ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет»
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЭКОНОМИКЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторного практикума по дисциплине
«БАЗЫ ДАННЫХ»
Часть 1. Проектирование баз данных с использованием системы визуального объектно–ориентированного программирования
Borland С++ Builder.
Махачкала - 2005.
УДК 681.3
Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Базы данных»: В 3-х частях. Часть 1. Проектирование баз данных с использованием системы визуального объектно–ориентированного программирования Borland С++ Builder.
Методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения по специальностям 080801 – «Прикладная информатика в экономике» и 10512 – «Прикладная информатика в юриспруденции».
Часть 1 методических указаний содержит краткие теоретические сведения о этапах проектирования реляционных баз данных, инструменте системы визуального объектно–ориентированного программирования Borland С++ Builder 6 Database Desktop, создание и заполнение баз данных, методические примеры, индивидуальные задания к выполнению лабораторных работ.
Составители: зав. кафедрой ИСЭ, д.э.н., проф. Абдулгалимов А.М.;
ст. преп. кафедры ИСЭ, к.э.н. Мурадов М.М.;
ст. преп. кафедры ИСЭ, Филенко А.Д.
Рецензенты: Исмаилов Ш.А., директор Дагестанского научно-исследовательского и технологического института при Правительстве Республики Дагестан, д.т.н., профессор;
Исабекова Т.И., зав. кафедрой Информатики ДГТУ, к.ф.-м.н., доцент.
Печатается по решению Совета Дагестанского государственного технического университета от «____» ______________2005 г., № ___.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Внедрение ЭВМ во все сферы человеческой деятельности требует от специалистов разного профиля овладения навыками использования ВТ. Основой профессиональной подготовки студентов является изучение таких направлений применения ЭВМ, как основы вычислительной техники и программирования, численные методы решения инженерных и экономических задач, информационные технологии, проектирование информационных систем, методы оптимизации и оптимального управления и т.д.
Данные методические указания посвящены вопросам проектирования баз данных
, а также созданию баз данных в интегрированной среде программирования C++ Builder. В краткой форме приводятся основные необходимые сведения об этапах проектирования реляционных баз данных, инструментах их построения и использования. Для успешного понимания приводятся теоретические сведения, методические примеры, фрагменты программ, а также индивидуальные задания.
В нумерации параграфов, таблиц и рисунков первая цифра соответствует номеру лабораторной работы, а вторая – порядковому номеру параграфа, таблицы и рисунка.
Решение задач ориентировано на использование ПЭВМ. Указания являются полезными при выполнении лабораторных работ по курсам:
- проектирование информационных систем;
- прогнозирование социально-экономических;
- имитационное моделирование экономических процессов;
- эконометрика;
-статистика правонарушений и экономических преступлений;
- информационная безопасность;
- сетевая экономика.
Структура отчета по лабораторной работе
- постановка задачи;
- текст индивидуального задания;
- теоретические сведения;
- текст программы;
- результаты и их анализ;
- список использованной литературы или других источников.
Отчет по лабораторной работе студент пишет от руки в ученической тетради и защищает его перед преподавателем.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Тема: “Этапы проектирования реляционных баз данных, построение инфологической модели предметной области”
-
Этапы проектирования реляционных баз данных
О
бъединяя частные представления о содержимом базы данных, полученные в результате опроса пользователей, и свои представления о данных, которые могут потребоваться в будущих приложениях, разработчик сначала создает обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. Это описание, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных
, называют инфологической моделью данных (рис. 1.1).
Рис. 1.1 Уровни моделей данных
Такая человеко-ориентированная модель полностью независима от физических параметров среды хранения данных. В конце концов этой средой может быть память человека, а не ЭВМ. Поэтому инфологическая модель не должна изменяться до тех пор, пока какие-то изменения в реальном мире не потребуют изменения в ней некоторого определения, чтобы эта модель продолжала отражать предметную область.
Остальные модели, показанные на рис.1.1., являются компьютеро-ориентированными. С их помощью СУБД дает возможность программам и пользователям осуществлять доступ к хранимым данным лишь по их именам, не заботясь о физическом расположении этих данных. Нужные данные отыскиваются СУБД на внешних запоминающих устройствах по физической модели данных.
