Контрольные вопросы по разделу 2

1. Что такое целостность БД? Дайте определение ограничений целостности.

2. Перечислите возможные причины нарушения целостности БД.

3. В чем суть процесса нормализации?

4. Особенности 1НФ?

5. Процесс приведения к 2НФ?

6. Дайте определение 3НФ?

7. Сколько нормальных форм описано на данный момент?

8. В чем отличие между 4НФ и 5НФ?

9. Какие аномалии включает аномалия обновления? Дайте их определение.

10. Опишите этапы схемы процесса нормализации?

Контрольное задание по разделу 2

Дана ненормализованная таблица, в которой хранится информация о пациентах больницы. Используя данные второго раздела пособия, приведите таблицу к 3НФ.

Пациент	Врач	Кабинет врача	Диагноз	Лечение
Иванов Иван Иванович	Петров Иван Сидорович	34	Тахикардия	Антиаритмические препараты
Смирнова Светлана Петровна	Кривченко Владимир Николаевич	27	Цирроз печени; тахикардия	Гепатопротекторы; антиаритмические препараты
Колябин Сергей Григорьевич	Петров Иван Сидорович	34	Энтерит; холецистит	Диета, поливитамины, спазмолитические средства; антибиотики, специальная диета, желчегонные и спазмолитические средства

Примечание: в данной таблице первичный ключ состоит из полей Пациент и Врач.

Ответ:

Примерные задания для подготовки к тестированию в системе Moodle по материалу раздела 2

1. Виды декларативных ограничений целостности:

• ограничения целостности атрибута;

• структурные ограничения, которые задаются функциональными зависимостями, существующими в предметной области;

• ограничения целостности, задаваемые на уровне доменов, при поддержке доменной структуры;

• ограничения на значения данных, которые вызваны способом кодирования и хранения данных;

• ограничения целостности, задаваемые на уровне отношения;

• ограничения целостности, задаваемые на уровне связи между отношениями;

2. По способу задания ограничения целостности делятся на:

• явные;

• декларативные;

• неявные;

• ограничения на уровне доменов.

3. В виде программы, хранимой в БД, реализуются ограничения целостности, заданные ________________________ способом.

4. Нормальная форма, в которой значения всех атрибутов атомарны

• первая нормальная форма

• третья нормальная форма

• нормальная форма Бойса-Кодда

5. Теорию нормализации разработал:

• Рей Бойс;

• Френсис Бэкон;

• Эдгар Кодд.

Раздел 3. Лабораторная работа Основы проектирования реляционных баз данных Разработка структуры базы данных

Цель работы: ознакомиться с основными понятиями реляционной модели данных (РМД), изучить принципы проектирования реляционных баз данных (основные элементы, типы связей). Приобрести навыки разработки структуры реляционной базы данных, описания предметной области и формирования концептуальной, а так же физической моделей.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретические основы проектирования реляционных баз данных:

• изучить основные определения и термины, используемые в РМД, основные понятия моделирования баз данных;

• ознакомиться с особенностями разработки концептуальной и физической модели с помощью MS Visio 2007.

После изучения теоретических основ устно ответить на контрольные вопросы.

2. Рассмотреть пример формирования концептуальной и физической моделей на основе предметной области «Деятельность аптеки».

3. В соответствии с вариантом задания описать предметную область, разработать структуру базы данных (концептуальную модель, физическую модель). Утвердить структуру БД у преподавателя.

4. Оформить отчет о работе, который должен включать:

• титульный лист;

• описание предметной области;

• концептуальную (инфологическую) модель;

• физическую модель;

• выводы.

Отчет по лабораторной работе должен отвечать следующим требованиям:

• формат листа документа — А4 (210×297 мм);

• листы должны иметь поля: правое – 10 мм, левое – 25 мм, верхнее – 15 мм и нижнее – 20 мм;

• основной текст следует выполнять с одной стороны вертикально расположенного листа, шрифтом Times New Roman Cyr или Times New Roman CE через 1,5 интервала; высота шрифта – 14 пунктов. Абзацный отступ — 1,25 cм;

• страницы следует нумеровать арабскими цифрами внизу листа (внизу справа). Нумерация должна быть сквозной, начиная с титульного листа, но номер на нем не ставится;

• рисунки следует нумеровать арабскими цифрами. Рисунок должен иметь подрисуночную подпись, которая состоит из слова «Рисунок», номера иллюстрации и пояснительного текста, отделенного от номера коротким тире и начинающегося с прописной буквы. Шрифт подрисуночной подписи должен иметь высоту 12 пунктов. Иллюстрация и подрисуночная подпись должны быть выровнены по центру абзаца основного текста;

