Документация кабинета информатики

Документация кабинета информатики

3

ВОСТОЧНО - СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ КУЛЬТУРЫ и ИСКУССТВ

В данной курсовой работе разработана база «Документация кабинета информатики», в результате анализа данных приведены необходимые поля базы данных, их структура и тип. Сведение их в определенные объекты и построение связи между объектами базы.

Показаны определенные правила, по которым проектировалась база данных.

При разработки базы данных нами были получены основные навыки работы с Access

Спроектированная база данных «Документация кабинета информатики» и программное обеспечение, обслуживающее базу, дает возможность облегчить работу сотрудникам кафедры МиМИД и применять различные поисковые системы для выбора необходимых сведений о книгах, журналах, компакт-дисках, читателях, курсовых и дипломных работах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Форма «Формуляр читателя»

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Схема «Формуляр читателя»

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Группы

Форма обучения

Факультеты

Социальное положение

По образованию

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Артемов Д. В., Погульский Г. В., Альперович М. М. Microsoft SQL Server 7.0 для профессионалов: установка, управление, эксплуатация, оптимизация. - М.: Издат. отдел «Русская Редакция». - 1999. - 576 с.

2. Бекаревич Ю. Б., Пушкина Н. В. MS Access 2000 за 30 занятий. - СПб.: БХВ - Петербург, 2001 - 512 с.

3. Гайдамакин Н. А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс: Учебное пособие. - М.: Гелиос АРВ, 2002. - 368 с., ил.

4. Робинсон С. Microsoft Access 2000: учебный курс - СПб.: Питер, 2002. - 512 с.: ил.

5. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных: учебник для высших учебных заведений/Под ред. проф. А. Д. Хомоненко. - Изд. 2 - е, доп. и перер.- СПб.: «Корона принт», 2002. - 672 с.

6. Хоннхолли Томас, Каролин Бегг, Анна Страчан Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2 - е изд.: пер. с англ. - М.: Издат. дом «Вильямс», 2001. - 1120 с.

7. MS Access 2000 шаг за шагом. Издат. «ЭКОМ».: М., 1999. - 352 с.

8. www.citforum.ru

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СУБД

1.1. Функции СУБД

СУБД по природе являются прикладным программным обеспечением т. е. предназначенным для решения конкретных прикладных задач, также СУБД выполняли и системные функции - расширяли возможности файловых систем системного программного обеспечения.

В общем плане можно выделить следующие функции, реализуемые СУБД:

· Организация и поддержание логической структуры данных (схемы баз данных);

· Организация и поддержание физической структуры данных во внешней памяти;

· Организация доступа к данным и их обработка в оперативной и внешней памяти.

Организация и поддержание логической структуры данных (схемы базы данных) обеспечивается средствами модели организации данных. Модель данных определяется способом организации данных, ограничениями целостности и множеством операций, допустимых над объектами организации данных. Соответственно модель данных разделяют на три составляющие - структурную, целостную и манипуляционную.

Известны три основные модели организации данных:

· Иерархическая;

· Сетевая;

· Реляционная.

Модель данных, реализуемая СУБД, является одной из основных компонентов, определяющих функциональные возможности СУБД по отображению в базах данных информационно - логических схем предметных областей АИС.

Организация и поддержание физической структуры данных во внешней памяти. Эта функция включает организацию и поддержание внутренней структуры файлов базы данных, иногда называемой форматом файлов базы данных, а также создание и поддержание специальных структур (индексы, страницы) для эффективного и упорядоченного доступа к данным. В этом плане эта функция тесно связана с третьей функцией СУБД - организацией доступа к данным.

Организация доступа к данным и их обработка в оперативной и внешней памяти осуществляется через реализацию процессов, получивших название транзакций. Транзакцией называют последовательную совокупность операций, имеющую отдельное смысловое значение по отношению к текущему состоянию базы данных. Так, например, транзакция по удалению отдельной записи в базе данных последовательно включает определение страницы файла данных, содержащей указанную запись, считывание и пересылку соответствующей страницы в буфер оперативной памяти, собственно удаление записи в буфере ОЗУ, проверку ограничений целостности по связям и другим параметрам после удаления и, наконец, «выталкивание» и фиксацию в файле базы данных нового состояния соответствующей страницы данных.

