База данных музея

Введение

 

Тема данного курсового проекта формулируется следующим образом: «База данных музея». Разработанный программный продукт будет хранить информацию об экспонатах и работников.

В настоящие время в связи с развитием компьютерной техники появилась возможность автоматизировать многие процессы, с одной стороны. А с другой стороны, в связи с большим ассортиментом разного вида экспонатов необходимо вести их учет. Поэтому возникла объективная необходимость автоматизировать систему учета экспонатов в музее.

Целью данной курсовой работы является создание БД музея.

Для этого необходимо создать базу данных, содержащую сведения об экспонатах и работников.

Достижение цели осуществляется посредством комплекса задач:

- проектирование и создание  таблиц для хранения данных;

- ввод данных;

- разработка других элементов  базы, предназначенных для просмотра, редактирования и вывода информации.

На данный момент времени в области средств коммуникации разработано достаточно большое количество разного рода прикладных программ, позволяющих в доступной и удобной форме хранить, обрабатывать и выдавать пользователю соответствующую информацию. Это позволяет заметно сократить время обращения к данным, а, следовательно, ускорить работу.

Разрабатываемая база данных, по возможности, будет содержать всю необходимую информацию об экспонатах (наименование, инвентарный номер, реставратор, и т. д.). Все данные будут храниться, и обрабатываться в виде, приемлемом для физического и визуального восприятия. Данное приложение позволит в достаточной степени систематизировать и облегчить деятельность человека в этой области.

Целями курсового проектирования являются закрепление навыков по разработке информационного и программного обеспечения экономических информационных систем, развитие умения выбирать инструментальные средства проектирования баз данных (БД), приобретение практических навыков по созданию сопровождающей документации.

Задачей курсового проекта является закрепление практических навыков, полученных по дисциплине «Разработка и эксплуатация АИС», и разработка в рамках данной дисциплины программного продукта, предназначенного для использования в конкретных областях жизнедеятельности общества.

 

1. Анализ технического  задания

 

1.1. Постановка задачи

 

В ходе данного курсового проектирования следует разработать базу данных музея. А точнее структуру данных. Следовательно, можно предположить, что созданная в результате БД предоставит пользователю инструмент для сохранения, обработки и выдачи информации об экспонатах и работников, обслуживающих их. Также можно предположить, что она будет проста в эксплуатации, и иметь наглядный и понятный интерфейс пользователя.

Основанием для разработки является получение и закрепление навыков в разработке реляционных баз данных, которые смогли бы применяться практически во всех сферах человеческой деятельности, с целью автоматизации технических и информационных процессов.

 

1.2. Характеристика предметной  области

 

Из выше написанного можно сделать вывод о том, что предметной областью, в которой необходимо вести разработку программного обеспечения, применительно к поставленной задачи, является экспонат и работник, обслуживающий его. В данном случае объектами в этой области являются следующие:

1. Экспонаты

2. Работники

Каждый объект характеризуется, какими то специфическими чертами, которые отличают его от других объектов. Следовательно, перечисленные объекты, не являясь исключением, имеют свои отличительные черты.

Экспонат — предмет, выставленный для обозрения на выставке или для ознакомления перед продажей.

Экспонат характеризуется его наименованием, инвентарным номером, стоимостью, датой находки и т. д.

Второй объект предметной области (работник) имеет такие специфические черты, как табельный номер, его фамилия, имя, отчество, дата рождения, адрес, специальность.

Работник — лицо, выполняющее работу, работающее на предприятии, в организации, учреждении.

         Покупка и продажа экспоната производится по тарифу, действующему на момент оказания услуги.

Тарифы за покупаемый экспонат устанавливаются в рублях РФ. И все финансовые операции, осуществляющиеся в этом музее,  производятся также по валюте РФ.  

Вся продукция (экспонаты), предоставляемая для продажи, должна подлежать обязательному лицензированию, поэтому во избежание неприятностей, каждый музей должен иметь лицензию на экспонат и предоставлять ее каждый раз, при осуществлении сделки.

Можно было бы выделить еще несколько черт, отличающих объекты данной предметной области, но на данном этапе разработки они не имеют столь важного значения. Поэтому в курсовом проектировании они не приводятся.

В каждом городе существует множество музеев. Таким образом, можно сделать вывод о том, что объем и частота запросов к разработанной базе данных будет довольно высокими.

