Понятие, разработка и проектирование баз данных

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………………………...2

1. Общая часть……………………………………………………………………………………………..4

1.1 Информационная система…………………………………………………………...4

1.2 Системы базы данных………………………………………………………………….7

1.3 Определение базы данных..................................................................11

1.4 Разновидности баз данных...............................................................14

2. Специальная часть............................................................................................21

2.1 Проектирование базы данных..........................................................21

2.2 Функции.....................................................................................................22

2.3 Системные требования.......................................................................23

2.4 Основные объекты ИСС......................................................................24

2.5 Реляционная модель............................................................................29

2.6 Словарь данных......................................................................................30

2.7 Разработка базы данных...................................................................34

3. Тестирование информационной системы................................................38

4. Документирование информационной системы.....................................39

Литература................................................................................................................41

Приложение.................................................................................................................42


Введение



Конец XX - начало XXI в. характеризуются активным внедрением в деятельность человечества компьютерных информационных технологий, особенно систем управления базами данных (СУБД). СУБД - это программные системы управления структурированными файлами данных, обеспечивающих пользователю оперативное получение необходимой информации.

Структурированные файлы данных, или базы данных, являются неотъемлемой частью автоматизированных систем управления (АСУ), систем искусственного интеллекта и экспертных систем, систем автоматизированного проектирования конструкторской документации САПР-КД или CAD-систем (Computer Aided Design), систем автоматизированного проектирования технологических процессов изготовления изделий САПР-ТП или CAM-систем (Computer Aided Manufacturing).

Базы данных как одно из направлений теории информации представляют собой методы и средства разработки компьютерных информационных систем, основу которых составляют особым образом структурированные файлы, предоставляющие пользователю эффективные методы получения и анализа данных, необходимых для принятия оптимального решения.

Системы управления базами данных (СУБД) не были предназначены для широкого пользователя.

Их основным потребителем был военно-промышленный комплекс.

С появлением огромного числа банков, акционерных обществ и частных компаний ситуация резко изменилась.

В настоящее время обработка и хранение информации являются важнейшими задачами.

Потеря информации или ее несвоевременное получение могут обернуться потерей денег. Именно этими обстоятельствами можно объяснить столь быстрый рост компьютерной техники и стремительное развитие электронных таблиц и систем управления базами данных в нашей стране и за рубежом.

Для оперативного, гибкого и эффективного управления предприятиями, фирмами и организациями различных форм собственности, телекоммуникационными средствами гражданского и военного назначения, информационно-вычислительными, экологическими, радиолокационными и радионавигационными системами широко внедряются системы автоматизированного управления, ядром которых являются базы данных (БД). При большом объеме информации и сложности производимых с ней операций проблема эффективности средств организации хранения, доступа и обработки данных приобретает особое значение.

Целью моей работы является создание информационной системы «Продажа видео и аудиопродукции» и описание общих терминов и определений, технологии применения их для разработки и использования информационных систем.


1 Общая часть

Информационная система

В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные системы (ИС). Автоматизированными называют ИС. В которых применяют технические средства, в частности ЭВМ. Большинство существующих ИС являются автоматизированными.

В широком понимании под определение ИС подпадает любая система обработки информации. По области применения ИС можно разделить на системы, используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военном деле и других отраслях. По целевой функции ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.

В узком смысле понятие ИС определяется как совокупности аппаратно-программных средств, задействованных для решения некоторой прикладной задачи.

Банк данных является разновидностью ИС, в которой реализованы функции централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации, организованной в одну или несколько баз данных. Банк данных в общем случае состоит из таких компонентов как: базы (несколько баз) данных, системами управления базами данных, словаря данных, администратора, вычислительной системы и обслуживающего персонала.

Эффективность функционирования ИС во многом зависит от ее архитектуры. В настоящее время перспективной является архитектура клиент - сервер.

Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющим этим ресурсом, клиентом – компьютер (программа), использующая этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файловые системы, служба печати, почтовые службы. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он управляет. Достоинством организации информационной системы по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной информацией.

Первыми появились ИС с применением файл-сервера. В таких ИС по запросам пользователей файлы базы данных передаются на персональные компьютеры, где и производится их обработка. Недостатком такого варианта архитектуры является высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных.

Рисунок 1 - Схема ИС архитектуры файл-сервер

Структура ИС, построенной по архитектуре клиент-сервер с использование сервера баз данных, обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Формируемые пользователем или приложение запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер Баз данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на ПК пользователя. Достоинством такого подхода в сравнении с архитектурой файл-сервером заметно меньше объем передаваемых данных.

