министерство образования и науки Российской Федерации
Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА
(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения
высшего образования
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
ОСКОЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
УТВЕРЖДено
НМС опк
пРОТОКОЛ №1
ОТ «01» сентября 2016 г.
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
Методические указания для студентов очной формы обучения для выполнения курсовой работы
Специальность 09.02.04 Информационные системы (по отраслям)
Старый Оскол 2016г
Рассмотрены на заседании П(Ц)К 09.02.04
Протокол №
от «___» ______________ 2016г.
Председатель
Назарова О.И.
|
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине
Основы проектирования баз данных
Специальности
09.02.04 Информационные системы (по отраслям)
Зам .директора по М Р
к.п.н., доцент _____________А.М. Степанова
|
Составитель: Артюхина Д.Д., Коренькова Т.Н.
Рецензенты:
внутренний: Горюнова М.В. - преподаватель ОПК СТИ НИТУ МИСиС
внешний: Анпилов А.Э. – инженер ООО «КМАЭМ»
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
|
4
|
1 Организация проведения курсовой работы
|
5
|
|
1.1 Цель курсовой работы
|
5
|
|
1.2 Задание на курсовую работу
|
5
|
|
1.3 Этапы выполнения курсовой работы
|
6
|
|
1.4 Содержание курсовой работы
|
7
|
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
|
11
|
|
2.1 Построение концептуальной модели
|
11
|
|
2.2 Этап инфологического проектирования: теоретические
сведения
|
13
|
|
2.3 Этап логического проектирования: теоретические сведения
|
17
|
|
2.4 Этап физического проектирования: теоретические сведения
|
21
|
|
2.5 Создание соединение с базой данных
|
31
|
|
2.6 Использование форм для ввода и редактирования данных
|
34
|
|
2.7 Реализация запросов
|
43
|
|
2.8 Реализация отчетов
|
57
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
|
71
|
ВВЕДЕНИЕ
Базы данных являются составной частью информационной системы (ИС), осуществляющей хранение и обработку данных в широком смысле, включая ввод и корректировку данных, удаление данных, выполнение различных запросов, арифметические и логические преобразования данных, составление отчетов, выдачу информации в различных формах на экране и в бумажном виде.
Проектирование баз данных представляет собой достаточно сложный процесс, основывающийся на многих научных дисциплинах таких, как системный анализ, концептуальное моделирование, проектирование баз данных, теории нормализации, проектировании, реляционной алгебры и языков запросов, и многих других, включенных в общую теорию информатики.
В предлагаемом учебном пособии рассматриваются вопросы концептуального моделирования, теории проектирования баз данных на основе проектирования, операций реляционной алгебры и простейших запросов.
По структуре материал можно разбить на две части. В первой части дается теоретическое введение, поскольку перечисленные вопросы разбросаны по различным литературным источникам, либо изложены в труднодоступной для студентов форме. Вторая часть посвящена непосредственно проектированию баз данных. Представленный уровень достаточный для понимания основных принципов проектирования баз данных и приобретения соответствующих навыков.
1 Организация проведения курсовой работы
1.1 Цель курсовой работы
Целью курсовой работы является освоение методов проектирования баз данных и работы с базами данных в среде конкретной СУБД.
1.2 Задание на курсовую работу
Задание содержит название конкретной предметной области, для которой необходимо:
- сформулировать цель проектирования базы данных;
- описать возможного пользователя базы данных;
- определить круг запросов и задач, которые предполагается решать с использованием созданной базы данных;
- построить концептуальную модель;
- сформулировать требования к базе данных;
- построить реляционную модель и выполнить её нормализацию;
- осуществить выбор СУБД и технических средств;
- создать базу данных в среде выбранной СУБД;
- рассчитать объём базы данных и/или привести формулы для расчёта объёма;
- разработать приложение для реализации запросов и решения задач;
- оценить базу данных с точки зрения возможностей её дальнейшего развития
Результатом выполнения курсовой работы должны быть законченное программное приложение и оформленная курсовая работа.
Разрабатываемое программное приложение должно:
заносить информацию в созданную базу данных;
выполнять необходимые действия по модификации и удалению информации в базе данных; при этом все операции по занесению, модификации и удалению данных должны выполняться в терминах предметной области, а не базы данных;
поддерживать целостность базы данных, не допуская появления некорректных данных;
выполнять все действия над базой данных в рамках транзакций;
содержать достаточное количество данных, позволяющих показать результаты выполнения запросов;
выполнять запросы из текста технического задания;
контролировать все вводимые данные;
1.4 Содержание курсовой работы
Представляемая курсовая работа должна содержать:
Введение
-
Теоретическая часть
-
Анализ предметной области
Состав информационной системы
Перечень функций и задач системы
Перечень функций и задач системы в целом и каждой подсистемы в отдельности
Описание работы подсистем
Подробное описание работы каждой подсистемы, взаимоотношение их между собой, описание отдельных сценариев работ;
Диаграммы работ и диаграммы потоков данных
Диаграммы работ и диаграммы потоков данных для всей информационной системы в целом и для входящих в нее подсистем.