 

1.3. Требования, предъявляемые  к БД

 

Ниже перечислено несколько существенных требований, которым должна удовлетворять разрабатываемая база данных музея:

1. Простота в эксплуатации. Создаваемое приложение должно  быть доступно пользователям  практически любого профессионального  уровня.

2. Режим работы по возможности должен быть диалоговым.

3. Основным техническим  требованием, предъявляемым к создаваемой БД, является возможность её использование по сети практически на всех ПЭВМ типа IBM PC, на которых возможна работа с реляционными базами данных.

4. Созданное приложение должно работать под управлением таких операционных систем, как Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP.

5. Для разработки БД  следует использовать такие современные  реляционные СУБД, как FoxPro 2.5, dBASE IV, Paradox, InterBase, Access, Delphi7 и т.д.

6. Время поиска и выдачи  необходимой информации в БД  по возможности должно быть наименьшим. Но как и в большинстве случаев данный параметр будет зависеть от объема информации, хранящейся в БД.

7. Должна быть обеспечена  хорошая целостность данных.

 

1.4. Входные и выходные  данные

 

Входными данными в разрабатываемой базе данных будет информация об экспонате (наименование, инвентарный номер, дата находки, стоимость, страна, реставратор, табельный номер), о его работниках (фамилия, имя, отчество, дата рождения, адрес, специальность, табельный номер).

Выходная информация представляет собой или размещенную в соответствующих таблицах введенную информацию (информация об экспонатах, стоимости экспонатов, работников, работающих в музее), или информацию по запросу пользователя (результат поиска).

 

2. Разработка инфологической  модели базы данных

При создании  приложения большое внимание уделялось разработке инфологической модели базы данных, так как это играет важную роль при дальнейшей работе с базой данных. 

База данных, по сути, представляет собой некую информационную систему, содержащую информацию о некоторой предметной области. Перед созданием базы данных исследуемая предметная область должна быть соответствующим образом описана, т.е. должна быть создана инфологическая модель предметной области. Инфологическая модель представляет собой совокупность описания объектов предметной области и связей между ними. Также в инфологической модели должны быть отражены информационные потребности пользователей (в данном случае, информационные потребности пользователей базой данных музея).

Для описания инфологических моделей чаще всего используются графические средства, в частности, ER-диаграммы, отображающие объекты реального мира с необходимыми характеристиками (атрибутами) и связи между ними. У каждого объекта должен быть выделен идентификатор, или ключ, — один или несколько атрибутов, однозначно определяющих каждый экземпляр объекта. Графически объект может быть представлен в виде прямоугольника, содержащего имя объекта и список атрибутов, в котором атрибуты идентификатора выделены подчеркиванием. Связь между объектами может иметь следующий вид: «один-к-одному», «один-ко-многим», «многие-ко-многим». Связь один-к-одному означает, что один экземпляр одного объекта связан с одним экземпляром другого объекта. Связь один-ко-многим означает, что один экземпляр первого объекта связан с одним или более экземплярами второго объекта, а экземпляр второго объекта связан с одним экземпляром первого объекта. Связь многие-ко-многим означает, что экземпляр каждого объекта может быть связан с несколькими экземплярами другого объекта. Графически связь обозначается линией, соединяющей связываемые объекты.

 

2.1. Описание информационных  потоков

 

При построении структуры инфологической модели базы данных использовалась модель «сущность – связь» (ER-модель). Была построена ER-диаграмма, отображающая конкретные объекты предметной области и связи между ними.   

ER-диаграмма отображает инфологическую структуру базы данных в нормальной форме Бойса-Кодда. ER-диаграмма в нормальной форме (с указанием всех полей таблиц) приведена в Приложении А.

Созданная нормализованная база данных содержит две связанные таблицы. Все таблицы представляют собой описания конкретных объектов предметной области  (объекты "Экспонаты", "Работники"). Отдельно взятое поле таблицы отражает ту или иную характеристику соответствующего объекта-подтипа (атрибут). Главной таблицы в базе данных нет, связь в базе происходит "последовательно", от одной таблицы к другой. 

Разработанная инфологическая модель находится в третьей нормальной форме, так как она находится во второй нормальной форме, и нет взаимозависимости между неключевыми атрибутами.

Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа (нет зависимости от части ключа).

Отношение находится в первой нормальной форме, если значения всех его атрибутов атомарны.

Разработанная база данных состоит из двух связанных таблиц ("Экспонаты", "Работники").

