Основные понятия БД
База данных (БД)- совокупность взаимосвязанных и организованных по определенным правилам данных, которое отражает состояние объектов какой-то конкретной предметной области и отношения между этими объектами
Проектирование БД осуществляется на основе трехуровневой архитектуры. Наглядно это представлено на рис.1
Рис.1. Трехуровневая архитектура
1. Инфологическая модель БД- это модель, которая описывает данные предметной области с использованием естественного языка. Исходными данными могут быть стандартные справки. Бланки. Документы. Информационнологическая модель- это модель, в которой определена логика отношений, также данная модель человекоориентированная.
2. Даталогическая (Концептуальная) модель БД- это логическая организация данных и их взаимосвязь. Структурирование данных выполняется в соответствии с выбранной СУБД, которая строится на основе выбранной модели представления данных: иерархической, сетевой или реляционной. На данном этапе проектировщик создает структуру данных и организует связь между объектами.
3 Физическая модель БД- это структура БД, реализованная в среде выбранной СУБД.
Также при создании БД важно учитывать следующие параметры:
• Целостность БД- правильность данных в любой момент времени
• Избыточность БД- дублирование данных в нескольких таблицах (избыточность влечет за собой противоречивость данных, ее стараются исключить введением кодовых полей).
Цель проектирования БД- сокращение избыточных данных. Эта цель достигается с помощью теории нормализации баз данных.
Нормализация- это разбиение таблиц на два или более, обладающими лучшими свойствами при внесении или изменении данных. В результате получается БД, в которой каждый факт появляется лишь в одном месте, что исключает избыточность информации.
Проектирование инфологической модели БД
Проектирование инфологической модели является основной задачей при создании БД. Цель инфологической модели- обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той или иной информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства.
Поэтому необходимо четко поставить цель данной БД, а также установить, какую информацию получает пользователь в результате работы с программой.
Проектирование даталогической модели
Проектирование даталогической модели- важный этап в проектировании БД. На этом этапе важно правильно выделить сущности и описать их атрибуты. Ошибка на этом этапе может обернуться разработчику значительными потерями времени и сил в дальнейшем.
Датологическая (концептуальная) модель- модель описывающая логику организации данных. Датологическое проектирование заключается в проектировании логической структуры БД. Таким образом, главное отличие даталогической модели от инфологической состоит в том, что инфологическая модель хранит в себе всю информацию о предметной области, необходимую и достаточную для проектирования базы данных, но она не привязана к определенной СУБД.
Даталогическое проектирование сводится к следующим этапам:
1. Определение таблиц.
2. Определение полей таблиц.
3. Определение типов данных в соответствии с выбранной СУБД.
4. Определение длины каждого поля таблиц.
5. Определение обязательности каждого поля.
6. Определение индексации каждого поля.
Структурирование данных выполняются на основе модели представления
данных. Наиболее известны 3 модели представления данных: 1)иерархоическая; 2) сетевая; 3) реляционная.
Реляционная модель (от лат. relation- отношение) представляет собой совокупность простейших двумерных таблиц, связь между которыми осуществляется через одинаковые ключевые поля. Каждая строка такой таблицы называется записью, а столбец- полем. Каждая таблица описывает сущность предметной области.
Иерархическая модель. Иерархическая модель БД представляет соьой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы (информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии),связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяются при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.
Сетевая модель. Сетевая модель БД похожа на иерархическую. Она имеет те же основные составляющие (узел, уровень, связь), однако в сетевой модели принята свободная связь между элементами разных уровней.
Проектирование физической модели
Физическая модель БД определяет способ размещения данных на носителях (устройствах внешней памяти), а также способ и средства организации эффективного доступа к ним. Поскольку СУБД функционирует в составе и под управлением операционной системы, то организация хранения данных и доступа к ним зависит от принципов и методов управления данными операционной системы.
В отличие от ранних СУБД, многие современные системы не предоставляют разработчику какого-либо выбора на этой стадии. Реально к вопросам проектирования физической модели можно отнести:
• выбор схемы размещения данных (разделение по файлам или тип RAID-массива);
• определение числа и типа индексов (например, кластеризованный или некластеризованный в случае MS SQL Server).
Способ хранения БД определяется механизмами СУБД автоматически по умолчанию на основе спецификаций концептуальной схемы БД, и внутренняя схема в явном виде в таких системах не используется. Внешние схемы БД обычно конструируются на стадии разработки приложений.
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
Сфера деятельности почтовых отделений характеризуется большими массивами информации и объёмом выполняемых работ.
Задача почтовых отделений заключается в своевременной доставке газет, журналов, писем, телеграмм, бандеролей жителям своих районов. Для этого им необходима единая информационная система, в которой будет отслеживаться поступление и последующая доставка всех писем, телеграмм и бандеролей населению и различным организациям, а также доставка газет и журналов по подписке на потовых отделениях населению и организациям. Качество и своевременность доставки писем, телеграмм и бандеролей будет зависеть от того, насколько продуманы каналы обмена ими между почтовыми отделениями и непосредственная их доставка получателям. А доставка газет и журналов жителям и организациям, которые подписались на их получение, зависит от своевременного заказа необходимых газет и журналов на типографиях, оплаты и доставки их на почтовые отделения, а также от своевременной их доставки получателям.
