first commit

labs/lab1/part2/report.typ

@@ -0,0 +1,420 @@
+#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 №1.2]
+#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: 
+
+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.
+
+- 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.
+
+- 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.
+
+===== Задание 1. Создание таблицы в графической среде pgadmin.
+
+Я раскрыл базу hr до узла tables и выбрал опцию create:
+
+#align(center)[#image("assets/1.png")]
+
+И создал таблицу `EMPLOYEES`:
+
+#align(center)[#image("assets/2.png")]
+
+Затем я заполнил вкладку `columns` как показано на рисунке в условии: 
+
+#align(center)[#image("assets/3.png")]
+
+Для поля `employee_id`, я выставил следующие параметры: 
+
+#align(center)[#image("assets/4.png")]
+
+Для столбца `hire_date` я поставил значение по умолчанию `current_date`.
+
+#align(center)[#image("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("assets/6.png")]
+
+Таблица появилась в object explorer:
+
+#align(center)[#image("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("assets/9.png")]
+
+Как можно видеть, таблица была создана: 
+
+#align(center)[#image("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("assets/11.png")]
+
+Изменил столбец CITY следующим кодом:
+
+```
+ALTER TABLE "EmployeesDepartments"."LOCATIONS"
+ADD CONSTRAINT "PK_LokationId" PRIMARY KEY (LOCATION_ID);
+```
+
+#align(center)[#image("assets/12.png")]
+
+Таблица locations:
+
+#align(center)[#image("assets/13.png")]
+
+Затем я прописал текст скрипта `script1_create.sql`:
+
+#align(center)[#image("assets/14.png")]
+
+#align(center)[#image("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("assets/16.png")]
+
+Затем я ввел задание название отношения: 
+
+#align(center)[#image("assets/17.png")]
+
+После, я добавил столбец кнопкой add:
+
+#align(center)[#image("assets/18.png")]
+
+Вкладка sql:
+
+#align(center)[#image("assets/19.png")]
+
+Ограничения locations: 
+
+#align(center)[#image("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("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("assets/22.png")]
+
+Я в диалоге создания индекса я передал следующие параметры: 
+
+#align(center)[#image("assets/23.png")]
+
+#align(center)[#image("assets/24.png")]
+
+#align(center)[#image("assets/25.png")]
+
+sql:
+
+#align(center)[#image("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("assets/27.png")]
+
+Затем я скорректировал вид своей диаграммы в соответствии с условием: 
+#align(center)[#image("assets/28.png")]
+
+Я экспортировал снимок диаграммы, нажав на соответствующую кнопку. Результат: 
+
+#align(center)[#image("assets/29.png")]
+
+Сохранил проект диаграммы: 
+
+#align(center)[#image("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("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("assets/32.png")]
+
+После запуска скрипта проверил при помощи:
+
+```sql
+select * from "Countries"."CURRENCIES";
+```
+
+#align(center)[#image("assets/33.png")]
+
+В столбце EMPLOYEE_ID я заменил identity с always на by default.
+
+#align(center)[#image("assets/34.png")]
+
+Затем при помощи графического интерфейса pgadmin, я добавил запись в таблицу "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES":
+
+#align(center)[#image("assets/35.png")]
+
+#align(center)[#image("assets/36.png")]
+
+Затем я добавил строку и сохранил данные: 
+
+#align(center)[#image("assets/37.png")]
+#align(center)[#image("assets/38.png")]
+#align(center)[#image("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("assets/40.png")]
+
+Проверим: 
+
+```sql
+SELECT * FROM "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES";
+```
+
+#align(center)[#image("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("assets/42.png")]
+#align(center)[#image("assets/43.png")]
+
+и 
+
+```sql
+ALTER TABLE "EmployeesDepartments"."EMPLOYEES"
+ADD CONSTRAINT "EMP_SALARY_MIN"
+CHECK ("SALARY" > 0);
+```
+
+#align(center)[#image("assets/44.png")]
+#align(center)[#image("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("assets/46.png")]
+#align(center)[#image("assets/47.png")]
+
+Я включил это ограничение выключив соответствующую опцию: 
+
+#align(center)[#image("assets/48.png")]
+#align(center)[#image("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("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("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("assets/52.png")]
+
+Также я очистил JOB_HISTORY и CURRENCIES:
+
+```sql
+TRUNCATE "EmployeesDepartments"."JOB_HISTORY";
+```
+
+#align(center)[#image("assets/53.png")]
+
+и
+
+```sql
+TRUNCATE "Countries"."CURRENCIES";
+```
+
+#align(center)[#image("assets/54.png")]
+
+После очистки я выполнил код из файла `script2_alter.sql`:
+
+#align(center)[#image("assets/55.png")]
+
+И для добавления данных, я выполнил скрипт `script3_insert.sql`:
+
+#align(center)[#image("assets/56.png")]
+
+Результат: 
+
+#align(center)[#image("assets/57.png")]
+
+=== Выводы.
+
+В ходе работы были поставлены цели изучить принципы проектирования и администрирования реляционных баз данных в postgresql, освоить создание таблиц, настройку ключей и ограничений, добавление и проверку данных, а также построение er диаграмм.
+
+Что должны были достичь:
+
+- Создать таблицы с корректной структурой и типами данных.
+- Настроить первичные и внешние ключи, ограничения `NOT NULL` и `CHECK`.
+- Добавить тестовые данные через pgadmin и sql запросы.
+- Создать индексы и визуализировать структуру базы данных через er диаграмму.
+
+Что фактически достигнуто:
+
+- Все требуемые таблицы созданы.
+- Настроены первичные и внешние ключи, значения по умолчанию и автоинкрементные поля.
+- Добавлены данные, проверены ограничения целостности.
+- Построена и сохранена er диаграмма базы.
+
+Трудности и решения:
+
+- Появлялись ошибки дублирования ключей при вставке данных, решено изменением генерации `IDENTITY` с `ALWAYS` на `BY DEFAULT`.
+- Нарушение внешнего ключа при добавлении записей решалось последовательным заполнением родительских таблиц перед зависимыми.
+- Ошибки при создании ограничений и индексов устранялись проверкой существующих объектов и корректировкой sql запросов.
+
+Работа позволила закрепить навыки создания и администрирования баз данных в postgresql, понять логику ограничений и связей между таблицами, а также научиться эффективно добавлять и проверять данные с соблюдением целостности базы. Все задачи лабораторной выполнены с учетом практических рекомендаций и ошибок, которые возникали в процессе работы.
+