Рисунок 2 - Схема ИС архитектуры клиент-сервер

Важнейшим достоинством применения БД в ИС является обеспечение независимости данных от прикладных программ. Это дает возможность пользователям не заниматься проблемами представления данных на физическом уровне: размещение данных в памяти.

Такая независимость достигается поддерживаемым СУБД многоуровневым представлением данных в БД на логическом (пользовательском) и физическом уровнях. Благодаря СУБД и наличию логического уровня представления данных обеспечивается отделение концептуальной (понятийной) модели БД от ее физического представления в памяти ЭВМ.


Системы управления базами данных



Мы знаем, что понятие информация и данные это взаимосвязанные понятия, но не тождественные. Хотя можно заметить следующее:

В те годы, когда формировалось понятие база данных, то в ней действительно хранились данные и только данные.  Однако в современных системах управления базами данных имеется возможность не только хранить данные в своих структурах, но и хранить программный код, т.е. методы, с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другим программно – аппаратным комплексом.

Таким образом, можно утверждать, что в современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

С понятием база данных тесно связано понятие система управления базами данных. Именно о ней пойдет сегодня речь.

Система управления базами данных (СУБД) - это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки (анализа) и печати информации, содержащейся в базе данных.

В компьютерной базе данных информация представляется в виде таблицы, очень похожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих «шапку» таблицы, называют именами полей или реквизитами, а сами столбцы - полями. Данные в полях называют значениями реквизитов или значениями полей. Для описания поля, кроме его имени используются следующие характеристики и свойства полей:

Тип поля. Подобно электронной таблице, работающей с тремя типами полей: текстовый, числовой и формула, в таблицах используется несколько большее количество типов полей.

Длина поля – максимально возможное количество символов.

Точность (для числовых типов полей) – количество знаков после запятой.

Маска ввода – форма средства автоматизации ввода, в которой вводятся данные в поле. Например, одно и то же значение имеют поля даты: 03.03.95 или 03.03.1995, или 03-март-1995, но отличаются по формату.

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается в поле при попытке ввода ошибочных данных.

Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных.

Пустое и обязательное поле – свойство поля, определяющее обязательность заполнения поля при наполнении базы данных.

Индексированное поле – дополнительное имя поля, позволяющее ускорить операции поиска и сортировки записей.

Строки данных таблицы называются записями (рис.3).

Таким образом:

Поле - это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту.

Запись - совокупность логически связанных полей, представленных одной строкой таблицы.

Файл (таблица) – совокупность экземпляров записей одной структуры.

Классификация СУБД.

В общем случае под СУБД можно понимать любой программный продукт, поддерживающий процессы создания, ведения и использования БД. К СУБД относятся следующие основные виды программ:

Полнофункциональные СУБД

Серверы БД

Клиенты БД

Средства разработки программ работы с БД.

Полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) представляют собой традиционные СУБД, которые сначала появились для больших машин, затем для мини-машин и для ПЭВМ. Из числа всех СУБД современные ПФСУБД являются наиболее многочленными и мощными по своим возможностям. К ним относятся, например, такие пакеты, как Clarion Database Developer, DataEase, DataFlex,Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox R:BASE.

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню выполнять основные действия с БД: создавать, модифицировать структуры таблиц, вводить данные, формировать запросы, разрабатывать отчеты, выводить их на печать.

Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ. Эта группа БД в настоящее время менее многочисленна, но их количество постепенно растет. Серверы БД реализуют функции управления базами данных, запрашиваемые другими (клиентскими) программами обычно с помощью операторов SQL. Примерами серверов БД являются следующие программы: NetWare SQL, MS SQL Server (Microsoft), InterBase (Borland) и другие.

Клиентские программы серверов БД в общем случае могут использоваться различные программы: ПФСУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры, программы электронной почты и другие. При этом элементы пары «клиент-сервер» могут принадлежать одному или разным производителям программного обеспечения.

Средства разработки программ работы с БД могут использоваться для создания разновидностей следующих программ:

Клиентских программ

Серверов БД и их отдельных компонентов

Пользовательских приложений

Программы первого и второго вида довольно малочисленны, так как предназначены, главным образом, для системных программистов. Пакетов третьего вида гораздо больше, но меньше, чем полнофункциональных СУБД.

