Table Of Content

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Vlad Tudor Huţanu Carmen Popescu Manual de PENTRU CLASA A XII-A filiera teoretică, profil real, specializarea: matematică-informatică, intensiv informatică Aprobat prin ordinul MEdCT nr. 1561/83 din 23.07.2007 L&S Info-mat Copyright 2007-2016  L&S INFO-MAT Toate drepturile asupra acestei lucrǎri aparţin editurii L&S INFO-MAT. Reproducerea integralǎ sau parţialǎ a textului din aceastǎ carte este posibilǎ doar cu acordul în scris al editurii L&S INFO-MAT. Manualul a fost aprobat prin Ordinul Ministrului Educaţiei, Cercetǎrii şi Tineretului nr. 1561 / 83 din 23.07.2007 în urma evaluǎrii calitative şi este realizat în conformitate cu programa analiticǎ aprobatǎ prin Ordin al ministrului Educaţiei şi Cercetǎrii nr. 5959 din 22.12.2006. Refenţi ştiinţifici: Prof. Gradul I Carmen Mincǎ, Colegiul Naţional “Sf. Sava", Bucureşti Prof .Gradul I, Enciu Magdalena, Colegiul Naţional “Octav Onicescu”, Bucureşti Tiparul executat la S.C. LuminaTipo S.R.L. Str. Luigi Galvani nr. 20 bis, Sector 2, Bucureşti, [email protected] L&S Editura INFO-MAT: Adresa: Str. Stânjeneilor nr. 6, bl. 30, sc. A, et. 1, apt. 11, sector 4, Bucureşti; Mobil: 0722-573701; 027.731.947; E-mail: [email protected]; Web Site: www.ls-infomat.ro. C UPRINS Partea I. Baze de date 7 Capitolul 1. Proiectarea bazelor de date 7 1.1. Noţiuni introductive 8 1.2. Normalizarea datelor 22 1.3. Implementarea modelului conceptual 29 1.4. Managementul de proiect 41 Teme de proiect 45 Partea a II-a. Programare WEB 47 Capitolul 2. Limbajul MySQL 47 2.1. Ce este şi de ce învăţăm MySQL ? 48 2.2. Cum rulăm MySQL pe propriul calculator ? 49 2.3. Crearea unei baze de date 50 2.4. Tabele. Noţiuni elementare 51 2.5. Tipuri de date în MySQL 53 2.6. Operatori utilizaţi în MySQL 57 2.7. Funcţii MySQL 62 2.8. Afişarea coloanelor care rezultă în urma unui calcul 65 2.9. Valoarea NULL 66 2.10. Valori implicite 68 2.11. Cheie primară şi cheie unică 69 2.12. Autoincrementare 71 2.13. Sortarea datelor 72 2.14. Filtrarea datelor 73 2.15. Actualizări într-un tabel 74 2.16. Funcţii agregate 77 2.17. Utilizarea subinterogărilor 78 2.18. Gruparea datelor 80 2.19. Uniuni de tabele 82 2.20. Elemente care privesc securitatea bazelor de date 85 Probleme Propuse 86 4 Manual de Informatică pentru clasa a XII-a Capitolul 3. Primii paşi către construcţia unui site 90 3.1. Ce este Internetul ? 91 3.2. Protocolul TCP/IP 92 3.3. Despre site-uri 94 3.4.Un program care rulează sub FTP 97 3.5. Cum scriem un fişier HTML ? 99 Teste recapitulative 103 Capitolul 4. HTML, CSS – primele noţiuni 104 4.1. Structura de bază a unei pagini HTML+CSS 105 4.2. Elemente HTML pentru afişarea textelor 109 4.3. Atribute CSS pentru font-uri 114 4.4. Atribute CSS pentru texte 115 4.5. Liste 117 4.6. Structura unui element HTML 120 4.7. Atribute de culoare şi fond 122 4.8. Atribute pentru margini 125 4.9. Atribute pentru padding 125 4.10. Atribute pentru bordură 125 4.11. Elementul IMG 126 4.12. Tabele 128 4.13. Hiperlegături (link-uri) 133 4.14. Hărţi imagine 140 4.15. Elementele BASE, META şi SCRIPT 145 4.16. Cadre (FRAMESET, FRAME şi IFRAME) 147 4.17. Elementul MARQUEE 152 4.18. Aşezarea implicită în pagină a diverselor elemente 153 4.19. Alte modalităţi de aşezare în pagină a elementelor 155 4.20. Atributul z-index 157 4.21. Atributul display 159 4.22. Caractere HTML 160 4.23. Aspecte generale ale proiectării interfeţelor web 161 Probleme propuse 165 Capitolul 5. Limbajul