Теоретическая часть. Лабораторная работа №1. Проектирование структуры базы данных

Лабораторная работа №1. Проектирование структуры базы данных

Цель работы

Изучить этапы проектирования базы данных. Научится выполнять нормализацию таблиц реляционной базы данных. Научится строить логическую структуру базы данных.

Постановка задачи

В предметной области, согласно своему варианту, выделить объекты и их свойства. Привести все объекты к 3 нормальной форме. Построить инфологическую и логическую модели базы данных.

Теоретическая часть

1.3.1 Основные понятия

Объект — это нечто существующее и различимое, обладаю­щее набором свойств.

Сущность — отображение объекта в памяти человека или ком­пьютера.

Параметр — конкретное значение любого из свойств объекта.

Атрибут — конкретное значение любого из свойств сущно­сти.

Запись — это одна строка таблицы (или нескольких таблиц), полностью описывающая одну сущность. Каждая запись состоит из конечного числа полей.

Поле — это один элемент записи, в котором хранится конк­ретное значение атрибута.

Первичный ключ — это атрибут или группа атрибутов, которые однозначно определяют каждую запись в таблице.

Связь — это функциональная зависимость между сущностя­ми.

Нормализация отношений — это процесс построения опти­мальной структуры таблиц и связей в реляционной БД.

Концептуальная модель данных — это совокупность концепту­альных требований, выдвинутых сотрудниками структурных под­разделений фирмы.

В результате отображения концептуальной модели на СУБД будет получена логическая модель данных.

Отображение логической модели на конкретные технические средства называется физической моделью данных.

1.3.2 Нормализация отношений

Для таблицы будут выполнены условия первой нормальной формы, если:

- каждое поле (концептуальное требование) неделимо;

- отсутствуют повторяющиеся поля или группы полей.

Условия второй нормальной формы:

- выполняются условия первой нормальной формы;

- первичный ключ однозначно определяет всю запись;

- все поля зависят от первичного ключа;

- первичный ключ не должен быть избыточным.

Условия третьей нормальной формы:

- выполняются условия второй нормальной формы;

- каждое не ключевое поле не должно зависеть от другого не ключевого поля.

1.3.3 Инфологическое и даталогическое проектирование

Инфологическая модель представляется в виде ER-диаграммы и описания. Например, в предметной области «Воспитательная работа в колледже» можно выделить объекты: КУРАТОР, ГРУППА и СТУДЕНТ. Связь между этими объектами будет 1:М и 1:1. ER-диаграмма для данного примера представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Пример ER-диаграммы

Для каждой связи в ER-диаграмме составляются описания. Для данного примера можно составить следующие описательные предложения:

1) каждый куратор должен курировать одну и более групп;

2) за каждой группой должен быть закреплен только один куратор;

3) в каждой группе должен обучаться один и более студентов;

4) каждый студент должен обучаться только в одной группе.

Даталогическая модель базы данных представляется в виде таблиц (см. таблицу 1).

Таблица 1 – Структура реляционной таблицы

Имя файла
Поле	Признак ключа	Формат поля
Имя (обозначение)	Полное наименование	Тип	Длина	Точность (для чисел)	N/NN
имя1
…
имя n

В столбце Признак ключа можно указать:

- PK (primary key) – первичный ключ;

- UK (unique key) – уникальный ключ;

- FK (foreign key) – внешний ключ.

В столбце N/NN – указывается может ли поле быть пустым:

- N (null) – поле может быть пустым;

-NN (not null) – поле не может быть пустым.

Для нашего примера даталогическая модель объекта ГРУППА представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Структура объекта ГРУППА

Имя файла
Поле	Признак ключа	Формат поля
Имя (обозначение)	Полное наименование	Тип	Длина	Точ-ность	N/NN
Number_gr	№ группа	PK	Character			NN
Year_stady	Год начала обучения		Date			NN
Time_stady	Срок обучения		Character			NN
Specialn	Специальность		Character			NN
Number_pr	№ личного дела преподавателя	FK	Integer		-	NN