МФ НОУ  ВПО

«Санкт-Петербургский  Гуманитарный университет Профсоюзов» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая работа 

По дисциплине: «Базы данных»

Тема: «Проектирование БД «Комплектация персональных компьютеров» 
 

Выполнил: 
 

_________________________ 

Руководитель: 
 

_________________________ 
 

Мурманск

2010 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

      Информатизация  общества и связанное  с ней широкое  распространение  вычислительной техники  и средств коммуникации выводят в ранг наиважнейших задачу создания специальных  методов обработки  данных: их поиск, защиту, обработку и хранение.

      Большие объёмы информации практически  невозможно проработать  без специальных  средств машинной обработки. В последнее время широкое распространение получили автоматизированные информационные системы: информационно-справочные, информационно-поисковые. Все они предназначены для регистрации, хранения и обработки данных с целью поиска и выдачи ответов на запросы пользователей. В большинстве случаев автоматизированные информационные системы разрабатывают как базы данных (БД).

      Базы  данных, которые широко используются на практике, – это совокупность специальных методов и математических, информационных, программных, языковых, организационных и технических средств для поддержки динамической информационной модели предметной отрасли с целью обеспечения информационных запросов пользователей. Скорость доступа к информации, которая хранится в базах данных, удобство работы с ней зависит от организации структуры хранения данных, вида представления, возможностей поиска [7, c. 6].

      Примером  использования баз данных на практике можно назвать системы, в функции которых входит определённая обработка информации, данные в которых постоянно обновляются, в соответствии с текущими изменениями. Обновление информации может выполняться автоматически, в результате представления данных с помощью специальных автоматизированных систем. В другом случае изменения в систему вносятся администратором баз данных, или обычным оператором.

      На  современном этапе  развития науки и  техники, автоматизации  подлежат практически  все области нашей жизни. Нет области, где невозможно внедрить машинную обработку данных. Везде, где есть большой объём сгруппированной однородной информации об однородных объектах можно использовать программы, которые строятся по принципам баз данных. Такие программы могут кроме хранения данных, выполнять функции сортировки, поиска, а также необходимые расчёты.

      Актуальной  становится задача проектирования и создания систем хранения и обработки  информации с целью  сокращения рутинного, малоэффективного человеческого труда. Широкое распространение вычислительной техники в разных сферах предприятия, промышленности, экономики, увеличение специалистов в данной области даёт реальную возможность для решения данной задачи.

      Основные  идеи современной информационной технологии базируются на концепции баз данных. Согласно данной концепции основой информационной технологии являются данные, организованные в БД, адекватно отражающие реалии действительности в той или иной предметной области и обеспечивающие пользователя актуальной информацией в соответствующей предметной области. Как сущности, атрибуты и связи отображаются на структуры данных – определяется моделью данных. Традиционно все СУБД классифицируются в зависимости от модели данных, которая лежит в их основе.

      В процессе курсового проектирования необходимо разработать в среде реляционной СУБД Microsoft Access базу данных для предметной области «Комплектация персональных компьютеров», которая автоматизирует деятельность предприятия по учёту комплектов ПК и их комплектующих для них.

      В связи с актуальностью  разработки информационной системы для заданной предметной области цель работы заключается в освоении основных свойств реляционной модели данных и возможностей работы с базами данных универсальными методами. Данная цель реализуется посредством решения конкретных задач: анализ предметной области, синтез модели, выбор способов представления информации и программного инструментария, синтез компьютерной модели объекта в соответствии с требованиями задания с использованием средств СУБД Microsoft Access.

 

1. Реляционная модель данных. Свойства реляционной модели данных

 

      Работающая  информационная система (ИС) подразумевает  использование модели предметной области. В общем случае понятиями, формирующими модель, являются объекты и отношения между ними. Модель может иметь явное описание, хранимое полностью или частично в ЭВМ, и храниться (также полностью или частично) в ЭВМ сама. Хранимую в ЭВМ и используемую программно модель можно называть базой данных. Альтернативу явному хранимому описанию модели составляет её неявное и часто некорректное описание «логикой прикладной программы».

      Принципиальные  трудности описания предметной области, технические трудности реализации баз данных и исторический ход  событий привели к тому, что  в программировании понятие базы данных связано в первую очередь с хранением «данных», доступом к ним. В этом случае для базы данных нет однозначного строгого определения, и чаще всего встречается два различных её понимания. В первом речь идёт о хранилище структур данных – чаще всего связанных множеств записей – и о способе для пользователей (программы) работать с записями. Во втором – о хранении собственно модели предметной области, допускающей организацию доступного конечному пользователю способа взаимодействия с моделью.

      При проектировании ИС используется несколько моделей: две «крайних», обобщённая (понятийная) модель и модель, представленная схемой базы данных, могут дополняться рядом промежуточных. Промежуточной может быть, например, модель «сущность-связь» определённого уровня общности.

      Использование модели данных при работе с БД неизбежно  по нескольким причинам. Во-первых, модель дает общий язык пользователям, работающим с данными. Во-вторых, модель может  обеспечить предсказуемость результатов  работы с данными. Становится возможным объяснить пользователю, почему он получил конкретный результат при просмотре или изменении данных, и наоборот, работающий с базой может предвидеть, какого сорта он получит результат. За время существования разработок программных систем предложено много различных моделей разной степени распространённости [6].

