1. מרצה: פרופ' יהושע שגיב אסיסטנטית: גב' שרה כהן
מסדי נתונים
מרצה: פרופ' יהושע שגיב
אסיסטנטית: גב' שרה כהן

2. כללי המשחק אסור לדבר במהלך השיעור אפשר לעשות (כמעט) כל דבר אחר
אין צורך לבוא להרצאות
יש ספר
יש שקפים (באנגלית) שהוכנו ע"י מחבר הספר ויושמו באתר
לעיתים נשתמש בשקפים אלה; בכל מקרה,שקפים אלה יכולים להיות טובים מאוד לחזרה על החומר

3. שאלות
אשתדל לענות על שאלות, אבל בגלל גודל הכתה לעיתים אבקש מהשואל לפנות אלי בהפסקה או אחרי השיעור
אנא כבדו את תלמידים ששואלים – שאלה של תלמיד איננה הפסקה לפטפוטים
אם אתם מדברים אני מפסיק לדבר... ותצטרכו להשלים לבד את החומר

4. מהו מסד נתונים?
מסד נתונים הנו אוסף של נתונים שמנוהל בעזרת כלי תוכנה הנקראים מערכת לניהול מסדי נתונים, ובאנגלית
Database Management System (DBMS)
בעבר הרחוק כלי תוכנה אלה היו לא יותר מאשר מערכת קבצים משופרת
כיום הכלים הרבה יותר משוכללים

5. קצת היסטוריה מחשבים הומצאו מתוך צורך לבצע חישובים מדעיים והנדסיים
אבל הדחיפה הגדולה בשנות החמישים והשישים לפיתוח ולהרחבת השימוש במחשבים נבעה מהצורך לעבד כמויות גדלות והולכות של נתונים
כך גם בשנות השמונים – הדחיפה הגדולה ל-PC נבעה מאפליקציות של משרד ממוחשב, כולל עיבוד נתונים (spreadsheets)

6. אנקדוטה י.ב.מ., שהפכה לחברה הגדולה למחשבים, הייתה חברה למכונות משרדיות
הלקוחות הגדולים שלה (חברות ביטוח, בנקים וכד') באו ואמרו שיותר אינם יכולים לבצע עיבוד נתונים בצורה ידנית, לפיכך החליטה י.ב.מ. להיכנס לתחום המחשוב

7. ומה עם הכסף?
האיש השני הכי עשיר בעולם (לפחות בתחום המחשבים) הנו לארי אליסון, האיש שהקים את חברת אורקל
אורקל הוקמה לפני כעשרים שנה והמוצר שלה התבסס למעשה על רעיונות שפותחו במעבדות המחקר של י.ב.מ. (אז לא היה מקובל להגן על רעיונות בתחום התוכנה ע"י פטנטים)

8. מהו DBMS? חבילת תוכנה שמאפשרת לבצע מספר דברים בעזרת כלים מתאימים
להגדיר בצורה קלה את המבנה של הנתונים
מבנה לוגי – מהי משמעות הנתונים? מה הם מיצגים?
מבנה פיסי – איך הנתונים מאורגנים בקבצים?
לשלוף נתונים בקלות ע"י שפת שאילתות
כמו כן, קיימים כלים נוספים לעיבוד נתונים

9. מהו DBMS? (המשך) דברים נוספים שניתן לבצע בעזרת המערכת
לבצע פעולות במקביל
הזמנת מקומות לטיסה ע"י מספר אנשים באותו הזמן
לשחזר נתונים במקרה של נפילה
לשמור על שלמות הנתונים (data integrity)
לא יוזמן אותו מקום ע"י שני אנשים שונים
אי אפשר לקחת שני קורסים דומים
לשמור על סודיות הנתונים (security) ע"י מתן הרשאות מתאימות (authorization)

10. מודל הנתונים
מודל הנתונים הוא אוסף של מושגים שמאפשרים לנו לתאר באופן פורמלי את הנתונים ואת משמעותם (קרי, הסמנטיקה של הנתונים)
מבדילים בין מבנה הנתונים לבין הנתונים עצמם
סכמה מתארת את מבנה הנתונים
המודל הנפוץ ביותר הנו המודל היחסי (המודל הרלציוני או Relational Model)

11. סכמה פיסית הסכמה הפיסית מתארת את הארגון הפיסי של הנתונים קבצי הנתונים
ארגון הנתונים על הדיסק
מהם האינדקסים
למשל, האם יש אינדקס על מספר הזהות שמאפשר לשלוף במהירות רשומה של סטודנט לפי מספר הזהות

12. סכמה לוגית
הסכמה הלוגית מתארת את הסמנטיקה (קרי, משמעות הנתונים) או במילים אחרות, מה הנתונים מיצגים
הנתונים מיצגים סטודנטים, קורסים, מורים וכד'
סטודנט מורכב ממספר זהות, חוג הלימודים, כתובת, הקורסים שהוא לוקח וכד'

13. רמות הפשטה Levels of Abstraction
קימות למעשה שלוש רמות של הפשטה
סכמה פיסית
סכמה מושגית (conceptual schema)
זוהי סכמה לוגית של כל הנתונים
מבטים (Views)
אלה סכמות לוגיות, שכל אחת מהן מייצגת חלק מהנתונים ונועדה לשרת אפליקציות מסוימות

14. Levels of Abstraction המבטים מתארים כיצד המשתמשים רואים את הנתונים
כלומר, האפליקציות נכתבות ביחס למבטים ולא ביחס לסכמה המושגית
View 1
View 2
View 3
Conceptual Schema
Physical Schema . 6

15. הקשר בין רמות ההפשטה
רמות ההפשטה השונות מתוארות בעזרת שפה מתאימה, הנקראת
Data Definition Language (DDL)
גם המיפוי של רמה אחת לרמה שמתחתיה מוגדר בעזרת שפה זאת

16. מדוע צריך מספר רמות הפשטה ?
כדי להשיג אי תלות הנתונים (Data Independence)
אי תלות הנתונים פירושה ששינויים המבוצעים ברמה אחת לא משפיעים על הרמה שמעליה (מספיק להגדיר מחדש את המיפוי בין הרמות)
הוספת אינדקס אינה מצריכה שינוי שאילתות