Понятие, разработка и проектирование баз данных

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………………………...2

1. Общая часть……………………………………………………………………………………………..4

     1.1 Информационная система…………………………………………………………...4

1.2 Системы базы данных………………………………………………………………….7

     1.3 Определение базы данных..................................................................11

     1.4 Разновидности баз данных...............................................................14

2. Специальная  часть............................................................................................21

     2.1 Проектирование базы данных..........................................................21

     2.2 Функции.....................................................................................................22

     2.3 Системные требования.......................................................................23

     2.4 Основные объекты ИСС......................................................................24

     2.5 Реляционная модель............................................................................29

     2.6 Словарь данных......................................................................................30

     2.7 Разработка базы данных...................................................................34

3. Тестирование  информационной системы................................................38

4. Документирование  информационной системы.....................................39

Литература................................................................................................................41

Приложение.................................................................................................................42

 

Введение 

       Конец XX - начало XXI в. характеризуются активным внедрением в деятельность человечества компьютерных информационных технологий, особенно систем управления базами данных (СУБД). СУБД - это программные системы управления структурированными файлами данных, обеспечивающих пользователю оперативное получение необходимой информации.

       Структурированные файлы данных, или базы данных, являются неотъемлемой частью автоматизированных систем управления (АСУ), систем искусственного интеллекта и экспертных систем, систем автоматизированного проектирования конструкторской документации САПР-КД или CAD-систем (Computer Aided Design), систем автоматизированного проектирования технологических процессов изготовления изделий САПР-ТП или CAM-систем (Computer Aided Manufacturing).

       Базы  данных как одно из направлений теории информации представляют собой методы и средства разработки компьютерных информационных систем, основу которых составляют особым образом структурированные файлы, предоставляющие пользователю эффективные методы получения и анализа данных, необходимых для принятия оптимального решения.

       Системы управления базами данных (СУБД) не были предназначены для широкого пользователя.

       Их  основным потребителем был военно-промышленный комплекс.

       С появлением огромного числа банков, акционерных обществ и частных компаний ситуация резко изменилась.

       В настоящее время обработка и  хранение информации являются важнейшими задачами.

       Потеря  информации или ее несвоевременное  получение могут обернуться потерей денег. Именно этими обстоятельствами можно объяснить столь быстрый рост компьютерной техники и стремительное развитие электронных таблиц и систем управления базами данных в нашей стране и за рубежом.

       Для оперативного, гибкого и эффективного управления предприятиями, фирмами и организациями различных форм собственности, телекоммуникационными средствами гражданского и военного назначения, информационно-вычислительными, экологическими, радиолокационными и радионавигационными системами широко внедряются системы автоматизированного управления, ядром которых являются базы данных (БД). При большом объеме информации и сложности производимых с ней операций проблема эффективности средств организации хранения, доступа и обработки данных приобретает особое значение.

       Целью моей работы является создание информационной системы «Продажа видео и аудиопродукции» и описание общих терминов и определений, технологии применения их для разработки и использования информационных систем.

 

1 Общая часть

1. Информационная система

       В основе решения многих задач лежит  обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются  информационные системы (ИС). Автоматизированными  называют ИС. В которых применяют технические средства, в частности ЭВМ. Большинство существующих ИС являются автоматизированными.

       В широком понимании под определение  ИС подпадает любая система обработки  информации. По области применения ИС можно разделить на системы, используемые в производстве, образовании, здравоохранении, науке, военном деле и других отраслях. По целевой функции ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.

       В узком смысле понятие ИС определяется как совокупности аппаратно-программных средств, задействованных для решения некоторой прикладной задачи.

       Банк  данных является разновидностью ИС, в  которой реализованы функции  централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации, организованной в одну или несколько баз данных. Банк данных в общем случае состоит из таких компонентов как: базы (несколько баз) данных, системами управления базами данных, словаря данных, администратора, вычислительной системы и обслуживающего персонала.

       Эффективность функционирования ИС во многом зависит  от ее архитектуры. В настоящее время  перспективной является архитектура  клиент - сервер.

       Сервером  определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющим этим ресурсом, клиентом – компьютер (программа), использующая этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файловые системы, служба печати, почтовые службы. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он управляет. Достоинством организации информационной системы по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей над персональной информацией.

        Первыми появились ИС с применением  файл-сервера. В таких ИС по запросам пользователей файлы базы данных передаются на персональные компьютеры, где и производится их обработка. Недостатком такого варианта архитектуры  является высокая интенсивность передачи обрабатываемых данных.

