Файл: Разработка базы данных Отдела кадров (института).docx

Под предметной областью понимают часть реального мира, нуждающегося в организации управления и автоматизации, например, предприятия, банки, учебные заведения и т.д.

Проектирование базы данных состоит в построении комплекса взаимосвязанных данных. На рисунке 1 условно отображены этапы процесса проектирования базы данных.



Рис.1 - Этапы процесса проектирования базы данных

Процесс проектирования Базы данных начинается с постановки за­дачи и выявления объектов, процессов или сущностей предметной об­ласти. Например, объектами могут быть Институт, Сотрудники. Для каждого из объектов выбирается набор характеризующих его свойств (полей, реквизитов). Для института – наименование, адрес, расчетный счет и пр., для сотрудника – фамилия, имя, отчество, адрес, паспортные данные, пр. Затем в про­цессе анализа определяется информационная потреб­ность каждой за­дачи, которую составляют входные и результатные до­кументы, и опре­деляется периодичность решения задач.

Работа проектировщиков Базы данных в значительной степени зави­сит от качества инфологической модели. Инфологическая модель соз­дается для того, чтобы на ее основе можно было построить модель дан­ных, т. е. она должна учитывать особенности реализации выбранной СУБД. На основе инфологической модели строятся концептуаль­ная, ло­гическая и физическая модели. Отсюда вытекают основные этапы, на которые разбивается процесс проектирования базы данных информаци­онной системы.

Концептуальное проектирование – сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприя­тия:

- обследование предметной области, изучение ее информационной структуры;

- выявление всех фрагментов, каждый из которых характеризуется пользовательским представлением, информационными объектами, свя­зями между ними и процессами;

·- моделирование и интеграция всех представлений.

Результат данного этапа – концептуальная модель, ин­вариантная к структуре Базы данных, часто представляется в виде модели «сущ­ность-связь».

---

Логическое проектирование – преобразование требований к данным в структуры данных. Результат – СУБД-ориентированная структура Базы данных и спецификации прикладных программ. На этом этапе часто мо­делируют Базы данных применительно к различным СУБД и проводят сравнительный анализ моделей.

Физическое проектирование – определение особенностей хранения данных, методов доступа и т. д. Физическая база данных нужна разработчикам информационной сис­темы для разработки кода, а проектировщикам – для проверки их идей. Проектировщики и разработчики могут работать как с одной и той же схемой, так и с разными схемами. В процессе разработки проекта, как правило, создается несколько версий схемы.

Построение логической и физиче­ской моделей данных является основной частью проектирования Базы данных.

---

2.2. Концептуальная модель базы данных

Концептуальное проектирование начинается с анализа предметной области, включает анализ концептуальных требований и информационных потребностей, выявление информационных объектов и связей между ними, построение концептуальной модели (схемы) данных.

Главными элементами концептуальной модели данных являются объекты и отношения.

Объекты представляют собой любой конкретный (реальный) объект в рассматриваемой области.

Исходя из спецификации требования, определим основные типы сущностей.

Сущностью называется некоторая принятая в конкретной постановке задачи абстракция реального мира, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию в системе. В качестве синонима термина «сущность» используется также термин «информационный объект».

Объекты в каждый момент времени характеризуются определенным состоянием, которое описывается набором свойств и отношений (или связей) с другими объектами.

Характеристика, описывающая какое-либо свойство сущности, которое можно сформулировать и записать, называется атрибутом. Атрибут, который однозначно определяет сущность, называется идентификатором.

Сущность - объект любой природы данные, о котором хранятся в отношении (таблице, в которой содержатся данные).

Каждый объект предметной области характеризуется некоторым наборов атрибутов, отображающим свойства объекта. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана об объекте. Примерами атрибутов для объекта «Сотрудники» служат Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения, пол и т.д.

В рассматриваемой предметной области можно выделить следующие сущности:

1. Сотрудники - содержит информацию о дате рождения, месте проживания, семейном положении, составе семьи сотрудника, трудовой деятельности (стаже работы, дате начала трудовой деятельности) и т.д.

2. Должности – содержит информацию о должностях;

3. Отделы/кафедры содержит информацию об отделах/кафедрах института;

4. Вакансии содержит информацию о вакансиях в отделах/кафедрах;

5. Штатное расписание- содержит информацию о штатном расписании по отделам/кафедрам с указанием количества ставок по должностям.

Между сущностями возможны четыре типа связей: один - к одному (1 ↔1), один – ко многим (1↔∞), многие к одному (∞↔1), многие ко многим (∞ ↔ ∞ ) .