1.2. Модели данных

Каждая СУБД поддерживает ту или иную модель данных. Модель данных определяет правила порождения допустимых для данной СУБД видов структур данных, возможные операции над такими структурами этой системы ограничений целостности данных. Как было, выше сказано логическая структура данных поддерживает три модели организации данных.

В большинстве коммерческих СУБД используются ставшие классическими реляционные модели данных и разновидностей графовых моделей данных - сетевая модель данных CODASYL и иерархическая модель данных и все они получили название по видам рассматриваемых в них структур данных.

В иерархической модели объекты - сущности и отношения предметной области представляются наборами данных, которые имеют строго древовидную структуру, т.е. допускаются только структурные связи - отношения. Иерархическая модель данных была исторически первой, на основе которой в конце 60 - 70 - х гг. были разработаны первые профессиональные СУБД.

База данных с иерархической моделью данных состоит из упорядоченного набора экземпляров структур типов «дерево», что показано на рис.1. На этом рисунке информационный объект «1» является предком информационного объекта «2», которой в свою очередь является предком информационного объекта «3». Объект «2» является потомком объекта «1», а объект «3» потомком объекта «2». Экземпляры потомка с общим предком называются близнецами.

3

Рис. 1. Представление связей в иерархической модели

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных рис. 2. Сетевая СУБД состоит из одного или нескольких типов записей и набора типов связей между ними. Каждый тип записи представлен в базе данных набором экземпляров записей данного типа. Аналогично каждый тип связи представлен набором экземпляров связей данного типа между конкретными экземплярами типов записей. На рисунке типы записей обозначены цифрами, типы связей буквами.

3

Рис. 2. Представление связей в сетевой модели

Для данного типа связи А1 между типом записи предка «1» и типом записи потомка «2» выполняются следующие условия:

1. каждый экземпляр типа «1» является предком только в одном экземпляре «2»;

2. каждый экземпляр «2»является потомком не более чем в одном экземпляре «1».

В рамках сетевой модели возможны следующие ситуации:

· тип записи потомка в одном типе связи «А1» может быть типом записи предка в другом типе связи «В»;

· данный тип записи «1» может быть типом записи потомка в любом числе типов связи;

· может существовать любое число типов связей с одним и тем же типом записи предка и одним и тем же типом записи потомка;

· если «А1» и «А2» - два типа связи с одним и тем же типом записи предка «1» и одним и тем же типом записи потомка «2», то правила, по которым образуется родство, в разных связях могут различаться;

· типы записей «4» и «5» могут быть предком и потомком одной связи и потомком и предком другой; предок и потомок могут быть одного типа записей (связь типа «петля»).

Реляционная модель данных - это предметная область, которая представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании информационной системы совокупность отношений позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними. Элементы реляционной модели данных и формы их представления приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Элементы реляционной модели

Отношение - это плоская таблица, состоящая из столбцов и строк.

Схема отношений - это список имен атрибутов

Кортеж - это строка отношений.

Сущность - объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных.

Атрибут - это поименованный столбец отношения.

Домен - это набор допустимых значений для одного или нескольких атрибутов.

Первичный ключ - это атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей.

На рис. 3. приведен пример представления отношения «Формуляр читателя». В общем случае порядок кортежей в отношении не определен. Однако в реляционных СУБД для удобства кортежей все же упорядочивают. Чаще всего для этого выбирают некоторый атрибут, по которому система автоматически сортирует кортежи по возрастанию и убыванию. Если пользователь не назначает атрибута упорядочения, система автоматически присваивает номер к кортежам в порядке их ввода.

Рис. 3. Представление отношения «Формуляр читателя»

Отношение «Формуляр читателя» включает четыре домена. Домен 1 содержит фамилии всех читателей, домен 2 номера всех групп, домен 3 название соц. Положения и домен 4 дату рождения всех читателей. Отношение формуляр читателя содержит три кортежа. Кортеж рассматриваемого отношения состоит из четырех элементов.

Для приведенного примера схема отношения имеет вид «Формуляр читателя» (ФИО, № группы, СП, дата рождения). В отношении «Формуляр читателя» ключевым является атрибут «ФИО».

Существование ключа гарантирует то, что отношение - это множество, которое не содержит одинаковых элементов - кортежей.

При проектировании схемы реляционной базы данных можно выделить следующую последовательность процедур.