• таблицу следует располагать непосредственно после абзаца, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. Допускается расположение таблицы вдоль длинной стороны листа. Таблица должна быть выровнена по левой границе абзаца основного текста. На все таблицы должны быть ссылки в тексте в соответствии. Нумерацию таблиц следует производить арабскими цифрами. Каждая таблица должна иметь заголовочную часть, где помещают заголовки и подзаголовки ее граф. Обозначение и, при необходимости, наименование таблицы приводят над ней, начиная с абзацного отступа. Точка в конце строки с обозначением (наименованием) таблицы не ставится. При переносе таблицы на другой лист ее наименование не приводят, а обозначение с номером таблицы и заголовочную часть повторяют, например: Продолжение таблицы 1. Теоретический материал

База данных (БД) — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей [5].

База данных является информационной моделью, поэтому ее проект начинают с анализа предметной области и выявления требований к ней. В процессе анализа предметной области разрабатываются следующие модели:

Концептуальная модель – отображает информационные объекты, их свойства и связи между ними без указания способов физического хранения информации (модель предметной области, иногда ее также называют информационно-логической или инфологической моделью). Информационными объектами обычно являются сущности [1].

Физическая модель – отражает все свойства (атрибуты) информационных объектов базы и связи между ними с учетом способа их хранения - используемой системы управления базами данных (СУБД).

Внутренняя модель – база данных, соответствующая определенной физической модели.

Внешняя модель – комплекс программных и аппаратных средств для работы с базой данных, обеспечивающий процессы создания, хранения, редактирования, удаления и поиска информации, а также решающий задачи выполнения необходимых расчетов и создания выходных печатных форм.

Для разработки концептуальной модели необходимо описать на естественном языке предметную область и создать ее логическую модель, опираясь на возможности РМД, то есть состоящую из отношений и связей между ними. После чего необходимо выбрать СУБД и тип хранения БД, которые позволят реализовать БД на практике. Выбранная СУБД обусловит дальнейшую разработку проекта БД, а именно физическую модель, в части выбора доменов. В общем, основные типы данных для различных СУБД одинаковы, это текст, целые числа, дробные (вещественные) числа и т.д. Но все же существует ряд отличий в формате типов данных, в наличии дополнительных типов, таких как длинный текст или OLE-объекты.

В качестве учебного объекта в данном лабораторном практикуме выбрана реляционная СУБД Microsoft Access 2007, входящая в пакет Microsoft Office . Access предназначена для разработки диалоговых офисных информационных систем, она использует РМД и графический интерфейс Windows. Соответственно с момента привязки к определенной СУБД работа продолжается с типами данных, используемых в СУБД Microsoft Access (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Типы полей Access

Тип данных	Содержимое поля	Размер
Текстовый, CHARACTER TEXT (n)	Алфавитно-цифровые данные	До 255 символов. Максимальное число символов, которые можно ввести в поле, определяется свойством "Размер поля"
Поле MEMO, TEXT	Длинный текст, например, примечания или описания	До 65 536 символов
Числовой, SMALLINT INTEGER DECIMAL REAL	Числовые данные, допускающие использование в математических вычислениях за исключением денежных расчетов (для последних определен тип "Денежный"). Конкретный числовой тип определяется значением свойства "Размер поля"	1, 2, 4 или 8 байт (16 байт для значения "Код репликации")
Дата/время, DATETIME	Значения даты или времени	8 байт

Продолжение таблицы 1.3

Тип данных	Содержимое поля	Размер
Денежный MONEY, CURRENCY	Данные о денежных суммах с точностью 4 знака после запятой	8 байт
Счетчик COUNTER	Уникальные последовательные (с шагом 1) или случайные номера, автоматически формируемые при добавлении записи	4 байт (16 байт для значения "Код репликации").
Логический BIT	Поля, которые могут иметь только одно значение из двух, например: Да/Нет, Истина/Ложь или Вкл/Выкл.	1 бит.
Объект OLE, IMAGE	Объекты, созданные в других приложениях Windows	До 1 Гбайт
Гиперссылка	Адрес ссылки на документ, находящийся в WWW, локальной сети или на локальном компьютере	До 2048 символов
Мастер подстановок	Поле, значения которого выбираются из списка допустимых значений. Список является столбцов другой таблицы	Не используется для по- лей типа OLE, MEMO

Тип данных «Счетчик» следует задавать для полей, в которые автоматически вводится номер при добавлении новой записи в таблицу (бывает последовательный счетчик и счетчик со случайной нумерацией). После создания записи этот номер невозможно изменить или удалить. Такое поле удобно для определения в качестве первичного ключа. Связанное поле в другой таблице (внешний ключ) должно быть в этом случае типа «Числовое / Длинное целое».