По характеру СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними. Персональные СУБД или разработанные с их помощью приложения зачастую могут выступать в роли клиентской части многопользовательской СУБД. К персональным СУБД, например, относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access.

Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть и, как правило, могут работать в неоднородной вычислительной среде. К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix.

По используемой модели данных СУБД, разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и другие типы. Некоторые СУБД  могут поддерживать несколько моделей данных.


1.3	Определение базы данных



Структурированный вид хранения информации предполагает введение соглашений о способах представления данных. Это означает, что в определенном месте хранилища могут находиться данные определенного типа, 

Основой информационной системы является база данных.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира.

В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

Кроме того, база данных – это хранилище данных для совместного использования. При автоматизации деятельности человека происходит перенос реального мира в электронный формат. Для этого выделяется какая-то часть этого мира и анализируется на предмет возможности автоматизации. Она называется предметной областью и строго очерчивает круг объектов, которые изучаются, измеряются, оцениваются и т.д. В результате этого процесса выделяются объекты автоматизации и определяются реквизиты, по которым данные объекты оцениваются.

Результатом данного процесса становится база данных, которая описывает конкретную часть реального мира со строго определенных позиций. Итак, оценивая все вышесказанное, можно сказать, что:

Предметная область - это часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и автоматизации.

Объект - это элемент предметной области, информацию о котором мы сохраняем.

Реквизит (атрибут) – поименованная характеристика объекта. Он показывает, какая информация об объекте должна быть собрана.

Объектами могут быть:

люди, например, перечисленные в какой-либо платежной ведомости или являющиеся объектами учетов органов внутренних дел;

предметы, например, номерные или имеющие характерные отличительные особенности вещи, средства автомототранспорта;

построения - воображаемые объекты;

события.

Базы данных выполняют две основные функции. Они группируют данные по информационным объектам и их связям и предоставляют эти данные пользователям.

Данные - это формализованное представление информации, доступное для обработки, интерпретации и обмена между людьми или в автоматическом режиме.

Информация может храниться в неструктурированном виде, например, в виде текстового документа.

Базы данных могут содержать любые виды информации В ней могут содержаться графические элементы фотографии и рисунки, - список книг библиотеки, сведения о поставках и продажах, перечень имущества, телефоны и адреса знакомых, кулинарные рецепты, «маршруты»  и технологии производства продукции, и другое.

База данных включает различные объекты для ввода, хранения и управления информацией. Основные объекты Access - это таблицы, формы, запросы и отчёты.

Таблица является основой базы данных, - в таблицах хранится вся информация. Каждый столбец содержит один определенный тип информации и называется полем, а каждая строка содержит информацию об определенном объекте. При этом каждое поле относится к этому объекту. Все данные о конкретном объекте называются записью.

Форма позволяет более наглядно отразить информацию, содержащуюся в одной записи. Форма содержит те же поля, что и таблица, но информация по каждому объекту расположена в форме на отдельной странице, что позволяет видеть все поля одной записи. Это удобно для просмотра и ввода данных, так как облегчает восприятие информации.

Запросы предназначены для получения информации, введенной в таблицы. В Access можно осуществлять поиск информации по достаточно сложным критериям. Запрос выбирает информацию, хранящуюся в базе данных, отвечающую определенным условиям.

Отчёты имеют более наглядный и привлекательный вид по сравнению с другими объектами базы данных, с возможностью вносить в него изменения. Кроме того, в отчётах можно сортировать и группировать данные, определять итоговые значения, затрачивая на это меньше усилий, чем в других объектах.


1.4	Разновидности баз данных



Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру, т.е. описываются некоторой моделью представления данных, поддерживаемой СУБД.

К числу классических относятся следующие модели данных:

1.	иерархическая;

2.	сетевая;

3.	реляционная.

В последние годы появились и стали более активно внедряться на практике следующие модели данных:

1.	постреляционная;

2.	многомерная;

3.	объектно-ориентированная.



1.2.1 Иерархическая модель

Иерархическая модель данных имеет иерархическую структуру, то есть каждый из элементов связан только с одним стоящим выше элементом, но в то же время на него могут ссылаться один или несколько стоящих ниже элементов. В терминологии иерархической модели используются более конкретные понятия: «элемент» (узел); «уровень» и «связь». Узел чаще всего представляет собой атрибут (признак), описывающий некоторый объект. Эта модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих граф - дерево с иерархической структурой.

К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций над данными.

Недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а также сложность понимания для обычного пользователя.



