Этапы проектирования базы данных
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФГБОУ ВПО «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РИНХ)»
Факультет Информатизации и Управления
БАЗЫ ДАННЫХ
Методические указания по курсовому проектированию
Ростов на Дону
Печатается по решению кафедры экономической информатики и автоматизации управления
Автор: Л.Ф. Панферова
Рецензенты: д.э.н. Тищенко Е.Н., д.э.н. Шполянская И.Ю.
Методические указания предназначены для изучения и практического освоения современных методов проектирования баз данных, конструирования глобальной модели данных в виде ER-диаграммы, разработки автоматизированных технологий по созданию и работе с базами данных с помощью MS Access.
В состав методических указаний включены основные сведения по проектированию реляционных баз данных, с использованием метода сущность-связь, метода нормальных форм. В методические указания включены задания для курсового проектирования и рекомендации по его выполнению.
Методические указания используются для курсового проектирования по дисциплине «Базы данных» студентами направлений 230700 «Прикладная информатика», 080500 «Бизнес-информатика», 231000 «Программная инженерия» (дневная, заочная, заочно-сокращенная формы обучения, второе высшее).
© Ростовский государственный экономический университет, 2012
Содержание
стр.
Введение 4
1 Этапы проектирования базы данных 5
2 Описание предметной области 8
3 Концептуальная модель базы данных 11
4 Логическая модель базы данных. Нормализация 19
5 Физическое проектирование 24
6 Варианты заданий для проектирования баз данных 25
7 Правила оформления пояснительной записки 33
Библиографический список 37
Приложения 39
Введение
Курсовое проектирование по дисциплине «Базы данных» призвано служить закреплению знаний, их систематизации и углублению.
Целью курсового проекта является использование полученных знаний при проектировании баз данных, исследовании и решении экономических задач с применением сетей ПЭВМ.
Ни одна современная информационная система, используемая в бизнесе, не обходится без использования базы данных. Поэтому значимость сравнительно молодой области знаний, которой является теория баз данных, растет с каждым годом. Знания, получаемые по информационным системам, бизнес - программированию, системному проектированию, передачи данных, не могут быть полными без изучения вопросов по созданию и сопровождению базы данных, концептуальному проектированию, реализации проекта в виде реляционной, иерархической или сетевой модели.
Современный рынок программных продуктов обладает достаточным многообразием СУБД, позволяющих создавать базы данных различных моделей и осуществлять разработку приложений с их использованием.
СУБД MS Access заняло определенную нишу на рынке программных продуктов и продолжает ее удерживать. Несмотря на то, что имеются и другие продукты, эта СУБД не оставляет своих позиций для разработки персональных баз данных и клиентской части распределенных баз данных. Поэтому в курсовом проектировании вопросы по созданию баз данных, построению и выполнению запросов пользователей, организации экранных форм и отчетов предлагается выполнить студентам в среде MS Access.
Большое внимание в методических указаниях отводится вопросам проектирования базы данных. Это связано с несколькими причинами.
Во-первых, задача проектирования заключается в выборе подходящей логической структуры базы данных, обеспечивающей возможность создания такой информационной системы, которая позволяет конечному пользователю решать все задачи с ее использованием.
Во-вторых, проектирование решает вопрос о наиболее эффективной структуре данных, которая обеспечивает быстрый доступ к ним, исключает ненужное повторение данных и обеспечивает целостность.
Кроме того, уделяется особое внимание концептуальному проектированию, так как именно на этом уровне мы можем создать макет, не зависящий от аппаратного обеспечения, операционной системы и СУБД.
Студенту необходимо спроектировать базу данных для решения конкретной задачи, обосновать выбранное проектное решение по использованию технологических и программных средств создания базы данных. Затем построить концептуальную и логическую модели базы данных, провести нормализацию, создать спроектированную базу данных в выбранной СУБД, установить отношения между таблицами базы данных, описать используемые программные средства (язык запросов), разработать и реализовать запросы по выборке информации из созданной базы данных для поставленной прикладной задачи.
Этапы проектирования базы данных
Курсовой проект должен включать постановку задачи, обоснование необходимости создания БД, описание этапов нормализации БД, обоснование выбора используемых программных средств.
