Этапы проектирования баз данных.  Проектирование баз данных представляет собой длительный

 

 Проектирование баз данных представляет собой длительный, трудоемкий и слабо формализованный процесс, от которого зависит жизнеспособность и эффективность проектируемой базы данных, ее способность к развитию. Важную роль при проектировании базы данных играет методология построения концептуальных моделей предметной области. Предметной областью называется часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования. 

 База данных – это некоторая целевая модель предметной области. При проектировании БД проектировщик должен выделить и описать эти ожидаемые факты, тем самым будет очерчена граница предметной области банка данных, затем необходимо выполнить интерпретацию описаний этих фактов с помощью допустимых конкретной СУБД структур данных.

Проектирование БД начинается с предварительной структуризации предметной области: объекты реального мира подвергаются классификации, фиксируется совокупность подлежащих отображению в БД типов объектов.

Для каждого типа объектов фиксируется совокупность свойств, посредством которых будут описываться конкретные объекты этого типа в БД, виды отношений (взаимосвязей) между этими объектами. Затем решаются вопросы о том, какая информация об этих объектах должна быть представлена в БД, и как ее представить с помощью данных.

В автоматизированных информационных системах отражение предметной области представлено моделями данных нескольких уровней.

Независимо от того поддерживаются ли в явном виде уровни модели физического и логического уровня можно выделить эти уровни модулей и соответственно к ним этапы проектирования БД.

2.3 Классификациясущностей

Существуют три основные класса сущностей: стержневые, ассоциативные и характеристические, а также подкласс ассоциативных сущностей – обозначения.

Стержневая сущность (стержень) – это независимая сущность (несколько подробнее она будет определена ниже).

Ассоциативная сущность (ассоциация) – это связь вида " многие-ко-многим" (" -ко-многим" и т.д.) между двумя или более сущностями или экземплярами сущности. Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности:

· они могут участвовать в других ассоциациях и обозначениях точно так же, как стержневые сущности;      

· могут обладать свойствами, т.е. иметь не только набор ключевых атрибутов, необходимых для указания связей, но и любое число других атрибутов, характеризующих связь.

Характеристическая сущность (характеристика) – это связь вида " многие-к-одной" или " одна-к-одной" между двумя сущностями (частный случай ассоциации). Единственная цель характеристики в рамках рассматриваемой предметной области состоит в описании или уточнении некоторой другой сущности. Необходимость в них возникает в связи с тем, что сущности реального мира имеют иногда многозначные свойства.

Обозначающая сущность или обозначение – это связь вида " многие-к-одной" или " одна-к-одной" между двумя сущностями и отличается от характеристики тем, что не зависит от обозначаемой сущности.

Обозначения используют для хранения повторяющихся значений больших текстовых атрибутов: " кодификаторы" изучаемых студентами дисциплин, наименований организаций и их отделов, перечней товаров и т.п.

 

Инфологическая модель. Основные понятия.

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. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность – любой различимый объект, 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.

Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей.

 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.

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.

    Первичный ключ – атрибут (или группа атрибутов), позволяющий однозначным образом определить каждую строку в таблице.

    Напротив, альтернативный ключ – атрибут (или группа атрибутов), не совпадающая с позволяющий первичным ключом и однозначным образом определяющий каждую строку в таблице.

Таблица – упорядоченная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей.

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.

 

Инфологическая модель

Рис.1 Структура инфологической модели по учету разыскиваемых лиц

Даталогическая модель.

Даталогическая модель выбирается в соответствии с инфологической моделью СУБД.

Модель данных логического уровня, поддерживаемую средствами СУБД, называют даталогической моделью. Эта модель представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. Даталогическая модель строится с учетом ограничений конкретной СУБД. БД предполагает интегрированное и взаимосвязанное хранение данных, поэтому для проектирования даталогической модели необходимо иметь соответствующее описание предметной области.

