База-данных Птицефабрике

1. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В данной курсовой работе применяются  следующие ссылки на нормативные  документы:

СТ РК 1.5 Государственная система технического регулирования Республики Казахстан. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию cтандартов.

ГОСТ 34.602-89 Техническое задание на создание автоматизированной системы (пример) 

2 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В данной курсовой работе применяются  следующие термины и определения:

База данных – поименованная совокупность организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Гиперссылка- тип данных, позволяющий хранить в поле таблицы ссылки на файлы или документы, находящиеся вне базы данных.

Сервер определенного ресурса в компьютерной сети – компьютер, управляющий этим ресурсом.

Таблица – основная единица хранения данных в базе.

Форма – объект базы данных, в котором разработчик размещает элементы управления, служащие для ввода, отображения и изменения данных в полях.

OLE – один из наиболее распространенных стандартов интеграции, положенный в основу разработки программных систем.

SQL – структурированный язык запросов, представляющий собой стандартизованной средство описания запросов к базам данных.

3 ОБОЗНАЧЕНИЯ  И СОКРАЩЕНИЯ

В данной курсовой работе применяются  следующие обозначения и сокращения:

 БД – база данных

СУБД- система управления базами данных

ЯОД – язык описания данных

ЯМД -  язык манипулирования  данных

4  БАЗА ДАННЫХ  И СПОСОБЫ ЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

База Данных (БД) - это информация, представленная в виде двумерных  таблиц. БД содержит множество строк, каждая из которых соответствует  объекту. Для каждого объекта  используются определенные независимые  позиции, которые называются полями. Представим себе такую БД, содержащую строки и столбцы (простейший случай). Каждая строка, называемая так же записью, соответствует определенному объекту. Каждый столбец содержит значения соответствующих  данных об объекте.

БД может состоять не из одной таблицы, а из двух, трех и  более. Дополнительную информацию об объекте  можно хранить в дополнительных таблицах.

Одно из мощных средств  БД состоит в том, что информацию можно упорядочивать по тому критерию, который задает пользователь. В Pascal БД предоставляется в виде списка термов вида:           имя_предиката_базы (поля_записи).  Имена БД описываются в разделе . Доступ к записям БД осуществляется с помощью предиката базы. pascal предоставляет довольно много средств по работе с такими БД: загрузка, запись, добавление и т.д.

База данных – это организованная структура, предназначенная для  хранения информации. В современных  базах данных хранятся не только данные, но и информация.

Это утверждение легко  пояснить, если, например, рассмотреть  базу данных крупного банка. В ней  есть все необходимые сведения о  клиентах, об их адресах, кредитной  истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базе данных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое  лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому  из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в  его компетенцию. В  результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.      С понятием базы данных тесно связано  понятие системы управления базой  данных. Это комплекс программных  средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого  и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.  В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебного объекта мы выберем СУБД Pascal 7.0, входящую в пакет Pascal 7.0.

4.1 Свойства полей базы данных.

Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они  еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие  каждому из полей. Ниже перечислены  основные свойства полей таблиц баз  данных на примере СУБД Pascal 7.0 ..

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

Размер  поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

Формат  поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).

Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

Значение  по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных.

Обязательное  поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

Пустые  строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Поскольку в разных полях  могут содержаться данные разного  типа, то и свойства у полей могут  различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных  свойств полей относится в  основном к полям текстового типа.

Поля других типов могут  иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и  свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством  является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видео клипов и других объектов OLE, большинство вышеуказанных  свойств не имеют смысла.

Тип данных. Тип данных определяется значениями, которые предполагается вводить в поле, и операциями, которые будут выполняться с этими значениями. В Access допускается использование девяти типов данных Раскрывающийся список возможных типов данных вызывается нажатием кнопки списка при выборе типа данных каждого поля :

Текстовый — тип данных по умолчанию. Текст или цифры, не участвующие в расчетах. Число символов в поле не должно превышать 255. Максимальное число символов, которое можно ввести в поле, задается в свойстве Размер поля. Пустые символы в неиспользуемой части поля не сохраняются.

Поле MEMO Длительный текст, например, некоторое описание или примечание. Максимальная длина — 65 535 символов.

