536 lines
21 KiB
Typst
536 lines
21 KiB
Typst
#set text(size: 1.3em)
|
||
#show link: underline
|
||
#set page(footer: context {
|
||
if counter(page).get().first() > 1 [
|
||
#align(center)[
|
||
#counter(page).display("1")
|
||
]
|
||
]
|
||
})
|
||
|
||
|
||
#show raw.where(block: false): box.with(
|
||
fill: luma(240),
|
||
inset: (x: 3pt, y: 0pt),
|
||
outset: (y: 3pt),
|
||
radius: 2pt,
|
||
)
|
||
|
||
#show raw.where(block: true): block.with(
|
||
fill: luma(240),
|
||
inset: 10pt,
|
||
radius: 4pt,
|
||
)
|
||
|
||
// title
|
||
|
||
#align(center)[Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики]
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
#align(center)[Факультет инфокоммуникационных технологий]
|
||
#align(center)[Направление подготовки 11.03.02]
|
||
\
|
||
\
|
||
#align(center)[Практическая работа №1]
|
||
//#align(center)[Установка и первоначальная настройка субд postgresql.]
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
\ //#align(center)[Вариант 19]
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
\
|
||
#align(right)[Выполнил:]
|
||
#align(right)[Дощенников Никита Андреевич]
|
||
#align(right)[Группа: К3221]
|
||
#align(right)[Проверила:]
|
||
#align(right)[Татьяна Евгеньевна Войтюк]
|
||
\
|
||
\
|
||
#align(center)[Санкт-Петербург]
|
||
#align(center)[2025]
|
||
|
||
#pagebreak()
|
||
|
||
=== Цель работы:
|
||
|
||
Освоить базовые приёмы установки и настройки субд "postgresql", научиться использовать pgadmin для администрирования, развернуть учебную базу данных "demo" и ознакомиться с её структурой, а также закрепить навыки создания баз данных и схем на примере учебной бд "hr".
|
||
Изучение принципов проектирования и администрирования реляционных баз данных в среде postgresql с использованием графического интерфейса pgadmin и языка sql. Освоение создания, изменения и связи таблиц, настройки ограничений целостности, индексов и построения ER-диаграмм. Формирование практических навыков работы с объектами базы данных, добавления и проверки данных, а также документирования структуры базы данных.
|
||
|
||
|
||
=== Задачи, решаемые при выполнении работы.
|
||
|
||
- Установить и настроить субд postgresql и клиент pgadmin.
|
||
- Проверить правильность работы сервера с помощью выполнения тестового запроса.
|
||
- Развернуть учебную базу demo и убедиться в доступности её объектов.
|
||
- Ознакомиться со структурой базы demo и проанализировать основные сущности.
|
||
- Создать учебную базу данных двумя способами: через графический интерфейс и с помощью `CREATE DATABASE`.
|
||
- Создать в базе данных hr схемы для группировки объектов.
|
||
- Освоить создание таблиц в базе данных с использованием графического интерфейса pgadmin и sql запросов.
|
||
- Научиться задавать ключевые параметры таблиц: первичные ключи, автоинкрементные поля, значения по умолчанию и ограничения `NOT NULL`.
|
||
- Изучить применение команды `ALTER TABLE` для изменения структуры таблицы без потери данных.
|
||
- Создать связи между таблицами (внешние ключи) как через интерфейс pgadmin, так и с помощью sql кода.
|
||
- Научиться создавать индексы для оптимизации поиска и сортировки данных.
|
||
- Освоить построение и редактирование er диаграмм для визуализации структуры базы данных.
|
||
- Научиться добавлять, изменять и проверять данные в таблицах с помощью интерфейса pgadmin и dml запросов.
|
||
- Изучить назначение и реализацию ограничений целостности.
|
||
- Научиться очищать таблицы с помощью команды `TRUNCATE` и выполнять внешние sql скрипты для заполнения и модификации базы.
|
||
- Сформировать целостное представление о создании и сопровождении базы данных на примере модели hr.
|
||
|
||
|
||
=== Исходные данные.
|
||
|
||
- Сервер с установленными docker и контейнерами:
|
||
- postgres:16 — сервер субд postgresql,
|
||
- dpage/pgadmin4 — веб-интерфейс для администрирования.
|
||
- Учебная база данных demo.
|
||
- субд postgresql и графическая оболочка pgadmin.
|
||
- бд hr, содержащая схемы и объекты для работы.
|
||
- схема employeesDepartments, созданная на предыдущем этапе.
|
||
- sql-скрипты, предоставленные в методических материалах:
|
||
- набор заданий, предполагающих создание таблиц employees, departments, locations и других таблиц базы данных hr.
|
||
- примерные структуры таблиц и параметры столбцов.
|
||
- методические указания по выполнению лабораторных работ и пошаговые инструкции с примерами sql команд и интерфейсных действий.
|
||
|
||
|
||
=== Выполнение работы.
|
||
|
||
==== Часть 1.
|
||
|
||
===== Задание 1. Установка необходимого ПО.
|
||
|
||
Для выполнения работы была установлена субд postgresql и приложение pgadmin. Установка производилась в среде docker.
|
||
|
||
На сервере был установлен docker и запущены контейнеры: `postgres:16`, `dpage/pgadmin4`.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/18.png")]
|
||
|
||
Контейнеры были объединены в общую сеть docker, чтобы pgadmin мог напрямую подключаться к postgres.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/19.png")]
|
||
|
||
pgadmin стал доступен по адресу #link("https://db.fymio.us")[db.fymio.us]
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/20.png")]
|
||
|
||
В pgadmin был зарегистрирован новый сервер. В настройках подключения были указаны следующие параметры:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/16.png")]
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/17.png")]
|
||
|
||
В "Object Explorer" слева я раскрыл узел "Databases":
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/1.png")]
|
||
|
||
Затем я нажал ПКМ по базе "postgres" и выбрал инструмент "Querry Tool":
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/2.png")]
|
||
|
||
В открывшемся окне написал запрос проверки версии сервера `SELECT version();`. После этого нажал кнопку "Execute script".
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/3.png")]
|
||
|
||
В поле "Data Output" я увидел версию `PostgreSQL 16.10`.
|
||
|
||
|
||
===== Задание 2. Подключение учебной базы данных.
|
||
|
||
После выполнения следующих команд на сервере учебная база данных появилась в "Object Explorer".
|
||
|
||
```bash
|
||
wget https://edu.postgrespro.ru/demo-medium.zip
|
||
unzip demo-medium.zip
|
||
docker exec -i postgres psql -U postgres -d postgres < demo-medium-20170815.sql
|
||
```
|
||
|
||
После появления базы данных "demo", в "Querry Tool" я выполнил следующий скрипт:
|
||
|
||
```sql
|
||
SELECT * FROM bookings.aircrafts_data;
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/4.png")]
|
||
|
||
===== Задание 3. Ознакомление с учебной БД.
|
||
|
||
Я ознакомился с описанием БД на сайте #link("https://postgrespro.ru/education/demodb")[postgrespro.ru/education/demodb]
|
||
|
||
===== Задание 4. Создание учебной базы данных HR средствами pgAdmin.
|
||
|
||
Я нажал ПКМ на узле "Databases" и выбрал меню "Create" затем "Database...".
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/5.png")]
|
||
|
||
Затем в октрывшемся окне я выставил следующие настройки.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/6.png")]
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/7.png")]
|
||
|
||
Затем я сохранил настройки. В "Object Explorer" появилась созданная база.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/8.png")]
|
||
|
||
После этого я удалил базу через ПКМ.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/9.png")]
|
||
|
||
===== Задание 5. Создание учебной базы данных HR средствами PL/pgSQL
|
||
|
||
Я открыл "Querry Tool" базы данных `postgres`. И прописал следующий скрипт.
|
||
|
||
```sql
|
||
CREATE DATABASE hr
|
||
WITH ENCODING 'UTF8'
|
||
LC_COLLATE 'C'
|
||
LC_CTYPE 'C'
|
||
TEMPLATE template0
|
||
CONNECTION LIMIT 1;
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/10.png")]
|
||
|
||
После этого в списке баз появилась созданная.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/11.png")]
|
||
|
||
===== Задание 6. Создание схем.
|
||
|
||
Я развернул вкладку для создания схем.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/12.png")]
|
||
|
||
И создал схему "EmployeesDepartments". В "Object Explorer" видно что схема создана.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/13.png")]
|
||
|
||
Чтобы создать вторую схему, я открыл "Querry Tool" к базе `hr`. И прописал следующие запросы:
|
||
|
||
```cs
|
||
CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS "countries"
|
||
AUTHORIZATION postgres;
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/14.png")]
|
||
|
||
В "Object Explorer" видна добавленная схема:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part1/assets/15.png")]
|
||
|
||
==== Часть 2.
|
||
|
||
===== Задание 1. Создание таблицы в графической среде pgadmin.
|
||
|
||
Я раскрыл базу hr до узла tables и выбрал опцию create:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/1.png")]
|
||
|
||
И создал таблицу `EMPLOYEES`:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/2.png")]
|
||
|
||
Затем я заполнил вкладку `columns` как показано на рисунке в условии:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/3.png")]
|
||
|
||
Для поля `employee_id`, я выставил следующие параметры:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/4.png")]
|
||
|
||
Для столбца `hire_date` я поставил значение по умолчанию `current_date`.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/5.png")]
|
||
|
||
После этого, я сохранил таблицу.
