Файл: Методическое пособие к выполнению самостоятельной и лабораторных работ и курсового проекта по дисциплине Организация баз данных для студентов направления подготовки бакалавров.pdf

Учебно-методическое пособие
к выполнению самостоятельной и лабораторных работ
и курсового проекта
по дисциплине
«Организация баз данных»
для студентов направления подготовки бакалавров:
09.03.04 «Программная инженерия»

1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра автоматизации обработки информации (АОИ)
УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой АОИ д.т.н. профессор
___________Ю.П. Ехлаков
Учебно-методическое пособие
к выполнению самостоятельной и лабораторных работ
и курсового проекта
по дисциплине
«Организация баз данных»
для студентов направления подготовки бакалавров:
09.03.04 «Программная инженерия»
Разработчик: доцент каф. АОИ
___________П.В. Сенченко
Томск 2017

2
Сенченко П.В.
Организация баз данных: Учебно-методическое пособие к выпол- нению самостоятельной и лабораторных работ и курсового проекта. –
Томск: Томск. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники. –
2017. – 80 с.
Учебно-методическое пособие может быть востребовано студен- тами направления бакалавров «Программная инженерия» при подго- товке к лабораторным работам, а также при выполнении самостоя- тельной работы и курсового проекта по дисциплине «Организация баз данных».

3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ...................................................................................................... 4
Лабораторная работа № 1 «Построение структуры базы данных» ........ 6
Лабораторная работа № 2 «Создание запросов с помощью построителя запросов в среде MS Access» ................................................................... 14
Лабораторная работа № 3 «Работа с формами» ..................................... 20
Лабораторная работа № 4 «Работа с отчетами» ..................................... 26
Лабораторная работа № 5 «Создание SQL-запросов» ........................... 31
Лабораторная работа № 6 «Создание концептуальной модели данных в среде Power Designer» .............................................................................. 51
Лабораторная работа № 7 «Генерация физической модели в среде
Power Designer и структуры базы данных в СУБД MS Access» ........... 61
Указания к выполнению курсового проекта .......................................... 69
Самостоятельная работа ........................................................................... 76
Рекомендуемая литература ...................................................................... 78
Приложение 1 ............................................................................................ 79
Приложение 2 ............................................................................................ 80

4
Введение
Выполнение лабораторных работ, выполнение курсового проекта и самостоятельная работа направлены на приобретение навыков разра- ботки баз данных, создания пользовательских SQL-запросов в среде
СУБД MS Access и элементов пользовательского интерфейса, разра- ботки моделей данных.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
– способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз дан- ных, представлять ее в требуемом формате с использовани- ем информационных, компьютерных и сетевых технологий
(ОПК-4);
– владение навыками использования операционных систем, сетевых технологий, средств разработки программного ин- терфейса, применения языков и методов формальных спе- цификаций, систем управления базами данных (ПК-2).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
– историю развития концепции баз данных;
– основные функции современных систем управления базами данных (СУБД);
– методы управления транзакциями;
– классификацию и характеристики моделей данных, лежа- щих в основе баз данных;
– теорию реляционных баз данных;
– операции реляционной алгебры и реляционное исчисление;
– целостную часть реляционной модели данных;
– методы проектирования реляционных баз данных с исполь- зованием нормализации;
– основы построения языков манипулирования данными
SQL и QBE;
– синтаксис основных команд языка SQL;
– основные элементы и принципы построения моделей
«Сущность-связь»;
– физическую организацию данных;
– принципы построения индексов;
– архитектуры представления баз данных (файл-серверную и клиент-серверную);
– современные тенденции в развитии концепции баз данных.

5
– объектно-ориентированных подход при организации баз данных.
Уметь:
– производить моделирование предметной области, уметь строить для нее ER-диаграмму и отображать ER-диаграмму в схему реляционной базы данных;
– разрабатывать все виды запросов на языке SQL и QBE;
– разрабатывать информационные системы для работы со сложно-структурированными базами данных: экранные формы, отчеты, разрабатывать для конкретного примене- ния все виды запросов в выбранном диалекте языка SQL;
Владеть:
– методикой проектирования баз данных на основе нормали- зации отношений.
– методикой проектирования БД на основе разработки ER- модели предметной области.
– как минимум одним средством автоматизированного про- ектирования ER-диаграмм (Power Designer, Erwin и др.);
– навыками разработки сложных баз данных и пользователь- ских приложений с использованием функциональных воз- можностей современных СУБД (MS Access).
На проведение лабораторных работ студенту отводится 32 ауди- торных часа.
На выполнение курсового проекта студенту отводится 36 ауди- торных часов.
На самостоятельную подготовку, в том числе на подготовку к ла- бораторным занятиям, отводится 84 часа.

