Тема . Проектирование БД
Жизненный цикл БД – поцесс поектирования, реализации и поддержки БД
Этапы жизненного цикла:
1. Предварительное планирование
2. Проверка осуществимости (порверить технологическую осуществимость: есть ли соотв технологии, оборудование для осущ-ния, ПО; операционная осущ-ть: сооотв персонам, средства, эксперты; экономическая эффективность: окупится ли)
3. Пределение требований: цели БД, информационные потребности сотрудников и руководителей, требования к оборудованию и ПО
4. Концептуальное поектирование
5. Логическое проектирование
6. Физическое проектирование
7. Оценка работы и поддержка БД
Концептуальное проектирование – сохздание концептуального представления БЬД включающее определение важнейших сущностей и существующих между ними связей
Логическое покт-ние – преобразование концептуального представления в логическую структуру БД, выбор модели данных
Физическое проект-ние – принятие решений о том, как логическая модель бюудет физически реализована в БД, создаваемой с помощью конкретной СУБД
Диаграмма «Сущность-Связь) (ER-модель Entity Relationship)
Нормализация отношений – процесс преобразования данных, с целью ликвидации повторяющихся групп и иных противоречий в хранении данных для приведении таблиц к виду, позволяющему осуществлять непротиворечивые и корректные редактирования данных.
- процесс избавления от избыточности и противоречивости данных
Нормальные формы
Первая нормальная форма (1НФ)
Чтобы таблица соответсвовала 1НФ, она должна удовлетворять следующим требованиям:
· Не содержать повторяющиеся записи
· Не содержать повторяющиехся полей или групп полей
Вторая нормадльная форма (2НФ)
Требования:
· Находиться в 1НФ
· Любое не ключевое поле должно в ней однозначно идентифицироваться (определяться) полным набором ключевых полей)
Третья нормальная форма(3НФ)
Требования:
· Находиться во 2НФ
· Ни одно из не ключевый полей не идентифицируются с помощью не ключевого поля, т.е. все не ключ поля зависят полностью только от ключевых полей.
Автоматизация проектирования ЬБД
Case-средства (Computer Aided Software Engineering) – разработка ПО с помощью комптьютера
Case –средства – программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем, выполняя
· Анализ и формулировку требований
· Проектирование БД и приложений
· Генерацию кода
· Тестирование
· Обеспечение качества
· Управление конфигурацией и проектом.
Цель: отделить проектирование программного обеспечения от его кодирования и последующих этапов разработки, а также автоматизировать весь процесс создания программных средств или инжиринг (разработка)
ERwin-система компании Platinum:
· Графический интерфейс Windows
Инструменты постпроения ER-диаграмм
Редакторы для создания логического и физического описания данных
Системы управления БД
Концепция СУБД была разработана в 1972г. В США фирмой IBM
СУБД – совокупность программных и языковых средств, предназначенных для управления данными , ведения БД и обеспечения взаимодействия с прикладными программами
СУБД предназначена для:
· Создания общей БД для множества приложений
· Поддержания БД в актуальном состоянии
· Обеспечение эффективного доступа пользователей к содержащимся в БД данным
· Поддержание защиты и восстановления данных, их целостности и непротиворечивости.
Основные компоненты СУД
СУБД: Средства создания БД (язык описания данных, язык манипулирования, дополнительные средства), средства работы с БД, сервисные средства
Банк данных (БнД) – система информационных, математических, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначнных для централизованного накопления и коллективного многоаспектового использования данных для получения необходимых результатов.
Банк данных: вычислительная система (ОП, технические средства), БД, Словарь данных, СУБД, Администратор БД, Обслуживающий персонал
Отличия систем управления реляционными БД от табличных процессов:
· Объем информации
· Связывание таблиц
· Доступ к данным
· Обеспечение целостности
· Защита от несанкционированного доступа
БД (данные пользлвателя, метаданные, индексы, метаданные приложений) – ядро(подсистема проектирования:средства проектирования таблоиц, форм, запросов, отчетов, страниц; и подсистема обработки:процессор форм, запросов, олтчетов, средства обработки на основе процедурных языков) – прикладные программы, пользователи
Функциональные возможности СУБД:
1. Хранение, извлечениеи обновление данных
2. Наличие доступного конечным пользователям каталога
3. Поддержка механизма транзакций
4. Поддерэка механизма, гарантирующего корректное обновление данных при параллельном выполнении операций обновления многими пользователями.