Так как связь в базе данных происходит последовательно, первой таблицей, с которой начинается связь, является "Экспонаты". Она включает следующую информацию: наименование экспоната, его инвентарный номер, стоимость, дата находки. С этой таблицей связана следующая: "Работники"; связь этих таблиц происходит по ключевому атрибуту таблицы "Работники" "Табельный номер". Т.е. таблица "Экспонаты" отображает только уникальный номер производителя, а уже таблица "Работники" непосредственно все сведения о нем.

В результате получается иерархия: есть экспонат, он имеет своего обслуживающего работника.

Также каждая таблица отображает дополнительную информацию: таблица "Экспонаты" содержит наименование и стоимость каждого экспоната, таблица "Работники" – фамилию, имя, отчество.

 

2.2. Описание ограничений  целостности

 

В данном подразделе рассматривается область определения значений атрибутов (минимальные, максимальные значения, возможный тип); значения "по умолчанию"; ограничения по связи и т. д.

Информация об объектах предметной области отражена в таблице 1.

                         

 

 

Таблица 1 - Описание объектов предметной области

Название объекта	Обозначение	Свойства	Ограничения
Exponatu (Экспонаты)	Naimenovanie	Наименование	до 20 символов
	Inventarnui number	Инвентарный номер	Number
	Date nahodki	Дата находки	Date
	Stoimost	Стоимость	$ (Money)
	Strana	Страна	до 20 символов
	Restavrator	Реставратор	до 20 символов
	Tabelnui number	Табельный номер	Number
Rabotniky (Работники)	Tabelnui number	Табельный номер	Number
	Familiay	Фамилия	до 20 символов
	Name	Имя	до 20 символов
	Otchestvo	Отчество	до 20 символов
	Date rojdeniay	Дата рождения	Date
	Adres	Адрес	до 20 символов
	Specialnost	Специальность	до 20 символов

 

 

 

 

 

 

2.3 Описание системы показателей

 

К основным информационным задачам в разрабатываемой базе данных музея относятся ввод данных, корректировка и  выдача информации.

Ввод данных осуществляется последовательно, то есть происходит занесение данных в поле за полем. Например, для объекта «Работники» заполняются атрибуты «Табельный номер», «Фамилия», «Имя», «Отчество», «Дата рождения», «Адрес», и «Специальность». Аналогично заносится информация об экспонатах. Данные можно заносить как непосредственно в таблицу, так и с помощью полей ввода. Количество и названия полей ввода соответствуют количеству и названиям полей таблицы.

Корректировка данных осуществляется аналогично вводу данных, то есть последовательно просматриваются  и выбираются поля, значения которых необходимо изменить, и вносится новая информация.

Выдача информации осуществляется в виде наиболее пригодном для визуального восприятия и понимания.

Решение задач осуществляется приблизительно в той последовательности, в какой они перечислены выше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         3. Физическая реализация

 

3.1. Выбор и обоснование  СУБД

 

В настоящее время существует достаточно большое количество различных СУБД, позволяющих создавать и управлять разного рода базами данных.

Среди наиболее современных  распространенных СУБД можно выделить следующие:

1. Paradox.

2. dBase.

3. Informix.

4. MS SQL Server.

5. Oracle.

6. InterBase.

7. FoxPro.

8. MySQL.

9. SYBase SQL Server и др.

Выбор конкретной СУБД, для реализации поставленной задачи, связан с её отличительными чертами (характеристиками), к которым можно отнести тип, состав, языковые средства, требования к операционным системам и ЭВМ, наличие хорошей помощи разработчику, удобство приложений для конечного пользователя, возможность работы в локальной сети ЭВМ.

Для выбора следует внимательно изучить все черты СУБД, взвесить все «За» и «Против», и принять соответствующее решение.

Что касается поставленной задачи, то есть разработки БД музея, то здесь практически не возникает трудностей с выбором СУБД. Оптимальным решением задачи выбора является СУБД InterBase.

InterBase - это система управления  реляционными базами данных, поставляемая  корпорацией BORLAND для построения  приложений с архитектурой клиент-сервер произвольного масштаба: от сетевой среды небольшой рабочей группы с сервером под управлением Novell NetWare или Windows NT на базе IBM PC до информационных систем крупного предприятия на базе серверов IBM, Hewlett-Packard, SUN и т.п.