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
2.1 Объект и назначение разработки
Объектом разработки является база данных для почтовых служащих, работающих в единой системе почтовых отделений. Она должна отображать весь перечень газет и журналов, которые имеются на подписку, данные подписчиков на эти газеты и журналы, а также прием и отправку писем, посылок и бандеролей.
В базе данных должны храниться сведения о газетах и журналах, поступающих в почтовое отделение, и подписка на определенные издания. Учет приема и отправки писем и бандеролей.
Цель моей работы заключается в проектировании и разработке системы управления базой данных «Почтовые отделения». Разрабатываемая мною база данных может быть использована для создания единой информационной системы почтовых отделений. В ней можно будет отслеживать пересылку писем, бандеролей, подписки на газеты и журналы.
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.
Сведения о газетах и журналах должны включать в себя следующую информацию:
- уникальный шифр издания;
- название газеты или журнала;
- Ф.И.О. редактора газеты или журнала.
Сведения о подписке, должны содержать:
- Код подписки;
- Шифр издания;
- Название газеты или журнала;
- Личные данные подписчика;
- Срок подписки, с учетом стоимости.
Также в этой базе данных должны храниться сведения о принятых и отосланных письмах и бандеролях. Они должны включать:
- Код операции;
- Вид операции:
1. Прием;
2. Отправка.
- Вид приема или отправки:
1. Посылка;
2. Письмо;
3. Бандероль.
- Данные отправителя;
- Данные получателя;
- Ценность;
- Вес с учетом стоимости;
- Отчет о получении и выдаче.
Основными задачами СУБД будет являться:
1. Учет приема и отправки писем, посылок и т.д.;
2. Получение информации по коду операции;
3. Получение информации о газетах и журналах для подписки;
4. Учет подписчиков и срока подписки;
5. Получение сведений о подписке по коду подписки.
2.2 Требования к СУБД
1. База данных должна обеспечивают возможность получения:
а) информации об оказанных услугах почтовой связи;
б) информации о пользователях (отправителях и адресатах) услугами почтовой связи;
в) информации о почтовых отправлениях.
2. Создаваемая базы данных о пользователях услугами почтовой связи и базы данных об оказанных услугах почтовой связи должны соответствовать оборудованию почтового отделения, в том числе и программному обеспечению, обеспечивающему выполнение установленных действий.
3. Из базы данных о пользователях услугами почтовой связи обеспечивается возможность получения информации о пользователе услугами почтовой связи и о почтовом адресе пользователя услугами почтовой связи по персональным данным и (или) почтовому адресу.
4. Из базы данных об оказанных пользователям услугах почтовой связи обеспечивается возможность получения информации об оказанных услугах почтовой связи по персональным данным и (или) почтовому адресу пользователя услугами почтовой связи.
5. Контроль почтовых отправлений осуществляется в процессе их обработки в сетях оператора почтовой связи. При передаче почтовых отправлений в упаковочной таре (мешках, ящиках и другой упаковочной таре), должна учитываться плата за вес и упаковку отправления.
6. В сетях почтовой связи, включая объекты почтовой связи, обеспечивается защита от несанкционированного доступа персонала, обслуживающего сети почтовой связи.
7. Исключение избыточности в данных.
2.3 Выбор среды разработки
В соответствии с поставленными задачами и требованиями, одной из СУБД позволяющей разработать БД почтового отделения, является Microsoft Visual FoxPro. Удобство использования и мощность встроенных средств делает диапазон информационных систем, построенных с применением FoxPro, весьма широким – от локальных разработок для домашнего применения до серьезных профессиональных проектов, распределенных по сети баз данных, включающих сотни тысяч записей и сложнейшие правила обработки данных.
СУБД VFP поддерживает реляционную модель представления данных. Она функционирует под управлением операционных систем Windows 98, Windows XP и выше. СУБД VFP имеет стандартизованный интерфейс приложений Windows. В ней реализованы возможности программирования с использованием структурированного языка запросов Structured Query Language (SQL).
VFP поддерживает традиционные для офисных приложений механизмы связывания и встраивания объектов Object Linking and Embedding (OLE) и динамического обмена данными Dynamic Data Exchange (DDE).
Большинство действий по работе с элементами баз данных можно выполнить с помощью следующих средств: команд основного меню, кнопок панелей инструментов, команд контекстного меню и комбинаций клавиш, диалогового окна Command.
База данных является основным компонентом проекта приложения. К основным элементам базы данных можно отнести таблицы, запросы, отчеты, макросы и модули.
Для работы с БД имеется стандартное окно, из которого можно вызвать любой ее объект для просмотра, выполнения, разработки или модификации. Пользователь может для работы с БД разработать свой интерфейс, основу которого обычно составляют формы.