Разработка базы данных для магазина цифровой техники

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕНЗЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ЭКОНОМИЧЕСКОЙ КИБЕРЕНТИКИ

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Базы данных и Знаний»

на тему: «Разработка базы данных для магазина цифровой техники»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентки группы

09ЭЧ1

Чирковой Д.И.

 

 

Проверила: Голдуева Д.А.

 

 

Пенза 2012г.

 

Содержание:

 

Введение

1. Теоретические  основы построения баз данных

1.1. Основные  понятия баз данных

1.2. Основные  модели данных

1.3. Этапы проектирования  баз данных

1.4. Нормализация  таблиц

2. Построение  базы данных для сети магазинов  цифровой техники

Заключение 

Список использованной литературы

 

Введение

 

Базы данных - совокупность данных, организованная по определенным правилам, предусматривающая  общие принципы описания, хранения, манипулирования данными, независимыми от прикладных программ.

СУБД — система управления базами данных — совокупность программ, предназначенных для управления БД и возможности получения пользователями необходимой информации из базы. В  задачи СУБД входят следующие задачи:

1) Формирование и поддержание БД

2) Обработка информации

3) Прием запросов

4) Предоставление информации пользователям

5) Обеспечение целостности и реорганизации ценностей БД

6) Организация совместной работы пользователей

На сегодняшний день существует множество различных систем управления базами данных. Они все используют разные средства и функции, но преимущественно у всех СУБД в основе лежат одинаковые понятия. Поэтому для обобщения этих понятий, приемов и методов на весь класс СУБД взята Microsoft Access.

Microsoft Access —реляционная СУБД, в которой предусмотрены все  необходимые средства для определения  и обработки данных, а также  управления ими при работе  с большим объемом информации.

Access - функционально полная  система, имеющая мощные средства для работы в этой программе. Ее преимуществом перед другими является простота, наличие всех средств для успешной обработки и управления БД.

 

 

1. Теоретические основы построения баз данных

 

1. Основные понятия баз данных

 

База данных – это средство накопления и организации больших массивов информации об объектах некоторой предметной области. БД должна отображать текущие данные о предметной области, накапливать, хранить информацию и предоставлять различным категориям пользователей быстрый доступ к данным. Для этого данные в базе должны быть структурированы в соответствии с некоторой моделью, отражающей основные объекты предметной области, их свойства и связи между ними.

База данных является частью сложной системы, называемой банком данных или системой баз данных. Эта система включает в себя собственно базу данных, программные, технические, языковые и организационно-методические средства, обеспечивающие централизованное накопление и коллективное многоцелевое использование данных.

Одна из компонент системы баз данных - система управления базами данных (СУБД) [1].

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Программы, с  помощью которых пользователи работают с базой данных, называются приложениями. В общем случае с одной базой данных могут работать множество различных приложений.

Словарь данных представляет собой подсистему банка данных, предназначенную  для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов баз данных друг с другом, типах данных и форматах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничения доступа [2].

 

 

2. Основные модели данных

 

Центральным понятием в области баз данных является понятие модели данных. Модель данных является  ядром любой базы данных.

Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.

Модель данных – это некоторая абстракция, которая, будучи применима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, т.е. сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними.

Среди множества  моделей данных выделим иерархические, сетевые, реляционные и комбинированные  модели данных.

•   Иерархическая модель данных является наиболее простой. Исторически она появилась первой  и именно эту модель поддерживает первая из зарегистрированных промышленных СУБД  IMS фирмы IBM.

Появление иерархической  модели связано с тем, что в реальном мире очень многие связи соответствуют иерархии, когда один объект выступает как родительский, а с ним может быть связано множество подчиненных объектов. Иерархия проста и естественна в отображении взаимосвязи между объектами.

Иерархическая структура  представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам.

Объекты, связанные иерархическими отношениями образуют ориентированный  граф, вид которого представлен на рис. 1.

Уровень 1                                 А

Уровень 2                В1             В2              В3

 

Уровень 3       С1          С2   С3         С4

 

Уровень 4   D1    D2  D3    D4     D5      D6 …….

…………

Рис.1 Иерархическая модель данных

К основным понятиям иерархической  структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.

Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящемся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях.

К каждой записи БД существует только один (иерархический) путь от корневой записи. Например, как видно из рис.1. для записи Д5 путь проходит через записи А, В2 и С4.

Примерами иерархических  моделей данных являются всевозможные классификаторы, функциональные структуры управления, различные организации, учебные заведения и т.д.

•   Стандарт сетевой модели впервые был определен в 1975 году организацией CODASYL (Conference of Data System Languages), которая определила базовые понятия модели и формальный язык описания.

В сетевой структуре  при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Графическое изображение  сетевой структуры может быть представлено  в виде рис.2.

