Файл: Проектирование БД для домашней библиотеки (РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ «ДОМАШНЯЯ БИБЛИОТЕКА» ).pdf

Базы данных (БД) сегодня являются основой компьютерного обеспечения информационных процессов, входящих фактически во все сферы человеческой деятельности.

Действительно, процессы обработки информации имеют общую природу и опираются на описание фрагментов реальности, выраженное совокупностью взаимосвязанных данных. Базы данных - эффективное средство представления структур данных и операций с ними. Одно из основных назначений СУБД – в поддержке программными средствами представлений, соответствующих реальности.

Сегодня компьютер входит во все сферы нашей жизни и используется широко также и для дома – составляются бюджеты семейных доходов и расходов, вносятся расписания домашних дел, автоматизируется также домашние библиотеки, что позволяет систематизировать, вести учет домашней библиотеки для повышения эффективности хранения и поиска нужных книг. Этим вызвана актуальность темы исследования.

Цель курсовой работы - проектирование БД «Домашняя библиотека» средствами СУБД Access.

При достижении цели курсовой работы были поставлены следующие задачи:

дана характеристика предметной области, сделана постановка задачи;
разработаны логическая и физическая модели данных;
создана БД «Домашняя библиотека» средствами СУБД Access – таблицы, формы, запросы, отчеты и главная форма.

В работе приведены скриншоты всех таблиц, форм, запросов и отчетов.

Структура курсовой работы включает введение, две главы, заключение, список литературы и приложение.

ГЛАВА 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ «ДОМАШНЯЯ БИБЛИОТЕКА»

1.1 Описание предметной области. Постановка задачи

Домашняя библиотека обладает достаточным фондом нужной литературы, в который входит и фонд учебных пособий и учебно-методических комплексов, и основной фонд, включающий в себя художественную, научно-популярную, справочную, энциклопедическую литературу. Из года в год фонд библиотеки пополняется.

Необходимо систематизировать всю литературу, чтобы легко можно было найти нужную книгу, учебник, статью из журнала или газеты. Для этого необходимо составить электронный алфавитный, систематический каталог, картотеку журнальных и газетных статей, т.е. каждому экземпляру библиотеки присвоить инвентарный номер, а также полки домашней библиотеки обозначить идентификатором и тематикой хранящихся на них книг.

Исходными данными будут данные о книгах – автор, название, город, наименование и год издательства, а также инвентарный номер; справочник Разделы библиотеки, состоящий из номера раздела, представляющего двузначное число, и наименования раздела; данные о читателях – фамилия, имя, домашний адрес, телефон, место работы/учебы, эти данные необходимы на случай, если фондом домашней библиотеки воспользуются знакомые и друзья семьи, а также для того, чтобы знать, у кого на руках находится та или иная книга или какой-то другой экземпляр библиотеки. Данная база данных предназначена для широкого применения, т.е. может быть использована для любой семьи, и поэтому разрабатывается универсально.

В результате разработки данной базы данных возможно получение следующих отчетов:

список всех книг и экземпляров библиотеки;
список книг выданных (в чтении);
список читателей с адресами, телефонами;
список книг по определенной тематике;
список книг определенного автора;
список книг с истекшим сроком возврата.

Домашней библиотекой будет заведовать администратор, назначаемый из членов семьи, который будет следить за сохранностью фонда, своевременным возвратом книг читателями домашней библиотеки, особенно не членами семьи, порядком учета и хранения домашней библиотеки. В то же время любой член семьи может пользоваться данной БД со всеми возможностями администратора, поэтому базу данных определим как однопользовательскую.

1.2 Выбор средств / методологии проектирования. Выбор СУБД

Средствами проектирования баз данных обеспечиваются моделирование данных и генерация схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся: ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV.^[1] Проектирование базы данных можно представить в виде схемы на рис. 1.

Рисунок 1. Схема проектирования базы данных

Наиболее распространенное средство моделирования данных - диаграммы "сущность-связь" (ER).

