Создание БД в Delphi

         I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

1. Анализ технического задания.

Современный мир информационных технологий трудно представить себе без возможности обработки больших объемов информации. Такие объемы информации удобно обрабатывать с помощью баз данных.

Практически все системы в той или иной степени связаны с долговременным хранением и обработкой информации. Фактически,  информация становится фактором, определяющим эффективность любой сферы деятельности. Увеличились информационные потоки и повысились требования к скорости обработки данных. Большинство операций не может быть выполнено вручную. Любые  административные решения требуют более чёткой и точной оценки текущей ситуации и возможных перспектив её изменения.

В данном курсовом проекте необходимо разработать приложение для предметной области «Организация учебного процесса в ВУЗе» с применением языка программирования Delphi, позволяющее собирать и накапливать сведения об организации и диспетчеризации учебного процесса в ВУЗе.

2. Выбор программных средств.

Для реализации решаемой задачи в курсовой работе необходимо осуществление следующих операций:

1.      Добавлять и удалять в базу данных записи;

2.      Изменять записи;

3.      Быстро осуществлять поиск нужных записей по критериям поиска;

Все эти операции должны осуществляться в удобной для пользователя форме и не вызывать затруднений при работе.

Существует несколько способов представления больших объёмов данных.

Данную программу можно разработать с применением таких сред, как Visual FoxPro, Delphi, Microsoft Access.

Среда программирования Delphi – пакет средств разработки приложений. Позволяет создавать приложения для работы с базами данных. Эта среда программирования основана на объектно-ориентированном про­граммировании (ООП).

К достоинствам относятся удобный интерфейс, высокая скорость работы, большое количество библиотек компонентов. Данная среда программирования позволяет создавать программы с дружественным интерфейсом.

С помощью этой среды программирования создается сложное корпоративное программное обеспечение для обработки большого объема данных.    Поддерживается операционными средами Windows 98, ME, 2000, XP, NT.

Для проектирования приложений БД в Borland Delphi можно использовать следующие виды баз данных (технологий БД):

      BDE – это технология локальных БД ориентированных на работу БД типа Paradox, DBase;

      ADO – Это технология БД для локальных и сетевых вариантов в основе лежит соединение с требуемым набором данных через соответствующий провайдер БД. Возможна разработка таких БД: MS ACCESS.

      IBASE – предназначена для разработки преимущественно сетевых БД;

      dbExpress – быстрая разработка БД без применения сложных технологий BDE и ADO;

      др. технологии БД.

К недостаткам Delphi можно отнести следующее:

       Низкая эффективность системы доступа  к BDE;

       Для разработки приложений в этой среде необходимы особые навыки программирования, знание среды Pascal;

       Так же опыт применения ЭВМ для построения прикладных систем обработки данных показывает, что самым эффективным инструментом являются не универсальные алгоритмические языки высокого уровня, а специализированные языки для создания систем управления данными.

СУБД дают возможность пользователям осуществлять непосредственно управление данными, а программистам средства их обработки.

3. Выбор аппаратных средств.

Проблема выбора технических средств ПЭВМ для разработки программы «Организация учебного процесса в ВУЗе» обусловлена необходимостью повышения производительности, сокращению сроков и снижения трудоемкости поиска и обработки информации.

              Программа, предложенная в курсовой работе, разработана на Delphi. Программный продукт, оперирует с достаточно большим объёмом информации. Данное обстоятельство накладывает дополнительные требования для компьютера, где будет установлена эта программа. Одним из таких требований является быстродействие системы в целом. При достаточно быстром обмене информации между процессором и памятью компьютера можно существенно сократить сроки поиска требуемой информации.

Фактором, влияющим на быстродействие при работе с базами данных, является ёмкость жесткого диска. В процессе работы с программой происходит постепенное накапливание информации, что приводит к неизбежному уменьшению емкости жесткого диска. Кроме этого, на диске находятся другие программы, которые также требуют определённого места на носителе. С учётом выше приведенных факторов требуется выбирать жесткий диск такого объёма, чтобы  обеспечить оптимальную работу всей системы в целом.

4. Общие сведения о БД

С точки зрения пользователя, база данных — это программа, которая обеспечивает работу с информацией. При запуске такой программы на экране, как правило, появляется таблица, просматривая которую пользователь может найти интересующие его сведения. Если система позволяет, то он может внести изменения в базу данных: добавить новую информацию или удалить ненужную.

С точки зрения программиста, база данных — это набор файлов, содержащих информацию. Разрабатывая базу данных для пользователя, программист создает программу, которая обеспечивает работу с файлами данных.

В настоящее время существует достаточно большое количество программных систем, позволяющих создавать и использовать локальные (dBASE, FoxPro, Access, Paradox) и удаленные (Interbase, Oracle, Sysbase, Infomix, Microsoft SQL Server) базы данных.

В состав Delphi входят компоненты, позволяющие создавать программы работы с файлами данных, созданными различными системами: от dBASE до Infomix и Oracle. Delphi также позволяет программисту, используя утилиту Borland Database Desktop, создавать файлы баз данных в различных форматах.

В зависимости от расположения программы, использующей данные, и самих данных, а также способа разделения данных между несколькими пользователями различают локальные и удаленные базы данных.

Данные локальной базы данных (файлы данных) находятся на одном (локальном) устройстве, в качестве которого может выступать диск компьютера или сетевой диск (диск другого компьютера, работающего в сети).

Для обеспечения разделения данных (доступа к данным) между несколькими пользователями, в качестве которых выступают программы, работающие на одном или нескольких компьютерах, в локальных базах данных применяется метод, получивший название блокировка файлов. Суть этого метода заключается в том, что пока данные используются одним пользователем, другой пользователь не может работать с этими данными, т. е. данные для него закрыты, заблокированы. Paradox, dBase, FoxPro и Access — это локальные базы данных.

Данные (файлы) удаленной базы данных находятся на удаленном компьютере. (Следует обратить внимание, что каталоги удаленного компьютера не могут рассматриваться как сетевые диски.)

Программа работы с удаленной базой данных состоит из двух частей: клиентской и серверной. Клиентская часть программы, работающая на компьютере пользователя, обеспечивает взаимодействие с серверной программой: посредством запросов, передаваемых на удаленный компьютер, предоставляет доступ к данным.

Серверная часть программы, работающая на удаленном компьютере, принимает запросы, выполняет их и пересылает данные клиентской программе. Запросы представляют собой команды, представленные на языке SQL (Structured Query Language) — языке структурированных запросов.

Программа, работающая на удаленном сервере, проектируется таким образом, чтобы обеспечить одновременный доступ к информации нескольким пользователям. При этом для обеспечения доступа к данным вместо механизма блокировки файлов используют механизм транзакций.

Транзакция — это некоторая последовательность действий, которая должна быть обязательно выполнена над данными перед тем, как они будут переданы. В случае обнаружения ошибки во время выполнения любого из действий вся последовательность действий, составляющая транзакцию, повторяется снова. Таким образом, механизм транзакций обеспечивает защиту от аппаратных сбоев. Он также обеспечивает возможность многопользовательского доступа к данным.

Разработка программы работы с удаленной базы данных — сложная и трудоемкая задача. Ее решение предполагает наличие у разработчика глубоких знаний и большого опыта разработки программного обеспечения.

База данных — это набор однородной, как правило, упорядоченной по некоторому критерию, информации. База данных может быть представлена в "бумажном" или в компьютерном виде.

Типичным примером "бумажной" базы данных является каталог библиотеки — набор бумажных карточек, содержащих информацию о книгах. Информация в этой базе однородная (содержит сведения только о книгах) и упорядоченная (карточки расставлены, например, в соответствии с алфавитным порядком фамилий авторов). Другими примерами "бумажной" базы данных являются телефонный справочник или расписание движения поездов.

Компьютерная база данных представляет собой файл (или набор связанных файлов), содержащий информацию.

База данных состоит из записей. Каждая запись содержит информацию об одном экземпляре. Записи состоят из полей. Каждое поле содержит информацию об одной характеристике экземпляра. Следует обратить внимание, что каждая запись состоит из одинаковых полей. Некоторые поля могут быть не заполнены, однако они все равно присутствуют в записи.

На бумаге базу данных удобно представить в виде таблицы. Каждая строка таблицы соответствует записи, а ячейка таблицы — полю. При этом заголовок столбца таблицы — это имя поля, а номер строки таблицы — номер записи.

Информацию компьютерных баз данных обычно выводят на экран в виде таблиц. Поэтому в литературе довольно часто вместо словосочетания "файл данных" используется словосочетание "таблица данных" или просто "таблица".

Каждая таблица физически хранится в отдельном файле. Однако отождествлять базу данных и таблицу нельзя, так как довольно часто поля одной записи распределены по нескольким таблицам и, следовательно, находятся в разных файлах.

В простейшем случае источником информации для программы, работающей с базой данных, может быть вся таблица. Однако, как правило, пользователя интересует не вся информация, находящаяся в базе данных, а только какая-то ее часть. Он выбирает и просматривает только некоторые, удовлетворяющие его запросу записи. Поэтому в модель базы данных помимо таблицы, представляющей собой всю базу данных, было введено понятие запроса, являющегося выборкой, т. е. группой записей базы данных.

Разрабатывая программу работы с базой данных, программист не может знать, на каком диске и в каком каталоге будут находиться файлы базы данных во время ее использования. Например, пользователь может поместить базу данных в один из каталогов дисков С:, D: или на сетевой диск. Поэтому возникает проблема передачи в программу информации о месте нахождения файлов базы данных.

В Delphi проблема передачи в программу информации о месте нахождения файлов базы данных решается путем использования псевдонима базы данных.    Псевдоним (Alias) — это короткое имя, поставленное в соответствие реальному, полному имени каталога базы данных. Программа работы с базой данных для доступа к данным использует не реальное имя, а псевдоним.

Для доступа к информации программа, обеспечивающая работу с базой данных, подключает библиотеку Borland Database Engine (BDE), которая, в свою очередь, использует конфигурационный файл, содержащий информацию о всех зарегистрированных в системе псевдонимах.

Псевдоним базы данных может быть создан (зарегистрирован) при помощи утилиты BDE Administrator. Эта же утилита позволяет изменить каталог, связанный с псевдонимом.

5. Создание базы данных

База данных — это набор файлов (таблиц), в которых находится информация. Как правило, база данных состоит из нескольких таблиц, которые размещают в одном каталоге. Каталог для новой базы данных создается обычным образом, например, при помощи Проводника. Таблицу можно создать, воспользовавшись входящей в состав Delphi утилитой Borland Database Desktop или организовав SQL-запрос к серверу базы данных.

Так как для доступа к файлам (таблицам) базы данных библиотека BDE использует не имя каталога, в котором находятся файлы, а его псевдоним, то перед тем, как приступить к созданию таблиц новой базы данных, необходимо создать псевдоним для этой базы данных.

Таким образом, процесс создания базы данных может быть представлен как последовательность следующих шагов:

      Создание каталога;

      Создание псевдонима;

      Создание таблиц;

1. Создание каталога.

Каталог (папка) для файлов базы данных создается обычным образом, например, при помощи Проводника. Обычно файлы локальной базы данных помещают в отдельном подкаталоге каталога программы работы с базой данных.

2. Создание псевдонима.

Псевдоним базы данных создается при помощи входящей в Delphi утилиты BDE Administrator, которая запускается из Windows выбором из меню Программы | Borland Delphi 7 команды BDE Administrator.

Вид диалогового окна BDE Administrator после запуска приведен на рис. 1.1

Рис. 1.1. Окно BDE Administrator

В левой части окна, на вкладке Databases, перечислены псевдонимы, зарегистрированные на данном компьютере. Для того чтобы создать новый псевдоним, необходимо из меню Object выбрать команду New. Затем в открывшемся диалоговом окне New Database Alias (Новый псевдоним базы данных) из списка Database Driver Name, в котором перечислены зарегистрированные в системе драйверы доступа к базам данных, нужно выбрать драйвер для создаваемой базы данных (рис. 1.2), т. е. фактически выбрать тип создаваемой базы данных.