       Рисунок 1 - Схема ИС архитектуры файл-сервер

       Структура ИС, построенной по архитектуре клиент-сервер с использование сервера баз  данных, обеспечивает выполнение основного  объема обработки данных. Формируемые  пользователем или приложение запросы поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер Баз данных выполняет поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на ПК пользователя. Достоинством такого подхода в сравнении с архитектурой файл-сервером заметно меньше объем передаваемых данных.

        Рисунок 2 - Схема ИС архитектуры клиент-сервер

       Важнейшим достоинством применения БД в ИС является обеспечение независимости данных от прикладных программ. Это дает возможность  пользователям не заниматься проблемами представления данных на физическом уровне: размещение данных в памяти.

       Такая независимость достигается поддерживаемым СУБД многоуровневым представлением данных в БД на логическом (пользовательском) и физическом уровнях. Благодаря  СУБД и наличию логического уровня представления данных обеспечивается отделение концептуальной (понятийной) модели БД от ее физического представления в памяти ЭВМ.

 

2. Системы управления базами данных

 

       Мы  знаем, что понятие информация и  данные это взаимосвязанные понятия, но не тождественные. Хотя можно заметить следующее:

       В те годы, когда формировалось понятие  база данных, то в ней действительно хранились данные и только данные.  Однако в современных системах управления базами данных имеется возможность не только хранить данные в своих структурах, но и хранить программный код, т.е. методы, с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другим программно – аппаратным комплексом.

       Таким образом, можно утверждать, что в  современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

       С понятием база данных тесно связано  понятие система управления базами данных. Именно о ней пойдет сегодня речь.

       Система управления базами данных (СУБД) - это  программный механизм, предназначенный  для записи, поиска, сортировки, обработки (анализа) и печати информации, содержащейся в базе данных.

       В компьютерной базе данных информация представляется в виде таблицы, очень  похожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих «шапку» таблицы, называют именами полей или реквизитами, а сами столбцы - полями. Данные в полях называют значениями реквизитов или значениями полей. Для описания поля, кроме его имени используются следующие характеристики и свойства полей:

       Тип поля. Подобно электронной таблице, работающей с тремя типами полей: текстовый, числовой и формула, в таблицах используется несколько большее количество типов полей.

       Длина поля – максимально возможное количество символов.

       Точность (для числовых типов полей) – количество знаков после запятой.

       Маска ввода – форма средства автоматизации ввода, в которой вводятся данные в поле. Например, одно и то же значение имеют поля даты: 03.03.95 или 03.03.1995, или 03-март-1995, но отличаются по формату.

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

       Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных.

       Пустое  и обязательное поле – свойство поля, определяющее обязательность заполнения поля при наполнении базы данных.

       Индексированное поле – дополнительное имя поля, позволяющее ускорить операции поиска и сортировки записей.

       Строки  данных таблицы называются записями (рис.3).

       Таким образом:

       Поле - это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту.

       Запись - совокупность логически связанных полей, представленных одной строкой таблицы.

       Файл (таблица) – совокупность экземпляров записей одной структуры.

       Классификация СУБД.

       В общем случае под СУБД можно понимать любой программный продукт, поддерживающий процессы создания, ведения и использования БД. К СУБД относятся следующие основные виды программ:

• Полнофункциональные СУБД
• Серверы БД
• Клиенты БД
• Средства разработки программ работы с БД.

       Полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) представляют собой традиционные СУБД, которые сначала появились для больших машин, затем для мини-машин и для ПЭВМ. Из числа всех СУБД современные ПФСУБД являются наиболее многочленными и мощными по своим возможностям. К ним относятся, например, такие пакеты, как Clarion Database Developer, DataEase, DataFlex,Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox R:BASE.

       Обычно  ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий  с помощью команд меню выполнять  основные действия с БД: создавать, модифицировать структуры таблиц, вводить  данные, формировать запросы, разрабатывать отчеты, выводить их на печать.

       Серверы БД предназначены для организации  центров обработки данных в сетях  ЭВМ. Эта группа БД в настоящее  время менее многочисленна, но их количество постепенно растет. Серверы  БД реализуют функции управления базами данных, запрашиваемые другими (клиентскими) программами обычно с помощью операторов SQL. Примерами серверов БД являются следующие программы: NetWare SQL, MS SQL Server (Microsoft), InterBase (Borland) и другие.