Понятие, разработка и проектирование баз данных

       1.2.6 Объектно-ориентированная модель

       В объектно-ориентированной модели при  представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования.

       Структура объектно-ориентированной базы данных графически представима в виде дерева, узлами которого являются объекты. Свойства объектов описываются некоторым стандартным типом. Для выполнения действий над данными применяются логические операции, усиленные объектно-ориентированными механизмами инкапсуляции, наследования и полиморфизма.

       Инкапсуляция  ограничивает область видимости  имени свойства пределами того объекта, в котором оно определено.

       Наследование  распространяет область видимости  свойства на всех потомков объекта.

       Полиморфизм в объектно-ориентированных языках программирования означает способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными.

       Основным  достоинством объектно-ориентированной  модели данных в сравнении с реляционной  является возможность отображения  информации о сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки.

       Недостатками  объектно-ориентированной модели являются высокая понятийная сложность, неудобство обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.

       Создание  и модификация базы данных сопровождается автоматическим формированием и последующей корректировкой индексов (индексных таблиц), содержащих информацию для быстрого поиска данных.

       Первоначально СУБД применялись преимущественно для решения финансово-экономических задач. При этом, независимо от модели представления, в базах данных использовались следующие основные типы данных:

       1. числовые. В качестве подтипов числовых данных часто используются целочисленные, денежные (финансовые) и обычные вещественные;

       2. символьные (алфавитно-цифровые);

       3. логические, принимающие значения «истина» (true) и «ложь» (false);

       4. даты, задаваемые с помощью специального типа «Дата» или как обычные символьные данные;

       В разных СУБД эти типы могут несущественно отличаться друг от друга по названию, диапазону значений и виду представления. С расширением области применения персональных компьютеров стали появляться специализированные системы обработки данных. В ответ на это стали вводиться новые типы данных. К числу сравнительно новых типов данных можно отнести следующие:

       1. временные и дата-временные, предназначенные для хранения информации о времени и/или дате;

       2. символьные переменной длинны, предназначенные для хранения текстовой информации большой длинны;

       3. двоичные, предназначенные для хранения графических объектов, аудио и видеоинформацией, пространственной, хронологической и другой специальной информацией. Двоичные данные часто называют мультимедиа-данными;

       4. гиперссылки, предназначенные для хранения ссылок на различные ресурсы находящиеся вне базы данных;

       5. данные в XML формате.

       Технология OLE (Object Linking and Embedding) реализует такой  механизм связывания и встраивания объектов, при котором для обработки объекта вызывается приложение, в котором этот объект создавался.

       Учет  данных факторов при проектировании реляционных баз данных осуществляется методами нормализации таблиц и установлением  связей между ними.

       Нормализация  таблиц представляет собой способы  разделения одной таблицы БД на несколько  таблиц, в целом отвечающих перечисленным выше требованиям.

       Первая  нормальная форма. Таблица находится  в первой нормальной форме в тогда  и только тогда, когда ни одно из полей не содержит более одного значения и любое ключевое поле не пусто. Первая нормальная форма является основой реляционной модели данных.

       Вторая  нормальная форма. Таблица находится  во второй нормальной форме, если она  удовлетворяет требованиям первой нормальной формы и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны  полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

       Третья  нормальная форма. Таблица находится  в третьей нормальной форме, если она удовлетворяет определению второй нормальной формы и ни одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля.

       Нормальная  форма Бойса-Кодда. Таблица находится  в нормальной форме Бойса-Кодда  только в том случае, если любая  функциональная зависимость между ее полями сводится к полной функциональной зависимости от возможного ключа.

       Четвертая нормальная форма. Она является частным случаем пятой нормальной формы, когда полная декомпозиция должна быть соединением двух проекций.

       Пятая нормальная форма. Таблица находится  в пятой нормальной форме тогда  и только тогда, когда в каждой ее полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Таблица, не имеющая ни одной полной декомпозиции, также находится в пятой нормальной форме.

 

       2. Специальная часть 

       2.1 Проектирование базы данных

       Планирование  разработки базы данных – это подготовительные работы, включающие в себя нахождение методов и средств оптимального решения задачи, поставленной перед информационной системой.

       Планирование  разработки базы данных должно быть неразрывно связано с общей стратегией формирования единого информационного пространства предприятия, для чего необходимо:

• определить цель и задачи информационных технологий на основе анализа целей и бизнес – планов организации;
• провести анализ существующих информационных систем и дать рекомендации по их применению или модернизации;
• дать оценку экономической эффективности, ожидаемой от разработки новых информационных технологий.

 

       Разработка  данной БД началась с формирования основных функций базы данных. Основные функции определялись согласно требованиям  заказчика.

       В базе данных было задумано использовать четыре таблицы, связанные ключевыми полями; запросы, основанные на этих таблицах; отчеты, основанные на запросах; формы связанные с таблицами и запросами.

       При дальнейшей разработке модели БД было решено использовать использовать для оформления БД графический редактор Adobe Photoshop.

       После были определены минимальные системные  требования для работы базы данных.

 

       

       2.2 Функции базы данных 

Разработанная база данных «Продажа видео и аудиопродукции» предназначена для использования в различных фирмах занимающимися прокатом видео и аудио дисках и их продажей. Функциональная возможность данной БД это п

росмотр информации о различных составляющих продукций и их розничная цена.

 

       2.3 Системные требования 

       Минимальные системные требования:

• процессор Intel Pentium III 1500 Mz;
• ОП 128 Мб;
• видео карта 64 Мб;
• место на жестком диске 100 Мб;
• CD-ROM, накопитель на гибких дисках;
• CRT монитор с диагональю от 15 дюймов;
• клавиатура, мышь;
• колонки.

       Требуемое ПО для запуска программы:

• операционная система Windows 98/2000/XP;
• Microsoft Office 97/2000/2003;

 

       2.4 Основные объекты ИСС 

       Основными компонентами (объектами) базы данных являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

       Таблица — фундаментальная структура системы управления реляционными базами данных. В Microsoft Access таблица — это объект, предназначенный для хранения данных в виде записей (строк) и полей (столбцов). При этом каждое поле содержит отдельную часть записи (например, фамилию, должность или инвентарный номер). Обычно каждая таблица используется для хранения сведений по одному конкретному вопросу (например, о сотрудниках или заказах).

       

       Рисунок 1 – Таблицы ИС «продажи видео и аудиопродукции» 

       Запрос — вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкция на отбор записей, подлежащих изменению. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.

       Перечислим  типы запросов, которые могут быть созданы с помощью Microsoft Access:

• запрос-выборка, задающий вопрос о данных, хранящихся в таблицах, и представляющий полученный динамический набор в режиме формы или таблицы без изменения данных. Изменения, внесенные в динамический набор, отражаются в базовых таблицах;
• запрос-изменение, изменяющий или перемещающий данные. К этому типу относятся запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы или запрос на ее обновление;
• перекрестные запросы, предназначенные для группирования данных и представления их в компактном виде;
• запрос с параметрами, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса;
• запросы SQL, которые могут быть созданы только с помощью инструкций SQL в режиме SQL: запрос-объединение, запрос к серверу и управляющий запрос. Язык SQL (Structured Query Language) — это язык запросов, который часто используется при анализе, обновлении и обработке реляционных баз данных (например, Microsoft Access).

       

Рисунок 2 – Запросы ИС «продажи видео и аудиопродукции»

       Форма — это объект Microsoft Access, в котором можно разместить элементы управления, предназначенные для ввода, изображения и изменения данных в полях таблиц. Если запросы – это специальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок.

       

       Рисунок3 – Формы ИС «продажи видео и аудиопродукции»