 |
Проектирование и реализация базы данных
|
|
|
|
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БД – база данных
ИД − идентификатор
СУБД – система управления базами данных
ЭФ – электронная форма
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы курсовой работы. Современная жизнь немыслима без эффективного управления информацией. Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных, хотя иногда и взаимосвязанных, явлений. С давних времен люди пытались описать эти явления (даже тогда, когда не могли их понять). Такое описание называют данными.
Важной категорией программ сегодня являются системы обработки информации, основанные на базах данных (БД).
От данных информационной системы во многом зависит эффективность работы любого предприятия ли учреждения. Такая система должна:
- обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;
- позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;
- обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
- выполнять точный и полный анализ данных.
Степень разработанности проблемы. Теоретическую базу курсовой работы составили труды таких ученых, как Пирогов В.Ю., Туманов В.Е., Фуфаев Э.В., Мандрыкин А.В., Кошелев В.Е., Кириллов В.В., Гринченко, Н.Н., Валентинов В.В., Князева М.Д. и многих других.
Цель и задачи курсовой работы. Целью данной курсовой работы является анализ предметной области «Учет поступления и продажи товаров в магазине», проектирование и реализация учебной базы данных в указанной предметной области. В качестве СУБД для реализации базы данных была использована настольная СУБД реляционного типа − Microsoft Access. Данная СУБД имеет очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать простые и сложные приложения.
|
|
|
В рамках курсовой работы были поставлены следующие задачи:
1. Анализ предметной области «Учет поступления и продажи товаров в магазине».
2. Проектирование БД в исследуемой предметной области (включающее проектирование структуры таблиц, ключевых полей и схемы данных).
3. Приобретение навыков по созданию запросов различных типов в СУБД Microsoft Access.
4. Разработка и создание экранных форм (ЭФ) различного вида для ввода и просмотра данных.
5. Изучение средств проектирования и создания отчетов в Microsoft Access.
6. Создание кнопочных форм, облегчающих навигацию по БД «Учет поступления и продажи товаров в магазине».
В процессе выполнение курсовой работы были использованы следующие методы исследования:
- изучение и анализ научной литературы;
- изучение и обобщение отечественной и зарубежной практики;
- моделирование, сравнение и анализ.
Практическая значимость курсовой работы заключается в возможности использования результатов разработок в практической деятельности.
Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка библиографических источников (22 наименования). Общий объем курсовой работы составляет 43 страницы, объем основного текста – 32 страницы.
Основные понятия баз данных
Базы данных и системы управления базами данных
База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.
Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.
|
|
|
С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.
В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебного объекта мы выберем СУБД Microsoft Access, входящую в пакет Microsoft Office.
Описание ER-модели
Модель сущность-связь (ER-модель) — модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы предметной области.
ER-модель используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании баз данных. С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями.
Во время проектирования баз данных происходит преобразование ER-модели в конкретную схему базы данных на основе выбранной модели данных (реляционной, объектной, сетевой или др.).
ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств её визуализации. В качестве стандартной графической нотации, с помощью которой можно визуализировать ER-модель, была предложена диаграмма сущность-связь (ER-диаграмма).
На использовании разных вариантов ER-модели основано большинство современных подходов к проектированию баз данных. Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнородных компонентов.
|
|
|
Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут. Сущность – это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступной. В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – это имя типа, а не некоторого конкретного экземпляра этого типа.
При определении типа сущности необходимо гарантировать, что каждый экземпляр сущности может быть отличим от любого другого экземпляра той же сущности. Это требование в некотором роде аналогично требованию отсутствия кортежей-дубликатов в реляционных таблицах.
Связь – это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя типами сущностей. Как и сущность, связь – это типовое понятие, все экземпляры обоих связываемых типов сущностей подчиняются устанавливаемым правилам связывания. Поэтому правильнее говорить о типе связи, устанавливаемой между типами сущности, и об экземплярах типа связи, устанавливаемых между экземплярами типа сущности.
В любой связи выделяются два конца (в соответствии с существующей парой связываемых сущностей), на каждом из которых указываются имя конца связи, степень конца связи (сколько экземпляров данного типа сущности должно присутствовать в каждом экземпляре данного типа связи), обязательность связи (т. е. любой ли экземпляр данного типа сущности должен участвовать в некотором экземпляре данного типа связи).