Проектная часть курсового проекта должна содержать описание разработки концептуальной и логической моделей, обоснование выбора СУБД, примеры построения запросов для получения данных по различным критериям выборки, а также описание получения отчетных документов.
На первом этапе разработки БД необходимо определить приложения, после чего перейти к определению необходимых данных для их получения. Ключевым моментом моделирования БД является определение того, как будут в ней организованны данные. При решении этого вопроса требуется обеспечить легкое получение информации и минимальные затраты на сопровождение БД.
Следующим этапом является нормализация данных. Нормализация данных предполагает процесс исключения из БД избыточной информации, при которой достигается то, что каждый элемент информации запоминается только один раз.
При построении модели базы данных требуется, прежде всего, определить, как в ней будут организованы данные.
При проектировании логической модели базы данных необходимо ориентироваться на конкретную СУБД. На этом этапе нужно определить состав и структуру базы данных, назначить имена файлов и отдельных полей, а также определить реквизиты каждого поля.
Прежде чем конструировать запросы к созданной базе данных, необходимо описать те инструментальные средства, с помощью которых они будут реализовываться. Здесь требуется раскрыть только те правила синтаксиса запросов, которых Вы коснетесь в своей работе. При построении запросов желательно учитывать не только возможности инструмента, но и необходимость, и полезность получения результатов для рассматриваемой задачи.
Запросы требуется отладить на правильность получения результатов, которые также необходимо привести в курсовом проекте.
Отчетный документ, как выходная форма, должен быть внимательно спроектирован, создан, листинг его нужно привести в приложении.
Назначение базы данных - отображать текущие данные о предметной области. Поэтому БД должна иметь возможность накапливать, хранить и обновлять данные, а также предоставлять различным категориям пользователей быстрый доступ к требующимся данным. Для этого данные в базе данных должны быть структурированы и организованы в соответствии с некоторой моделью предметной области, представляющей собой совокупность объектов, их свойств и связей между ними. Задача проектирования баз данных заключается в том, чтобы решить, какие базовые отношения и с какими атрибутами следует использовать.
Следует отметить, что проектирование баз данных – это не единственное условие получения правильной организации структуры данных, помимо этого ключевым условием является целостность данных, то есть соответствие данных правилам предметной области (бизнес – правилам), защиты и восстановления БД.
Обычно предприятию требуется записывать информацию об имеющихся проектах, деталях, поставщиках, складах, служащих. Все это составляет основные объекты, о которых необходимо хранить информацию.
Под термином объект мы будем понимать все, что может быть представлено в базе данных. Объект – это то, о чем необходимо записать информацию
Кроме основных объектов существуют еще и отношения между ними, которые связывают их вместе.
Отношения могут быть: бинарными (связываются два объекта); отношения, связывающие один тип объектов; может быть любое количество отношений (служащие заняты в проекте, служащие управляют проектом).
Следует отметить, что отношение подобно основным объектам является частью данных. Поэтому вместе с основными объектами отношения тоже должны быть представлены в базах данных.
Схему, связывающую объекты между собой, будем называть схемой объект/отношения или диаграммой объект отношения.
Задача проектирования базы данных проходит четыре основные этапа:
- анализ предметной области;
- построение концептуальной модели;
- построение логической модели;
- построение физической модели.
Логическое проектирование заключается в определении числа и структуры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов отчетных документов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных.
Решение проблем проектирования на физическом уровне во многом зависит от используемой СУБД. Чаще всего пользователю предоставляется возможность настройки отдельных параметров, которая не составляет большой проблемы.
При проектировании баз данных и их эксплуатации к ним предъявляются следующие требования:
- адекватность отображения предметной области (полнота, целостность, непротиворечивость данных, актуальность);
- возможность взаимодействия пользователей разных категорий; обеспечение высокой эффективности доступа;
- дружественность интерфейса;
- обеспечение секретности и конфиденциальности;
- обеспечение взаимной независимости программ и данных;
- обеспечение надежности базы данных; защита данных от случайного и преднамеренного разрушения; возможность быстрого и полного восстановления данных в случае их разрушения.