1116_ПахомоваБогуцька_ОрганізаціяБазДаних
.pdf
МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНИ
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Кафедра «Електронні обчислювальні машини»
ОРГАНІЗАЦІЯ БАЗ ДАНИХ
Методичні вказівки до виконання індивідуального завдання
Укладачі: В. М. Пахомова Т. О. Богуцька
Для студентів III курсу спеціальності 8.091501 «Комп’ютерні системи та мережі» та 6.160100 «Захист інформації в комп’ютерних системах та мережах» денної форми навчання факультету ТК
Дніпропетровськ 2008
УДК 681.3:519.68
Укладачі
Вікторія Миколаївна Пахомова Тетяна Олександрівна Богуцька
Рецензенти:
д-р техн. наук, проф. В. В. Ткачов (НГУ) д-р техн. наук, проф. І. В. Жуковицький (ДІІТ)
Організація баз даних[Текст]: методичні вказівки до виконання індивідуального завдання / уклад. В. М. Пахомова, Т. О. Богуцька; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-тво Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2008. - 19 с.
Наведені методичні поради для підготовки і виконання індивідуального завдання з дисципліни «Організація баз даних» для студентів спеціальності 8.091501 «Комп’ютерні системи та мережі» та 6.160100 «Захист інформації в комп’ютерних системах та мережах».
Іл. 37. Бібліогр.: 5 назв.
©Пахомова В. М. та ін., укладання, 2008
©Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, редагування, оригінал-макет, 2008
1.ПОСТАНОВКА ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ
1.1.Формулювання індивідуального завдання
Завдання № 1. На основі таблиці показати елементи реляційної бази даних. Вказати всі можливі ключі.
Завдання № 2. Продемонструвати бінарний зв’язок таблиць сутностей (кожна таблиця повинна задаватися не менше ніж трьома атрибутами). У кожній таблиці вказати ключ зв’язку (+) і ключ відношення (*).
Завдання № 3. Продемонструвати надмірне і ненадмірне дублювання даних. Вказати раціональний і нераціональний варіанти позбавлення від дублювання. Показати три види аномалій.
Завдання № 4. Виявити всі залежності між атрибутами. Показати на прикладах.
Завдання № 5. Використовуючи метод нормальних форм, нормалізувати вихідне відношення, в якому є надмірне дублювання. Таблиця повинна складатися з 9-11 атрибутів.
Завдання № 6. Взяти вихідне відношення із завдання № 5 і, використовуючи метод «сутність-зв’язок», спроектувати базу даних.
1.2.Перелік тем для індивідуального завдання
1.Магазин продає автомобілі.
2.Фірма нерухомості продає будинки.
3.Фірма виробляє меблі.
4.Шлюбні агентства пропонують послуги.
5.Кінотеатри демонструють фільми.
6.Сайти знайомств приймають заявки.
7.Актори знімаються в фільмах.
8.Міський транспорт їздить маршрутами.
9.Аптеки продають ліки.
10.Університет займається науково-дослідними роботами.
11.Студенти живуть у гуртожитках.
12.Медичні заклади купують ліки.
13.Університети мають факультети.
14.Фірми реалізують мобільні телефони.
15.Спортивні клуби пропонують послуги.
16.Артисти випускають музичні альбоми.
17.Бібліотеки виписують пресу.
18.Туристи їдуть на відпочинок.
19.Ресторани пропонують «коронні» страви.
20.Спортсмени обирають тренажери.
21.Хімчистки пропонують послуги.
22.Тренери проводять заняття.
23.Фастфуди пропонують меню.
24.Мама готує вечерю.
3
25.Банки обслуговують клієнтів.
26.Люди селяться в готель.
27.Програміст виконує замовлення.
28.Антивіруси захищають об’єкти.
29.Студенти здають екзамени.
30.Гідрометцентр передбачає погоду.
31.Тварини занесені в Червону книгу.
32.Університети готують спеціалістів.
33.Кіностудії випускають фільми.
