8. Проектування реляційної бази даних.
8. 1. Системний аналіз предметної області 2
8. 2. Логічне проектування 5
8. 3. Фізичне проектування бази даних 14
8. 4. Створення таблиць бази даних „Навчальний процес” засобами мови SQL 15
8. 5. Використання бази даних „Навчальний процес” засобами SQL 18
8. 6. Задачний практикум 20
Задача 1 20
Задача 2 22
Контрольні запитання 24
Проект реляційної бази даних – це набір взаємозв’язаних відношень (таблиць), в яких визначені всі атрибути, задані первинні ключі відношень, а також інші додаткові властивості відношень, які забезпечуватимуть цілісність бази даних. Проект бази даних повинен бути дуже точним і вивіреним. Фактично, проект бази даних – це фундамент майбутньої інформаційної системи, яка може довго використовуватися багатьма користувачами.
Процес проектування бази даних – це послідовність переходів від неформального словесного опису інформаційної структури предметної області до формалізованого опису об’єктів предметної області в термінах деякої моделі. Етапи проектування бази даних і додатку бази даних детально розглядалися нами у розділі 5. Узагальнюючи матеріал цього розділу, можна зробити висновок, що процес проектування бази даних зводиться до наступних кроків:
системний аналіз і словесний опис інформаційних об’єктів предметної області;
формалізований опис об’єктів предметної області в термінах деякої моделі;
логічне проектування бази даних, тобто опис бази даних в термінах прийнятої моделі даних;
фізичне проектування бази даних, тобто вибір ефективного розміщення бази даних на зовнішніх носіях для забезпечення найбільш ефективної роботи додатків (рис. 9).
8. 1. Системний аналіз предметної області
При проектуванні бази даних необхідно виконати перший етап, тобто здійснити:
детальний словесний опис об’єктів предметної області і реальних зв’язків, які існують між цими об’єктами;
формулювання конкретних задач, які будуть розв’язуватися з використанням даної бази даних, з коротким описом алгоритмів їх розв’язку;
опис вихідних документів, які повинні генеруватися в системі;
опис вхідних документів, які служать основою для занесення даних.
Розглянемо на конкретному прикладі опис предметної області. Нехай необхідно розробити інформаційну систему для автоматизації управління навчальним процесом в навчальному закладі. Для того, щоб уникнути надто складних пояснень і при цьому адекватно вiдобразити суть процесу проектування, зробимо припущення, що навчальний процес триватиме лише один рік (два семестри) і кожну дисциплiну читає лише один викладач.
Система повинна передбачати режими накопичення облікових оперативних даних про студентів, відображати процес навчання студента у навчальному закладі. Також необхідно передбачити засоби аналізу та обробки накопичених даних і засоби генерації звітних документів, які відповідають освітнім стандартам. Крім того система повинна передбачати підтримку таблиць довідкових даних (довідників), наприклад, даних про факультети, викладачів, дисципліни, тощо. До облікових даних відносяться:
код студента;
прізвище, ім’я, по-батькові;
дата народження;
дата вступу в інститут;
паспортні дані студента;
наявність пільг;
іноземна мова, яку буде вивчати студент;
контактні дані студента;
замовники навчання.
В списку можуть бути студенти однофамільці, тому кожному студенту присвоюється унікальний код, який забезпечує однозначну ідентифікацію.
Протікання навчального процесу пов’язано з накопиченням різноманітних оперативних даних, до яких можна віднести інформацію про академічні групи, навчальні плани, успішність.
Кожна група характеризується наступними параметрами:
унікальний код;
назва групи;
факультет;
спеціальність;
куратор;
навчальний план.
Студенти групи навчаються за конкретним навчальним планом, який містить наступні дані:
код навчального плану;
ознака семестру, в якому читається дисципліна;
дисципліна;
кількість годин на вивчення дисциплін;
форма контролю;
викладач.
Інформаційна система повинна забезпечувати облік успішності студентів. Інформація про успішність за результатами семестрового контролю має наступні характеристики:
прізвище, імя, по-батькові студента;
назва дисципліни;
назва групи;
спеціальність;
прізвище, імя, по-батькові викладача;
оцінка;
дата отримання оцінки.
При проектуванні необхідно врахувати (передбачити) наступні обмеження:
кожен студент при поступленні у навчальний заклад повинен бути не старшим за 35 років. Для цього обов’язково має бути параметр дата народження;
оцінка – обов’язковий атрибут результатів семестрового контролю;
кількість годин у навчальному плані не може мати нульового значення;
ознака семестру може приймати значення від 1 до 10.
З даними інформаційної системи будуть працювати наступні групи користувачів:
деканати;
бухгалтерія;
профспілка;
куратори академічних груп.
Інформаційна система повинна виконувати наступні задачі:
формувати екзаменаційну та залікову відомості;
формувати зведені відомості як за результатами семестрового контролю, так і за результатами всього періоду навчання;
формувати відомість рейтингу студентів;
формувати довідкову інформацію про студентів у різноманітних розрізах (список студентів, адресний список, пільговий список, мовний список і т.д.);
формувати талони про перездачу іспитів;
формувати додатки до дипломів;
формувати особові картки студентів (зріз даних про студента, всякому містяться облікові дані й дані про успішність студента на даний момент);
проводити верстку навчальних планів;
відслідковувати внутрішні переміщення студентів в межах інституту;
формувати дані статистичної звітності про контингент студентів.