1. Проектирование

   1. Анализ предметной области и назначения БД.

   2. Анализ входной и выходной информации.

   3. Инфологическое проектирование.

   4. Даталогическое проектирование.

   5. Физическое проектирование.

2. Создание (программная реализация)

   1. Подготовка среды хранения.

   2. Генерация объектов и схемы БД.

   3. Ввод и контроль данных.

   4. Загрузка и корректировка БД.

   5. Организация дружественного интерфейса.

3. Эксплуатация и сопровождение

   1. Организация и разграничение доступа к базе данных.

   2. Контроль состояния БД.

   3. Реструктуризация БД.

   4. Поиск и обновление данных.

   5. Вывод отчетов.

   6. Контроль целостности БД.

В практикуме рассматриваются первые два этапа жизненного цикла базы данных фирмы C&KIT.

Проектироване базы данных фирмы c&kit

Задача. Построить базу данных с информацией о компьютерах, имеющихся на фирме, о производителях, выпускающих модели компьютеров и о договорах на поставку компьютеров.

Необходимо предусмотреть возможность выборки информации по различным критериям, создать формы для ввода информации о поступающих на фирму новых моделей и отчеты для подготовки Прайс-листа и других печатных документов.

Необходимость в создании такой БД возникла в связи с расширением фирмы, по следующим причинам:

– для регистрации договоров фирма C&KIT пользовалась стандартной БД, которая содержится в файле Учет.mdb;

– для выбора моделей компьютеров фирма C&KIT предлагала клиентам сведения о них в виде электронной таблицы среде MS Excel (файл Comp.xls)

– учет производителей компьютеров фирмой – в таблице в среде Word (файл tabl-Р.doc)

Создание любого программного продукта начинается с его проектирования.

Проектирование – это процесс, в ходе которого решается, какой вид должна иметь создаваемая БД. При проектировании необходимо предусмотреть все возможные действия, которые могут возникнуть на различных этапах жизненного цикла БД.

Процесс проектирования состоит из трех основных частей:

1. Получение технического задания на разработку базы данных или при инициативной ее разработке (например, в курсовом проекте) создание описания предметной области, данные о которой нужно хранить в создаваемой базе данных. (Этапы проектирования 1.1 и 1.2).

2. Построение логической модели базы данных. Эта часть включает создание инфологической модели и даталогической модели. (Этапы проектирования 1.3 и 1.4). создается обобщенное, не привязанное к каким-либо компьютерам и СУБД, описание предметной области.

Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных.

Основными конструктивными элементами даталогической модели являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты – наборы данных, их типы, связи и т.п.).

3. Создание физической модели (Этап проектирования 1.5).

На этом этапе выбирается СУБД, под управлением которой должна функционировать база данных, и создается ее даталогическая модель – инфологическая модель, переведенная на язык выбранной СУБД.

Этап 1.1. Определение цели создания БД и ее функциональности.

Целью создания БД является автоматизация учета закупки компьютеров фирмой C&KIT. Исходя из цели создания БД можно определить функции, которые она должна выполнять:

1. Обеспечивать ведение учета:

– договоров по закупке компьютеров от поставщиков;

– производителей компьютеров и выпускаемых ими моделей.

2. Организовывать пользователям БД дружественный интерфейс.

3.Обеспечивать ввод данных в БД

4. Создавать отчеты как по текущей деятельности организации, так и аналитические отчеты.

Этап 1.2. Анализ входной и выходной информации.

К входной информации относятся данные, поступающие в информационную систему извне.

В данном случае к входной информации относятся сведения о производителях компьютеров, о самих компьютерах.

Выходная информация представляет собой документы, создаваемые при осуществлении операций купли-продажи, обобщенные аналитические отчеты, создаваемые информационной системой.

Этап 1.3. Инфологическое проектирование. (Выделение информационных объектов и формирование информационно-логической модели данных).

Базы данных состоит из информационных объектов – сущностей (таблиц).

Термины сущность и таблица в принципе обозначают одно и тоже явление, однако понятие сущность используется в процессе логического проектирования, а таблица – на этапе физической реализации базы данных.

Под сущностью понимают основное содержание того явления, процесса или объекта, о котором собирают информацию для БД. В качестве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление и т.д.

Сущность (таблица в базе данных) – это объект базы данных, хранящий информацию об объекте или явлении реального мира.

Сущность (таблица) состоит из совокупности атрибутов. Атрибут обычно хранится в базе данных виде поля (столбца) таблицы.

Существует также понятие «экземпляр сущности», которое относится к конкретному предмету. Например:

Сущности – Производитель, Компьютер;

Экземпляры сущности – Tranhard. Inc., SigMA 2007, Vampire DE (для сущности Производитель); Omicron C-4, Tran KZ, Hot Comp SwE (для сущности Компьютер).