34.Письменники пишуть книги.
35.Телеканали пропонують розважальні програми.
36.Дизайнери одягу проводять показ.
37.Країна готується до Олімпіади.
38.Футбольні клуби купують футболістів.
39.Лісопитомник вирощує дерева.
40.ДАІ патрулює на дорогах.
41.Діти мають хобі.
42.Люди селяться в квартири.
43.У місті відкриваються нові магазини.
44.Люди роблять ремонт квартири.
45.Футбольні клуби грають у Лізі Чемпіонів.
46.Шахти добувають вугілля.
47.Ательє мод приймає замовлення.
48.Салон краси пропонує послуги.
49.Абітурієнти вступають до ВУЗу.
50.Фермер вирощує овочі.
51.Аеропорт приймає літаки.
52.Музеї проводять виставки.
53.Діти граються в іграшки.
54.Номінанти отримують Нобелівську премію.
55.Скалолаз підкорює вершину.
56.Художники малюють картини.
57.Вокзал обслуговує пасажирів.
58.Літак здійснює рейс.
59.Банк видає кредит.
60.Футболіст забиває гол.
4
2. ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ НА ТЕМУ «ВАГОН ВЕЗЕ ВАНТАЖ»
Завдання № 1
Рис. 1.1. Таблиця «Вагон»
1.Сутність – Вагон (об’єкт, дані якого зберігаються в таблиці).
2.Відношення – вся таблиця.
3.Схема відношення (перелік всіх атрибутів: Модель, №_вагона, Та-
ра_вагона, Кількість осей, Довжина, м).
4.Тіло відношення (сукупність всіх кортежів).
5.Ключ (атрибут чи група атрибутів, що однозначно ідентифікує рядок) –
наприклад, Модель або №_вагона. Модель, Тара_вагона – збитковий ключ.
6.Кортеж (рядок).
7.Атрибут (заголовок стовпця) – наприклад, Тара_вагона.
8.Значення атрибута (значення поля в рядку) – наприклад, значення атрибута Модель у п’ятому рядку – 12-753.
9.Домен (всі можливі значення атрибута) – наприклад, для атрибута Кі-
лькість осей – 4, 6, 8.
10.Тип даних (тип значень елементів таблиці) – наприклад, для атрибута
Тара_вагона – числовий.
11.Потужність (кількість рядків) – для данного відношення – 10.
12.Ступінь (кількість стовпців) – для данного відношення – 5.
Завдання № 2
Зв’язок 1:1 (рис. 2.1). Бінарний зв’язок «один-один» встановлюється в тому випадку, коли кортеж головної (лівої) таблиці не зв’язаний з жодним кортежем підлеглої (правої) таблиці або зв’язаний з одним кортежем цієї таблиці, а кортеж правої таблиці не зв’язаний з жодним кортежем лівої таблиці або зв’язаний з одним кортежем цієї таблиці.
5
Рис. 2.1. Зв’язок 1:1
Примітка: + – ключ зв’язку; * – ключ відношення.
Зв’язок 1:М (рис. 2.2). Бінарний зв’язок «один-багато» встановлюється в тому випадку, коли кортеж головної таблиці зв’язаний з нулем або більшою кількістю кортежів підлеглої таблиці, а кортеж підлеглої таблиці зв’язаний з нулем або одним кортежем підлеглої.
Рис. 2.2. Зв’язок 1:М
Зв’язок М:1 (рис. 2.3). Бінарний зв’язок «багато-один» встановлюється в тому випадку, коли кортеж головної таблиці зв’язаний з нулем або одним кортежем підлеглої таблиці, а кортеж підлеглої таблиці зв’язаний з нулем або більшою кількістю кортежів головної таблиці.
Рис. 2.3. Зв’язок М:1
Зв’язок М:М (рис. 2.4). Бінарний зв’язок «багато-багато» встановлюється в тому випадку, коли кортеж лівої таблиці можна зв’язати з нулем, одним або більшою кількістю кортежів правої таблиці, а кортеж правої таблиці можна зв’язати з нулем, одним або більшою кількістю кортежів лівої таблиці.