 

 

Таб. 1. «Схема данных для хранения информации о

разыскиваемых лицах»

№ п/п	Наименование	Назначение	Тип	Размерность
1	Seriya_pasporta	Серия паспорта	N	4
2	N_pasporta	Номер паспорта	N	6
3	Fam	Фамилия	A	10
4	Imia	Имя	A	15
5	Oth	Отчество	A	9
6	D_roj	Дата рождения	D	25
7	Progival_adr	Проживал по адресу	A	15
8	Progival_gor	Проживал в городе	A	25
9	Info	Информация	M	250
10	Foto	Фото	G
11	K_rozisk	Категория розыска	A	15
12	St_roziska	Статья розыска	A	5

 

Таб. №2. «Схема данных для хранения

информации о приметах разыскиваемого»

№ п/п	Наименование	Назначение	Тип	Размерность
1	FIO	ФИО	A	45
2	Tip_nosa	Тип носа	A	10
3	Tip_lica	Тип лица	A	11
4	Tip_ushey	Тип ушей	A	15
5	Klichki	Клички	A	15
6	Cvet_kogi	Цвет кожи	A	10
7	Pol	Пол	A	3
8	Teloslojenie	Телосложение	A	15
9	Rost	Рост	A	5

 

 

Физическая модель.

Для привязывания даталогической модели в среде хранения данных используется модель данных физического уровня. Эта модель определяет используемое запоминающее устройство, способ представления данных в среде хранения. Модель физического уровня строится также с учетом возможности предоставленных СУБД. С появлением персональных компьютеров на базе IBM этот этап фактически перестал существовать, так как операционная система, СУБД автоматически проектирует физическую среду хранения информации. Так СУБД dBASE, FoxPro, Visual FoxPro создают файлы с расширением dbf, Paradox с расширением db.

 

Выбор СУБД

 

Основная особенность СУБД-это наличие процедур для ввода и хранения не только самих данных, но и описания их структур.

 В наиболее полном варианте СУБД может иметь следующие компоненты:

· среда пользователя, дающая возможность непосредственного управления данными с клавиатуры;

· алгоритмический язык для программирования прикладных систем;

· компилятор для придания заверенной программе вида готового продукта в форме  EXE файла;

· программы утилиты быстрого программирования, такие как генераторы отчетов, окон, меню.

Выбор системы управления баз данных (СУБД) представляет собой сложную задачу и является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды.

Большое количество различных СУБД предоставляют пользователю самые разнообразные средства для управления данными, начиная с наглядных систем меню и кончая специальными языками программирования, доступными специалистам, далеким от программирования. На рынке программных продуктов есть много сред для автоматизации программирования, но для реализации данного проекта была выбрана интегрированная среда программирования Borland C++Builder, являющаяся мощной системой визуального объектно-ориентированного проектирования с очень удобным интерфейсом, как для профессионального программиста, так и для начинающего.

Приложения строятся средой Borland С++Builder в виде специальных конструкций – проектов, которые выглядят для пользователя как совокупность нескольких файлов. Ни одна программа не может существовать вне структуры-проекта. Действия по управлению проектами осуществляет специальный программный комплекс – Менеджер проектов.

В Borland C++Builder имеется возможность быстрого создания профессионально выглядящего оконного интерфейса для любых приложений. Это будет по силам даже неопытным проектировщикам баз данных. Разработчик может из готовых фрагментов создавать элементы интерфейса, программируя только их изменения в ответ на какие-либо события. Можно также создать удобный интерфейс к любым ранее разработанным программам.

С++ Builder и поставляемые вместе с ним программные продукты позволяют решать широкий круг задач к ним можно отнести:

· создавать приложения любой сложности и любого назначения: офисные, бухгалтерские, инженерные и информационно-поисковые;

· создавать системы работы с локальными и удаленными базами данных;

· создавать базы данных с помощью встроенного инструментария (DataBase DeskTop);

· создавать собственные библиотеки DLL-компоненты, которые затем можно использовать в любых языках программирования;

· формировать и печатать из приложения сложные отчеты, включающие таблицы, рисунки, графики самого разного назначения;

· связываться из своего приложения с такими продуктами компании Microsoft, как Word, Excel и другие;

· создавать системы помощи, как для своих приложений, так и для любых других.