PHP 169 5.1. Introducere 170 5.2. Formulare 172 5.3. Elementul TEXTAREA 176 5.4. Elementul SELECT 176 5.5. Constante. Variabile. Operatori 177 5.6. Instrucţiunile limbajului PHP 181 Cuprins 5 5.7. Funcţii în PHP 184 5.8. Funcţii “matematice” 187 5.9. Afişarea datelor - echo şi print 188 5.10. Funcţii pentru prelucrarea şirurilor de caractere 189 5.11. Masive în PHP 192 5.12. Variabile cookie 195 5.13. Utilizarea în comun a limbajelor PHP şi MySQL 197 5.14. Aplicaţii 203 5.15. Proiectarea paginilor web 212 Probleme propuse 213 Teme de proiect 215 Partea a III-a. Programare orientată pe obiecte şi programare vizuală 216 Capitolul 6. Iniţiere în utilizarea limbajului Java 216 6.1. Cum instalăm Java ? 217 6.2. Primul program 219 6.3. Conceptul de Maşină Virtuală Java (JVM) 220 6.4. Tipuri de aplicaţii Java 221 6.5. Comentarii 222 6.6. Afişarea şirurilor de caractere 222 6.7. Tipuri de date 222 6.8. Operatori 225 6.9. Instrucţiuni 234 6.10. Masive 240 6.11. Citirea datelor de la tastatură 244 Probleme rezolvate 246 6.12. Date membru 248 6.13. Metode 248 6.14. Exemple de utilizare a metodelor 251 6.15. Supraîncărcarea metodelor 252 Capitolul 7. Programare orientată pe obiecte 253 7.1. Principiile programării orientate pe obiecte 254 7.2. Constructori 256 7.3. Date membru statice şi metode statice 258 7.4. Cuvântul cheie “this” 259 7.5. Referinţe către obiecte 259 7.6. Masive de obiecte 261 7.7. Aplicaţii ale noţiunilor prezentate. Lucrul cu numere raţionale 263 7.8. Studiul unor clase din limbajul Java 267 7.9. Extinderea claselor (moştenirea) 276 7.10. Polimorfism 282 6 Manual de Informatică pentru clasa a XII-a 7.11. Clase abstracte 287 7.12. Interfeţe 290 7.13. Specificatori de acces (modificatori de acces) 293 7.14. Excepţii (tratarea erorilor) 296 Probleme propuse 305 Capitolul 8. Programare vizuală 311 8.1. Conceptele de bază ale programării vizuale în Java 312 8.2. Studiul principalelor componente 326 8.3. Obiecte grafice. Clasa Graphics 351 8.4. Accesarea şi prelucrarea datelor 356 Probleme propuse 363 Teme de proiect 366 Anexa 1. Instalarea programelor Apache, PHP şi MySQL 367 Anexa 2. Dezvoltarea profesională în domeniul IT 369 Anexa 3. Caractere HTML 377 Indicaţii / Răspunsuri 380 P I ARTEA CAPITOLUL Proiectarea bazelor de date În acest prim capitol veţi studia principiile generale ale proiectării bazelor de date, vă veţi familiariza cu diversele anomalii care pot invalida bazele de date, precum şi cu modalităţile de evitare ale acestora. De asemenea, se va defini modelul conceptual al unei baze de date. În ultima parte a capitolului, vor fi prezentate etapele realizării unui proiect, avantajele lucrului în echipă şi veţi învăţa cum să pregătiţi şi să susţineţi o prezentare în faţa publicului.  Ce este modelul conceptual şi care este rolul său ?  Ce este un ERD ?  Ce este o entitate şi cum se reprezintă ea într-un ERD ?  Ce este o instanţă ?  Ce sunt şi cum se stabilesc atributele unei entităţi ?  Cum se stabilesc relaţii între entităţi ?  Ce tipuri de relaţii pot exista între entităţi ?  Cum se reprezintă relaţiile în ERD ?  Normalizarea datelor  Cum se implementează modelul conceptual ?  