Числовой Числовые данные, используемые в математических вычислениях. Конкретные варианты числового типа и их длина задаются в свойстве Размер поля. Поле может иметь размер 1, 2, 4 или 8 байт (16 байт— только если для свойства Размер поля задано значение Код репликации). Для проведения денежных расчетов определен другой тип данных — Денежный

Денежный Денежные значения и числовые данные, используемые в расчетах, проводящихся с точностью до 15 знаков в целой и до 4 знаков — в дробной части. Длина поля 8 байт. При обработке числовых значений из денежных полей выполняются вычисления с фиксированной точкой (более быстрые, чем вычисления для полей с плавающей точкой). Кроме того, при вычислениях предотвращается округление. Учитывая эти обстоятельства, применительно к полям, в которых планируется хранить числовые значения с указанной точностью, рекомендуется использовать денежный тип данных.

Дата/время Значения даты или времени, относящиеся к годам с 100 по 9999 включительно Длина поля 8 байт

Счетчик Тип данных поля, в которое для каждой новой записи автоматически вводятся уникальные последовательно возрастающие (на 1) целые числа или случайные числа. Значения этого поля нельзя изменить или удалить. Длина поля: 4 байта для длинного целого, для кода репликации — 16 байт. По умолчанию в поле вводятся последовательные значения. В таблице не может быть более одного поля этого типа. Используется для определения уникального ключа таблицы

Логический Логические данные, которые могут иметь одно из двух возможных значений: Да/Нет, Истина/Ложь, Вкл./Выкл. Длина поля 1 бит.

Поле  объекта OLE Объект (например, электронная таблица Microsoft Excel, документ Microsoft Word, рисунок, звукозаписи или другие данные и двоичном формате), связанный или внедренный и таблицу Access. Длина поля — не более 1 Гбайт (ограничивается объемом диска).

Гиперссылка Адрес гиперссылки, включающий путь к файлу на жестком диске в локальной сети (в формате UNC) или адрес страницы в Internet или intranet (URL). Кроме того, адрес может включать текст, выводимый в поле или в элементе управления, дополнительный адрес — расположение внутри файла или страницы,подсказку - текст, отображаемый в виде всплывающей подсказки. Если щелкнуть мышью на поле гиперссылки, Access выполнит переход на соответствующий объект, документ, Web-страницу или другое место назначения. Длина каждой из частей гиперссылки — не более 2048 знаков. Для полей типа OLE, MEMO и Гиперссылка не допускается сортировка и индексирование.

Мастер  подстановок Выбор этого типа данных запускает мастера подстановок. Мастер строит для поля список значений на основе полей из другой таблицы. Значения в такое поле будут вводиться из списка. Соответственно, фактически тип данных поля определяется типом данных поля списка. Возможно также определение поля со списком постоянных значений.

4.2 Виды баз данных

Как я уже говорил, видов  и типов баз данных очень и  очень много и описать их все  в данной публикации я просто не смогу, но самые распространенные виды хранения информации или виды баз  данных я постараюсь описать. Понятно, что база данных хранит в себе информацию о каких-то объектах, например, информацию о товаре в интернет-магазине. Любой товар в базе данных – это объект с какими-то определенными параметрами и свойствами. Перейдем к конкретным примерам.

Иерархическая база данных, структура иерархических  баз данных

Иерархическая база данных – каждый объект при таком хранение информации представляется в виде определенной сущности, то есть, у этой сущности могут  быть дочерние элементы, родительские элементы, а у тех дочерних могут  быть еще дочерние элементы, но есть один объект, с которого все начинается. Получается своеобразное дерево. Примером иерархической базы данных может  быть, документ в формате XML или файловая система компьютера, пример с файловой системой компьютера я приводил, когда  рассматривал структуру XML документа, в рубрике Заметки о XML.

Следует сказать, что базы данных подобного вида оптимизированы под чтение информации, то есть, базы данных, имеющие иерархическую структуру умеют очень быстро выбирать, запрашиваемую информацию и отдавать ее пользователям. Но такая структура не позволяет столь же быстро перебирать информацию, тут можно привести пример из жизни, компьютер может легко работать с каким-либо конкретным файлом или папкой (которые, по сути являются объектами иерархической структуры) но проверка компьютера антивирусам осуществляется очень долго. Второй пример – реестр Windows.

На рисунке вы можете увидеть  структуру иерархической базы данных, в самом верху находится родитель или корневой элемент, ниже находятся  дочерние элементы, элементы, находящиеся  на одном уровне называются братьями, ну или соседними элементами.  Соответственно чем ниже уровень элемента, тем вложенность этого элемента больше.