1. определение перечня таблиц и их связей;

2. определение перечня полей, типов полей, ключевых полей каждой таблицы (разработка таблиц - отношений), установление связей между таблицами через внешние ключи;

3. определение и установление индексов (индексирования) для полей в таблицах;

4. разработка списков (словарей) для полей с перечислительным характером значений данных;

5. установление ограничений целостности по полям таблиц и связям;

6. нормализация таблиц, доработка перечня таблиц и их связей.

Так же в реляционных СУБД для указания связей таблиц производят операцию их связывания. Между таблицами могут устанавливаться бинарные (между двумя таблицами), тернарные (между тремя таблицами) и в общем случае n-арные связи. Наиболее часто встречаются бинарные связи.

При связывании двух таблиц выделяют основную и дополнительную (подчиненную) таблицы. Логическое связывание таблиц производится с помощью ключа связи.

Ключ связи состоит из одного или нескольких полей, который называется полями связи.

Суть связывания состоит в установлении соответствия полей связи основной и дополнительной таблиц. Поля связи основной таблицы могут быть обычными и ключевыми. В качестве полей связи подчиненной таблицы чаще всего используют ключевые поля.

В зависимости от того, как определены поля связи основной и дополнительной таблиц, могут устанавливаться четыре основные связи (Таблица 1.2.):

· один - один (1:1);

· один - много (1:М);

· много - один (М:1);

· много - много (N:М).

Таблица 1.2.

Характеристика видов связей таблиц

Связь вида один к одному образуется в случае когда все поля связи основной и дополнительной таблиц являются ключевыми. Поскольку значение в ключевых полях обеих таблиц не повторяются, обеспечивается взаимно-однозначно в соответствии записей из этих таблиц. Сами таблицы, по сути, здесь становятся равноправными (Рис. 4.).

Рис. 4. Графическое изображение отношения объектов 1:1

Связь вида один ко многим имеет место в случае, когда одной записи основной таблицы соответствует несколько записей вспомогательной таблицы (Рис. 5.).

Рис. 5. Графическое изображение отношения объектов 1:М

Связь вида многие к одному имеет место в случае, когда одной или нескольким записям основной таблицы ставится в соответствие одна запись дополнительной таблицы.

Связь вида многие ко многим возникает в случаях, когда нескольким записям основной таблицы соответствует несколько записей дополнительной таблицы (Рис. 5.).

Рис. 6. Графическое изображение отношения объектов N:М

На практике в связь обычно вовлекается сразу несколько таблиц. При этом одна из таблиц может иметь различного рода связи с несколькими таблицами. В случаях, когда связанные таблицы, в свою очередь, имеют связи с другими таблицами, образуется иерархия и дерево связей.

1.3. Запросы в реляционной СУБД

Запросы являются более распространенным видом обработки данных при решении пользователями тематических, логических, статистических и технологических информационных задач.

Запрос представляет собой спецификацию на специальном языке для обработки данных. В реляционных СУБД запросы к базе данных выражаются на языке SQL.

Язык SQL относится к так называемым декларативным (непроцедурным) языкам программирования. В отличие от процедурных языков (С, Паскаль, Кобол, Бейсик) на нем формулируется предложения (инструкции) о том, «что сделать», но не «как сделать, как получить». Машина данных в СУБД исполняет роль интерпретатора и как раз строит машинный код, реализующий способ получения результата, задаваемого SQL - инструкциями.

Язык SQL состоит из двух частей:

· Языка описания (определения) данных - DDL (Data Definition Language);

· Языка манипулирования данными - DML (Data Manipulation Language)

Синтаксис SQL - инструкций включает:

· Название инструкций (команду);

· Предложение, определяющее источник, условия операции;

· Предикаты, определяющие способы и режимы отбора записей, задаваемых предложениями;

· Выражения, значения которых задают свойства и параметры выполнение инструкции и предложения.

Формирование запросов в СУБД может осуществляться в специальном редакторе или через наглядно - диалоговые средства и пошаговые мастера формирования запросов. Сформированный запрос в виде SQL - инструкции сохраняется в файле базы данных в последствии специальной командной СУБД может запускаться на выполнение. С точки зрения решаемых информационных задач и формы результатов исполнения запросов их можно разделить на три группы:

· Запросы на выборку данных;

· Запросы на изменение данных;

· Управляющие запросы.