5. Поддержка средств восстановления базы
6. Гарантия доступа к базе только санкционированным пользователям
7. Способность к интеграции с коммуникационным ПО
8. Обеспечение целостности данных
Средства СУБД:
· Средства описания (задания) структуры БД
· Средства создания запросов дял выборки данных при заданных условиях
· Средства конструирования экранных форм
· Средства создания отчетов
· Языковые средства
· Средства создания прилоджений пользователя
Параметры производительности современных СУБД:
· Время выполнения запросов
· Скорость поиска информации в неиндексированных полях
· Скорость создания индексов выполнения обновления, вставки, удаления данных
· Время генерации отчета
· Максимальное число параллельных обращений к данным
· Время выполнения операций импортирования БД из других форматов
Классификация СУБД:
· По типу поддерживаемой модели
· По степени универсальности
· По режиму работы
· По способу распределения данных
В зависимости от объема поддерживаемых БД и количества пользователей реляционные СУБД делятся на уровни:
· Высший уровень: Oracle7? Adabas 5.3.2, SQL Server 11
· Средний:Informix-Online 7.0.,Microsoft SQL Server 6.0
· Нижний: Gupra
· Настольные СУБД:
Режим работы пользователя в СУБД: Командный, программный и режим меню
Направления развития СУБД:
1. Улучшение сурвиса конечных пользователей, администраторов и разработчиков
2. Разработка новых архитектур СУБД
3. Расширение областей применения СУБД
4. Поиск более совершенных моделей данных и типов данных
5. Комбинирование Web-технологий и БД
6. Превращение СУБД в БЗ (база знаний)
7. Разработка хранилищ данных DW Data warehouse
8. Стандартизация СУБД
СУБД MSACCESS 2007
Access – продукт фирмы Microsoft, представляющий собой СУБД реляционного типаю. – настольная СУБД общего назначения, предназначяенная для работы с БД. Работает под Windows 95 и выше.
Основные функциональные особенности СУБД Access:
1. Обладает всеми достоинствами Windows-технологии
2. Поддерживает технологии OLE, DDE, drag-and-drop
3. Почти все базы хранятся в одном файле
4. Включен ряд специальных программ: конструкторы и мастера
5. Имеется аппарат построителя выражений
6. Имеется язык программирования VBA
7. Возможность одновременного доступа нескольких пользователей к общей БД (многопользовательский режим)
8. Внедрены средства для работы с другими БД различных форматов (dBase, FoxPro, Paradox и др.)
Дополнительные возможности Access (начиная с Access 2000):
· Web-страницы
· Технологии клиент-сервер
· Надежные средства защиты, сопровождения и преобразования данных
· Панель быстрого доступа к объектам БД
· Возможность переименования и изменения свойств уже связанных объектов
· Возможность иерархически просматривать содержимое связанных записей разных таблиц в режиме таблицы
· Одновременное использование нескольких национальных алфавитов, поддерживающих систему Юникод
· Расширен…
Пользовательский интерфейс – это совокупность средств, которые обеспеивают взаимодействие пользователя ис устройствами компьютера..
