Разработка базы данных и информационной системы по введению учёта несовершеннолетних прошедших опеку в реабилитационном центре

При использовании иерархической модели представления данных связи между данными можно охарактеризовать с помощью упорядоченного графа (или дерева). В программировании при описании структуры иерархической базы данных применяют тип данных «дерево».

Основными достоинствами иерархической модели данных являются:

1) эффективное использование  памяти ЭВМ;

2) высокая скорость выполнения  основных операций над данными;

3) удобство работы с  иерархически упорядоченной информацией.

К недостаткам иерархической модели представления данных относятся:

1) громоздкость такой  модели для обработки информации  с достаточно сложными логическими  связями;

2) трудность в понимании  ее функционирования обычным  пользователем.

Незначительное число СУБД построено на иерархической модели данных.

Сетевая модель может быть представлена как развитие и обобщение иерархической модели данных, позволяющее отображать разнообразные взаимосвязи данных в виде произвольного графа.

Достоинствами сетевой модели представления данных являются:

1. эффективность в использовании памяти компьютера;
2. высокая скорость выполнения основных операций над данными;
3. огромные возможности (большие, чем у иерархической модели) образования произвольных связей.

К недостаткам сетевой модели представления данных относятся:

1. высокая сложность и жесткость схемы базы данных, которая построена на ее основе;
2. трудность для понимания и выполнения обработки информации в базе данных непрофессиональным пользователем.

Системы управления базами данных, построенные на основе сетевой модели, также не получили широкого распространения на практике.

Реляционная модель представления данных основывается на понятии «отношения» (relation). Простейшим примером отношения служит двумерная таблица.

Достоинствами реляционной модели представления данных (по сравнению с иерархической и сетевой моделями) являются ее понятность, простота и удобство практической реализации реляционных баз, данных на ЭВМ.

К недостаткам реляционной модели представления данных относятся:

1. отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей;
2. сложность описания иерархических и сетевых связей.

Большинство СУБД, применяемых как профессиональными, так и непрофессиональными пользователями, построены на основе реляционной модели данных (FoxPro, Access, Oracle и др.).

Учитывая понятность, простоту и удобство практической реализации реляционной модели, выбираем реляционную модель данных.

Программное обеспечение - это совокупность программ, системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. Также, это совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных.

Программное обеспечение (ПО) по назначению разделяется на системное, прикладное и инструментальное.

Выберем прикладное ПО для разработки реляционной базы модели. Рассмотрим наиболее популярные СУБД: FoxPro, Access, Oracle.

СУБД делятся на два класса: персональные и многопользовательские - сетевые, возможность одновременного доступа нескольких пользователей с различных станций.

Перечень требований к СУБД, используемых при анализе той или иной информационной системы, может изменяться в зависимости от поставленных целей. Тем не менее, можно выделить несколько групп критериев:

1. моделирование данных,
2. особенности архитектуры и функциональные возможности,
3. контроль работы системы,
4. особенности разработки приложений.
5. производительность,
6. надежность,
7. требования к рабочей среде,
8. смешанные критерии.

Первая версия СУБД Access появилась в начале 90-х годов. Это была первая настольная реляционная СУБД для 16-разрядной версии Windows.

Вся информация, относящаяся к конкретной базе данных, хранится в одном файле.

Средства манипуляции данными Access и данными, доступны через ODBC. Доступ к данным серверных СУБД обеспечен через OLE DB.

Access ориентирован в первую очередь на пользователей Microsoft Office, в том числе и не знакомых с программированием.

Требования к ресурсам: Для версии 7.0 - процессор 468DX, объем оперативной памяти 12 (16) Мб, занимаемый объем на ЖМД 10-40 Мб.

В базе данных FoxPro каждая таблица хранится в своем файле (обычно имеют расширение *.dbf), MEMO- и BLOB-поля хранятся в отдельном файле (обычно с расширением *.dbt). Индексы для таблиц также хранятся в отдельных файлах.

Из настольной СУБД Visual FoxPro постепенно превратилась в средство разработки приложений в архитектуре «клиент/сервер».

Требования к ресурсам: 486 с тактовой частотой 50 МГц, 10 Мб ОЗУ, от 15 до 240 Мб на ЖМД.

Последние версии Oracle содержат объектные расширения (в частности, объектно-ориентированные типы данных и соответствующие расширения SQL), причем эти расширения входят в состав продукта.

Для обеспечения надежности и доступности в последних версиях Oracle имеются средства восстановления после сбоев. В состав Oracle входит OLAP-сервер, ранее поставлявшийся как отдельный продукт.

Приведем сравнительную таблицу возможностей баз, данных. 

 

Таблица 1.5

Таблица сравнения реляционных баз данных

Функция	Oracle	Access	Visual FoxPro
Операционная система	OS/2, UNIX, Windows, MS-DOS	Windows 95   и выше	Windows 95 или NT
Поддержка SQL	+	+	+
Поддержка функций ODBC	+	+
Поддержка Visual Basic		+
Поддержка СОМ	+	+	+
Представления (Views)
Индексированные представления
Использование OLE DB	+	+	+
Средства создания форм и отчетов		+	+
Средства анализа данных OLAP	+
Копирование БД	+	+	+
Администрирование базы данных	+	+
Доступ к данным через интернет	+	+	+
Импорт и экспорт	+	+	+

 

Учтем, что функциональность FoxPro ниже, чем у Access и Oracle, но эта СУБД не очень распространена и будет проблематично найти специалиста для поддержки. Функциональность Access и Oracle примерно одинаковы, но Access самая простая для разработки система и ее надежность достаточна для рассматриваемой задачи автоматизации.