В пакет Delphi версии входит однопользовательская версия InterBase для Windows  - Local InterBase. Используя Local InterBase можно создавать и отлаживать приложения, работающие с данными по схеме клиент-сервер, без подключения  к настоящему серверу. В дальнейшем потребуется только перенастроить используемый псевдоним базы данных и программа будет работать с реальной базой без перекомпиляции. Кроме того, Local InterBase можно использовать в приложениях для работы с данными вместо таблиц Paradox.

Применительно к поставленной задаче, данная система выбрана потому, что она содержит список всех необходимых типов данных для создания полей записей БД, позволяет без особых затруднений организовать соответствующую целостность данных, защитить данные от несанкционированного доступа.

К тому же она является приемлемой со стороны исходных данных к проекту, которые предполагают использование для разработки такие операционные системы как Windows 95/98/NT/2000/XP.

В данном курсовом проектировании в качестве среды реализации выбрана среда Delphi 7.0. Её краткое описание и обоснование выбора приведено ниже.

 

3.2 Описание организации  информационной базы

 

Описание состава музея (имена основных и вспомогательных индексных таблиц, их соответствие элементам инфологической модели) приведено в таблице 2.

 

Таблица 2 – Описание файлов базы данных

Таблица БД	Поле файла	Элемент инфологической модели	Тип и длина поля
Exponatu	Naimenovanie	Наименование	Alpha (20)
	Inventarnui number	Инвентарный номер	Number
	Date nahodki	Дата находки	Date
	Stoimost	Стоимость	$ (Money)
	Strana	Страна	Alpha (20)
	Restavrator	Реставратор	Alpha (20)
	Tabelnui number	Табельный номер	Number
Rabotniky	Tabelnui number	Табельный номер	Number
	Familiay	Фамилия	Alpha (20)
	Name	Имя	Alpha (20)
	Otchestvo	Отчество	Alpha (20)
	Date rojdeniay	Дата рождения	Date
	Adres	Адрес	Alpha (20)
	Specialnost	Специальность	Alpha (20)

 

 

 

 

4. Описание программы

 

4.1. Общее описание программы

 

В качестве среды реализации БД музея была выбрана среда Delphi 7.0.

На сегодня Delphi является одним из самых распространенных средств создания приложений баз данных для корпоративных применений. Простота и естественность языка, ориентация системы на разработку именно такого рода приложений, и, наконец, эффективность (большая производительность и относительно небольшие размеры) создаваемых с её помощью программ сделали Delphi незаменимым средством разработки различного рода клиентских мест, то есть программ для доступа к БД .

Можно выделить несколько основных функций, выполняемых разработанной программой:

• Ввод, корректировка и вывод информации, содержащейся в базе данных и представляющей собой данные об экспонатах, его работниках.
• Сортировка записей.
• Удаление данных из БД.
• Быстрый переход от одной таблицы к другой.

Приложение, созданное в результате курсового проектирования включает в себя 5 модулей, которые объединены в один файл проекта под названием Kyrsovoi proekt. Главным является модуль Project1, все остальные модули подчиненные.

К каждому из модулей привязано определенное назначение. Некоторые модули просто содержат формы, за счет которых осуществляется доступ к данным, содержащимся в БД. Например, модули Unit1, Unit2 и др.

Все операции вставки и сохранения записей, а также отмены в таблицах БД осуществляются с помощью стандартных свойств или функций, принадлежащих классу TTable. Вставка осуществляется с помощью свойства Insert.

Ниже приведен пример реализации вставки при нажатии на соответствующую кнопку:

 

procedure TForm2.Button1Click(Sender: TObject);

begin

if Table1.State=dsBrowse then Table1.Insert;

end;       

 

Сохранение записей осуществляется за счет использования индексов, созданных с помощью СУБД, и свойства класса Table Edit:

procedure TForm2.Button2Click(Sender: TObject);

begin

if Table1.State in [dsInsert,dsEdit] then Table1.Post;

end;

 

Отмена записи осуществляется за счет свойства класса Table Cancel:

procedure TForm2.Button3Click(Sender: TObject);

begin

if table1.State in [dsInsert,dsEdit] then Table1.Cancel;

end;

         end.

4.2. Описание тестового  примера

 

Целью курсового проектирования являлось создание исполнимого файла, осуществляющего необходимые операции с разработанной базой данных. Исполнимый файл проекта – Project1.exe. Данная программа относится к прикладным средствам программного обеспечения. Данное приложение функционирует на любых ПК под управлением операционной системы Windows XP. Для функционирования системы на локальной машине должен присутствовать только InterBase по работе с базами данных.