1.2.2 Сетевая модель

Сетевая модель данных использует ту же терминологию, что и иерархическую модель: «узел», «уровень» и «связь». Единственное отличие между иерархической и сетевой моделями данных заключается в том, что в последней каждый элемент данных (узел) может быть связан с любым другим элементом (узлом).

Достоинства сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей.

Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы базы данных, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполнения обработки информации в базе данных обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.



1.2.3 Реляционная модель

Основная идея реляционной модели данных заключается в том, чтобы представить любой набор данных в виде двумерного массива - таблицы. В простейшем случае реляционная модель описывает единственную двумерную таблицу, но чаще всего эта модель описывает структуру и взаимоотношения между несколькими различными таблицами. Реляционная модель данных, или реляционная база данных, являющаяся в настоящее время основным способом в проектировании и организации информационных систем.

Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились  основной причиной их использования.

Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.



1.2.4 Постреляционная модель

Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Она допускает многозначные поля - поля, значения которых состоят из подназначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу. Помимо мимо обеспечения вложенности полей Постреляционная модель допускает хранение в таблицах ненормализованных данных, возникает проблема обеспечения целостности и непротиворечивости данных. Эта проблема решается включением в СУБД механизмов, подобных хранимым процедурам в клиент-серверных системах.

Достоинством постреляционной модели является возможность представления совокупности связанных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей. Это обеспечивает высокую наглядность представления информации и повышение эффективности ее обработки.

Недостатком постреляционной модели является сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных.



1.2.5 Многомерная модель

Многомерные СУБД являются узкоспециализированными СУБД, предназначенными для интерактивной аналитической обработки информации. Основные понятия этих СУБД: агрегируемость, историчность и прогнозируемость данных.

Многомерность модели данных означает не многомерность визуализации цифровых данных, а многомерное логическое представление структуры информации при описании и в операциях манипулирования данными.

По сравнению с реляционной моделью многомерная организация данных обладает более высокой наглядностью и информативностью.

Основные понятия многомерных моделей данных: измерение и ячейка.

Измерение (Dimension) - это множество однотипных данных, образующих одну из граней гиперкуба.

Ячейка (Cell) или показатель - это поле, значение которого однозначно определяется фиксированным набором измерений.

Основным достоинством многомерной модели является удобство и эффективность аналитической обработки больших объемов данных, связанных со временем.

Недостатком многомерной модели является ее громоздкость для простейших задач обычной оперативной обработки информации.



1.2.6 Объектно-ориентированная модель

В объектно-ориентированной модели при представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования.

Структура объектно-ориентированной базы данных графически представима в виде дерева, узлами которого являются объекты. Свойства объектов описываются некоторым стандартным типом. Для выполнения действий над данными применяются логические операции, усиленные объектно-ориентированными механизмами инкапсуляции, наследования и полиморфизма.

Инкапсуляция ограничивает область видимости имени свойства пределами того объекта, в котором оно определено.

Наследование распространяет область видимости свойства на всех потомков объекта.

Полиморфизм в объектно-ориентированных языках программирования означает способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными.

Основным достоинством объектно-ориентированной модели данных в сравнении с реляционной является возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки.

Недостатками объектно-ориентированной модели являются высокая понятийная сложность, неудобство обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.

Создание и модификация базы данных сопровождается автоматическим формированием и последующей корректировкой индексов (индексных таблиц), содержащих информацию для быстрого поиска данных.

Первоначально СУБД применялись преимущественно для решения финансово-экономических задач. При этом, независимо от модели представления, в базах данных использовались следующие основные типы данных:

1.	числовые. В качестве подтипов числовых данных часто используются целочисленные, денежные (финансовые) и обычные вещественные;

2.	символьные (алфавитно-цифровые);

3.	логические, принимающие значения «истина» (true) и «ложь» (false);

4.	даты, задаваемые с помощью специального типа «Дата» или как обычные символьные данные;

В разных СУБД эти типы могут несущественно отличаться друг от друга по названию, диапазону значений и виду представления. С расширением области применения персональных компьютеров стали появляться специализированные системы обработки данных. В ответ на это стали вводиться новые типы данных. К числу сравнительно новых типов данных можно отнести следующие:

1.	временные и дата-временные, предназначенные для хранения информации о времени и/или дате;

2.	символьные переменной длинны, предназначенные для хранения текстовой информации большой длинны;

3.	двоичные, предназначенные для хранения графических объектов, аудио и видеоинформацией, пространственной, хронологической и другой специальной информацией. Двоичные данные часто называют мультимедиа-данными;

4.	гиперссылки, предназначенные для хранения ссылок на различные ресурсы находящиеся вне базы данных;

5.	данные в XML формате.