      Не  будучи хронологически первой, наиболее популярной с начала 80-х гг. 20 века была и до сих пор остаётся реляционная модель данных. Она первая получила математическое описание, и она экономна по части базовых понятий. Первое повлекло возможность тщательного и интенсивного исследования свойств этой модели, а второе сделало её привлекательной для программистов и пользователей.

      Наиболее  распространённая трактовка реляционной модели данных принадлежит К. Дейту [5, с. 74]. Согласно ему реляционная модель состоит из трёх частей:

1. Структурная часть. Описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные n-арные отношения.
2. Целостная часть. Описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.
3. Манипуляционная часть. Описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными – реляционную алгебру и реляционное исчисление.

      Реляционная модель обеспечивает единственный способ представления данных в виде двумерной  таблицы, называемой отношением [4, стр. 67]. Строки в каждой таблице – это кортеж неструктурированных единиц данных, «атрибутов». Набор кортежей, составляющий таблицу, образует математическое отношение; таким образом, модель данных представляется множеством таблиц-отношений (называемых также R-таблицами); отсюда название «реляционная», т.е. модель, представленная отношениями.

      Отношение состоит из двух частей: заголовка отношения и тела отношения. Заголовок отношения – это аналог заголовка таблицы. Заголовок отношения состоит из атрибутов, количество которых называется степенью отношения. Тело отношения – это аналог тела таблицы.

      Отношение обладает следующими свойствами:

• в отношении нет одинаковых кортежей;
• кортежи не упорядочены (сверху вниз);
• атрибуты не упорядочены (слева направо);
• все значения атрибутов атомарны;
• отношение находится в Первой Нормальной Форме (1НФ), если оно содержит только скалярные (атомарные) значения;
• средством, позволяющим однозначно идентифицировать кортежи отношения, являются потенциальные ключи отношения, один из потенциальных ключей объявляется первичным ключом, остальные – альтернативными;
• отношения связываются друг с другом при помощи внешних ключей, которые не обязаны обладать свойством уникальности, поэтому, одному кортежу родительского отношения может соответствовать несколько кортежей дочернего отношения – такой тип связи между отношениями называется «один-ко-многим», а связи типа «много-ко-многим» реализуются использованием нескольких отношений типа «один-ко-многим».

      В реляционной модели данных при организации данных основными понятиями являются: домен, атрибут, кортеж, первичный ключ, отношение, схема отношения, внешний ключ, схема базы данных и база данных.

      Понятие «тип данных» адекватно понятию  типа данных в языках программирования (поддерживаются символьные, числовые и другие типы данных).

      Домен – допустимое подмножество элементов какого-либо типа данных; понятие домена имеет и семантическую нагрузку: данные считаются сравнимыми, когда они относятся и поддерживаются не во всех реляционных СУБД.

      Схема отношения – это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена} или, если понятие домена не поддерживается, то {имя атрибута, имя типа данных}.

      Кортеж, соответствующий данной схеме отношения – это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения: «значение» является допустимым значением домена (или типа данных, если понятие домена не поддерживается) данного атрибута.

      Отношение – это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда говорят «отношение-схема» и «отношение-экземпляр». Часто отношение называется таблицей, схема отношения – заголовком таблицы, кортежи – строками таблицы, атрибуты – столбцами (именами столбцов) таблицы.

      Схема БД – это набор именованных схем отношений. Поэтому реляционная БД – это набор отношений, имена которых совпадают с именами схем отношений в схеме БД.

      Главной структурной единицей в реляционной модели данных являются не отдельные записи-кортежи, а множества кортежей – отношения.

      Отношения обладают следующими свойствами: они не содержат кортежей-дубликатов; кортежи отношений не упорядочены; атрибуты отношений не упорядочены; значения всех атрибутов атомарны (т.е. в них не присутствуют составные атрибуты), такие отношения называют представленными в первой нормальной форме (в виде плоских таблиц).

      В реляционной модели данных понятие  «группового отношение» отсутствует. Для отражения связей между отношениями и их кортежами используется дублирование ключей. Атрибуты, представляющие собой копии ключей других отношений, называются внешними ключами.

      В рамках реляционной теории имеется  список операций, которые можно осуществлять над R-таблицами, причём так, что результатом снова будет R-таблица (и, таким образом, в результате выполнения операции мы снова получим реляционную базу данных). Обычно это следующие операции:

• базовые операции:
• ограничение – исключение из таблицы некоторых строк;
• проекция – исключение из таблицы некоторых столбцов;
• декартово произведение – из двух таблиц получается третья по принципу декартова произведения двух множеств строк;
• объединение – объединение множеств строк двух таблиц;
• разность – разность множеств строк двух таблиц;
• присвоение – именованной таблице присваивается значение выражения над R-таблицами;
• производные операции:
• группа операций соединения;
• пересечение – пересечение множеств строк двух таблиц;
• деление – позволяет отвечать на вопросы типа: «какие студенты посещают все курсы?»;
• разбиение – позволяет отвечать на вопросы типа: «какие пять служащих в отделе наиболее оплачиваемы?»;
• расширение – добавление новых столбцов в таблицу;
• суммирование – в новой таблице с меньшим чем в исходной числом строк, строки получены как агрегирование (например, суммирование по какому-то столбцу) строк исходной.