička zavisnost - program zavisi od izabrane fizičke organizacije datoteke i izabrane metode pristupa, načina sortiranja i slično.
I logička i fizička organizacija podataka su prilagođene konkretnom programu.
Novi zahtjevi za informacijama, iz podataka koji već postoje u datotekama -> mogu zahtijevati izmjenu fizičke i logičke strukture podataka -> potrebne izmjene u ranije razvijenim programima.
Umjesto toga: obično se za novi program stvara nova datoteka -> dodatno povećanje redundancije podataka.

18. Problem klasične obrade podataka (File model)
Osnovni nedostaci prikazane obrade podataka su:
Niska produktivnost u razvoju informacijskog sustava (IS)
Strukturiranje podataka u nezavisan skup datoteka je jedan od uzroka veoma niske produktivnosti u razvoju informacijskog sustava.
Npr., Postoje svi podaci koji se zahtijevaju u nekoj aplikaciji, ali se oni nalaze u različitim datotekama, na raznim medijima, sa različitim fizičkim organizacijama -> i jednostavni zahtjev iziskuje značajne napore programera.
Nad strukturom podataka predstavljenom velikim brojem nezavisnih datoteka veoma je teško razviti softverske alate za brz i učinkovit razvoj aplikacija i za neposrednu komunikaciju korisnika sa sustavom.

19. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Prethodno nabrojeni razlozi uvjetovali su značajne tehnološke izmjene u upravljanju podacima.
Od sredine šezdesetih godina do danas, izuzetno se brzo razvijaju sustavi za upravljanje bazom podataka (SUBP) ili eng. database management systems (DBMS).
Slika: Sustav za upravljanje bazama podataka

20. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Modeliranje podataka (data modeling) je tehnika organiziranja i dokumentiranja podataka sustava.
Rezultat modeliranja: baza podataka
Baza podataka osigurava:
Organiziranje podataka
Obradu podataka
Rukovanje podacima
Sigurnost podataka

21. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baza podataka je skup međusobno povezanih podataka, pohranjenih u vanjskoj memoriji računala.
Podaci su istovremeno dostupni raznim korisnicima i aplikacijskim programima.
Umjesto da su razbacani po nezavisnim datotekama, podaci su organizirani u jedinstvenu strukturu baze podataka.
Podaci postaju jedinstveni resurs sustava i njima se mora upravljati na jedinstven način, onako kako se upravlja i sa svim drugim vitalnim resursima poslovnih sustava.

22. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Dodavanje, izmjena, brisanje i čitanje podataka obavlja se posredstvom zajedničkog softvera.
Korisnici i aplikacije pritom ne moraju poznavati detalje fizičkog prikaza podataka, već se referenciraju na logičku strukturu baze podataka.

23. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Primjer

24. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Sustav za upravljanje bazom podataka (Data Base Management System - DBMS) je poslužitelj (server) baze podataka.
DBMS :
- oblikuje fizički prikaz baze u skladu s traženom logičkom strukturom;
- obavlja u ime klijenata sve operacije s podacima;
- brine se za sigurnost podataka, te automatizira administrativne poslove s bazom.

25. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Zahtjevi koji se postavljaju nad suvremenim SUBP:
Opis i rukovanje podacima pomoću posebnog jezika (SQL- Structured Query Language)
Zaštita integriteta podataka
Visok nivo sučelja prema korisniku (bez obzira na strukturu podataka)

26. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baze podataka predstavljaju višu razinu rada s podacima u odnosu na klasične programske jezike.
Ta viša razina rada očituje se u tome što tehnologija baza podataka nastoji (i u velikoj mjeri uspijeva) ispuniti sljedeće ciljeve:
Spremanje podataka sa minimalnom mogućom redundancijom
Fizička nezavisnost podataka. Razdvaja se logička definicija baze od njene stvarne fizičke građe. Znači, ako se fizička građa promijeni (na primjer, podaci se prepišu u druge datoteke na drugim diskovima), to neće zahtijevati promjene u postojećim aplikacijama.

27. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baze podataka predstavljaju višu razinu rada s podacima u odnosu na klasične programske jezike.
Ta viša razina rada očituje se u tome što tehnologija baza podataka nastoji (i u velikoj mjeri uspijeva) ispuniti sljedeće ciljeve:
Logička nezavisnost podataka. Razdvaja se globalna logička definicija cijele baze podataka od lokalne logičke definicije za jednu aplikaciju. Znači, ako se logička definicija promijeni (na primjer uvede se novi zapis ili veza), to neće zahtijevati promjene u postojećim aplikacijama. Lokalna logička definicija obično se svodi na izdvajanje samo nekih elemenata iz globalne definicije, uz neke jednostavne transformacije tih elemenata.

28. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baze podataka predstavljaju višu razinu rada s podacima u odnosu na klasične programske jezike.
Ta viša razina rada očituje se u tome što tehnologija baza podataka nastoji (i u velikoj mjeri uspijeva) ispuniti sljedeće ciljeve:
Fleksibilnost pristupa podacima. Zahtijeva se da korisnik može slobodno prebirati po podacima, te po svom nahođenju uspostavljati veze među podacima. Ovaj zahtjev zadovoljavaju jedino relacijske baze.
Istovremeni pristup do podataka. Baza mora omogućiti da veći broj korisnika istovremeno koristi iste podatke. Pritom ti korisnici ne smiju ometati jedan drugoga, te svaki od njih treba imati dojam da sam radi s bazom.

29. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baze podataka predstavljaju višu razinu rada s podacima u odnosu na klasične programske jezike.
Ta viša razina rada očituje se u tome što tehnologija baza podataka nastoji (i u velikoj mjeri uspijeva) ispuniti sljedeće ciljeve:
Čuvanje integriteta. Nastoji se automatski sačuvati korektnost i konzistencija podataka, i to u situaciji kad postoje greške u aplikacijama, te konfliktne istovremene aktivnosti korisnika.
Mogućnost oporavka nakon kvara. Mora postojati pouzdana zaštita baze u slučaju kvara hardvera ili grešaka u radu sistemskog softvera.
Zaštita od neovlaštenog korištenja. Mora postojati mogućnost da se korisnicima ograniče prava korištenja baze, dakle da se svakom korisniku reguliraju ovlaštenja što on smije a što ne smije raditi s podacima.

30. Baza podataka i sustav za upravljanje bazama podataka
Baze podataka predstavljaju višu razinu rada s podacima u odnosu na klasične programske jezike.
Ta viša razina rada očituje se u tome što tehnologija baza podataka nastoji (i u velikoj mjeri uspijeva) ispuniti sljedeće ciljeve:
Zadovoljavajuća brzina pristupa. Operacije s podacima moraju se odvijati dovoljno brzo, u skladu s potrebama određene aplikacije. Na brzinu pristupa može se utjecati odabirom pogodnih fizičkih struktura podataka, te izborom pogodnih algoritama za pretraživanje.
Mogućnost podešavanja i kontrole. Velika baza zahtijeva stalnu brigu: praćenje performansi, mijenjanje parametara u fizičkoj gradi, rutinsko pohranjivanje rezervnih kopija podataka, reguliranje ovlaštenja korisnika. Također, svrha baze se vremenom mijenja, pa povremeno treba podesiti i logičku strukturu.