Технология OLE (Object Linking and Embedding) реализует такой механизм связывания и встраивания объектов, при котором для обработки объекта вызывается приложение, в котором этот объект создавался.

Учет данных факторов при проектировании реляционных баз данных осуществляется методами нормализации таблиц и установлением связей между ними.

Нормализация таблиц представляет собой способы разделения одной таблицы БД на несколько таблиц, в целом отвечающих перечисленным выше требованиям.

Первая нормальная форма. Таблица находится в первой нормальной форме в тогда и только тогда, когда ни одно из полей не содержит более одного значения и любое ключевое поле не пусто. Первая нормальная форма является основой реляционной модели данных.

Вторая нормальная форма. Таблица находится во второй нормальной форме, если она удовлетворяет требованиям первой нормальной формы и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

Третья нормальная форма. Таблица находится в третьей нормальной форме, если она удовлетворяет определению второй нормальной формы и ни одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля. 

Нормальная форма Бойса-Кодда. Таблица находится в нормальной форме Бойса-Кодда только в том случае, если любая функциональная зависимость между ее полями сводится к полной функциональной зависимости от возможного ключа.

Четвертая нормальная форма. Она является частным случаем пятой нормальной формы, когда полная декомпозиция должна быть соединением двух проекций.

Пятая нормальная форма. Таблица находится в пятой нормальной форме тогда и только тогда, когда в каждой ее полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Таблица, не имеющая ни одной полной декомпозиции, также находится в пятой нормальной форме.


2. Специальная часть



2.1 Проектирование базы данных

Планирование разработки базы данных – это подготовительные работы, включающие в себя нахождение методов и средств оптимального решения задачи, поставленной перед информационной системой.

Планирование разработки базы данных должно быть неразрывно связано с общей стратегией формирования единого информационного пространства предприятия, для чего необходимо:

определить цель и задачи информационных технологий на основе анализа целей и бизнес – планов организации;

провести анализ существующих информационных систем и дать рекомендации по их применению или модернизации;

дать оценку экономической эффективности, ожидаемой от разработки новых информационных технологий.



Разработка данной БД началась с формирования основных функций базы данных. Основные функции определялись согласно требованиям заказчика.

В базе данных было задумано использовать четыре таблицы, связанные ключевыми полями; запросы, основанные на этих таблицах; отчеты, основанные на запросах; формы связанные с таблицами и запросами.

При дальнейшей разработке модели БД было решено использовать использовать для оформления БД графический редактор Adobe Photoshop.

После были определены минимальные системные требования для работы базы данных.




2.2 Функции базы данных



Разработанная база данных «Продажа видео и аудиопродукции» предназначена для использования в различных фирмах занимающимися прокатом видео и аудио дисках и их продажей. Функциональная возможность данной БД это п

росмотр информации о различных составляющих продукций и их розничная цена.


2.3 Системные требования



Минимальные системные требования:

	процессор Intel Pentium III 1500 Mz;

	ОП 128 Мб;

	видео карта 64 Мб;

	место на жестком диске 100 Мб;

	CD-ROM, накопитель на гибких дисках;

	CRT монитор с диагональю от 15 дюймов;

	клавиатура, мышь;

	колонки.

Требуемое ПО для запуска программы:

		операционная система Windows 98/2000/XP;

		Microsoft Office 97/2000/2003;


2.4 Основные объекты ИСС



Основными компонентами (объектами) базы данных являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

Таблица — фундаментальная структура системы управления реляционными базами данных. В Microsoft Access таблица — это объект, предназначенный для хранения данных в виде записей (строк) и полей (столбцов). При этом каждое поле содержит отдельную часть записи (например, фамилию, должность или инвентарный номер). Обычно каждая таблица используется для хранения сведений по одному конкретному вопросу (например, о сотрудниках или заказах).



Рисунок 1 – Таблицы ИС «продажи видео и аудиопродукции»



Запрос — вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкция на отбор записей, подлежащих изменению. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.