---

Связь 1 ↔ 1 означает, что в любой момент времени каждому экземпляру первого информационного объекта (ИО) соответствует 1 экземпляр другого ИО.

Связь 1↔ ∞ означает: одному экземпляру ИО соответствует 1,2, … экземпляров другого и, наоборот, каждому экземпляру второго ИО соответствует 1 экземпляр первого ИО. Аналогично определяется тип связи ∞ ↔ 1.

Связь ∞ ↔ ∞ означает, что одному экземпляру первого ИО соответствует 1,2,… экземпляров другого ИО и наоборот.

Концептуальная модель применяется для структурирования предметной области с учетом информационных интересов пользователей БД, она не зависит ни от программных, ни от технических ошибок.

Концептуальная модель, соответствующая БД в виде EAR- диаграмм «сущность»- «атрибут» - «связь», представлена в Приложении 1.

В результата анализа предметной области выделено пять ИО (Сотрудники, Должности, Отделы/Кафедры, Вакансии, Штатное расписании), их свойства и связи.

Определим связи между сущностями.

Таблица 1. Связи между сущностями

Название связи	Тип	Связи между сущностями
Выбор должности	1↔ ∞	Должность, Сотрудники
Выбор отдела/кафедры	1↔ ∞	Отдел/кафедра, Сотрудники
Выбор вакансии	1↔ ∞	Вакансия, Отдел
Выбор штатного расписания	1↔ ∞	Штатное расписании, Отдел

2.3 Логическая модель базы данных. Нормализация.

На этапе проектирования закладываются основы будущей базы данных, должна быть определена логическая структура базы данных для выбранной предметной области. Проект логической структуры базы данных устанавливает состав реляционных таблиц, их структуру и логические связи между таблицами. При формировании структуры каждой таблицы определяется совокупность полей (столбцов), для каждого из которых даются описание типа, размера данных и других свойств. Кроме того, должен быть указан уникальный ключ таблицы, который может состоять из одного или нескольких полей.

Проектирование проводится на бумаге и требует очень тщательного подхода, так как именно здесь будет разработана база данных. Для этого необходимо собрать информацию о ее структуре и движении документов, определить объекты системы и связи между ними; выявить свойства и характеристики объектов, по которым создать поля, составляющие исходные таблицы; для каждого объекта определить первичные ключи (поля) и провести нормализацию (разбиение) исходных таблиц, установить связи.

---

Затем необходимо провести этап создания базы данных на компьютере, а именно: составить структуры таблиц и ввести их в компьютер; разработать запросы для отбора данных, отчеты для печати, создать экранные формы работы с данными; спланировать порядок ведения и поддержание базы данных в рабочем состоянии.

Этап эксплуатации начинается с внесения в базу данных реальной информации, после чего происходит ее использование.

В целом, разработка базы данных включает следующие этапы:

• 
  определить цель создания базы данных;
  
• 
  определить какие исходные данные (таблицы) она будет содержать;
  
• 
  определить наборов полей, включаемых в таблицы, ключевые поля;
  
• 
  спроектировать связи между таблицами и анализ полученной структуры;
  
• 
  создать таблицы и связи между ними;
  
• 
  создать формы, отчеты и запросы, необходимые для получения и обработки информации, хранящейся в базе данных.
  

Таблицы в базе данных определенным образом связаны между собой, благодаря чему их называют реляционными базами данных. Такая база данных состоит из взаимосвязанных реляционных таблиц.

Таблицы баз данных состоят из столбцов – полей и строк – записей. Каждое поле таблицы содержит однородные данные, а каждая запись отражает совокупность данных, относящихся к одному конкретному объекту. (например, таблица Сотрудники).

Реляционная таблица представляется двумерным массивом и обладает следующими свойствами:

- каждая ячейка таблицы содержит один элемент данных;

- все ячейки одного столбца содержат одинаковый тип данных определенной длины;

- каждый столбец имеет уникальное имя;

- каждая строка таблицы хранит сведения, относящиеся к одному объекту;

- порядок следования строк и столбцов может быть произвольным;

- одинаковые строки в таблице отсутствуют.

Для идентификации записей в таблице должно быть хотя бы одно поле, которое называется ключевым. Это поле используется для связи разных таблиц. Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, именуется простым ключом. Так, в таблице «Сотрудники» ключевым полем служит поле «Код сотрудника». Для связи реляционных таблиц ключ первой таблицы

---