Связь представляется в виде ненаправленной линии, соединяющей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой. При этом в месте «стыковки» связи с сущностью используются:
- трехточечный вход в прямоугольник сущности, если для этой сущности в связи могут (или должны) использоваться много (many) экземпляров сущности;
- одноточечный вход, если в связи может (или должен) участвовать только один экземпляр сущности.
|
|
|
Обязательный конец связи изображается сплошной линией, а необязательный – прерывистой линией.
Кроме того, напомним, что при определении атрибута отношения допускается использование имен атрибутов, совпадающих с именами своих доменов (это два разных пространства имен, и наличие одинаковых имен у атрибутов и доменов не вызывает коллизий). Поэтому при определении атрибутов типов сущности можно так подбирать их имена, что они в дальнейшем будут подсказывать, какие домены у этих атрибутов имеются в виду. Пониманию предполагаемой сути доменов способствует и возможность указания примеров значений атрибутов.
Реляционная модель
Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная модель данных включает следующие компоненты:
§ Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.
§ Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
§ Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).
Кроме того, в состав реляционной модели данных включают теорию нормализации.
Термин «реляционный» означает, что теория основана на математическом понятии отношение (relation). В качестве неформального синонима термину «отношение» часто встречается слово таблица. Необходимо помнить, что «таблица» есть понятие нестрогое и неформальное и часто означает не «отношение» как абстрактное понятие, а визуальное представление отношения на бумаге или экране. Некорректное и нестрогое использование термина «таблица» вместо термина «отношение» нередко приводит к недопониманию. Наиболее частая ошибка состоит в рассуждениях о том, что РМД имеет дело с «плоскими», или «двумерными» таблицами, тогда как таковыми могут быть только визуальные представления таблиц. Отношения же являются абстракциями, и не могут быть ни «плоскими», ни «неплоскими».
Достоинства реляционной модели:
§ простота и доступность для понимания пользователем. Единственной используемой информационной конструкцией является "таблица";
|
|
|
§ строгие правила проектирования, базирующиеся на математическом аппарате;
§ полная независимость данных. Изменения в прикладной программе при изменении реляционной БД минимальны;
§ для организации запросов и написания прикладного ПО нет необходимости знать конкретную организацию БД во внешней памяти.
Недостатки реляционной модели:
§ далеко не всегда предметная область может быть представлена в виде «таблиц»;
§ в результате логического проектирования появляется множество «таблиц». Это приводит к трудности понимания структуры данных;
§ БД занимает относительно много внешней памяти;
§ относительно низкая скорость доступа к данным.
Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения информации используется двойной подход. В части операций, как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
Проектирование и реализация базы данных
«магазин автозапчастей»
Анализ предметной области
Предметной областью автоматизации являются должностные функции продавца и менеджера по поставкам товара.
Сотрудники регистрируют и заносят в базу данных информацию о событиях поставки и продажи товаров.
Определим входную информацию для разрабатываемой базы данных «Магазин автозапчастей».Входную информацию делят на условно-постоянную (сохраняющую свои значения на длительный период времени), и на постоянно-меняющуюся (оперативно-учётную).
В результате обследования предметной области определены входные данные, необходимые для решения комплекса задач: информация о клиентах, информация о поставщиках, информация о моделях автомобилей. Поэтому при разработке базы данных, необходимо создать формы для ввода этой информации.
Выходная информация представляется в виде отчётов: счета, отчет по покупкам, отчет по поставкам. Более подробное описание состава входной и выходной информации представлено ниже.
По рассматриваемой предметной области введём некоторые ограничения:
- В таблице «Товар» значение поля «Цена» должно быть больше нуля.
- В таблице «Продажа» значение поля «Сумма покупки» должно быть больше нуля.
- В таблице «Поставки» значение поля «Количество» должно быть больше нуля.
Представленная информационная система должна выводить отчёты в текстовый редактор MS Word. Прайс-лист о товаре может выводиться в MS Excel.
Разрабатываемая информационная система предназначена для структурированного хранения данных и вывода информации о товаре, клиентах, продавцах, поставщиках, о событиях покупки и поставки товара в магазин.
|
|
|