Перечислим типы запросов, которые могут быть созданы с помощью Microsoft Access:

	запрос-выборка, задающий вопрос о данных, хранящихся в таблицах, и представляющий полученный динамический набор в режиме формы или таблицы без изменения данных. Изменения, внесенные в динамический набор, отражаются в базовых таблицах;

	запрос-изменение, изменяющий или перемещающий данные. К этому типу относятся запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы или запрос на ее обновление;

	перекрестные запросы, предназначенные для группирования данных и представления их в компактном виде;

	запрос с параметрами, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса;

	запросы SQL, которые могут быть созданы только с помощью инструкций SQL в режиме SQL: запрос-объединение, запрос к серверу и управляющий запрос. Язык SQL (Structured Query Language) — это язык запросов, который часто используется при анализе, обновлении и обработке реляционных баз данных (например, Microsoft Access).



	Рисунок 2 – Запросы ИС «продажи видео и аудиопродукции»

Форма — это объект Microsoft Access, в котором можно разместить элементы управления, предназначенные для ввода, изображения и изменения данных в полях таблиц. Если запросы – это специальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок.



Рисунок3 – Формы ИС «продажи видео и аудиопродукции»



Отчет — это объект Microsoft Access, который позволяет представлять определенную пользователем информацию в определенном виде, просматривать и распечатывать ее. По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.



Рисунок 4 – Отчеты ИС «продажи видео и аудиопродукции»



Страницы - по своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.

Макрос — одна или несколько макрокоманд, которые можно использовать для автоматизации конкретной задачи.

Макрокоманда — основной строительный блок макроса; самостоятельная инструкция, которая может быть объединена с другими макрокомандами для автоматизации выполнения задачи.

Модуль — набор описаний, инструкций и процедур, сохраненных под одним именем. В Microsoft Access имеется три типа модулей: формы, отчета и общий. Модули форм и отчетов содержат локальную программу для форм или отчетов. Если процедуры общего модуля явным образом не объявлены личными для модуля, в котором они появляются, значит, они распознаются и могут вызываться процедурами из других модулей этой базы данных.

База данных может содержать несколько модулей, в том числе общие модули, модули форм и модули отчетов.




2.5 Реляционная модель



Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation).

Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Подробно теоретическая основа реляционной модели данных рассматривается в следующем разделе. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица.

После проектирования таблиц необходимо определить и обозначить связи между ключевыми атрибутами объектов.



Рисунок 5-Схема данных ИС «продажи видео и аудиопродукции «в программе MS Access





Рисунок 6-Схема данных ИС «Продажа видео и аудиопродукции «в программе Computer  Associates Erwin

2.6 Словарь данных



Словарь данных (СД), иначе называемый системным каталогом, как следует из определения, является хранилищем служебной информации о данных в базе («данных о данных», или метаданных).

Функционально СД присутствует во всех банках данных, но не всегда выполняющий эти функции компонент имеет именно такое название. Чаще всего функции СД выполняются СУБД и вызываются из основного меню системы или реализуются с помощью ее утилит.

Размер поля - определяется только для текстовых  и Memo-полей; указывает максимальное количество символов  в данном поле. По умолчанию длина текстового поля составляет 50 символов

Формат поля – определяется для полей числового, денежного типа, полей типа Счетчик и  Дата \ Время. Выбирается один из форматов представления данных.

Число десятичных знаков - определяет количество разрядов в дробной части числа.

Маска ввода - определяет  шаблон для ввода данных. Например, можно установить разделители при вводе телефонного номера

Подпись поля - содержит надпись, которая может быть выведена рядом с полем в форме или отчете (данная надпись может и не совпадать  с именем поля, а также может содержать поясняющие сведения). 

Значение по умолчанию -  содержит значение, устанавливаемое по умолчанию в данном поле таблицы. Например, если в поле Город ввести значение по умолчанию Уфа, то  при вводе записей  о проживающих в Уфе, это поле можно пропускать, а соответствующее значение (Уфа) будет введено автоматически. Это облегчает ввод значений, повторяющихся чаще других.

Условие на значение - определяет множество значений, которые пользователь может вводить в это поле при заполнении таблицы. Это свойство позволяет избежать ввода недопустимых в  данном поле значений.   Например, если стипендия студента не может превышать 250 р., то для этого поля можно задать условие на значение: <=250.

Сообщение об ошибке - определяет сообщение, которое появляется на экране в случае ввода  недопустимого значения.

Обязательное поле - установка, указывающая на то, что данное поле требует обязательного заполнения для каждой записи. Например, поле Домашний телефон  может быть пустым для некоторых записей ( значение Нет в данном свойстве). А поле Фамилия не может быть пустым ни для одной записи       (значение Да).

