РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»

1.Описание предметной области. Постановка задачи.

2.Выбор средств/методологии проектирования. Выбор СУБД.

3.Построение инфологической (концептуальной) модели предметной области.

4.Проектирование логической структуры базы данных.

5.Выявление полного перечня ограничений целостности, присущего данной предметной области. Определение перечня ограничений целостности, которые будут контролироваться в данном КП. Выбор способа реализации контроля целостности для каждого из ограничений.

6.Проектирование физической структуры базы данных.

7.Организация ввода данных в БД.

8.Организация корректировки БД.

9.Описание информационных потребностей пользователей и выбор способов их реализации.

10.Разработка интерфейса.

11.Оценка экономической эффективности проекта.

12.Реализация проекта в среде конкретной СУБД.

Курсовые проекты данной группы могут быть выполнены для любой предметной области. Ниже приведены примеры возможных тем:

1.Проектирование БД для работника склада (варианты: склад торговой организации, занимающейся продажей как продукции собственного производства, так и продукции внешних поставщиков; склад оптовой торговой организации; склад готовой продукции; склад сырья и материалов и др.).

2.Проектирование БД для контроля выполнения нагрузки преподавателей вуза.

3.Проектирование БД для контроля сессионной успеваемости студентов вуза.

4.Проектирование БД для контроля успеваемости школьников.

5.Проектирование БД для организации курсового проектирования.

6.Проектирование БД для профкома вуза.

7.Проектирование БД партнеров софтверной фирмы.

8.Проектирование БД для расчета заработной платы (варианты: преподавателей ВУЗа, всех сотрудников вуза, предприятий/организаций с разными системами оплаты труда).

9.Проектирование БД для начисления стипендии.

10.Проектирование БД для учета домашних финансов.

11.Проектирование БД для домашней библиотеки.

12.Проектирование БД для домашней видеотеки.

13.Проектирование БД для домашней аудиотеки

14.Проектирование БД тренера спортивной команды.

15.Проектирование БД пациентов районной поликлиники.

5. Для проведения итогового контроля необходимо

Выполнить следующее типовое задание:

Вариант задания:

1. Разработать базу данных для хранения следующих сведений о работниках предприятия:

1.1.Биографические сведения: фамилия, имя, отчество, дата рождения, пол, место рождения, адрес, отношение к воинской обязанности, автобиография;

1.2.Сведения о работе: отдел, должность, оклад;

120

РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»

1.3.Информация о владении иностранными языками;

1.4.Состав семьи.

2.Описать базу данных

3.Задать связь между таблицами (определить схему)

4.Определитьограниченияцелостности, выбратьспособыихзаданияиреализоватьих 5.Спроектировать экранные формы для ввода данных в базу данных

6.Реализовать следующие запросы:

6.1.Определить среднюю зарплату по каждому из отделов

6.2.Какими языками владеет конкретный сотрудник

6.3.Создать параметрический запрос для формирования списков сотрудников конкретного отдела

6.4.Выдать список женщин, имеющих оклад более 10000 р.

6.5.Определить, какую зарплату будут получать сотрудники, если произойдет ее увеличение на 20%

7. Получить выходной документ «Ведомость на получение премии».

6.Практические занятия

1.Реляционная модель. Основные понятия.

2.Построение ER-моделей предметной области

3.Ручное проектирование реляционной базы данных.

Лабораторные работы:

1.Создание баз данных в среде СУБД Access.

2.Создание ER-моделей в Design/IDEF и генерация описания схемы БД

3.Организация ввода данных в базу данных

4.Создание запросов

5.Создание и использование экранных форм

6.Создание и использование отчетов

7.Литература

7.1.Основная

1.Диго С. М. Проектирование и использование баз данных. – М.: Финансы и ста-

тистика, 1995. – 208 с.: ил.

2.Диго С. М. Создание баз данных в среде СУБД Access. – М.: МЭСИ, 2000. –

105 с.: ил.

7.2.Дополнительная

3.Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М.: Радио и связь, 1992.

4.Буч. Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML/ Руководство пользователя / Пер. с

англ. – М.: ДМК, 2000 – 432 с.: ил.

5.Вендров А. М. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998.

6.Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы / Пер. с англ. – М.: Эйтекс, 1993.

121

РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»

7.Горев А., Ахаян Р., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. – СПб.: Пи-

тер, 1997, – 700 с.

8.Грачев А. Ю. Введение в СУБД Informix. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000 – 272 с.

9.Грабер М. Введение в SQL. / Пер. с англ. – М.: ЛОРИ, 1996.

10.Грабер М. SQL. Справочное руководство. «ЛОРИ», Москва, 1997 Вескес Дж., Гандерлоу М., Чипмен М. Access и SQL Server. Руководство разработчика. Пер. с англ. –

М.: «ЛОРИ», 1997. – 362 с.

11.Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроэвм / Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. – 252 с., ил.