|
||
|
||
===== Задание 2. Создание таблицы в Query Editor.
|
||
|
||
Я открыл query tool для hr и вписал туда следующий скрипт:
|
||
|
||
```sql
|
||
CREATE TABLE "EmployeesDepartments"."DEPARTMENTS" (
|
||
DEPARTMENT_ID integer GENERATED ALWAYS AS IDENTITY (INCREMENT 1 START 1) PRIMARY KEY NOT NULL,
|
||
DEPARTMENT_NAME character varying(30)[] NOT NULL,
|
||
MANAGER_ID bigint NULL,
|
||
LOCATION_ID integer NULL
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/6.png")]
|
||
|
||
Таблица появилась в object explorer:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/7.png")]
|
||
|
||
Затем я создал еще одну таблицу скриптом:
|
||
|
||
```sql
|
||
CREATE TABLE "EmployeesDepartments"."LOCATIONS"
|
||
(LOCATION_ID smallint GENERATED ALWAYS AS IDENTITY NOT NULL,
|
||
STREET_ADDRESS character varying(40),
|
||
POSTAL_CODE character varying(12),
|
||
CITY character varying(30),
|
||
COUNTRY_ID CHAR(2)
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/9.png")]
|
||
|
||
Как можно видеть, таблица была создана:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/10.png")]
|
||
|
||
===== Задание 3. Изменение таблицы.
|
||
|
||
В querry tool я ввел следующее:
|
||
|
||
```
|
||
ALTER TABLE "EmployeesDepartments"."LOCATIONS"
|
||
ADD STATE_PROVINCE character varying(25) NULL;
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/11.png")]
|
||
|
||
Изменил столбец CITY следующим кодом:
|
||
|
||
```
|
||
ALTER TABLE "EmployeesDepartments"."LOCATIONS"
|
||
ADD CONSTRAINT "PK_LokationId" PRIMARY KEY (LOCATION_ID);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/12.png")]
|
||
|
||
Таблица locations:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/13.png")]
|
||
|
||
Затем я прописал текст скрипта `script1_create.sql`:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/14.png")]
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/15.png")]
|
||
|
||
===== Задание 4. Создание отношения графическим интерфейсом pgadmin.
|
||
|
||
Я нажал ПКМ по таблице EmployeesDepartments.LOCATIONS и выбрал меню создания внешнего ключа:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/16.png")]
|
||
|
||
Затем я ввел задание название отношения:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/17.png")]
|
||
|
||
После, я добавил столбец кнопкой add:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/18.png")]
|
||
|
||
Вкладка sql:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/19.png")]
|
||
|
||
Ограничения locations:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/20.png")]
|
||
|
||
Затем я создал отношение с помощью ddl оператора alter table:
|
||
|
||
```sql
|
||
ALTER TABLE "Countries"."COUNTRIES"
|
||
ADD CONSTRAINT "COUNTR_REG_ID_FK1" FOREIGN KEY ("REGION_ID")
|
||
REFERENCES "Countries"."REGIONS" ("REGION_ID");
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/21.png")]
|
||
|
||
===== Задание 5. Создания индекса с помощью графического интерфейса pgadmin.
|
||
|
||
В таблице EmployeesDepartments.LOCATIONS, я выбрал раздел меню для создания индекса:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/22.png")]
|
||
|
||
Я в диалоге создания индекса я передал следующие параметры:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/23.png")]
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/24.png")]
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/25.png")]
|
||
|
||
sql:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/26.png")]
|
||
|
||
===== Задание 6. Построение диаграмм базы данных.
|
||
|
||
Для создания диаграммы я нажал ПКМ на узел базы данных и выбрал параметр "ERD For Database":
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/27.png")]
|
||
|
||
Затем я скорректировал вид своей диаграммы в соответствии с условием:
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/28.png")]
|
||
|
||
Я экспортировал снимок диаграммы, нажав на соответствующую кнопку. Результат:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/29.png")]
|
||
|
||
Сохранил проект диаграммы:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/30.png")]
|
||
|
||
===== Задание 7. Добавление данных в таблицу.
|
||
|
||
Я раскрыл меню для генерирования скрипта по вставке данных в таблицу Countries.CURRENCIES:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/31.png")]
|
||
|
||
Затем я добавил следующий код в скрипт:
|
||
|
||
```sql
|
||
INSERT INTO "Countries"."CURRENCIES"("COMMENTS", "CURRENCY_NAME", "CURRENCY_CODE")
|
||
VALUES('EuroZone', 'Euro', 'EUR');
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/32.png")]
|
||
|
||
После запуска скрипта проверил при помощи:
|
||
|
||
```sql
|
||
select * from "Countries"."CURRENCIES";
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/33.png")]
|
||
|
||
В столбце EMPLOYEE_ID я заменил identity с always на by default.