Так как указанный доступ осуществляется с помощью конкретной СУБД, то модели должны быть описаны на языке описания данных этой СУБД. Такое описание, называют даталогической моделью данных.
Трехуровневая архитектура (инфологический, даталогический и физический уровни) позволяет обеспечить независимость хранимых данных от использующих их программ. СУБД может при необходимости переписать хранимые данные на другие носители информации и (или) реорганизовать их физическую структуру, изменив лишь физическую модель данных. СУБД может подключить к системе любое число новых пользователей (новых приложений), дополнив, если надо, даталогическую модель. Указанные изменения физической и даталогической моделей не будут замечены существующими пользователями системы (окажутся "прозрачными" для них), так же как не будут замечены и новые пользователи. Следовательно, независимость данных обеспечивает возможность развития системы баз данных без разрушения существующих приложений.
Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка).
Под инфологической моделью понимают описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных средств (это по существу блок-схема алгоритма создания базы данных).
Требования к инфологической модели:
- адекватное отображение предметной области;
- непротиворечивость;
- должна отражать взгляды и потребности всех пользователей системы;
- однозначная трактовка моделей;
- модель должна быть конечной;
- модель должна быть легко расширяемой, то есть иметь возможность ввода новых (удаления) данных без изменения ранее определенных;
- должна обладать свойствами композиции и декомпозиции (укреплять базу данных или расщеплять);
- должна быть легко реализуемой на ЭВМ;
- должна быть независимой от оборудования и языков организации базы данных на ЭВМ.
Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).
Сущность – любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть ГОРОД, а экземпляром – Москва.
Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей (например, ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: СОБАКА, АВТОМОБИЛЬ, ДЫМ и т.д.). Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности.
Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода цвет – это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики цвет – тип сущности.
Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.
Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.
Связь между объектами и характеризующими его свойствами изображается в виде линий, соединяющих обозначение объекта и его свойств. Свойства могут быть единичными или множественными
Обычно для изображения связей между объектом и единичным свойством используется единичная стрелка, а для множественных свойств - двойная стрелка.
Свойства могут быть статическими и динамическими. Некоторые свойства могут иметь отдельные объекты из класса, а другая часть не имеет этих свойств. Такие свойства называются условными.
1.2. Примеры проектирования баз данных
Пример 1.1. Спроектировать базу данных для хранения данных о студентах ВУЗа.
После проведенного анализа предметной области можно перечислить основные характеристики студента, необходимые при хранении:
- номер зачетной книжки;
- фамилия;
- имя;
- отчество;
- дата рождения;
- пол;
- год поступления в ВУЗ;
- знание иностранных языков;
- номер группы;
- специальность;
- факультет.
Проектирование базы данных начнем с построения инфологической модели. Сущностью в инфологической модели является студент, характеристики студента являются атрибутами сущности. Идентификатором сущности является номер зачетной книжки, позволяющий однозначно идентифицировать объект. На рис. 1.2. представлена инфологическая модель.
Рис. 1.2. Инфологическая модель данных.
В данной инфологической модели буквами S,D обозначены статическая и динамическая связи, двойной стрелкой множественная связь. На основе полученной инфологической модели построим схему данных (даталогическую модель данных). Она представлена в таблице 1.1.
Таблица 1.1.
Схема данных для хранения информации о студентах ВУЗа
| № | Наименование | Назначение | Тип | Размерность |
| 1 | N_Zac | Номер зачетной книжки | Символьный | 6 |
| 2 | Fam | Фамилия | Символьный | 25 |
| 3 | Im | Имя | Символьный | 25 |
| 4 | Otc | Отчество | Символьный | 25 |
| 5 | D_R | Дата рождения | Дата | 8 |
| 6 | Pol | Пол | Логический | 1 |
| 7 | Year_P | Год поступления | Числовой | |
| 8 | In_s | Иностранные языки | Символьный | 25 |
| 9 | N_Gr | Номер группы | Символьный | 4 |
| 10 | Spec | Специальность | Символьный | 45 |
| 11 | F_tet | Факультет | Символьный | 8 |