12.Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных, 6-е изд. / Пер. с англ.. – К.; СПб.:Издательский дом «Вильямс», 2000

13.Диго С. М. Проектирование баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1988.

14.Йордон Э., Аргила С. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. – Издательство ЛОРИ,1999. – 264 с.

15.Калянов Г. Н. CASE – структурный системный анализ. – М.: ЛОРИ, 1996.

16.Колянов Г.И. Консалтинг при автоматизации предприятия. – М.: СИНТЕГ, 1998. – 302 с.

17.Коллинз Г., Блей Д. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования / Пер. с англ. – М.: Финансы и статистика, 1986.

18.Маклаков С. В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. – М.:Диалог-МИФИ, 1999 – 256 с.

19.Мишенин А. И. Теория экономических информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 240 с.: ил.

20.Новоженов Ю. В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. – М.,1996.

21.Росс Д.Т. Структурный анализ (SA): язык для передачи понимания // Требования и спецификации в разработке программ. – М.: Мир, 1984.

22.Саймон А. Р. Стратегические технологии баз данных: менеджмент на 2000 год. М.: Финансы и статистика, 1998.

23.Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объектного моделировния / Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 191 с., ил.

24.Хендерсон К. Delphi 3 и системы клиент/сервер: Руководство Разработчика./ Пер. с анг. – К.: Диалектика, 1997. – 736 с.

25.Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира

всостояниях / Пер. с англ. – К.: Диалектика, 1993.

26.Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных. Разработка и управление. – Издательство Бином -704 с.

122

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БАЗЫ ДАННЫХ»

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Целью курса «Базы данных» является изучение теоретических основ проектирования баз данных, характеристик современных СУБД, языковых средств, средств автоматизации проектирования БД, современных технологий организации БД, а также приобретение навыков работы в среде конкретных СУБД.

Данная дисциплина требует предварительного изучения курсов «Теория экономических информационных систем», «Вычислительные машины и системы». Элементы данного курса используются при изучении курса «Проектирование экономических информационных систем», «Интеллектуальные информационные системы», «Бизнес-реинжиниринг», «Корпоративные информационные системы».

В результате изучения дисциплины студенты должны ЗНАТЬ: основные понятия и подходы к построению БД, языки описания и манипулирования данными разных классов (QBE, SQL, элементы 4GL), технологии организации БД. УМЕТЬ: построить модель предметной области и создать соответствующую ей базу данных, организовать ввод информации в базу данных, формулировать запросы к БД, получать результатные документы, ВЛАДЕТЬ НАВЫКАМИ: работы в конкретной СУБД (например, MS SQL, Access, ADABAS D), использования CASE-средств (Design/IDEF, ERWin и др.) для автоматизированного проектирования БД, администрирования БД.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Введение в банки данных

Понятие банка данных (БнД). Предпосылки создания БнД.

Компоненты БнД. База данных (БД) – ядро БнД. Программные средства БнД. Понятие СУБД.

Языковые средства современных СУБД. Классификация языковых средств. Языки четвертого поколения и их свойства. Технические средства БнД. Организационнометодические средства.

Классификация БнД. OLAP и OLTP-системы. Хранилища данных. Тенденции развития БнД.

Пользователи БнД. Администраторы БнД (АБД) и их функции. Преимущества и недостатки БнД.

Этапы проектирования баз данных.

Тема 2. Инфологическое (концептуальное) моделирование предметной области

Понятие предметной области. Состав инфологической модели (ИЛМ). Требования, предъявляемые к ИЛМ. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и классы объектов. Атрибуты объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства.

Сравнение методик инфологического моделирования. Методология IDEF1X. ULM. Case-средства проектирования БД.

124

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БАЗЫ ДАННЫХ»

Тема 3. Даталогическое моделирование

Общие сведения о даталогическом моделировании. Особенности даталогиче-

ских моделей. Общие принципы даталогического проектирования. Факторы, влияющие на проектирование БД. Критерии оценки проекта.

Реляционные модели. Основные особенности реляционных моделей. Характеристика современных реляционных СУБД.

Проектирование реляционных баз данных. Определение состава таблиц (алгоритм перехода от ER-модели к реляционной; дополнительные рекомендации по проектированию, не вытекающие из ER-модели и теории нормализации, выбор типов полей. Определение ключевых полей. Индексирование. Связывание таблиц. Описание баз данных.

CASE-средства проектирования БД. Общая характеристика. Использование в процессе первоначального проектирования и развития БД Возможности проектирования БД, представляемые конкретными CASE-средствами (целевые СУБД, функциональные возможности, оценка алгоритма, оценка CASEсредства в целом).

Сетевые модели. Характеристика сетевых СУБД. Проектирование логической структуры баз данных для сетевых СУБД разных классов (с однотипными и разнотипными файлами).

Особенности СУБД, построенных на основе инвертированных файлов. Проек-

тирование БД для СУБД на основе инвертированных файлов.

Краткая характеристика других систем. Гипертекстовые системы. Характери-

стика гипертекстовых оболочек. XML – формат данных.