Managementul de proiect Cuvinte cheie: dată, informaţie, cunoştinţă, analiză, model conceptual, entitate, instanţă, atribut, identificator unic, relaţie, normalizare, mapare, integritate, proiect, echipă, prezentare 8 Manual de Informatică pentru clasa a XII-a 1.1. Noţiuni introductive 1.1.1. Date. Informaţii. Cunoştinţe Auzim adesea vorbindu-se despre “era informaţiilor” sau “societatea informaţională” sau “tehnologia informaţiei”, însă de multe ori cuvântul "informaţie" este folosit fără a-i înţelege clar sensul, diferenţa dintre date, informaţii sau cunoştinţe. În general, conţinutul gândirii umane operează cu următoarele concepte: • Date – constau în material brut, fapte, simboluri, numere, cuvinte, poze fără un înţeles de sine stătător, neintegrate într-un context, fără relaţii cu alte date sau obiecte. Ele se pot obţine în urma unor experimente, sondaje, etc. • Informaţii – prin prelucrarea datelor şi găsirea relaţiilor dintre acestea se obţin informaţii care au un înţeles şi sunt integrate într-un context. Datele, organizate şi prezentate într-un mod sistematic pentru a sublinia sensul acestora, devin informaţii. Pe scurt, informaţiile sunt date prelucrate. Informaţiile se prezintă sub formă de rapoarte, statistici, diagrame, etc. • Cunoştinţe – colecţii de date, informaţii, adevăruri şi principii învăţate, acumulate de-a lungul timpului. Informaţiile despre un subiect, reţinute şi înţelese, ce pot fi folosite în luarea de decizii, care pot forma judecăţi şi opinii, devin cunoştinţe. Cu alte cuvinte, cunoştinţele apar în momentul utilizării informaţiei. 1.1.2. Colectarea şi analizarea datelor. Modelul conceptual Primul pas în realizarea unei aplicaţii de baze de date este analiza datelor şi realizarea unei scheme conceptuale (model conceptual) ale acestora. În această etapă sunt analizate natura şi modul de utilizare a datelor. Sunt identificate datele care vor trebui memorate şi procesate, se împart în grupuri logice şi se identifică relaţiile care există între aceste grupuri. Analiza datelor este un proces uneori dificil, care necesită mult timp, însă este o etapă obligatorie. Fără o analiză atentă a datelor şi a modului de utilizare a acestora, vom realiza o bază de date care, putem constata în final, că nu întruneşte cerinţele beneficiarului. Ideea de bază a analizei datelor şi a construirii modelului conceptual este "să măsori de două ori şi să tai o singură dată". Informaţiile necesare realizării modelului conceptual se obţin folosind metode convenţionale precum intervievarea oamenilor din cadrul organizaţiei şi studierea documentelor folosite. Capitolul 1. Proiectarea bazelor de date 9 Odată obţinute aceste informaţii, ele trebuie reprezentate într-o formă convenţională care să poată fi uşor înţeleasă de toată lumea. O astfel de reprezentare este diagrama entităţi-relaţii, numită şi harta relaţiilor sau ERD-ul (Entity Relationship Diagram). Aceste scheme sunt un instrument util care uşurează comunicarea între specialiştii care proiectează bazele de date şi programatori, pe de o parte şi beneficiari, pe de altă parte. Aceştia din urmă pot înţelege cu uşurinţă o astfel de schemă, chiar dacă nu sunt cunoscători în domeniul IT. În cele ce urmează, vom prezenta principalele elemente care intră în componenţa unui ERD precum şi convenţiile de reprezentare a acestora. 