6
Лабораторная работа № 1 «Построение структуры
базы данных»
Тема: Построение структуры базы данных
Цель работы: разработать структуру базы данных (БД) для вы-
бранной предметной области, содержащую не менее пяти взаимосвя-
занных таблиц.
Организация базы данных в среде MS Access
Microsoft Access – это функционально полная реляционная СУБД.
База данных в MS Accessпредставляет собой совокупность объектов, хранящихся в одном файле с расширением mdb (accdb) (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Окно БД MS Access
Поддерживаются следующие типы объектов: таблицы, формы, запросы, отчеты, макросы, программные модули.
Ниже представлены характеристики БД в СУБД MS Access:

размер файла базы данных Microsoft Access (.mdb или accdb для версии 2006 и выше) – 2 Гбайт за вычетом места, необхо- димого системным объектам;

число объектов в базе данных – 768;

модули (включая формы и отчеты, свойство Наличие модуля
(HasModule) которых имеет значение True) – 1 000;

число знаков в имени объекта – 64;

число знаков в пароле – 14;

число знаков в имени пользователя или имени группы – 20;

7

число одновременно работающих пользователей – 255.
Основным объектом в БД является таблица, хранящая данные о том или ином предмете реального мира. Остальные типы объектов – это различные способы представления информации из таблиц (формы, отчеты, динамические наборы) или действия над таблицами (запросы, макросы, модули).
Запрос – это объект, позволяющий как извлекать данные из таб- лиц с использованием различных критериев, задаваемых пользовате- лем, так и производить различные изменения в таблицах БД. С помо- щью запроса можно выбрать, изменить или сгруппировать какие-либо данные, содержащиеся в одной или нескольких таблицах. Ответ на запрос также выглядит в виде таблицы и называется динамическим
набором записей.
Форма – это объект, предназначенный для ввода, изменения и просмотра записей в удобном виде на экране. Форма может содержать данные из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц, а также не связанные с таблицами данные. Для создания и изменения формы ис- пользуется методика визуального программирования.
Отчет – это объект, предназначенный для печати данных в определенном пользователем виде. Отчет позволяет сгруппировать записи, производить расчеты и выводить как промежуточные, так и полные итоговые значения.
Макрос – это набор из одной или нескольких макрокоманд, поз- воляющих производить различные операции с объектами БД. Напри- мер, с помощью макроса при загрузке БД можно автоматически от- крыть нужные формы или при нажатии кнопки в форме выполнить различные действия (печать формы, открытие другой формы и т.п.)
Макрокоманды выбираются из списка стандартных макрокоманд, например.
Модуль - это набор процедур и функций на языке Visual Basic.
Модули обычно используют для создания достаточно сложных ин- формационных систем. Каждый модуль может быть привязан к объек- там форм и отчетам.
Каждый объект имеет структуру, характерную для его типа.
Например, таблицы состоят из полей и записей. Формы и отчеты со- стоят из элементов управления, заголовка и др. Модули состоят из процедур и функций; макросы из макрокоманд. Многие из структур- ных элементов объектов также считаются объектами.
Все объекты имеют уникальные имена. Имя объекта может со- стоять из 64 символов, включая пробелы и другие знаки, кроме симво- лов точка (.), восклицательный знак (!), апостроф (‘), квадратные скоб-

8
ки [ ]. Рекомендуется не включать в имена объектов пробелы и избе- гать слишком длинных имен, что затрудняет программирование при- ложений.
Свойство представляет собой характеристику объекта, например, имя, размер, цвет, тип данных поля и т.п. Свойства текущего объекта сведены в таблицу и доступны для изменения в окне свойств, которое открывается при нажатии кнопки на панели инструментов. Набор свойств различен для каждого типа объектов.
Над любым объектом можно выполнить три стандартных дей- ствия (им соответствуют три кнопки в окне БД): открыть текущий объект для работы; создать новый объект текущего типа; изменить текущий объект (конструктор).
Порядок выполнения лабораторной работы
Для запуска MS Access выберите иконку в меню программ
MS Windows. Чтобы начать разработку новой базы данных, следует в меню Файл выбрать команду Создать после чего выбрать пункт Новая
база данных и присвоить имя новой БД. Затем возможно создание объ- ектов БД «вручную» либо с помощью Мастера, который автоматиче- ски генерирует объект в диалоге с пользователем. Независимо от спо- соба создания объекта режим конструктора позволяет в любой момент изменить его структуру и свойства.
Создание структуры таблиц
В СУБД MS Access отношение БД называют таблицей, кортежи отношения – записями, атрибуты – полями.
Для создания структуры таблицы в окне База данных необходимо выбрать пункт Таблица и нажать кнопку Создать. В результате откро- ется диалоговое окно Создание таблицы, в котором следует выбрать режим Новая таблица. Создание структуры таблицы необходимо про- изводить в режиме конструктора таблиц.
В результате выполнения указанных действий Access выводит на экран окно пустой таблицы в режиме конструктора (Рисунок 2).