Модель "сущность-связь" (Entity-Relationship model, или ЕR-модель) представляет собой высокоуровневую концептуальную модель данных, которая была разработана Ченом (Chen) в 1976 году с целью упрощения задачи проектирования баз данных. Данная модель данных представляет собой набор концепций, которые описывают структуру базы данных и связанные с ней транзакции обновления и извлечения данных. Основная цель разработки высокоуровневой модели данных заключается в создании модели пользовательского восприятия данных и согласовании большого количества технических аспектов, связанных с проектированием базы данных. Следует особо подчеркнуть, что концептуальная модель данных не зависит от конкретной СУБД или аппаратной платформы, которая используется для реализации базы данных.^{^[2]}

Методология IDEF1X является одним из подходов к семантическому моделированию данных, основанным на концепции Сущность-связи (EntityRelationship), инструментом для анализа информационной структуры систем разной природы. Методология IDEF1X предназначена для построения концептуальной схемы реляционной базы данных, независимой от программной её реализации. Эта информация - необходимое дополнение функциональной IDEF0-модели, детализирующей объекты, которыми оперируют функции системы.

Концептуально IDEF1X-модель является проектом логической схемы базы данных для проектируемой системы. В IDEF1X используются понятия сущность, атрибут, отношение и ключ. Языки графического изображения моделей, используемые в этих методологиях, также многим похожи. Однако, IDEF1X не рассматривает объекты реального мира, а только их информационное отображение, поскольку к моменту разработки базы данных должно быть проведено изучение всех информационных ресурсов компании, определение необходимого набора данных, отражающих её деятельность и проверка на полноту.

Так как IDEF1X предназначена для разработки реляционных баз данных, она дополнительно оперирует понятиями, правилами и ограничениями, а именно, доменами, представлениями, первичными, внешними и суррогатными ключами и другими, пришедшими из реляционной алгебры и которые не необходимы на этапах изучения и описания деятельности компании.

Стандарт и методология IDEF1X - это специализированный инструмент, предназначенный для разработки реляционных баз данных. Наибольшее применение получили нотации Чена, Мартина, IDEF1X, Баркера, используемые при построении ER-диаграмм

AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin) является CASE-средством для проектирования и документирования баз данных, позволяющее создание, документирование и сопровождение базы данных, хранилища и витрины данных. Модели данных помогают в визуализации структуры данных с обеспечением эффективного процесса организации, управления и администрирования таких аспектов деятельности компании, как уровень сложности данных, технологий баз данных и среды развертывания.

AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) может использоваться всеми фирмами, которые разрабатывают и используют базы данных, администраторами баз данных, системными аналитиками, проектировщиками баз данных, разработчиками, руководителями проектов, — и позволяет управлять данными в процессе корпоративных изменений, а также в условиях стремительно изменяющихся технологий.

AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) позволяет наглядное отображение сложных структур данных. Удобной в использовании графической средой системы упрощается разработка базы данных и автоматизируется множество трудоёмких задач, при этом уменьшается время разработки высококачественных и высокопроизводительных транзакционных баз данных и хранилищ данных. Продукт улучшает коммуникацию компании посредством обеспечения совместной работы администраторов и разработчиков баз данных, многократного использования модели, а также наглядного представления комплексных активов данных в удобном для понимания и обслуживания формате.^[3]

Для разработки структуры базы данных используем средство AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin).

В настоящее время существует достаточно большое количество программных систем, позволяющих создавать и использовать локальные (dBASE, FoxPro, Access, Paradox) и удаленные (Interbase, Oracle, Sysbase, Infomix, Microsoft SQL Server) базы данных.

Данные локальной базы данных (файлы данных) находятся на одном (локальном) устройстве, это может быть диск компьютера или сетевой диск (диск другого компьютера, работающего в сети). Paradox, dBase, FoxPro и Access — это локальные базы данных.

Данные (файлы) удаленной базы данных находятся на удаленном компьютере, при этом каталоги удаленного компьютера не могут рассматриваться как сетевые диски.