1.4. Формы в реляционной СУБД

Вертикальный способ отображения полей записей в современных СУБД вместе с идеями электронных бланков трансформировался в технику форм. Естественным и интуитивно - понятным способом работы со структурированной информацией для большинства людей являются всевозможные бланки, анкеты, и т.п. «бумажные формы». Формы в СУБД как раз и выполняют функции предоставления пользователям привычного интерфейса при вводе структурированных данных с имитацией «заполнения» бланков, анкет и т.п. Таким образом, форма в СУБД представляет собой специальный экранный объект, включающий поля для ввода данных одной записи базовой таблицы и другую поясняющую информацию.
В Прил. 1. приведен пример формы для ввода, просмотра и изменения данных в таблице «Формуляр читателя».

1.5. Отчеты в реляционной СУБД

Решаю задачу документирования выводимых данных, т.е.представления результатов обработки и накопления данных в форме текстового документа, который можно распечатать или приобщить к другому текстовому документу. Отчеты во многом аналогичны выводным формам и, по сути, представляют печатные формы для результатов накопления и обработки данных (Прил. 2.). Отличительной особенностью отчётов является то, что они строятся по правилам текстовых документов, т.е. отображаемые данные разделяются на страницы и разделы с соответствующими элементами (поля, колонтитулы) и параметрами форматирования (шрифт, отступы, выравнивания).

В отчеты могут помещаться элементы управления, среди которых особое значение имеют вычисляемые поля, т.е. поля, содержимое которых формируется на основе вычисления определенных статистических функций по помещаемым в отчеты данных.

Помимо полей с данными и вычисляемых полей в отчеты могут внедряться различные графические объекты для формирования логотипов и других поясняющих рисунков, а также могут использоваться диаграммы.

1.6. Microsoft Access

Access - представляет собой мощную программу управления данными, предназначенную главным образом для программистов. Access поставляется только в составе профессионального пакета Office.

Microsoft Access, обладает всеми чертами классической СУБД, предоставляет и дополнительные возможности. Access - это не только мощная, гибкая и простая в использовании СУБД, но и система для разработки работающих с базами данных приложений. С помощью Access можно создать приложение, работающее в среде Windows и полностью соответствующее потребностям пользователя по управлению данными.

Microsoft Access имеет множество областей применения: на малом предприятии; в работе по контракту, когда вы разрабатываете прикладные программы по заказу или выступаете в роли консультанта; в больших корпорациях, когда вы выступаете в роли координатора производственных информационных систем и даже в сфере домашнего применения.

1.7. Структура и характеристика СУБД Microsoft Access

Microsoft Access предоставляет максимальную свободу в задании типа данных (текст, числовые данные, даты, время, денежные значения, рисунки, звук, документы, электронные таблицы). Можно задать форматы хранения (длина строки, точность представления чисел и даты времени) и предоставления этих данных при выводе на экран или печать. Для уверенности, что в базе данных хранятся только корректные значения, можно задать условия на значения различной степени сложности.

Microsoft Access может работать с большим числом самых разнообразных форматов данных, включая файловые структуры других СУБД. Также можно производить импорт и экспорт данных из файлов текстовых редакторов или электронных таблиц. С помощью Access возможна - обработка файлов Рагаdох, dВАSE III, dВАSЕ IV, FохРго и др. Можно также импортировать данные из этих файлов в таблицу Access.

Основные объекты базы данных Access:

Таблица: Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, и записи (строки). В записи собрана вся информация о конкретном предмете. Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, которые имеют уникальное значение для каждой записи) и один или несколько индексов с целью увеличения скорости доступа к данным.

Запрос: Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать образец или инструкции. Можно создать запросы на выбор, обновление, удаление или на добавление данных. С помощью запросов можно создавать новые таблицы, используя данные одной или нескольких таблиц, которые уже существуют.

Форма: Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Можно использовать формы для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных из запросов или таблиц. Формы можно также распечатать. С помощью формы можно в ответ на некоторое событие запустить макрос или процедуру.

Отчёт: Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включён в документ другого приложения. Прежде чем выводить отчёт на принтер, можно просмотреть его на экране.

Макрос: Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определённое событие.

Модуль: Объект, содержащий программы на Microsoft Access Basic, которые позволяют разбить процесс на более мелкие действия и обнаружить те ошибки, которые нельзя найти с использованием макросов.