Основная часть. Теоретические основы проектирования и разработки баз данных

В этом пункте нужно описать основные термины и определения: база данных, система управления базой данных, пользователи, приложения. Причины возникновения систем управления базами данных. Трехуровневая архитектура баз данных: внешняя, внутренняя и концептуальная модели, понятие логической и физической независимости.

Существующая организация бизнес-процессов и процессов обработки данных исследуемого объекта по теме курсового проекта

На начальных этапах создания информационной системы необходимо понять, как работает организация, которую собираются автоматизировать. Никто в организации не знает, как она работает в той мере подробности, которая необходима для создания информационной системы. Руководитель хорошо знает работу в целом, но не в состоянии вникнуть в работу каждого рядового сотрудника. Рядовой сотрудник хорошо знает, что творится на его рабочем месте, но плохо знает, как работают коллеги. Поэтому для описания работы предприятия необходимо построить модель. Такая модель должна быть адекватна предметной области, следовательно, она должна содержать в себе знания всех участников бизнес-процессов организации.

CASE-cредство BPWin предназначено для проведения анализа и реорганизации бизнес-процессов. BPWin поддерживает методологию IDEF0 (функциональная модель). Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии или идеального положения вещей – того, к чему нужно стремиться. Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм – единичных описаний фрагментов системы. В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной – функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации.

Сначала проводится описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция – система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности. Такая технология построения модели позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования.

Проектирование базы данных по выбранной теме курсового проекта

Проектирование базы данных (БД) является одной из наиболее сложных и ответственных задач, связанных с созданием АИС. Проектирование базы данных – это процесс, который подразумевает использование определённой технологии. Никто не сомневается в том, что в случае нарушения технологии изготовления печатной платы, например, эта плата либо вообще не будет работать, либо не будет соответствовать заявленным характеристикам. Но почему-то считается, что соблюдать технологию проектирования БД (и вообще программного обеспечения) совершенно необязательно. И начинают работу по реализации реляционной БД с создания таблиц. Получившаяся в ходе такого "проектирования" база данных будет ненадёжной, неэффективной и сложной в сопровождении. (Исключением могут быть случаи простых предметных областей, которые можно отразить в базе данных, состоящей из 3-4 таблиц). Поэтому при создании базы данных необходимо придерживаться определённой технологии проектирования БД. Опишем вкратце процесс проектирования реляционной базы данных. База данных – это, фактически, модель предметной области. Значит, для создания БД надо сначала проанализировать предметную область и создать её модель (это называется инфологическим проектированием). Основой для анализа предметной области служат документы, которые отражают предметную область, и информация, которую можно получить от специалистов этой предметной области в процессе общения с ними. Для анализа берутся те документы, которые имеют отношение к решаемой задаче. Изучение документов позволяет выявить объекты (сущности) и атрибуты сущностей – данные, которые должны храниться в БД. Из общения со специалистами необходимо извлечь сведения об особенностях предметной области, которые позволяют установить ограничения целостности, зависимости и связи между объектами (субъектами) предметной области. Модель предметной области может быть описана любым удобным для разработчика способом (словесное описание, набор формул, диаграмма потоков данных и т.п.). Но, если при проектировании баз данных используется метод сущность–связь, то схема выполняется в виде ER–диаграммы (диаграмма «сущность-связь»)

После создания модели предметной области определяются требования к операционной обстановке: какое аппаратное и программное обеспечение необходимо для реализации базы данных. Основные технические параметры (объём оперативной и дисковой памяти, наличие сетевой платы и др.) определяются исходя из планируемого объёма БД, режима работы (локальный или удалённый доступ) и требований к эффективности работы системы (например, ко времени реакции на запрос пользователя или к общей производительности БД). В зависимости от планируемой нагрузки (интенсивности запросов) и требований к надёжности выбирается операционная система. Затем осуществляется выбор СУБД, под управлением которой будет работать создаваемая база данных. На следующем этапе – этапе логического проектирования – ER- диаграмма формальным способом преобразуется в схему реляционной базы данных (РБД). На основании схемы РБД и описания сущностей составляются отношения (таблицы) базы данных. Потом выполняется нормализация отношений. Это необходимо сделать для того, чтобы исключить нарушения логической целостности данных и повысить таким образом надёжность и достоверность данных. В отдельных случаях после нормализации может выполняться денормализация, но причина для этого может быть только одна: повышение эффективности выполнения критических запросов. В результате всех этих операций создаётся концептуальная схема БД – основной документ для базы данных