6
Рис. 2.4. Зв’язок М:М
Завдання № 3
Просте дублювання (рис. 3.1). Повторюється лише одне значення в одному полі.
Рис. 3.1. Просте дублювання
Надмірне дублювання (рис. 3.2). Повторюється декілька значень у декількох полях. Від надмірного дублювання треба позбуватись.
Рис. 3.2. Надмірне дублювання
Нераціональний варіант позбавлення від надмірного дублювання (рис. 3.3), тому що під час видалення цементу губиться інформація про №_вагона, тару і кількість осей у вагоні моделі 11-75; все одно виділяється пам’ять; потрібний додатковий механізм для обробки прочерку.
Рис. 3.3. Нераціональний варіант
7
Раціональний варіант позбавлення від надмірного дублювання (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Раціональний варіант
Надмірне дублювання призводить до аномалій, які виникають під час зміни даних, додавання нових кортежів, а також видалення існуючих.
Аномалії додавання. Припустимо треба додати такий запис:
Вантаж |
Модель |
№_вагона |
Тара_вагона |
Кількість осей |
машини |
11-715 |
25222212 |
18 |
6 |
Виникне аномалія, тому що у всіх кортежах, які містять дані про модель 11-715, кількість осей має бути 4.
Аномалії модифікації. Припустимо, що у вагоні 25222212 (див. рис. 3.2) змінилася модель; аномалія проявиться в тому, що зміна моделі призведе до перегляду всієї таблиці.
Аномалії видалення. Під час видалення вагона 69666616 будуть втрачені всі характеристики 12-508 моделі.
Завдання № 4
Функціональна залежність (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Функціональна залежність
Модель Æ Тара_вагона
Всі вагони однакової Моделі будуть мати однакову Тару_вагона. Функціональна взаємозалежність (рис. 4.2).
МодельÅÆ№_вагона №_вагона закріплений за однією Моделлю і одна Модель може мати
тільки один №_вагона.
Часткова функціональна залежність (рис. 4.3).
8
Рис. 4.2. Функціональна |
Рис. 4.3. Часткова функціональна |
взаємозалежність |
залежність |
Припустимо, що для відношення Вагон (див. рис. 4.3) складений ключ – Модель, Вантаж; тоді неключовий атрибут Тип вагону залежить тільки від
Моделі.
Повна функціональна залежність (рис. 4.4).
Припустимо, що для відношення Вагон (див. рис. 4.4) складений ключ – №_вагона, Вантаж; тоді неключовий атрибут Відправник залежить від усього складеного ключа.
Транзитивна залежність (рис. 4.5).
Рис. 4.4. Повна функціональна |
Рис. 4.5. Транзитивна |
взаємозалежність |
залежність |
Модель Æ №_вагона, №_вагона Æ Тип вагона. Отже, Модель Æ Тип
вагона.
Багатозначна залежність:
а) 1:М (рис. 4.6).
Рис. 4.6. Багатозначна залежність (1:М)
9
Модель => Вантаж
Вагони однієї моделі можуть перевозити різний вантаж;
б) М:М (рис. 4.7).
Рис. 4.7. Багатозначна залежність (М:М)
Номер вагона <=> Вантаж
Одні вагони можуть перевозити різний вантаж і один тип вантажу може транспортуватись в однакових вагонах.
Взаємонезалежність (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Взаємонезалежність
Вантаж не залежить від Кількості осей і Кількість осей не залежить від Вантажу.
Завдання № 5
Вихідне відношення Вагон_Везе_Вантаж (рис. 5.1) має складений ключ Модель, Вантаж і знаходиться в 1НФ. Відношення знаходиться в 1НФ, якщо всі його атрибути є простими (мають єдине значення).
Рис. 5.1. Відношення в 1 НФ
10