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/34.png")]
|
||
|
||
Затем при помощи графического интерфейса pgadmin, я добавил запись в таблицу "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES":
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/35.png")]
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/36.png")]
|
||
|
||
Затем я добавил строку и сохранил данные:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/37.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/38.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/39.png")]
|
||
|
||
Затем, в querry tool я ввел следующий код:
|
||
|
||
```sql
|
||
INSERT INTO "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES"("FIRST_NAME", "LAST_NAME", "EMAIL", "PHONE_NUMBER", "JOB_ID", "SALARY", "COMMISSION_PCT", "MANAGER_ID", "DEPARTMENT_ID")
|
||
VALUES(2, 'Steven', 'King', 'SKING', '515.123.4567', 'AD_PRES', 24000, null, null, 90);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/40.png")]
|
||
|
||
Проверим:
|
||
|
||
```sql
|
||
SELECT * FROM "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES";
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/41.png")]
|
||
|
||
|
||
===== Задание 8. Ограничения для столбцов.
|
||
|
||
Я добавил ограничения к таблицам "Countries"."SPOKEN_LANGUAGES" и "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES" при помощи следующего кода:
|
||
|
||
```sql
|
||
ALTER TABLE "Countries"."SPOKEN_LANGUAGES"
|
||
ADD CONSTRAINT "CTRY_NUM_FK1" FOREIGN KEY ("COUNTRY_ID")
|
||
REFERENCES "Countries"."COUNTRIES" ("COUNTRY_ID");
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/42.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/43.png")]
|
||
|
||
и
|
||
|
||
```sql
|
||
ALTER TABLE "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES"
|
||
ADD CONSTRAINT "EMP_SALARY_MIN"
|
||
CHECK ("SALARY" > 0);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/44.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/45.png")]
|
||
|
||
Затем я добавил еще одно ограничение для таблицы JOB_HISTORY. Для этого в свойствах таблицы в разделе constraints добавил check c условием, что "END_DATE" > "START_DATE":
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/46.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/47.png")]
|
||
|
||
Я включил это ограничение выключив соответствующую опцию:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/48.png")]
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/49.png")]
|
||
|
||
Также я проверил работоспособность ограничения:
|
||
|
||
```sql
|
||
INSERT INTO "EmployeesDepartments"."JOB_HISTORY"
|
||
("EMPLOYEE_ID", "START_DATE", "END_DATE", "JOB_ID", "DEPARTMENT_ID")
|
||
VALUES(200, '06-17-1993', '09-17-1987', 'AD_ASST', 90);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/50.png")]
|
||
|
||
и
|
||
|
||
```sql
|
||
INSERT INTO "EmployeesDepartments"."JOB_HISTORY"
|
||
("EMPLOYEE_ID", "START_DATE", "END_DATE", "JOB_ID", "DEPARTMENT_ID")
|
||
VALUES(200, '06-17-1981', '06-17-1993', 'AD_ASST', 90);
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/51.png")]
|
||
|
||
===== Задание 9. Очистка таблиц и завершение создания БД HR.
|
||
|
||
Я произвел очистку таблицы EMPLOYEES с помощью DDL команды `TRUNCATE`:
|
||
|
||
```sql
|
||
TRUNCATE "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES";
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/52.png")]
|
||
|
||
Также я очистил JOB_HISTORY и CURRENCIES:
|
||
|
||
```sql
|
||
TRUNCATE "EmployeesDepartments"."JOB_HISTORY";
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/53.png")]
|
||
|
||
и
|
||
|
||
```sql
|
||
TRUNCATE "Countries"."CURRENCIES";
|
||
```
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/54.png")]
|
||
|
||
После очистки я выполнил код из файла `script2_alter.sql`:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/55.png")]
|
||
|
||
И для добавления данных, я выполнил скрипт `script3_insert.sql`:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/56.png")]
|
||
|
||
Результат:
|
||
|
||
#align(center)[#image("part2/assets/57.png")]
|
||
|
||
=== Выводы.
|
||
|
||
В ходе работы я освоил установку и настройку postgresql и pgadmin в docker, подключил учебную базу данных и выполнил тестовые запросы. Были созданы базы и схемы разными способами, таблицы с ключами и ограничениями, добавлены данные и построена er-диаграмма. Возникшие ошибки с локалью и ключами устранены корректировкой параметров и последовательностью вставки данных. Работа позволила закрепить навыки проектирования и администрирования баз данных, настройки связей и проверки целостности.
|