Сетевая база данных, структура сетевых баз  данных

Сетевые базы данных, являются своеобразной модификацией иерархических  баз данных. Если вы внимательно  смотрели на рисунок выше, то наверное обратили внимание, что к каждому нижнему элементу идет только одна стрелочка от верхнего элемента. То есть у иерархических баз данных у каждого дочернего элемента может быть только один потомок. Сетевые базы данных отличаются от иерархических тем, что у дочернего элемента может быть несколько предков, то есть, элементов стоящих выше него. Для большей наглядности и понимания структуры сетевых баз данных обратите внимание на рисунок:

Стоит заметить, что сетевые  базы данных обладают примерно теми же характеристиками, что и иерархические  базы данных. Но, в данной рубрике  нас не сильно интересуют иерархические  и сетевые базы данных, данная тема больше относится к формату XML, и  возможно в рубрике посвященной  языку расширяемой разметки, я  постараюсь более подробно рассмотреть  эту тему. А в рубрике посвященной  MySQL нас интересуют реляционные базы данных, на которых мы и остановимся более подробно.

Реляционные базы данных, структура реляционных  баз данных

Реляционные базы данных получили очень широкое распространение  и многие пытаются писать огромные статьи, посвященные вопросу –  почему реляционные базы данных получили такое широкое распространение, делают глубокомысленные выводы и замечания. Но на самом деле все очень просто – реляционные базы данных очень  легко описываются в математике, то есть, под них очень хорошо написана математика.

Особенности реляционных  баз данных

Главной особенностью реляционных  баз данных является, то, что объекты  внутри таких баз данных хранятся в виде набора двумерных таблиц. То есть, таблица состоит из набора столбцов, в котором может указываться: название, тип данных(дата, число, строка, текст и т.д.). Еще одной важной особенность реляционных БД является, то, что число столбцов фиксировано, то есть, структура базы данных известна заранее, а вот число строк или рядов в реляционных базах данных ничем не ограничено, если говорить грубо, то строки в реляционных базах данных и есть объекты, которые хранятся в базе данных.

На самом деле, базы данных – это абстрактное понятие, таблица  – это всего лишь способ хранения информации, набор таблиц может быть связан логически и этот набор  называют база данных. Поэтому неправильно  говорить, что MySQL это база данных, база данных – это хранящаяся информация. А вот такое понятие, как СУБД – система управления базами данных, это и есть MySQL сервер, именно при помощи него мы управляем хранящимися данными. Или иначе MySQL – это программное воплощение математических идей.

Самой трудной задачей  при работе с реляционными базами данных, является проектирование структуры  баз данных. Проектирование структуры  базы данных, заключается не только в том, чтобы создать таблицу  и указать тип данных и наименование столбцов. На самом деле проектирование – это самый сложный этап при  работе с базами данных. Потому что  мощности ваших компьютеров ограничены. Пока данных мало, мало таблиц и строк  в этих таблицах, машина будет их обрабатывать очень и очень быстро. Но, со временем количество информации будет увеличиваться, и мы получим  замедление, которое будет увеличиваться, поскольку машине необходимо время  на обработку тех или иных запросов(обработка информации). В прошлой статье я уже писал, что реляционные БД прежде всего ориентированы на модификацию(OLTP), то есть, добавить новую запись в таблицу – это очень простая операция для реляционной СУБД, а вот сделать выборку данных, это уже трудоемкая операция. Также есть и изменение данных, это как бы промежуточное звено между чтением и добавлением. Хотя MySQL сервер всегда можно настроить.

5  ПРОЕКТИРОВАНИЕ  БАЗЫ ДАННЫХ

Ну что же, мы немного  поговорили о достоинствах и недостатках  реляционных баз данных. И теперь, вкратце, я затрону вопрос проектирования баз данных. Под проектированием  я понимаю следующее: садится  человек за стол, берет бумагу и  ручку, и исходя из поставленной задачи, а также, исходя из достоинств и недостатков той или иной системы, в нашем случае СУБД MySQL начинает составлять структуру будущей базы данных. Требование к проектируемой базе данных обычно ставятся следующее:

База данных должна быть как можно более компактна, то есть, неизыбыточна.

База данных должна быть простой с точки зрения обработки.