Основные объекты БД
Таблица – это основная структура, предназначенная для хранения данных
Запрос – средство отбора данных, удовлетворяющих определенным условиям
Форммы предназначены для ввода, просмотра и редактирования данных базы на экране в удобном для пользователя вида
Отчет используется для отображения на экране или бумажном насителе инфы из БД в виде удобном для ее восприятия и анализа пользователем
Макрос – последовательность команд для автоматизации выполнения операций в среде Access без рограммирования
Модуль – прогрмма для обработки данных, написанная на языке VBA
Страницы доступа к данным, т.е. специальный тип Web-страниц
Инструментальные средства создания объектов БД (мастера, конструкторы):
Мастера:
· По созданиб таблиц, форм, отчетов
· По анализу таблиц
· Подстановок
· Защиты
· По импорту\экспорту
· По распределению БД
Конструктор таблиц, форм, отчетов – предназначены для пользователей более высокой квалификации
Типы данных
Текстовый – любые символы, текстовык, пробел, специальные символы, цифры – т.е. сюда помещаются и цифровые значения, над которыми не выполняются арифметические операции. Максимальный рамер поля – 255 символов
Поле MEMO – текстовые данные, с количеством символов до 63999, т.е. для длинного текста. Не модет быть индексированным
Дата\время – для задания записи даты и времени. Значение поля – от 100 до 9999
Денежный – денежные значения и числовые данные, позволяющие производить вычисления. Без округления. Максимальная точность – до 15 знаков в целой части и 4 знака в дробной
Счетчик – идентификатор записи в таблице, который представляет собой уникальные последовательные номера с шагом 1 автоматически идентифицирующие записи в таблице. Это всегда число, а наращмвание его значения происходит автоматически. Значение этих полей обновлять нельзя
Логический – данные, которые могут иметь только одно из двух значений
Поле объекта OLE – объекты других приложнений, которые могут быть добавлены в таблицу Access путем связывания или внедрения. Максимальный размер поля – 1 Гб, не может быть индексированным
Гиперссылка – адрес ссылки на различные ресурсы вне БД. Не может быть может быть индексированным
Мастер подстановок создает поле, позволяющее выбрать с помощью раскрывающегося списка значение из другой таблицы или списка значений.
Вложение – позволяет осуществить вложение допустимого файла другого приложения (как вложение файла по e-mail). Обладает большей гибкостью по сравнению с данными поля объекта OLE, более эффективно использует память, позволяет редактировать вложенный файл.
Числовой – действительные числа, используемые для вычисления, за исключением, как правило, денежных расчетов
Размер поля для числового типа данных:
· Байт – целые положительные числа от 0 до 255
· Целое – целые числа от -32768 до 32767
· Длинное целое - 4 байта – целые числа от -2.147.483.648 до 2.147.483.647
· Одинарное с плавающей точкой – десятичные дроби в диапазоне от -3.4*1038 до +3.4*1038 (4 байта)
· Двойное с плавающей точкой – 8 байт - десятичные дроби в диапазоне от -1.797*1038 до +1.797*1038
· Действительное – 12 байт - действительные числа в диапазоне от -9.999*1027 до +9.999*1027
Код репликации – используется для хранения глобального уникального идентификатора (16 байть)
Репликация – набор технологий копирования и распространения данных и объектов баз данных между базами данными, а также синхронизации БД для поддержания согласованности
Размер поля – задает максимальный размер данных сохраняемых в поле
Формат поля – задает формат (вид) отображаемого столбца таблицы на экране или печати
Число десятичных знаков – для числового и денежного типов задает число знаков после запятой
Мсака ввода – определяет форму в которой данные вводятся в поле
Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля: если подпись не указана, то в качестве заголовка используется имя поля
Значение по умолчанию – стандартное значение, которое вводится в поле автоматически
Условие на значение – задает ограничения на вводимые значения и позволяет осуществлять контроль ввода
Сообщение об ошибке – задается текст сообщения, выводимый на экран при нарушении условия, указанного в условии на значение
Обязательное поле – указывается сожет ли данное поле оставаться пустым или требует обязательного заполненияч
Индексированное поле – средство автоматической сортировки записей в таблице по значению этогог поля. Два значения: ДА и Нет. Используется для быстрого поиска и автоматического исключения дублированных записей (т.е. допускаются ли совпадения)
Выражения и функции в Access
Выражение – операнды моединяемые знаками операций
Типы операторов
1. Арифметические: + - * / % ^
2. Опрераторы сравнения: = > < >= <= <>
3. Логические AND (лог. Слоджение) NOT (лог. Отрицание)
4. Текстовый: &(слияние текстовых значений)
Операнды в выражениях Access
Литерал- фактическое значение в виде числа, текстовой строки, даты
Константа- не изменяющееся значение Yes, No, True, False, Null, 3.14, ДА, Нет
Идентификатор – имя поля, элемента управления или свойства: [заказы]![дата]
Функция – встроенная программа, которая возвращает значение, являющееся результатом расчетотв или выполнения других операций: =Sum([Количество])
Встроенные функции. Статические встроенные функции
Sum – сумма всех значений заданного поля
Avg – среднеарифметическое значение
Min\Max – возвращается минимальное и макс значения
Count – количество записей отлдичных от Null