9
Рисунок 2 – Новая таблица в режиме конструктора
После того как окно таблицы откроется, активизируется панель инструментов Конструктор таблицы. При определении полей таблицы для каждого поля необходимо ввести имя, тип данных и краткое опи- сание.
Обязательными свойствами каждого поля являются имя, тип и размер. Имя поля задается в столбце Поле по тем же правилам, что имена других объектов. Во втором в столбце Тип данных открывается список возможных типов данных. Требуемое значение типа данных можно либо выбрать из списка, либо ввести непосредственно с клавиа- туры, не прибегая к помощи списка. Тип данных определяет, какого вида данные будут храниться в поле – текст, числа, даты и т.д. Важно правильно определить тип поля до того, как начнется ввод данных, в противном случае при изменении типа данные могут быть искажены или утеряны. Ниже приведены типы данных, используемых в СУБД
MS Access:

текстовый (до 255 символов);

числовой с разной степенью точности;

дата / время;

примечания (MEMO) - до 64000 символов;

счетчик (для служебных полей, типа КодТовара и т.п.);

денежный;

логический (да / нет);

гиперссылка

10

OLE (для хранения данных, сформированных другими при- кладными программами - рисунков, схем, звукозаписей, фор- матированных текстов и т.п.).
Для текстовых и числовых полей пользователь может задать не- обходимый размерполя, при этом следует учитывать специфику хра- нимых в конкретном поле данных.
Для каждого поля можно задать дополнительные свойства – спо- соб отображения (формат), подпись, используемая в запросах, формах и отчетах, значение поля по умолчанию, правила контроля для ввода данных. Определение этих свойств в ряде случаев позволяет ускорить разработку прикладной программы, описать часть ограничений це- лостности БД, которые будут проверяться автоматически. Для типов данных текстовый и мемо может быть задан пользовательский фор- мат ввода значений данных, описание которого приведено в разделе справочной системы Access Форматирование текста.
Описание форматов для различных типов данных представлено в таблице 1.
Таблица 1 – Описание форматов данных
Наименование
формата
Описание
Для типов данных: Числовой, Денежный
стандартный
формат устанавливается по умолчанию (разделители и знаки валют отсутствуют)
Денежный символы валют и два знака после запятой
Евро
Используется денежный формат с символом евро (€) вне зависимости от символа денежной единицы
Фиксированный выводится, по крайней мере, один разряд
с разделителями разрядов два знака после запятой и разделители тысяч
Процентный процент
Экспоненциальный экспоненциальный формат (например 3.46 * 10 3
)
Для типа данных Дата/Время существует следующий набор форматов поля:
длинный формат
Среда, 29 января 2003 г.
средний формат
29 – янв – 03

11
Наименование формата
Описание
краткий формат
29.01.03
длинный формат времени
10:30:10 РМ
средний формат времени
10:30 РМ
краткий формат времени
15:30
Для логического типа данных используется следующий набор форматов: Да/Нет, Истина/Ложь, Вкл/Выкл.
Число десятичных знаков – для числового и денежного типов данных задает число знаков, выводимых после запятой. По умолчании устанавливается значение Авто, при котором для форматов денежный,
фиксированный, с разделителем разрядов и процентный выводятся два десятичных знака после запятой. Для формата стандартный, чис- ло выводимых знаков определяется текущей точностью числовых зна- чений. Можно задать фиксированное число десятичных знаков от 0 до
15.
Маска ввода – для текстового, числового, денежного типов дан- ных, а так же для типов Дата/Время задается маска ввода, которую пользователь увидит при вводе данных в это поле (например, раздели- тели (_._.___) для поля типа Дата).
Для обеспечения уникальности записей в каждой таблице необ- ходимо наличие первичного ключа – ключевого поля таблицы. Об- щепринятые правила при определении первичного ключа:

в качестве ключа чаще всего выбирают числовой или сим- вольный код, который используется только для внутренних целей БД и не доступен для изменения пользователем;

тип ключевого поля – «счетчик» или «числовой».
При необходимости первичный ключ в таблице может состоять из нескольких полей – составной первичный ключ.
Для определения первичного ключа необходимо убедиться, что курсор установлен в поле, которое будет определено как ключ (или выделить несколько полей для составного ключа), затем в меню Прав- ка выбрать команду Ключевое поле либо нажать кнопку на панели инструментов, в результате должен появиться значок ключа слева от имени поля.
Связи между таблицами
Связи между таблицами являются необходимым элементом структуры БД. После определения нескольких таблиц необходимо