И как вы, наверное, поняли, данные требования противоречат друг другу. Проектирование — это самый  важный аспект при работе с базами данных. Обычно, проектировщик –  это опытный администратор сервера  баз данных, либо архитектор баз  данных, с большим опытом работы. В серьезных проектах может быть несколько десятков, а то и сотен  таблиц, которые связаны между  собой самыми замысловатыми способами  связи. Конечно, я не собираюсь углубляться  в проектирование баз данных, да и не смогу это сделать, но, кое  какие основы проектирования баз  данных я попытаюсь осветить на страницах  своего блога. Прежде чем приступить к проектированию базы данных, нужно  понять, а что мы вообще собираемся проектировать. То есть, должны понять, что у нас должно получиться на выходе.

А на выходе мы должны получить так называемую диаграмму или  как ее еще называют схема. Диаграмма – это определение: какая информация будет храниться, в какой таблице она будет храниться, в каком столбце какой тип данных, как называется таблица, сколько столбцов в таблице и их тип, как связаны между собой таблицы. Да, типы данных в столбцах могут быть разными, например, номер телефона или индекс можно записать, как с помощью символов, так и с помощью числового типа данных. Но появляется вопрос: какой тип данных лучше для хранения номера телефона или почтового индекса? Чисто интуитивно на этот вопрос чаще всего отвечают правильно – номер телефона в базе данных должен иметь символьный тип, а вот объяснить, почему именно символьный тип могут немногие. Объяснение очень простое, например, нам потребовались все почтовые индексы, начинающиеся на 637 или номера телефонов начинающиеся на 952, так вот, сделать такую выборку из данных имеющих числовой тип задача довольно проблематичная, а сделать такую же выборку из данных символьного типа довольно легко.

При проектировании баз данных очень часто встречаются такие  задачи и поверьте, от того, как вы будете их решать, будет зависеть, то, насколько быстро будет работать ваша система.

В Microsoft Access, прежде чем создавать таблицы, формы и другие объекты необходимо задать структуру базы данных. Хорошая структура базы данных является основой для создания адекватной требованиям, эффективной базы данных.

Этапы проектирования базы данных

Ниже приведены основные этапы проектирования базы данных:

1.     Определение  цели создания базы данных.

2.     Определение  таблиц, которые должна содержать  база данных.

3.     Определение  необходимых в таблице полей.

4.     Задание индивидуального  значения каждому полю.

5.     Определение  связей между таблицами.

6.     Обновление  структуры базы данных.

7.     Добавление  данных и создание других объектов  базы данных.

8.     Использование  средств анализа в Microsoft Access.

5.1  Планирование создание базы данных

1. Определение  цели создания базы данных

На первом этапе проектирования базы данных необходимо определить цель создания базы данных, основные ее функции  и информацию, которую она должна содержать. То есть нужно определить основные темы таблиц базы данных и  информацию, которую будут содержать  поля таблиц.

База данных должна отвечать требованиям тех, кто будет непосредственно  с ней работать. Для этого нужно определить темы, которые должна покрывать база данных, отчеты, которые она должна выдавать, проанализировать формы, которые в настоящий момент используются для записи данных, сравнить создаваемую базу данных с хорошо спроектированной, подобной ей базой.

2.     Определение таблиц, которые должна  содержать база данных

Одним из наиболее сложных  этапов в процессе проектирования базы данных является разработка таблиц, так  как результаты, которые должна выдавать база данных (отчеты, выходные формы  и др.) не всегда дают полное представление  о структуре таблицы.

При проектировании таблиц вовсе не обязательно использовать Microsoft Access. Сначала лучше разработать структуру на бумаге. При проектировке таблиц, рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:

Информация в таблице  не должна дублироваться. Не должно быть повторений и между таблицами.

Когда определенная информация храниться только в одной таблице, то и изменять ее придется только в  одном месте. Это делает работу более  эффективной, а также исключает  возможность несовпадения информации в разных таблицах. Например, в одной  таблице должны содержаться страна и название парфюма. Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему.

3.     Определение необходимых в таблице  полей

Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему, а  каждое поле в таблице содержит отдельные  сведения по теме таблицы. Например, в  таблице с данными о парфюме могут содержаться поля с названием специфике, стране, объеме, брэнде. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:

  Каждое поле должно  быть связано с темой таблицы.

  Не рекомендуется  включать в таблицу данные, которые  являются результатом выражения.