Лидерами на рынке программ, предназначенных как для разработчиков информационных систем, так и для конечных пользователей, являются:

dBASE IV 2.0, компании Borland International;
Microsoft Access 2.0;
Microsoft FoxPro 2.6 for DOS;
Microsoft FoxPro 2.6 for Windows, корпорации Microsoft Corp;
Paradox for DOS 4.5;
Paradox for Windows, версия 4.5 компании Borland.^[4]

Для разработки БД Домашняя библиотека выбрана офисная программа Microsoft Access, функционально полная система с мощными средствами для работы в этой программе. Ее преимущество перед другими в простоте, наличии всех средств для успешной обработки и управления БД. Один из основных плюсов разработки на MS Access - плотная связь с Microsoft Office. При этом так же устанавливаются все нужные для работы Access библиотеки, ODBC. Acess хорошо совместим с MS SQL Server и другими форматами баз данных.

Access - система управления реляционными базами данных (CУБД), предназначенная для хранения и обработки информации. Access при всей его внешней простоте позволяет решать довольно сложные задачи, является достаточно серьезным инструментом, позволяющим быстро и хорошо делать довольно сложные вещи. Access позволяет разработать профессиональную базу данных в более короткие сроки и за меньшие деньги, для домашнего использования подходит как нельзя лучше. Кроме того, такое решение обладает большей гибкостью, настройкой, в него легко можно внести дополнения и изменения, быстрее и дешевле чем в промышленные базы данных на основе Oracle и C++. Что касается трат на покупку MS Access, то он входит в MS Office, а этот продукт уже имеется у всех пользователей.

Еще один несомненный плюс создания базы данных на Microsoft Access в том, что использование такой базы не требует дополнительных капиталовложений для приобретения специализированной программы и любой грамотный пользователь ПК сможет вносить необходимые изменения в ее структуру. Применение данного продукта позволит облегчить хранение, доступ и редактирование информации, уменьшить нагрузку пользователей в работе и сократить время, необходимое для поиска нужной информации. Также данное программное обеспечение избавит от избыточности и дублирования информации, так как оно позволяет создавать реляционные базы данных, т.е. базы данных со связями.

Чтобы правильно создавать базы, необходимо предварительно разобраться в их сути. Базой данных называется строго организованная структура, предназначенная для хранения и упорядочивания информации. Она может содержать чрезвычайно разнообразные объекты, но логической их единицей является таблица. Любое создание базы данных MS Access предполагает тщательное продумывание информационной структуры конкретного документа, проверку целостности исходных данных, а также использование этих сведений для моделирования запросов, форм и отчетов.

Таблицы могут быть связаны между собой. При проектировании базы данных нужно распределить информацию по отдельным таблицам, а затем установить связи между таблицами. Каждая таблица должна содержать минимально необходимую информацию.

Каждый элемент информации в таблице называется полем, каждая строка таблицы – записью. Для повышения эффективности работы Access каждая таблица должна содержать поле или совокупность полей, которые однозначно определяют каждую запись в таблице. Такое поле или совокупность полей называется ключом таблицы, а таблица содержащая ключ называется индексированной. Ключевые поля используются для связывания таблиц и объединения данных из нескольких таблиц.

1.3 Проектирование логической структуры базы данных

Сущность (Entity) — множество реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, идей, предметов и др.) с общими атрибутами или характеристиками. Любой объект системы может быть представлен только одной сущностью, уникально идентифицированной. При этом именем сущности должен отражаться тип или класс объекта, а не его конкретный экземпляр (например, АЭРОПОРТ, а не ВНУКОВО).

У каждой сущности должен быть уникальный идентификатор. Каждый экземпляр сущности должен однозначно идентифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа сущности. Каждая сущность должна обладать некоторыми свойствами:

уникальным именем;
иметь один или несколько атрибутов, либо принадлежащие сущности, либо наследуемые посредством связи;
иметь один или несколько атрибутов, однозначно идентифицирующих каждый экземпляр сущности.

Каждая сущность может обладать любым числом связей с другими сущностями модели.^[5]