Объединенные между собой связями таблицы (сущности) образуют модель базы данных — информационно-логическую модель (ИЛМ).

Сущности состоят из атрибутов (attribute) – минимальных элементов данных, определяющих некоторое свойство, характеристику объекта или явления. Например, для сущности Компьютер атрибутами являются цена, гарантия, производитель и т.д.

Каждая таблица должна хранить информацию только об одном объекте или явлении предметной области, а состав атрибутов позволяет его полностью охарактеризовать.

При выборе информационных объектов следует ответить на ряд вопросов:

1. На какие сущности (таблицы) можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?

2. Какое имя можно присвоить каждому объекту?

3. Какие характеристики объектов (атрибуты) можно выделить и каковы типы данных атрибутов?

4. Какие имена можно присвоить выбранным характеристикам (атрибутам).

Сначала рассмотрим разделение данных на сущности.

Внимание!!! Разработку структуры баз данных следует выполнять с учетом требования нормализации.

Нормализация – это процесс, позволяющий избавляться от избыточности информации в базе данных. В теории баз данных существует несколько видов нормальных форм. Рассмотрение положений теории нормализации выходит за рамки данной работы, однако в данном пособии большинство объектов баз данных будет приведено к третьей нормальной форме.

При выделении сущностей следует пользоваться следующими универсальными правилами:

1. Выделение сущностей (а также таблиц при рассмотрении физического уровня) осуществляется при помощи рассмотрения цели создания базы данных, входной и выходной информации и ограничений предметной области.

2. Сущность (таблица) должна хранить информацию только об одном явлении или объекте реального мира.

3. Атрибут сущности должен хранить атомарное значение;

4. Для восприятия сущностей предметной области как единого целого, необходимо учесть взаимосвязи между ее объектами.

С учетом входной и выходной информации выделяются следующие сущности: Компьютер, Производитель, Договор.

После выделения сущностей формируются связи между ними (информационными объектами). Для этого следует определить:

1. Типы связей между информационными объектами.

2. Имя каждого типа связи.

3. Вид отображения, соответствующий каждому типу связи.

Для корректного определения взаимосвязей между сущностями базы данных, следует проанализировать, как взаимодействуют соответствующие объекты в реальном мире.

Проанализируем отношение между сущностями Компьютер и Производитель. Производитель может выпускать много моделей компьютеров, но любая модель компьютера имеет только одного Производителя. В данном случае тип отношения между сущностями – «один-ко-многим» (рис. 1).

Рис. 1. Связь «Производит – Выпущен…»

Проанализируем отношение сущностей Договор и Компьютер. Модель компьютера может быть указана в различных договорах. Так как сделка по закупке регистрируется организацией, а в создаваемой базе данных сделка представлена таблицей Договор, то отношение между сущностями Компьютер и Договор (рис. 2) можно определить как связь «Закупают – Регистрируются…»

Рис. 2. Связь «Закупают – Регистрируются…»

В результате получится следующая модель предметной области (рис. 3).

Рис. 3. Уточненная инфологическая модель базы данных Computer & KIT

Этап 1.4. Даталогическое проектирование.

После определения сущностей следует определить состав атрибутов (полей) в каждой сущности (таблице). Следует отметить, что атрибуты сущности (полей таблицы) можно классифицировать по следующим категориям:

• обычные атрибуты, которые предназначены для того, чтобы охарактеризовать то или иное свойство объекта сущности, например атрибутом могут являться цена компьютера, дата договора, название фирмы-производителя и т.д.

• атрибуты, являющиеся первичными ключами. Такие атрибуты предназначены для однозначной идентификации экземпляра сущности.

Например, в сущности Компьютер (Производитель или Договор) каждому компьютеру (производителю или договору) присваивается уникальный код – ключевое поле, т.е. номер, не повторяющийся ни для какого другого компьютера (первичный ключ). При оформлении договора вместо дублирования данных, следует ссылаться на значения полей КодКомпьютера и КодДоговора, КодПроизводителя. Первичный ключ может состоять из нескольких атрибутов.

• атрибуты, которые используются для связей между сущностями в модели – внешние ключи. Внешний ключ используется для ссылки таблицы, находящейся со стороны один (главной таблицы) на таблицу со стороны многие (подчиненной таблицы).

Например, сущность Компьютер содержит внешний ключ КодПроизводителя.

Внимание!!! Существует правило ссылочной целостности, согласно которому значения первичного ключа сущности А и соответствующего ему внешнего ключа сущности В должны соответствовать. Во внешнем ключе подчиненной таблицы могут быть только те значения, которые присутствуют в первичном ключе главной.

Рассмотрим структуру сущности Компьютер, которую можно охарактеризовать следующим набором атрибутов и соответствующих им типов данных.

Таблица 1