Для разработки выбираем MS Access.

Для работы с данной СУБД подходит только MS Windows. Данная ОС удобна еще и тем, что она уже установлена на компьютерах центра.

Для проектирования программной оболочки взаимодействия с базой данных можно использовать различные языки. Visual Basic, Delphi и другие.

Преимущество Delphi состоит в наличии удобных инструментов и различных вариантов работы с базой данных Access/.

В работе будет использоваться язык программирования Borland Delphi 7.0, его компоненты для доступа к базам данных (БД) по технологии ADO [38]. Особенностью данной технологии является то, что если база данных находится на том же компьютере, что и программа, которая к ней обращается, доступ к БД происходит все равно по технологии "клиент-сервер".

Доступ к базе данных обеспечивают компоненты Database, Table, Query и DataSource, значки которых находятся на вкладках Data Access и BDE палитры компонентов.

Компоненты вкладок BDE и Data Access для доступа к данным используют процессор баз, данных Borland Database Engine (BDE), реализованный в виде набора динамических библиотек и драйверов.

Компонент Database представляет базу данных как единое целое, т. е. совокупность таблиц, а компонент Table — одну из таблиц базы данных. Компонент DataSource (источник данных) обеспечивает связь компонента отображения-редактирования данных (например, компонента DBGrid) и источника данных, в качестве которого может выступать таблица (компонент Tаblе) или результат выполнения SQL-запроса к таблице (компонент SQL). Компонент DataSource позволяет оперативно выбирать источник данных, использовать один и тот же компонент, например, DBGrid для отображения данных из таблицы или результата выполнения SQL-запроса к этой таблице

Компонент DataSource (источник данных) работает как промежуточное звено и предназначен для связывания компонента набора данных (TDataSet) и компонента, отображающего данные (например, TDBGrid). Может применяться также для установки связи «главный—подчиненный» между двумя наборами данных.

В простейшем случае, когда база данных представляет собой одну-единственную таблицу, приложение работы с базой данных должно содержать один компонент Table и один компонент DataSource. Пользователь может просматривать базу данных в режиме формы или в режиме таблицы. В режиме формы можно видеть только одну запись, а в режиме таблицы - несколько записей одновременно. Довольно часто эти два режима комбинируют. Краткая информация (содержимое некоторых ключевых полей) выводится в табличной форме, а при необходимости видеть содержимое всех полей записи выполняется переключение в режим формы.

Для обеспечения просмотра и редактирования данных в режиме таблицы в форму приложения надо добавить компонент DBGrid, значок которого находится на вкладке Data Controls.

Компонент DBGrid обеспечивает представление базы данных в виде таблицы. Свойства компонента DBGridl определяют вид таблицы и действия, которые могут быть выполнены над данными во время работы программы.

Для того чтобы задать, какая информация будет отображена в таблице во время работы программы, нужно сначала определить источник данных для таблицы (установить значения свойства DataSource), затем — установить значения уточняющих параметров свойства Columns.

Для поиска информации в БД могут использоваться фильтры. Для того, чтобы фильтр заработал, свойство Filtered устанавливается в True.

Технологический Microsoft ActiveX Data Objects снабжает личный выход к ключам данных из приложений БД. Таковую вероятность дают функции набора интерфейсов, разработанные на основе общей модели объектов СОМ и изображенные в спецификации OLE DB.

Технология обеспечивает приложениям единый способ доступа к источникам данных различных типов. Например, приложение, использующее ADO, может применять одинаково сложные операции и к данным, хранящимся на корпоративном сервере SQL, и к электронным таблицам, и локальным СУБД. Запрос SQL, направленный любому источнику данных через ADO, будет выполнен.

Такая архитектура позволяет сделать набор объектов и интерфейсов открытым и расширяемым. Набор объектов и соответствующий провайдер может быть создан для любого хранилища данных без внесения изменений в исходную структуру ADO. При этом существенно расширяется само понятие данных — ведь можно разработать набор объектов и интерфейсов и для нетрадиционных табличных данных. Например, это могут быть графические данные геоинформационных систем, древовидные структуры из системных реестров, данные CASE-инструментов и т. д.

Так как технология ADO основана на стандартных интерфейсах СОМ, которые являются системным механизмом Windows, это сокращает общий объем работающего программного кода и позволяет распространять приложения БД без вспомогательных программ и библиотек.

Провайдеры ADO обеспечивают соединение приложения, использующего данные через ADO, с источником данных (сервером SQL, локальной СУБД, файловой системой и т. д.). Для каждого типа хранилища данных должен существовать провайдер ADO.

Список установленных в данной операционной системе провайдеров доступен для выбора при установке соединения через компонент TADOConnection.

Компоненты доступа к данным ADO могут использовать два варианта подключения к хранилищу данных. Это стандартный метод ADO и стандартный метод Delphi.

В первом случае компоненты используют свойство Connectionstring для прямого обращения к хранилищу данных. Во втором случае используется специальный компонент TADOConnection, который обеспечивает расширенное управление соединением и позволяет обращаться к данным нескольким компонентам одновременно.