Системы документального типа. Особенности проектирования баз данных документального типа.

Объектные и объектно-ориентированные системы. Характеристика объектнореляционных и объектных систем. Объектно-ориентированное проектирование.

Тема 4. Целостность баз данных

Понятие целостности. Классификация ограничений целостности. Причины, вызывающие нарушение ограничений целостности. Процедурный и декларативный способы задания ограничений целостности.

Возможности задания ограничений целостности в современных СУБД.

Тема 5. Безопасность данных

Понятие безопасности данных. Классификация безопасных систем. Уровни защиты. Способы обеспечения безопасности данных в современных СУБД.

Тема 6. Организация ввода данных в базу данных

Способы ввода данных в базу данных. Экранные формы: понятие, классификация. Генераторы экранных форм. Создание и использование экранных форм. Использование приемов, рационализирующих процесс ввода данных. Контроль вводимых данных. Возможности использования элементов типа «список». Ввод данных одновременно в несколько связанных таблиц.

125

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БАЗЫ ДАННЫХ»

Тема 7. Табличные языки запросов

Язык запросов QBE. Общая характеристика языка QBE. Особенности реализации QBE в современных СУБД. Переменные и наполнители. Классификация запросов. Задание простых и сложных запросов. Влияние типа поля на формулирование запроса. Возможности совместной обработки нескольких таблиц, связывание таблиц. Вычисляемые поля. Упорядочение данных в ответе. Состав и порядок следования полей в ответе. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций. Корректирующие (управляющие) запросы.

Запоминание и корректировка запросов. Использование запросов на QBE при обработке данных. Возможность сохранения результатов выполнения запроса.

Особенности реализации QBE в современных СУБД.

Табличные языки как «построители» SQL-запросов.

Тема 8. Язык SQL

Общая характеристика SQL. Стандарты SQL. Классификация. Реализации SQL в современных СУБД. SQL-серверы. Возможности работы в гетерогенной среде.

SQL-DDL- описание базы данных. Создание баз данных, таблиц, индексов. Задание ограничений целостности при описании баз данных. Ограничения целостности в стандартах SQL. Обеспечение безопасности при работе с БД.

SQL-DML – манипулирование данными. Ввод и корректировка данных средствами SQL.

Команда SELECT. Определение состава полей, выводимых в ответ. Вычисляемые поля. Возможности задания условий отбора. Возможности связывания таблиц. Вложенные запросы. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций. Упорядочение данных в ответе.

Создание и использование «представлений». Понятие. Назначение. Описание представлений. Ограничения при создании и использовании.

Создание и использование курсоров. Понятие. Назначение. Описание курсоров. Встроенный SQL.

Особенности реализаций SQL в современных СУБД.

Тема 9. Вывод информации из баз данных

Возможности генераторов отчетов современных СУБД. Способы (режимы) создания отчетов.

Источники данных для отчетов.

Задание формы и состава документа. Введение вычисляемых полей. Получение документов, включающих несколько степеней итогов. Получение документов на основе нескольких источников (таблиц, запросов и др.)

Графическое оформление документа.

Сохранение описания документа. Корректировка созданного описания. Возможности получения сложных документов. Возможности совместного исполь-

зования СУБД и программных средств других классов (текстовых и табличных процессоров, графических и мультимедийных систем) для получения выходных документов.

Вывод документа на печать, на дисплей и в файл. Создание «этикеток».

Использование генераторов форм для получения выходных документов.

126

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «БАЗЫ ДАННЫХ»

Тема 10. Разработка приложений

Генераторы приложений в современных СУБД. Создание меню. Визуальное программирование. Средства документирования проекта.

Тема 11. Распределенные БнД

Понятие распределенных БнД. Классификация распределенных БнД. Централизованные и распределенные базы данных.

Особенности работы с базами данных в многопользовательском режиме. Проблемы, связанные с параллельным доступом, и пути их решения.

Работа с базами данных в режимах «файл-сервер» и «клиент-сервер». Двух- и трехуровневые системы клиент-сервер.

Обеспечение целостности БД в распределенных БнД. Протокол двухфазной фиксации. Технологии тиражирования.

Сетевые возможности современных СУБД.

Особенности создания баз данных, функционирующих в локальных и глобальных сетях. Особенности программирования обработки баз данных при многопользовательском режиме доступа.

Проектирование приложений типа «клиент-сервер». Клиентское и серверное ПО. Особенности работы в гетерогенной среде. Стандарты интерфейсов.

Особенности администрирования в распределенных БнД. Особенности работы в глобальных сетях. Публикация БД в Интернет.

Тема 12. Коммерческие базы данных

Понятие коммерческих баз данных (КБД). Характеристика секторов рынка информации. Способы распространения КБД. Субъекты информационного рынка. Вопросы ценообразования.

Источник информации о КБД. Программные средства поддержки КБД. Критерии выбора КБД. Юридические базы данных.

Законодательство в области информатизации.

127