Исполнимое приложение не предъявляет особых требований к объему оперативной памяти компьютера. Приложение производит обработку данных в базе данных, в том числе и мультимедийных, довольно быстро. Это достигается, в частности, за счет сохранения в базе данных не самих файлов, а только полных путей к ним, что приводит к значительной экономии места на диске и в оперативной памяти.

При выполнении некоторых действий (например, удаление записи) на экран выводятся различные системные запросы на подтверждение выполнения данных действий.

 

4.3. Руководство пользователя

 

4.3.1. Назначение и условия  применения

 

Разработанная в результате курсового проектирования БД музея и приложение, предоставляющее доступ к этой БД, предназначены для использования в различных музеях. Данный программный продукт позволяет вводить, сохранять и выдавать информацию, связанную с экспонатами, работниками.

Созданная система предоставляет пользователю основные операции по работе с данными (ввод, хранение, обработка, удаление). Все эти возможности программы имеют достаточно простой способ выполнения, то есть пользователю не придется столкнуться с большими трудностями при работе с ней. При всем этом с приложением смогут работать пользователи практически любого профессионального уровня.

 

 

4.3.2. Подготовка к работе

 

Перед началом работы следует установить созданное приложение в рабочий каталог, который выбирается пользователем произвольно. После выполнения этой операции следует проверить каталог с программой. Он должен содержать исполнимый файл (файл с расширением exe) Project1.exe и, соответственно, файлы  БД.

Проверить работоспособность программы можно выполнив конкретные операции. Например, ввод данных, исправление данных, удаление записей в БД.

 

4.3.3. Описание операций

 

Основное окно программы содержит две закладки: экспонаты, работники.

На каждой из закладок необходимо производить определенные действия.

При выполнении операций ввода, исправления и просмотра записей в таблицах БД следует воспользоваться соответствующими кнопками, размещенных на навигационных панелях или соответствующими кнопками. Например, для добавления записи в таблицу «Экспонаты» необходимо:

- Выбрать закладку «Экспонаты»

- На панели навигации  по записям таблицы нажать  кнопку со знаком «+» для  добавления новой записи;

- Ввести все данные  об экспонате (наименование, инвентарный  номер, дата находки и т.д.);

- Нажать кнопку принятия изменений «V».

Навигация по записям осуществляется с помощью навигационных кнопок или с помощью мыши путем выделения нужной записи.

На закладке «Работники» добавление, удаление и редактирование производится аналогичным способом.

Для выхода из приложения необходимо нажать на кнопку «Выход».

 

4.4. Руководство программиста

 

В случае возникновения какой–либо аварийной ситуации при работе с разработанным приложением, первоначально следует определить причины её появления. Если авария вызвана отказом технических средств, то можно попытаться самостоятельно наладить технические средства и попробовать запустить программу ещё раз. При повторном появлении аварийной ситуации, скорее всего, следует обратиться к разработчику технических средств. Если же сбои вызваны самой программой, то проверьте совместимость программы с имеющимися техническими средствами и программным обеспечением. Если данная операция не приведет к успеху, обратитесь к разработчику программы.

При обнаружении ошибок в данных следует их исправить самостоятельно, если это возможно, или обратиться к создателю программного продукта.

Выделим несколько требований, предъявляемых программным продуктом к техническим средствам, операционным системам и СУБД.

1. Программа должна использоваться  на ЭВМ типа IBM PC, с тактовой частотой микропроцессора не менее 166 МГц, объемом оперативной памяти – не менее 16 Мб и с 10 Мб свободного места на жестком диске.

2. На компьютерах, на которых  предполагается использовать разработанную БД, должна быть установлена одна из таких операционных систем, как Windows 95/98/NT/2000/XP. В других ОС удовлетворительная работоспособность программы не гарантируется.

 

Заключение

 

В ходе выполненного курсового проектирования была разработана база данных музея и приложение в среде Delphi, предоставляющее доступ к этой БД. Разработанный программный продукт предназначен для автоматизации работы с большим количеством экспонатов и позволяет выполнять операции ввода, корректировки, хранения и другие операции обработки информации, связанной с данным видом человеческой деятельности.

Поставленная задача была выполнена, то есть были реализованы все основные цели и задачи данного курсового проектирования, были получены все планируемые данные.