2. Практическая часть
2.1. Построение инфологической модели базы данных
Для построения инфологической модели предметной области рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий.
2.1.1. Каталог задач и запросов предметной области
Описать предметную область с указанием всех задач и запросов предметной области (описание должно быть кратким, но достаточным для принятия решений по проекту базы данных).
2.1.2. Состав и содержание информации предметной области
Определить состав и содержание информации, используемой в данной предметной области, а именно:
- составить перечень задач и запросов, указать входные и выходные данные;
- построить схему входной и выходной информации;
- определить возможные будущие изменения информационных потребностей пользователей;
- установить уточнённые требования к информационным потребностям пользователей.
2.1.3. Основные информационные объекты-сущности предметной области
Выявить сущности и задачи сущностей, а именно:
- определить атрибуты каждой сущности и требования к ним;
- определить ключ каждой сущности;
- разработать, если необходимо, классификаторы и кодификаторы сущностей;
- определить требования к сущностям
Название сущности
|
Атрибуты сущности
|
Тип данных атрибутов
|
Задачи сущности
|
Требования к сущности
|
Ограничение доступа
|
Классификация сущности
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1.4. Отношения между сущностями
Выявить связи между сущностями, а именно:
- структурные связи для выявления классов и подклассов сущностей;
- функциональные связи типа 1:1, 1: m, n:m, n-арные;
- если необходимо, определить атрибуты связей.
2.1.5. ER-диаграмма модели базы данных
2.1.6. Анализ модели с учётом информационных потребностей пользователей
По результатам этапа концептуального проектирования необходимо сформулировать требования, которые должны учитываться на этапе логического проектирования базы данных. Требования должны носить конкретный характер.
Требования могут содержать:
2.1.6.1. Требования к эксплуатационным характеристикам базы данных
Функциональное назначение программы (описание главных функций разрабатываемой программы)
Эксплуатационное назначение программы (описание основных эксплуатационных характеристик разрабатываемой программы)
Конечными пользователями программы могут являться как сотрудники того или иного предприятия/отдела, для которого разрабатывается программный продукт (полное право доступа к информации), так и лица, не имеющие отношения к данному предприятию/отделу (частичное предоставление информации).
Требования к функциональным характеристикам
Требования к составу выполняемых функций
Требования к организации входных данных
Входные данные программы должны быть организованы в виде вводимого в специальную форму текста или файла, соответствующего определенному шаблону. Данные, вводимые вручную, проверяются на корректность после попытки сохранения; данные, вводимые из файла, проверяются в ходе анализа и размещения данных.
Файлы указанного формата должны размещаться (храниться) на локальных или съемных носителях, отформатированных согласно требованиям операционной системы. Каждый день происходит резервирование полученной информации на отдельный носитель, для возможности восстановления информации в случае ошибки программы или поломки оборудования.
Требования к организации выходных данных
Выходные данные программы должны быть организованы в виде отчетов или таблиц. Отчеты делятся на несколько групп по предназначению определенной группе пользователей. Доступ к таблицам зависит и от принадлежности пользователя к определенной группе пользователя с теми или иными правами.
Файлы указанного формата должны храниться на локальных или съемных носителях, отформатированных согласно требованиям операционной системы. Отчеты формируются в режиме реального времени и передаются пользователю. Отчеты, являются временными и стираются по завершению работы программы, могут быть сформированы заново при следующем запуске компьютера. При желании любой отчет можно сохранить отдельно.
Требования к временным характеристикам
Требования к временным характеристикам зависит от выполняемой задачи. При формировании отчета временные рамки увеличиваются пропорционально обрабатываемым данным.
Требования к обеспечению надежного (устойчивого) функционирования программы
Надежное (устойчивое) функционирование программы должно быть обеспечено выполнением совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:
1) организацией бесперебойного питания технических средств;
2) выполнением рекомендаций Министерства труда и социального
развития РФ, изложенных в Постановлении от 23 июля 1998 г. «Об утверждении
межотраслевых типовых норм времени на работы по сервисному обслуживанию
ПЭВМ и оргтехники и сопровождению программных средств»;
3) выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита информации.
Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов;
4) необходимым уровнем квалификации сотрудников профильных подразделений.
Время восстановления после отказа
Время восстановления после отказа, вызванного сбоем электропитания технических средств (иными внешними факторами), не фатальным сбоем (не крахом) операционной системы, не должно превышать времени, необходимого на перезагрузку операционной системы и запуск программы, при условии соблюдения условий эксплуатации технических и программных средств.
Время восстановления после отказа, вызванного неисправностью технических средств, фатальным сбоем (крахом) операционной системы, не должно превышать времени, требуемого на устранение неисправностей технических средств и переустановки программных средств.
Обеспечивается копиями (обеспечивается программой) необходимой информации и хранении дистрибутивов на отдельном компьютере (обеспечивается стороной-заказчиком).
Отказы из-за некорректных действий оператора
Отказы программы возможны вследствие некорректных действий оператора (пользователя) при взаимодействии с операционной системой. Во избежание возникновения отказов программы по указанной выше причине следует обеспечить работу конечного пользователя без предоставления ему административных привилегий.
Требования к составу и параметрам технических средств
В состав технических средств должен входить персональный компьютер. В случае работы системы в сети все компьютеры должны быть подобны. Так же необходимы кабеля для создания сети, сетевые карты на каждом компьютере и маршрутизатор. При предоставлении возможности поступления информации через сеть Интернет, один из компьютеров в сети, не являющийся сервером, должен иметь модем.
Требования к информационной и программной совместимости
Требования к информационным структурам и методам решения
Пользовательский интерфейс должен быть интуитивно понятным и содержать подсказки. Должен существовать программный доступ из пользовательского интерфейса к созданию копий базы данных в XML формате. Отчеты должны содержать лишь интересующую информацию. Программа-анализатор должна выполнять запрос за наименее короткое время.
Требования к исходным кодам и языкам программирования
Исходные коды программы должны быть реализованы на языке программирования Delphi. Описать взаимодействие с СУБД.
Требования к программным средствам, используемым программой
Системные программные средства, используемые программой, должны быть представлены локализованной версией операционной системы Windows.
Основой для системы должна стать база данных, в которой будет храниться вся информация.
Подсистема администрирования (по желанию).
Подсистема администрирования предназначена для управления настроек системы. Управление осуществляется администратором. Управление должно учитывать настройку следующих параметров:
- регистрация групп пользователей,
- регистрация пользователей (с настройкой пароля),
- предоставление различных прав различным группам пользователей,
- сетевые параметры,
- настройка параметров источника базы данных,
- системные параметры.
Для удобства администрирования данная подсистема должна иметь свой интерфейс (где видны все настройки и графы), который предоставляется пользователю в том случае, если последний идентифицирован как администратор. Интерфейс должен иметь инструменты настройки вышеперечисленных параметров, а так же модули ввода, обработки и поиска информации.
Подсистемы учета
Данные подсистемы должны содержать следующие модули:
- модуль ввода информации,
- модуль поиска информации (по заданным параметрам),
- модуль создания отчетов.
Модуль ввода информации для подсистем учета.
Данный модуль должен осуществлять внесения новых данных в базы, так же модуль должен выполнять следующие функции:
- обеспечение удобный ввод, соответствующий подсистеме данных,
- улучшение качество ввода за счет ограничений на значение, типизированные форматы данных, значения по умолчанию, списки выбора значения, и т.п.,
- обеспечение ввода критериев поиска из списка имеющихся параметров,
- обеспечение ввода информации из файлов.
Модуль поиска информации для подсистем учета
Модули поиска информации всех подсистем учета должны обеспечивать выборку информации из базы данных по заданным критериям и выполнять следующие функции:
- обеспечение задания критериев поиска,
- создание запросов по заданным критериям поиска.
- обеспечение удобного предоставления найденной информации для пользователя.
Модуль создания отчетов
- данный модуль должен обеспечивать выборку информации по заданным параметрам и выполнять следующие функции:
- создание соответственного электронного файла-документа с отчетом
- вывод документа на печать
- возможность рассылки данного документа на почту или на другой компьютер в сети.
Требования к защите информации и программы
В Системе должен быть обеспечен надлежащий уровень защиты информации в соответствии с законом о защите персональной информации и программного комплекса в целом от несанкционированного доступа – «Об информации, информатизации и защите информации» РФ N 24-ФЗ от 20.02.95.
2.1.6.2. Обоснование выбора типа СУБД
|