 

 

 

 

                       А                            В

 

        С                            D                            Е

  

                       F                             G                          L

Рис.2 Сетевая модель данных

В качестве примера сетевой  модели можно привести структуру, содержащую сведения о студентах, участвующих в НИРС. Возможно участие одного студента в нескольких НИРС, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИРС. Другой пример сетевой модели это ситуация, описывающая изучение студентами различных дисциплин, читаемых различными преподавателями.

Иерархические и сетевые  модели данных относятся к так  называемым теоретико-графовым моделям.

•   Реляционные модели относятся к теоретико-множественным моделям. Появление теоретико-множественных моделей в системах баз данных было предопределено настоятельной потребностью пользователей в переходе от работы с элементами данных, как это делается в графовых моделях, к работе с некоторыми макрообъектами. Основной моделью в этом классе является реляционная модель данных. Простота и наглядность модели для пользователей-непрограммистов, с одной стороны, и серьезное теоретическое обоснование, с другой стороны, определили большую популярность этой модели. Кроме того, развитие формального аппарата представления и манипулирования данными в рамках реляционной модели сделали ее наиболее перспективной для использования в системах представления знаний, что обеспечивает качественно иной подход к обработке данных в больших информационных системах.

Теоретической основой  этой модели стала теория отношений, основу которой заложили два логика — американец Чарльз Содерс Пирс (1839-1914) и немец Эрнст Шредер (1841-1902). В руководствах по теории отношений было показано, что множество отношений замкнуто относительно некоторых специальных операций, то есть образует вместе с этими операциями абстрактную алгебру. Это важнейшее свойство отношений было использовано в реляционной модели для разработки языка манипулирования данными, связанного с исходной алгеброй. Американский математик Э. Ф. Кодд в 1970 году впервые сформулировал основные понятия и ограничения реляционной модели, ограничив набор операций в ней семью основными и одной дополнительной операцией. Предложения Кодда были настолько эффективны для систем баз данных, что за эту модель он был удостоен престижной премии Тьюринга в области теоретических основ вычислительной техники.

Основной структурой данных в модели является отношение, именно поэтому модель получила название реляционной (от английского relation — отношение).

Отношением R называют подмножество декартова произведения D1хD2х... xDn множеств d1,D2, ..., Dn (n ³ 1), необязательно различных. Исходные множества D1, D2, ..., Dn называют в модели доменами.

R Í D1xD2x...xDn,

где D1xD2x ...xDn— полное декартово произведение.

Полное декартово произведение — это набор всевозможных сочетаний из n  элементов каждое, где каждый элемент берется из своего домена. Например, имеем три домена: D1 содержит три фамилии, D2 — набор из двух учебных дисциплин и D3 — набор из трех оценок. Допустим, содержимое доменов следующее:

- D1 = {Иванов, Крылов, Степанов};

- D2 = {Теория управления, Базы данных};

- D3 = {3, 4, 5}

Тогда полное декартово  произведение содержит набор из 18 троек, где первый элемент — это одна из фамилий, второй — это название одной из учебных дисциплин, а третий — одна из оценок.

<Иванов, Теория управления,3>;<Иванов, Теория управления, 4>;<Иванов, Теория управления,5>;<Крылов, Теория управления, 3>;<Крылов, Теория управления,4>;<Крылов, Теория управления, 5>; <Степанов, Теория управления, 3>; <Степанов Теория управления, 4>;<Степанов, Теория управления.5>; <Иванов, Базы данных, 3>; <Иванов, Базы данных, 4> ; <Иванов, Базы данных, 5>; <Крылов, Базы данных, 3>; <Крылов, Базы данных, 4>; <Крылов, Базы данных,5>;<Степанов, Базы данных,3>; <Степанов, Базы данных. 4>; <Степанов, Базы данных,5>.

Отношение R моделирует реальную ситуацию и оно может содержать, допустим, только 5 строк, которые соответствуют результатам сессии (Крылов экзамен по «Базам данных» еще не сдавал):

<Иванов, Теория управления ,4>;<Крылов, Теория управления, 5>; <Степанов, Теория управления, 5>; <Иванов, Базы данных,3>; <Степанов, Базы данных,4>;

Отношение имеет простую  графическую интерпретацию, оно  может быть представлено в виде таблицы, столбцы которой соответствуют доменам, входящим в отношение, а строки   наборам из n значений, взятых из исходных доменов, которые расположены в строго определенном порядке в соответствии с заголовком. Такие наборы из n значений часто называют n-ками.

R
Фамилия	Дисциплина	Оценка
Иванов	Теория управления	4
Иванов	Базы данных	3
Крылов	Теория управления	5
Степанов	Теория управления	5
Степанов	Базы данных	4

Данная таблица обладает рядом специфических свойств:

1.В таблице нет двух  одинаковых строк.

2.Таблица имеет столбцы,  соответствующие атрибутам отношения.

3.Каждый атрибут в  отношении имеет уникальное имя.

4.Порядок строк в  таблице произвольный.