Даталогічне проектування баз даних

Вступ

 

Для зберігання і обробки великої кількості інформації потрібне створення величезної кількості сховищ і банків даних різного призначення. В даний час будь-яке завдання пов'язане з маніпулюванням інформацією і даними. Інформація і дані все частіше розглядаються як життєво важливі ресурси, які повинні бути організовані так, щоб ними можна було легко користуватися. З цієї причини останніми роками з'явилася безліч різних комп'ютерних систем, званих системами управління базами даних, які призначені саме для цих цілей.

Комп'ютеризована інформаційна система є програмним комплексом, завдання якого полягають в підтримці надійного зберігання інформації в пам'яті комп'ютера, виконанні специфічних для даного додатку перетворень інформації і відповідних обчислень, надані користувачам зручного і легко освоюваного інтерфейсу.

У курсовій роботі представлено проектування інформаційної системи «Комплектуючі пристрої комп’ютерів». Метою даної інформаційної системи є пошук і вибір інформації, яка відповідає інформаційним потребам, відображеним в запитах, а також забезпечення найбільш природних для користувача способів збору і представлення інформації. Забезпечення швидкого доступу до конкретної інформації. Створення простого і зручного для роботи інтерфейсу.

Мета курсової роботи – застосування на практиці знань, отриманих в процесі вивчення курсу «Проектування та експлуатація інформаційних систем», і отримання практичних навиків створення автоматизованих інформаційних систем.[1,4]

Моя база даних важлива тим, що вона мстить в собі інформацію по проданному товару, а також можливо знайти товар по вигідній ціні для клієнта. Також важливо, що мою базу даних використовують продавці в магазині, що суттєво прискорює роботу.

Опис предметної області

 

База даних «Каталог мобільних телефонів» призначена для зберігання і обробки інформації про характеристику мобільних телефонів.

Осіб, які використовують відомості, що містяться в базі даних, називають користувачами.

Серед багатьох категорій користувачів особливе місце займає адміністратор баз даних. Адміністратор є ідеологом і головним конструктором баз даних. Тільки він вносить зміни в структуру бази даних, тобто змінює назви полів, видаляє або вносить нове поле. Адміністратор знає найменування всіх полів, але він може не знати, що конкретно записане в кожному полі. Він відповідає за збереження даних, розробляє заходи щодо захисту даних, забезпечення їх достовірності і ефективності використання.

При експлуатації великих баз даних у адміністратора може бути певний штат працівників, зокрема системні і штатні програмісти. Завдання системних програмістів – контроль функціонування банку даних, розробка програм, що розширюють можливості СУБД.

Окрім перерахованих осіб базою даних широко користуються фахівці, що зазвичай не мають хорошої підготовки в області програмування, але які користуються базою даних в своїй повсякденній роботі. Цю категорію осіб називають кінцевими користувачами.

Базою даних «Каталог мобільних телефонів» можуть користуватися продавці-консультанти, які надають послуги з продажу мобільних телефонів. У ній зберігається інформація про телефони, а також про їхню детальну характеристику.

Проектування інформаційної системи

 

Проектування бази даних – це впорядкований формалізований процес створення системи взаємозв'язаних описів, тобто таких моделей предметної області, які зв'язують дані, що зберігаються в базі з об'єктами предметної області, що описуються цими даними.

Будь-яка інформаційна система за своєю природою є антропоморфною (людиноподібною). Зазвичай такі системи проектуються на основі досвіду, інтуїції і взаємодії із замовником. Застосовуються технології SSDAM в методології структурного аналізу і проектування системи, в основі якої – спадкоємність при проектуванні. З 1993 року ця технологія є стандартом Великобританії, а з 1998 – європейським стандартом. Згідно цьому стандарту, відповідальним етапом проектування інформаційної системи є передпроектна стадія, на якій проводиться співбесіда з виконавцями робіт, які підлягають автоматизації. Ці працівники в перспективі і є користувачами інформаційної системи [2].

 

Концептуальне (інфологічне) проектування

 

Проектування бази даних починається з попередньої структуризації предметної області. Цей етап називають концептуальним проектуванням бази даних. На даному етапі необхідно виділити всі об'єкти, які використовуватимуться в базі даних, вказати їх властивості (характеристики) і встановити зв'язки між ними.

В даному випадку до об'єктів відносяться:

· телефони з властивостями: модель, виробник, ціна, тип телефону, матеріал корпусу, тип дисплею, роздільна здатність, камера, рік випуску, розмір, вага, фотографія телефону, ІЧ-порт, Bluetooth, MP3, радіо, органайзер, обсяг пам’яті телефону.

На концептуальному (інфологічному) рівні проектування структура бази даних відображається у вигляді ER-діаграми (Entry – суть, Relationship - зв'язок).

Побудова ER-діаграми

Найбільш поширеною формою зображення інформаційно-логічної моделі служать ER-діаграми, які повинні доповнюватися докладною інформацією, а також давати можливість керувати наочним представленням деталей моделі. Для цього використовуються наступні позначення:

1. Сутність зображається прямокутниками.