Пустые строки - установка, которая определяет, допускается ли ввод в данное поле пустых строк (“ “).

Индексированное поле - определяет простые индексы для ускорения поиска записей.

Для сохранения структуры таблицы нужно ввести команду Файл \ Сохранить и в окне Сохранение ввести имя таблицы.



Таблица 1 - «Предприниматель»

Имя поля

Подпись

Тип

Число символов

Условие

Код предприниматель

Код предприниматель

Числовой

Длинное целое

Первичный ключ

Фамилия

Фамилия

Текстовый

50



Имя

Имя

Текстовый

50



Отчество



Отчество



Текстовый

50



Адрес

Адрес

Текстовый

50





Таблица 2- «Предприятие»

Имя поля

Подпись

Тип

Число символов

Условие

Код предпринимателя

Код предпринимателя

Числовой

Длинное целое

Первичный ключ

Предприятия

Предприятия

Текстовый

50



Адрес предприятия

Адрес предприятия

Текстовый

50



Изготовитель

Изготовитель

Текстовый

50



Телефон

Телефон

Числовой

Длинное целое





Таблица 3 - «Продукция»

Имя поля

Подпись

Тип

Число символов

Условие

Код продукции

Код продукции

Числовой

Длинное целое

Первичный ключ

Название продукции

Название продукции

Текстовый

50



Тип продукции

Тип продукции

Текстовый

50



Стоимость

Стоимость

Денежное





Лицензия

Лицензия

Логический







Таблица 4- «Тираж»

Имя поля

Подпись

Тип

Число символов

Условие

Код продукции

Код продукции

Числовой

Длинное целое

Первичный ключ

Код предпринимателя

Код предпринимателя

Числовой

Длинное целое



Январь

Январь

Числовой

Длинное целое



Февраль

Февраль

Числовой

Длинное целое



Март

Март

Числовой

Длинное целое



Апрель

Апрель

Числовой

Длинное целое



Май

Май

Числовой

Длинное целое



Июнь

Июнь

Числовой

Длинное целое



Июль

Июль

Числовой

Длинное целое



Август

Август

Числовой

Длинное целое



Сентябрь

Сентябрь

Числовой

Длинное целое



Октябрь

Октябрь

Числовой

Длинное целое



Ноябрь

Ноябрь

Числовой

Длинное целое



Декабрь

Декабрь

Числовой

Длинное целое




2.7 Разработка базы данных

Разработка БД началась с составления в MS Access при помощи конструктора четырех таблиц



 

 

Рисунок 7-Составление таблиц ИС «Продажа видео и аудиопродукции» в MS Access при помощи конструктора



После составления таблиц были установлены связи между таблицами при помощи схемы данных



Рисунок 8-Составление связей между таблицами ИС «Продажа видео и аудиопродукции»


Далее созданные таблицы были заполнены данными (вводимые данные не соответствуют истине)

Для создания запросов использовался «Мастер построения запросов».

 

Рисунок 9-Создание запросов при помощи мастера



После создания нужных нам запросов используем конструктор форм для создания главной формы.



Рисунок 10 - Создание главной формы с помощью конструктора



Для создания итогового отчета требовалось создать специальный запрос тираж за год при помощи конструктора запросов. 

Рисунок 11-Создание запроса «Тираж за год» при помощи конструктора



После создания отчета используем мастер построения отчетов 

 

Рисунок 12 - Создание отчета «Предприниматель» при помощи мастера







Рисунок 13-Итоговый отчет «Предприниматель»


3 Тестирование ИС



Существует два типа тестирования:

		«Стеклянным ящиком» («Белым ящиком») – тестировщик заранее составляет тест, зная исходный код к которому он имеет полный доступ

		«Черным ящиком» – программа рассматривается как объект, внутренняя система которого неизвестна. Тестировщик вводит данные и анализирует результат, но он не знает, как именно работает программа.

Тестирование «Черным ящиком»

При тестировании черным ящиком были выявлены следующие ошибки:

		несоответствие данных

		отсутствие файла справки

		оформление не удовлетворяет моим художественным вкусам

Тестирование «Белым ящиком»

При тестировании белым ящиком были выявлены следующие дефекты:

		медленная работа БД на «слабых» ПК

		большой объем занимаемого места на жестком диске

На устранение этих дефектов было потрачено несколько дней в силу того, что дефекты были обнаружены на поздних стадиях разработки.