1.1.3. Entităţi. Instanţe. Atribute. Identificator unic O entitate este un lucru, obiect, persoană sau eveniment care are semnificaţie pentru afacerea modelată, despre care trebuie să colectăm şi să memorăm date. O entitate poate fi un lucru real, tangibil precum o clădire, o persoană, poate fi o activitate precum o programare sau o operaţie sau poate fi o noţiune abstractă. O entitate este reprezentată în ERD printr-un dreptunghi cu colţurile rotunjite. Numele entităţii este întotdeauna un substantiv la singular şi se scrie în partea de sus a dreptunghiului cu majuscule, ca în Fig. 1.1: PROFESOR PACIENT ELEV Figura 1.1. Exemple de entităţi şi modul de reprezentare O entitate este de fapt o clasă de obiecte şi pentru orice entitate există mai multe instanţe ale sale. O instanţă a unei entităţi este un obiect, o persoană, un eveniment particular din clasa de obiecte care formează entitatea. De exemplu, elevul din clasa a IX-a A de la Liceul de Informatică din localitatea este o X Y instanţă a entităţii . ELEV După cum se vede, pentru a preciza o instanţă a unei entităţi, trebuie să specificăm unele caracteristici ale acestui obiect, să-l descriem (să precizăm de exemplu numele, clasa, şcoala, etc.). Aşadar, după ce am identificat entităţile trebuie să descriem aceste entităţi în termeni reali, adică să le stabilim atributele. Un atribut este orice detaliu care serveşte la identificarea, clasificarea, cuantificarea, sau exprimarea stării unei instanţe a unei entităţi. Atributele sunt informaţii specifice ce trebuie cunoscute şi memorate. De exemplu, atributele entităţii sunt numele, prenumele, adresa, ELEV numărul de telefon, adresa de e-mail, data naşterii, etc. 10 Manual de Informatică pentru clasa a XII-a În cadrul unui ERD, atributele se vor scrie imediat sub numele entităţii, cu litere mici. Un atribut este un ELEV substantiv la singular (vezi Fig. 1.2). # cnp * nume * prenume * data_nasterii * adresa ○ telefon Figura 1.2. Exemplu ○ e-mail de entitate Un atribut poate fi obligatoriu sau opţional. Dacă un atribut este obligatoriu, pentru fiecare instanţă a entităţii respective trebuie să avem o valoare pentru acel atribut: de exemplu, este obligatoriu să cunoaştem numele elevilor. Pentru un atribut opţional putem avea instanţe pentru care nu cunoaştem valoarea atributului respectiv. De exemplu, atributul ” ” al entităţii este opţional, e-mail ELEV un elev putând să nu aibă adresă de email. Un atribut obligatoriu este precedat în ERD de un asterisc ” ”, iar un atribut opţional va fi precedat de un cerculeţ ” ”. * o Atributele care definesc în mod unic instanţele unei entităţi se numesc identificatori unici (UID). UID-ul unei entităţi poate fi compus dintr-un singur atribut, precum codul numeric personal ce poate fi un identificator unic pentru entitatea . ELEV În alte situaţii, identificatorul unic este compus dintr-o combinaţie de două sau mai multe atribute. De exemplu, combinaţia dintre titlu, numele autorului şi data apariţiei poate forma unicul identificator al entităţii . Oare combinaţia titlu şi nume autor CARTE nu era suficientă? Răspunsul este NU, deoarece pot exista mai multe volume scrise de Mihai Eminescu având toate titlul ”Poezii”, dar apărute la date diferite. Atributele care fac parte din identificatorul unic al unei entităţi vor fi precedate de semnul diez ”#” (vezi CARTE Fig. 1.2 şi Fig. 1.3). # titlu # autor # data_aparitiei * format * numar_pagini Figura 1.3. Alt exemplu de entitate Observaţie ! Atributele din UID sunt întotdeauna obligatorii, însă semnul ” ” este # suficient, nu mai trebuie pus şi un semn asterisc în faţa acestor atribute. Valorile unor atribute se pot modifica foarte des, ca de exemplu atributul vârstă. Spunem, în acest caz, că avem de a face cu un atribut volatil. Dacă valoarea unui atribut însă se modifică foarte rar sau deloc (de exemplu data naşterii) acesta este un atribut non-volatil. Evident este de preferat să folosim atribute non-volatile atunci când acest lucru este posibil.