2. Атрибути позначаються овалами (або прямокутниками з закругленими кутами).

3. Зв'язки зображаються ромбами.

Нормалізація даних

Процес створення структури інформаційної системи, який дозволяє контролювати надмірність даних і запобігати аномаліям або спотворенням називається нормалізацією. Аномалії бувають:

· оновлення;

· видалення;

· введення.

Надмірність і продуктивність інформаційної системи суперечливі, тому повне усунення надмірності іноді недоцільно.

Поняття нормалізації відноситься як до ER-діаграм, так і до таблиць реляційних баз даних. Процес нормалізації складається з декількох етапів, на кожному з яких визначаються так звані нормальні форми: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF, 5NF(форма проекції з'єднань) – PJ/NF. У більшості проектів третя нормальна форма завершує процес нормалізації.

Стосовно ER-діаграм можна сформулювати наступні визначення нормалізації форм:

1NF – усунені атрибути, що повторюються, або групи атрибутів, виявлена неявна сутність.

2NF – усунені атрибути, залежні тільки від частини унікального складеного ключа. Ця частина визначає окрему сутність.

3NF – усунені атрибути, залежні від атрибутів, які не входять в унікальний ключ [3].

 

 

 

Рисунок 2.2 – ER-діаграма (3NF)

 

Дана ER-діаграма знаходиться в 3NF, оскільки сутність не має властивостей, залежних від неключових властивостей.

 

Даталогічне проектування баз даних 

 

Другим етапом проектування баз даних є даталогічне проектування. На даному етапі необхідно об'єкти і зв'язки між ними перетворити в логічну модель даних – модель, побудовану по законах логіки. Існують декілька моделей даних. Серед них виділяють реляційну, ієрархічну і мережеву.

Дана база даних є реляційною. В ній об'єкти і зв'язки між ними представляються у вигляді таблиць (відносин), що складаються з рядків і стовпців. Стовпець – це поле, рядок – це запис. Кожне поле має ім'я і тип. Імена полів – це атрибути (вони визначаються властивостями об'єкту). Тип задає спосіб представлення атрибуту.

Таблиця 1 – Товари. Створимо таблицю універсального відношення.

 

Основна властивість таблиці в реляційній базі даних полягає в тому, що в ній не повинно бути однакових записів. Це означає, що в таблиці повинні бути один або декілька атрибутів, які забезпечують унікальність кожного рядка. Такі атрибути називаються ключем. Ключів в таблиці може бути декілька. З них вибирається один, який надалі представлятиме (замінюватиме) кожен запис таблиці. Такий ключ називається первинним. Отже, реляційну модель можна представити як особливий метод розгляду даних, який включає як власне дані (у вигляді таблиць), так і способи роботи і маніпуляції з ними (у вигляді зв'язків). Іншими словами, в реляційній БД використовується декілька таблиць, між якими встановлюються зв'язки. Таким чином, інформація, введена в одну таблицю, може бути пов'язана з однією або декількома записами з іншої таблиці [1, 3].

Реляційна модель даних має наступні властивості:

· Кожен елемент таблиці – один елемент даних.

· Всі поля в таблиці є однорідними, тобто мають один тип.

· Кожне поле має унікальне ім'я.

· Однакові записи в таблиці відсутні.

Складемо таблиці з відповідними ним атрибутами, використовуючи дані приведені вище. Для кожного атрибуту встановимо логічно відповідний йому тип даних.

 

Таблиця 2 – «Фірма»

Поле	Тип	Розмір
Фірма виробник	Тексторвий	50
Код фірми	Лічильник	Довге ціле

 

Таблиця 3 – «Тип телефону»

Поле	Тип	Розмір
Код типу	Лічильник	Довге ціле
Тип телефону	Текстовий	50

 

Таблиця 4 – «Камера»

Поле	Тип	Розмір
Код камери	Лічильник	Довге ціле
КамераMpix	Текстовий	50

 

Таблиця 5 – «Матеріал»

Поле	Тип	Розмір
Код камери	Лічильник	Довге ціле
КамераMpix	Текстовий	50

 

Таблиця 6 – «Дисплей тип»

Поле	Тип	Розмір
Код дісплею	Лічильник	Довге ціле
Тип дисплею	Текстовий	50

Таблиця 7 – «Роздільність»

Поле	Тип	Розмір
Код роздільності	Лічильник	Довге ціле
Роздільність	Текстовий	50

 

Структура таблиць відноситься до 3 NF:

· кожен стовпець таблиці неподільний і в рамках однієї таблиці немає стовпців з однаковими по сенсу значеннями;

· первинні ключі таблиць однозначно визначають запис і ненадмірні;

· значення будь-якого поля не входить в первинний ключ, не залежить від значення іншого поля що також не входить в первинний ключ.