Данную информационную систему тестировала Дьяконова Евгения Николаевна.


4	Документирование ИС



Справка

Для работы с данной БД необходимо открыть файл с именем «Продажа видео и аудиопродукции»



Рисунок 14-Открытие БД «Продажа видео и аудиопродукции»



После проведённых выше перечисленных действий на экране появляются главная форма, содержащая 4 формы и отчет.

 

Рисунок 15-Главное меню

При нажатии на кнопки мы получаем следующие данные, которые занесены в базу данных.



Рисунок 16 - Формы, выводимые после нажатия кнопок в главном меню

	


Литература



	Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация. — СПб.: Питер, 2001.

	Кирстен В., Ирингер М. СУБД Cache — объектно-ориентированная разработка приложений. — СПб.: Питер, 2001.

	Китов А. И. Программирование информационно-логических задач. — М.: Сов. радио, 1967.

	Маклаков С. В. CASE-средства разработки информационных систем. — М.: Диалог - МИФИ, 2000.

	Фуфаев Э.В., Фуфаева Л. И. Пакеты прикладных программ. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

	Хорафас Д., Легг С. Конструкторские базы данных / Пер. с англ. Д.Ф.Миронова. — М.: Машиностроение, 1990.
Приложение 1

	Техническое задание

А.1 Общие сведения

А.1.1 Полное наименование КП – Информационная система «Продажа видео и аудиопродукции».

КП проектируется студентом 3-го курса Таштагольского горного техникума, группы П-07 Дьяконовой Евгенией Николаевной.

Задание выдано по дисциплине «Технология программирования программного продукта»

Плановый срок начала работы по созданию подсистемы 20 мая 2010, срок окончания 20 июня 2010.

А.1.2 Назначение и цели создание проекта

Курсовой проект предназначен для ознакомления с информационной системой «Продажа видео и аудиопродукции»

Цель создания курсового проекта: освоить данную тему и на основе собственного опыта и справочной информации создать программный продукт

А.2 Требования к содержанию

Разработанный программный продукт, должен обеспечить пользователю достаточное количество информации

ПП должен содержать следующие разделы:

Теоретическая часть;

Тестирование;

Глоссарий;

Система поиска информации.

А.2.1 Требования к системе тестирования

Система тестирования должна охватить теоретические данные, представленные в курсовом проекте по данной предметной области и реализовать объективную оценку знаний тестируемого пользователя данной системе. Оценка знаний будет проводиться по бальной системе, когда за каждый правильный ответ будет начисляться один балл. Тестирование будет проводиться по всем разделам одновременно. 

А.3 требования к программному изделию

А.3.1 Требования к функциональным характеристикам

Учебное пособие будет реализовано с помощью СУБД

ПП должен иметь эргономичный интерфейс, что подразумевает подборку удобочитаемых шрифтов, «спокойной» цветовой палитры, обеспечение последовательности изложения текстовой и графической информации.

ПП должен иметь четкую структуру, что подразумевает его разделения на темы и подтемы. Пользователю может быть представлен список ссылок и литературных источников по данной тематике в целом и по разделам в частности, если пользователю понадобится более подробно изучить тему или раздел.

А.3.2 Требования к программно-информационной совместимости

Для нормальной работы программного продукта необходимо наличие на ПК операционной системы Windows 9x/NT/2000/XP/2003

А.3.3 Требования к аппаратным средствам

Для запуска приложения необходимо наличие персонального компьютера с процессором Pentium4 и SVGA монитора с поддержкой разрешения 800*900.

А.3.4 Требования к технической документации

Курсовой проект сопровождается пояснительной запиской, в составе:

Постановка задачи;

Способ реализации справочника;

Описание структуры справочника;

Техническое задание;

Руководство пользователю.









А.4 Стадии и этапы разработки ПП

Таблица А.4.1 – Стадии и этапы разработки ПП

Этапы работы

Срок выполнения, дни

Определение темы. Формулировка постановки задачи. Определение исходных данных

1

Составление технического задания

2

Поиск, изучение и отбор теоретического материала и иллюстраций

3

Разработка программы

4-5

Комплексная отладка и тестирование

6

Оформление пояснительной записки

7

Защита курсового проекта

8



А.5 Порядок контроля и приема

Курсовой проект принимается комиссией в составе 2х человек –  руководителей по данному проекту. Перед непосредственной защитой программного продукта руководителю сдается пояснительная записка, одним из элементов которой является данное техническое задание.