  В таблице должна  присутствовать вся необходимая  информация.

 Информацию следует  разбивать на наименьшие логические  единицы 

4.     Задание индивидуального значения  каждому полю

С тем чтобы Microsoft Access мог связать данные из разных таблиц, например, данные о клиенте и его заказы, каждая таблица должна содержать поле или набор полей, которые определяют уникальность каждой записи в таблице. Такое поле или набор полей называют первичным ключом.

5.     Определение связей между таблицами

После распределения данных по таблицам и определения ключевых полей необх

одимо выбрать схему для связи данных в разных таблицах. Для этого нужно определить связи между таблицами.

Желательно изучить связи  между таблицами в уже существующей базе данных.

6.     Обновление структуры базы данных

После проектирования таблиц, полей и связей необходимо еще  раз просмотреть структуру базы данных и выявить возможные недочеты. Желательно это сделать на данном этапе, пока таблицы не заполнены  данными.

Для проверки необходимо создать  несколько таблиц, определить связи  между ними и ввести несколько  записей в каждую таблицу, затем  посмотреть, отвечает ли база данных поставленным требованиям. Рекомендуется также  создать черновые выходные формы  и отчеты и проверить, выдают ли они  требуемую информацию. Кроме того, необходимо исключить из таблиц все  возможные повторения данных.

7.     Добавление данных и создание  других объектов базы данных

Если структуры таблиц отвечают поставленным требованиям, то можно вводить все данные. Затем  можно создавать любые запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

8.     Использование средств анализа  в Microsoft Access

В Microsoft Access существует два инструмента для усовершенствования структуры баз данных. Мастер анализа таблиц исследует таблицу, в случае необходимости предлагает новую ее структуру и связи, а также переделывает ее.

Анализатор быстродействия исследует всю базу данных, дает рекомендации по ее улучшению, а также  осуществляет их.

5.2 Создание базы  данных « Птицефабрика»

Физическое  проектирование

В данной работе определяем три структурных таблицы с  различными данными. Таблицы создавались  с помощью "Мастера создания таблиц" следующими командами:

1) В окне БД в разделе  таблицы с помощью "Мастера".

2) В появившемся окне "Создание  таблиц" вводим данные, выбирая  готовые функции, которые нужны  для работы с БД, после этого  сохраняем таблицу, предварительно  введя имя таблицы. Таким образом создаем три таблицы.

Схема данных

Далее создаем межтабличные связи в "Конструкторе таблиц". В столбце "Тип данных" выбираем "Мастер поставки", в появившемся  окне выбираем нужные таблицы, а затем  поля, которые нужно связать между  собой.

Создание связи: Щелкаем  по кнопке  Схема данных.

В появившемся окне Добавление таблицы выделяем таблицы Птицефабрика, Вид, Клиентская база и нажимаем по кнопке дабавить.

В окне схема данных появляется условный  вид этих таблиц. Затем  закрываем окно Добавление таблицы.

Ставим мышку на имя  поля Вид в таблице Вид и, не отпуская кнопку мышки, перетаскиваем  ее на поле Вид в таблице Птицефабрика. Отпускаем мышку. Появится диалоговое окно Связи.

Включаем значок Обеспечение  целостности данных. Это невозможно будет сделать, если типы обоих полей  заданы не одинаково.

Включаем значок Обеспечение  целостности данных. Это невозможно будет сделать, если типы полей обоих  не заданы одинаково.

Включаем Каскадное Обновление Связанных полей. Включите Каскадное  удаление Связанных полей.

Щелкаем по кнопке Создать. Появляется связь « один-ко-многим»

Такую же операцию проделываем  со следующими таблицами, которые нам необходимо связать.

Разработка  и создание форм.

Формы – одно из основных средств для работы с базами данных в Access - используются  для ввода новых записей (строк таблиц), просмотра и редактирования уже имеющихся данных, задания параметров запросов и вывода ответов на них и др.  Формы представляют собой прямоугольные окна с размещенными в них элементами управления.

Форму можно создать тремя  различными способами.

При помощи авто-формы на основе таблицы или запроса. С  помощью авто-форм можно создавать  формы, в которых выводятся все  поля и записи базовой таблицы  или запроса. Если выбранный источник записей имеет связанные таблицы  или запросы, то в форме также  будут присутствовать все поля и  записи этих источников записей.