Borland C++Builder - это программа, созданная для управления данными - каталогизации, поддержки, обработки информации и многое другое. Хотя можно производить многие операции базы данных через систему меню и интерфейс, овладение обширными возможностями Borland C++Builder требует некоторого знания лежащего в основе языка программирования.

C++ Builder обладает высокими скоростными данными. Набор команд и функций среди мощи и гибкости отвечают всем стандартным программам.

Здесь может быть реализован максимально удобный пользовательский интерфейс. В работе с окнами и мышью реализованы функции высокоуровневого доступа к файлам, управления цветами, настройкой принтера.  

 Автоматизированный банк данных определяют как систему информационных, математических, программных, языков, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного много - аспектного использования данных для получения необходимой информации. В автоматизированном банке данных часть функций выполняется различными элементами вычислительной техники, а другая человеком.

Массив данных, хранимый в вычислительной системе, называется базой данных. База данных является составной частью банка данных. При создании баз данных необходимо уделить особое внимание тому, чтобы данные можно было широко использовать в различного рода приложениях и чтобы способы использования данных можно было легко и быстро изменять.

C++ Builder представляет собой SDI-приложение, главное окно, которого содержит настраиваемую инструментальную панель (слева) и палитру компонентов (справа). Помимо этого, по умолчанию при запуске C++ Builder появляются окно инспектора объектов (слева) и форма нового приложения (справа). Под окном формы приложения находится окно редактора кода. Формы являются основой приложений C++ Builder. 

Создание пользовательского интерфейса приложения заключается в добавлении в окно формы элементов объектов C++ Builder, называемых компонентами. Компоненты C++ Builder располагаются на палитре компонентов, выполненной в виде многостраничного блокнота. Важная особенность C++ Builder состоит в том, что он позволяет создавать собственные компоненты и настраивать палитру компонентов, а также создавать различные версии палитры компонентов для разных проектов.

Builder – это среда, в которой можно осуществлять так называемое визуальное программирование, т. е. создавать программы, которые во время исполнения взаимодействуют с пользователем благодаря многооконному графическому интерфейсу. Среда Builder позволяет работать как с простыми локальными удаленными БД, так и с многозвенными распределенными БД.

В среде С++ Builder разработка программ ведется на основе современного метода – объектно-ориентированного программирования. На рынке программных продуктов есть много сред для автоматизации программирования. По мощности и удобству использования со средой Builder может соперничать Borland Delphi.

Благодаря графическим средствам интегрированной среды C++Builder, пользователи смогут быстрее освоить стиль объектно-ориентированного программирования на C++, чем при использовании традиционного программно-текстового интерфейса других систем. C++Builder поддерживает основные принципы объектно-ориентированного программирования - инкапсуляцию, полиморфизм и множественное наследование, а также нововведенные спецификации и ключевые слова в стандарте языка C++.

C++Builder обеспечивает высокое быстродействие при компиляции и сборке 32-разрядных приложений для современных операционных систем Windows 95 и Windows NT, включая OLE взаимодействие клиент-сервер.

Система также отображает время, затраченное на основные этапы построения программ. Результирующие программы хорошо оптимизированы по скорости исполнения и затратам памяти. Инспектор объектов и другие средства остаются доступными во время работы программы, поэтому вносить изменения можно в процессе отладки.

C++ Builder поддерживает связь с различными базами данных 3-х видов: dBASE и Paradox: Sybase, Oracle, InterBase и Informix; Excel, Access, FoxPro и Btrieve. Механизм BDE (Borland Database Engine) придает обслуживанию связей с базами данных удивительную простоту и прозрачность. C++ Builder корпорации Borland предоставляет собой впечатляющую среду разработки, которая, видимо, выдержит конкурентную борьбу с такими модными продуктами как Developer Studio фирмы Microsoft.

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: