Диго С.М. Введение в банки данных. Методология проектирования. Часть 1
Подождите немного. Документ загружается.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
141
2. Цели и задачи дисциплины, сфера профессионального применения
Цель:
Курс «Базы данных» в конкретных областях деятельности преследует несколько целей:
1. Показать особенности технологии банков данных как одной из основных новых информа-
ционных технологий, с тем, чтобы студенты понимали тенденции развития современных
информационных технологий, видели их преимущества и недостатки, особенности работы
в условиях конкретных технологий в их профессиональной деятельности.
2. Сориентировать студентов во множестве современных СУБД и связанных с ними тех-
нологий.
3. Осветить теоретические и организационно-методических вопросы построения и функ-
ционирования систем, основанных на концепции баз данных.
4. Показать возможности современных высокоуровневых языков и средств создания при-
ложений.
5. Научить практической работе (проектирование, ведение и использование баз данных)
в среде одной из настольных СУБД.
После изучения данного курса студент должен знать:
− основные понятия и компоненты банков данных, разновидности банков данных
и их особенности, подходы к построению БД и сферы их применимости, особен-
ности реляционной модели и их влияние проектирование БД, языки описания и
манипулирования данными разных классов (QBE, SQL, элементы 4GL), техно-
логии организации БД;
− определить предметную область, спроектировать реляционную базу данных
(определить состав каждой таблицы, типы полей, ключ для каждой таблицы),
определить ограничения целостности, получать результатные данные в виде
различном виде (ответов на запросы, экранных форм, отчетов);
Приобрести навыки в описании БД (таблиц и связей между ними), вводе данных в
БД, реализации запросов, создании экранных форм и отчетов в среде конкретной СУБД (в
настоящее время рекомендуется использовать СУБД Access как одну из самых распро-
страненных, простых и в то же время достаточно мощных настольных СУБД).
Сфера профессионального использования:
Знания и навыки, полученные в результате изучения данной дисциплины могут
быть применены:
1) при самостоятельном создании информационных систем с использованием настоль-
ных СУБД для выполнения своих профессиональных функций;
2) при формировании запросов к существующей информационной базе;
3) для создания документов различной формы, сформированных на основе информации,
хранящейся в БД;
4) при формулировании технического задания при создании ИС силами профессиональ-
ных разработчиков.
Для изучения данной дисциплины студент должен знать:
Курс «Базы данных» по новому учебному плану изучается первым из блока дисци-
плин по информационным технологиям. Основой курса можно считать школьный курс
«Информатика».
Элементы данного курса используются при изучении следующих дисциплин: «Ин-
формационные ресурсы и информационные рынкам», «Информационно-аналитические
системы (OLAP)», «Перспективные вычислительные технологии», «Информационные
технологии в юриспруденции».
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
142
3. Перечень основных тем дисциплины
Тема 1. Введение в банки данных
Понятие банка данных (БнД). Предпосылки создания БнД.
Компоненты БнД. База данных (БД) – ядро БнД. Программные средства БнД. По-
нятие СУБД.
Языковые средства современных СУБД. Классификация языковых средств. Языки
четвертого поколения и их свойства. Технические средства БнД. Организационно-
методические средства.
Классификация БнД. OLAP и OLTP-системы. Хранилища данных.
Тенденции развития БнД.
Функции СУБД. Выбор СУБД.
Пользователи БнД. Администраторы БнД (АБД) и их функции.
Преимущества и недостатки БнД.
Этапы проектирования баз данных.
При изучении темы 1 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 1.
¾ Акцентировать внимание на следующих понятиях:
• Банк данных;
• база данных;
• СУБД.
¾ Определить основные особенности технологии баз данных и выявить основ-
ные преимущества и недостатки, вытекающие из них.
¾ Уяснить основные особенности и сферы применения БнД разных классов,
тенденции развития СУБД и технологии БнД.
Для самооценки по теме 1 необходимо:
– ответить на вопросы главы 1учебника [1].
Тема 2. Инфологическое (концептуальное) моделирование предметной области
Понятие предметной области. Состав инфологической модели (ИЛМ). Требования,
предъявляемые к ИЛМ. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и
классы объектов. Атрибуты объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства.
CASE-средства проектирования БД. Модели описания предметной области. UML.
Особенности проектирования БД в среде Design / IDEF.
При изучении темы 2 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 2.
¾ Акцентировать внимание на следующих понятиях:
• класс объектов;
• тип и экземпляр объекта;
• виды объектов;
• виды свойств;
• виды связей между объектами.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
143
¾ Освоить методику построения ER-модели:
• изучить теоретические правила построения ER-модели»;
• выполнить практическую работу по построению ER-модели для конкретной
предметной области;
• выполнить аудиторную контрольную работу по построению ER-модели для
конкретной предметной области:
¾ Ознакомиться с дополнительной литературой по теме [3, 4, 5, 11, 15].
¾ Освоить доступное CASE-средство (Design / IDEF, ERWin и др.):
• изучить возможности и особенности выбранного CASE-средства;
• изучить / определить методику построения ER-модели в среде выбранного
CASE-средства;
• выполнить лабораторную работу по построению ER-модели для конкретной
предметной области в среде выбранного CASE-средства (Design / IDEF).
Для самооценки темы 2 необходимо:
− ответить на вопросы учебника [1] Глава 2.
Тема 3. Проектирование реляционной базы данных
Реляционные модели: основные понятия, особенности реляционной модели. Ха-
рактеристика реляционных СУБД.
Проектирование реляционных баз данных. Определение состава таблиц (алгоритм
перехода от ER-модели к реляционной; дополнительные рекомендации по проектирова-
нию, не вытекающие из ER-модели и теории нормализации). Выбор типов полей. Свойст-
ва полей. Индексирование. Описание баз данных.
При изучении темы 1 необходимо:
• Читать учебник [19] Глава 2.
¾ Акцентировать внимание на следующих понятиях:
– отношение;
– ключ (вероятный, первичный, простой, составной, внешний);
– домен.
¾ Уяснить особенности реляционной модели и их влияние на проектирование
реляционной БД.
¾ Уяснить суть и значение нормализации реляционной модели.
• Читать учебник [1] Глава 3.
¾ Изучить алгоритм перехода от ER-модели к реляционной.
¾ Уяснить общность теории нормализации и алгоритма перехода от ER-модели
к реляционной.
• Читать учебное пособие [2] Глава 1.
• Выполнить практическую работу по переходу от ER-модели предметной области
к реляционной модели БД.
• Выполнить контрольную работу по переходу от ER-модели предметной области к
реляционной модели БД.
• Создать описание базы данных в среде конкретной СУБД (Access).
¾ Обратить внимание на выбор типа полей и свойства полей.
¾ Задать связи между таблицами; уяснить возможности задания разных видов
связей.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
144
¾ Использовать возможности задания полей подстановки (с фиксированным
набором значений, из другой таблицы):
– заполнить базу данных данными для выполнения контрольного примера;
– выполнить лабораторную работу по генерации схемы БД из ER-модели в среде
выбранного CASE-средства (Design / IDEF).
Для самооценки темы 3 необходимо:
− ответить на вопросы учебника [1] Глава 3;
− ответить на вопросы учебника [19] Глава 2;
− ответить на вопросы учебного пособия [1] Глава 1.
Тема 4. Целостность баз данных
Понятие целостности. Классификация ограничений целостности. Причины, вызы-
вающие нарушение ограничений целостности. Способы задания ограничений целостно-
сти в современных СУБД: процедурный и декларативный способы задания ограничений
целостности.
При изучении темы 4 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 4.
¾ Акцентировать внимание на следующих понятиях:
– целостность;
– ограничение целостности;
– целостность связи.
¾ Определить виды ограничений целостнсти и способы их задания.
• Читать учебное пособие [2] Глава 1.
¾ Изучить способы задания ограничений целостнсти вСУБД Access.
¾ Уяснить, что изменится при работе системы при задании разных ограничений
целостности.
¾ Научиться определять, когда и какие ограничения целостности следует задавать.
• Задать ограничения целостности для базы данных, созданной при изучении пре-
дыдущей темы
Для самооценки темы 4 необходимо:
− ответить на вопросы учебника [1] Глава 4;
− ответить на вопросы учебного пособия [1] Глава 1.
Тема 5. Табличные языки запросов
Язык запросов QBE. Общая характеристика языка QBE. Особенности реализации
QBE в современных СУБД. Задание простых и сложных запросов. Влияние типа поля на
формулирование запроса. Возможности совместной обработки нескольких файлов. Вы-
числяемые поля. Упорядочение данных в ответе. Состав и порядок следования полей в
ответе. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегат-
ных функций. Параметрические запросы. Перекрестные запросы.
Корректирующие запросы.
Запоминание и корректировка запросов. Использование запросов на QBE при по-
следующей обработке данных.
Запоминание результатов выполнения запроса.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
145
Особенности реализации QBE в современных СУБД.
Табличные языки как «построители» SQL-запросов.
При изучении темы 5 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 5.
• Читать учебное пособие [2] Глава 2.
¾ Определить классы запросов.
¾ Уяснить, как задаются запросы каждого из классов.
• Реализовать запросы каждого из классов в среде СУБД Access.
Для самооценки темы 5 необходимо:
• ответить на вопросы учебника [1] Глава 5.
• ответить на вопросы учебного пособия [1] Глава 2.
Тема 6. Экранные формы
Понятие «Экранная форма», классификация, назначение, способы создания.
Экранные формы, предназначенные для ввода данных в БД. Использование генера-
торов форм для получения выходных документов.
Источники данных для экранных форм. Создание многотабличных форм.
Вычисляемые поля.
Виды управляющих элементов в экранной форме и способы их создания. Измене-
ние типа элемента управления.
Создание формы с помощью «Мастера». Корректировка форм в режиме «Конст-
руктора».
При изучении темы 6 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 7.
• Читать учебное пособие [2] Глава 3.
¾ Определить классы экранных форм.
¾ Уяснить, как создаются формы каждого из классов.
• Создать экранные формы в среде СУБД Access.
Для самооценки темы 6 необходимо:
− ответить на вопросы учебника [1] Глава 7;
− ответить на вопросы учебного пособия [1] Глава 3.
Тема 7. Создание отчетов для вывода информации из баз данных
Возможности генераторов отчетов современных СУБД. Задание формы и состава
документа. Введение вычисляемых полей. Получение документов, включающих несколь-
ко степеней итогов. Получение документов на основе нескольких связанных файлов.
Графическое оформление документа.
Возможности получения сложных документов.
Вывод документа на печать, на дисплей и в файл.
Создание «этикеток».
При изучении темы 6 необходимо:
• Читать учебник [1] Глава 7.
• Читать учебное пособие [2] Глава 4.
¾ Определить классы отчетов.
¾ Уяснить, как создаются отчеты каждого из классов.
• Создать экранные формы в среде СУБД Access.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
146
Для самооценки темы 7 необходимо:
− ответить на вопросы учебника [1] Глава 7;
− ответить на вопросы учебного пособия [1] Глава 4.
4. Темы курсовых проектов по курсу «Базы данных»
Целью курсового проектирования является закрепление теоретических знаний, а
также навыков проектирования БД, полученных при изучении курса «Базы данных».
Темы курсовых проектов можно разбить на несколько групп:
1. Проектирование баз данных для конкретных предметных областей.
2. Сравнительный анализ возможностей СУБД.
3. Сравнительный анализ средств автоматизации проектирования БД.
4. Научно-исследовательские темы по любому из направлений по тематике «Базы данных».
Курсовые проекты по любой из категории тем обязательно должны включать про-
ектную часть, выполненную на компьютере с использованием той или иной СУБД. Для
выполнения курсового проекта может быть выбрана любая СУБД.
Основной группой курсовых проектов является «Проектирование баз данных для
конкретных предметных областей». Курсовые проекты этой группы должны содержать
следующие разделы:
1. Описание предметной области. Постановка задачи.
2. Выбор средств / методологии проектирования. Выбор СУБД.
3. Построение инфологической (концептуальной) модели предметной области.
4. Проектирование логической структуры базы данных.
5. Выявление полного перечня ограничений целостности, присущего данной предметной
области. Определение перечня ограничений целостности, которые будут контролиро-
ваться в данном КП. Выбор способа реализации контроля целостности для каждого из
ограничений.
6. Проектирование физической структуры базы данных.
7. Организация ввода данных в БД.
8. Организация корректировки БД.
9. Описание информационных потребностей пользователей и выбор способов их реали-
зации.
10. Разработка интерфейса.
11. Оценка экономической эффективности проекта.
12. Реализация проекта в среде конкретной СУБД.
Курсовые проекты данной группы могут быть выполнены для любой предметной
области. Ниже приведены примеры возможных тем:
1. Проектирование БД для работника склада (варианты: склад торговой организации,
занимающейся продажей как продукции собственного производства, так и продукции
внешних поставщиков; склад оптовой торговой организации; склад готовой продук-
ции; склад сырья и материалов и др.).
2. Проектирование БД для контроля выполнения нагрузки преподавателей ВУЗа.
3. Проектирование БД для контроля сессионной успеваемости студентов ВУЗа.
4. Проектирование БД для контроля успеваемости школьников.
5. Проектирование БД для организации курсового проектирования.
6. Проектирование БД для профкома ВУЗа.
7. Проектирование БД партнеров софтверной фирмы.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
147
8. Проектирование БД для расчета заработной платы (варианты: преподавателей ВУЗа, всех
сотрудников ВУЗа, предприятий / организаций с разными системами оплаты труда).
9. Проектирование БД для начисления стипендии.
10. Проектирование БД для учета домашних финансов.
11. Проектирование БД для домашней библиотеки.
12. Проектирование БД для домашней видеотеки.
13. Проектирование БД для домашней аудитетки.
14. Проектирование БД тренера спортивной команды.
15. Проектирование БД пациентов районной поликлиники.
5. Для проведения итогового контроля необходимо
Выполнить следующее типовое задание:
Вариант задания:
1. Разработать базу данных для хранения следующих сведений о работниках предприятия:
1.1. Биографические сведения: фамилия, имя, отчество, дата рождения, пол, место рож-
дения, адрес, отношение к воинской обязанности, автобиография.
1.2. Сведения о работе: отдел, должность, оклад.
1.3. Информация о владении иностранными языками.
1.4. Состав семьи.
2. Описать базу данных.
3. Задать связь между таблицами (определить схему).
4. Определить ограничения целостности, выбрать способы их задания и реализовать их.
5. Спроектировать экранные формы для ввода данных в базу данных.
6. Реализовать следующие запросы:
6.1. Определить среднюю зарплату по каждому из отделов.
6.2. Какими языками владеет конкретный сотрудник.
6.3. Создать параметрический запрос для формирования списков сотрудников конкрет-
ного отдела.
6.4. Выдать список женщин, имеющих оклад более 10000 р.
6.5. Определить, какую зарплату будут получать сотрудники, если произойдет ее уве-
личение на 20%.
7. Получить выходной документ «Ведомость на получение премии».
6. Практические занятия
1. Реляционная модель. Основные понятия.
2. Построение ER-моделей предметной области.
3. Ручное проектирование реляционной базы данных.
Лабораторные работы:
1. Создание баз данных в среде СУБД Access.
2. Создание ER-моделей в Design / IDEF и генерация описания схемы БД.
3. Организация ввода данных в базу данных.
4. Создание запросов.
5. Создание и использование экранных форм.
6. Создание и использование отчетов.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
148
Литература
Основная
1. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных. – М.: Финансы и статистика,
1995. – 208 с.: ил.
2. Диго С.М. Создание баз данных в среде СУБД Access. М.: МЭСИ, 2000. – 105 с.: ил.
Дополнительная
3. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М., Радио и
связь, 1992.
4. Буч. Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML / Руководство пользователя: пер. с англ. – М.:
ДМК, 2000 – 432 с.: ил.
5. Вендров А.М. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования инфор-
мационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998.
6. Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы. Пер. с англ. М.: 3
Эйтекс, 1993.
7. Горев А., Ахаян Р, Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. СПб.; Питер, 1997., – 700 с.
8. Грачев А.Ю. Введение в СУБД Informix. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000 – 272 с.
9. Грабер М. Введение в SQL. Пер. с англ. – М.: «ЛОРИ», 1996.
10. Грабер М. SQL. Справочное руководство. «ЛОРИ», Москва, 1997 Вескес Дж., Гандерлоу М.,
Чипмен М. Access и SQL Server. Руководство разработчика. Пер. с англ. – М.: «ЛОРИ»,
1997. – 362 с.
11. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроэвм: Пер.
с англ. – М.: Мир, 1991. – 252 с., ил.
12. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных, 6-е изд.: Пер. с англ. – К.; СПб.: Издательский
дом «Вильямс», 2000.
13. Диго С.М. Проектирование баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1988.
14. Йордон Э., Аргила С. Структурные модели в объектно-ориентированом анализе и проек-
тировании. – Изд-во ЛОРИ, 1999. – 264 с.
15. Калянов Г.Н. CASE – структурный системный анализ. М., Лори, 1996.
16. Колянов Г.И. Консалтинг при автоматизации предприятия М.: СИНТЕГ, 1998. – 302 с.
17. Коллинз Г., Блей Д. Структурные методы разработки систем: от стратегического планиро-
вания до тестирования. Пер. с англ. М., Финансы и статистика, 1986.
18. Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. –
М.: Диалог-МИФИ, 1999 – 256 с.
19. Мишенин А.И. Теория экономических информационных систем. – М.: Финансы и стати-
стика, 1999. – 240 с.: ил.
20. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программ-
ных систем. – М.: 1996.
21. Росс Д.Т. Структурный анализ (SA): язык для передачи понимания // Требования и специ-
фикации в разработке программ. – М.: Мир, 1984.
22. Саймон А.Р. Стратегические технологии баз данных: менеджмент на 2000 год. М.: Финан-
сы и статистика, 1998.
23. Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объект-
ного моделировния: Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 191 с., ил.
24. Хендерсон К. Delphi 3 и системы клиент / сервер. Руководство Разработчика: Пер. с анг. –
К.: Диалектика, 1997. – 736 с.
25. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состоя-
ниях. Пер. с англ. К., Диалектика, 1993.
26. Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных. Разработка и управление. – Издательство Бином –704 с.
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
149
В.В.Назаров
Базы данных
Проектирование и реализация
Практикум по изучению дисциплины
Москва 2005
ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЫ «БАЗЫ ДАННЫХ»
150
Введение
В качестве предметной области для проектирования и реализации базы данных вы-
бирается законченная задача или комплекс задач, выполняемых конкретным экономиче-
ским подразделением предприятия или организации.
В процессе выполнения курсового проекта студент комплексно применяет получен-
ные в процессе изучения дисциплины теоретические и практические навыки: анализ и описа-
ние предметной области, построение инфологической, реляционной моделей, обоснование и
выбор СУБД, реализация даталогической модели, оценка полученных структур баз данных,
разработка и генерация форм, запросов, макросов и отчетов.
При решении контрольной работы студентом выполняются основные этапы проекти-
рования и реализации баз данных на фрагменте экономической предметной области.
Темы курсовых и контрольных работ
1. Проектирование базы данных Учета расчетов с поставщиками и подрядчиками.
2. Проектирование базы данных Учета основных средств.
3. Проектирование базы данных Учета движения материалов на предприятии.
4. Проектирование базы данных Учета движения материалов на складе.
5. Проектирование базы данных Учета заработной платы.
6. Проектирование базы данных Учета расчетов по единому социальному налогу.
7. Проектирование базы данных Учета нематериальных активов.
8. Проектирование базы данных Учета реализации.
9. Проектирование базы данных Расчетов по подоходному налогу.
10. Проектирование базы данных Учета расчетов с бюджетом.
11. Проектирование базы данных Учета кассовых операций.
12. Проектирование базы данных Учета банковских операций.
13. Проектирование базы данных Учета валютных операций.
14. Проектирование базы данных Учета затрат на производство и калькулирование себе-
стоимости продукции.
15. Проектирование базы данных Сводного синтетического учета.
16. Проектирование базы данных Планирования и анализа деятельности предприятия.
17. Проектирование базы данных Бронирования номеров и учета клиентов гостиницы.
18. Проектирование базы данных Учета расчетов с клиентами гостиницы.
19. Проектирование базы данных Планирования деятельности персонала гостиницы.
20. Проектирование базы данных Учета расчетов с контрагентами в туристическом агентстве.
21. Проектирование базы данных Планирования, составления и калькулирования туристи-
ческих маршрутов.
22. Проектирование базы данных Учета в библиотеке.
23. Проектирование базы данных Учета на торговом предприятии.
24. Проектирование базы данных Анализа биржевых операций.
25. Проектирование базы данных Учета расчетов с клиентами в банке.
26. Проектирование базы данных Учета и отчетности отдела валютных операции коммер-
ческого банка.
27. Проектирование базы данных Планирования и учета в кредитном отделе банка.
28. Проектирование базы данных Учета и анализа деятельности коммерческой службы
знакомств.
29. Проектирование базы данных Риэлторского агентства по жилым помещениям.