Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 51

Таб .5 а ойс лей и

Имя поля Ключевое

поле

ник е

за-

тельное

поле

Тип н

ных

зм

лица I

пол

. Опис

ально

ние св

Обя

тв по табл

да

цы ПРЕДМЕТ

- Ра

ер

Код предмета Первичн. Да Да Числовой елое Ц

Наименова-

редм

Да Текстовый 20

ние п ета

Программа Поле

EMO

Нет

Таблица I.6. Описание свойств полей таблицы УЧЕБНЫЙ ПЛАН

поля

Клю-

чевое

поле

Уни-

каль-

ное

поле

Обя-

за-

тель-

ное

поле

ных

зм Число

деся-

тич-

ных

зн -

ков

ние б-

Имя

Тип ан- Ра ер

сло-

ие на

наче-

Сооб-

щение

об

оши

Код

учебн

Пер- Да Да Числовой Целое

о-

го плана

вичн.

Код

препода-

вателя

Внеш. Нет Да Числовой Целое

Код

Внеш. Нет Да Числовой

предм

Целое

е-

та

Часы Нет Числовой Целое >0

And

<=300

Число

часов

не

более

300!

Вид за-

нятия

Нет Тексто-

вый

Семестр Нет Числовой Байт 2

Вид Нет

сдачи

Тексто- 10

вый

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 52

Таблица I.7. Описание свойств полей таблицы УСПЕВАЕМОСТЬ

Имя Ключевое по- Уни- Обя- Тип Ра

поля

з- Чис- Ус- Сооб-

ле каль-

ное

поле

за-

тель

ное

поле

дан-

ных

мер ло

деся-

тич-

ных

зна-

ков

ло-

вие

на

зна-

че-

ние

щение

ошиб-

ке

Код

сту-

Внеш

дента

. Да Число-

вой

Длин-

ное

целое

Код

учеб-

ного

плана

Внеш.

Пер-

вичн.

сов-

ме-

стно

Да

Да Число-

вой

Целое

Оценка Нет Число-

вой

Байт >=0

And

Ошиб-

ка в

<=5

оцен-

ке!

Дата

сдачи

Нет /

время

Дата

Графа табл. I.1 – I.7 «Уникальное поле» показывает, что отмечен-

ное поле индексируется: если в графе стоит «Да», то свойство Индекси-

рованное поле принимает значение

«Да(Совпадения не допускаются)»,

если в графе стоит «Нет» – свойство Индексированное поле принимает

значение «Да(Допускаются совпадения)».

огическая структура реляционной базы данных MS Access явля-

ется адекватным ото

н с». Каж д с т

реляционной таблицей. Структура ка реляционной

ляется атрибутным составом соответствующей сущно е

каждый

столбец (поле) соответствует одному атрибутов сущности. Ключевые

атрибуты объекта ют уникальный ключ реляционной таблицы.

Для каждого столб

С ки ис ли отв ам ъе и форми-

руются загрузке таблицы.

Связи между объектами модели реализуются одинако а -

тами – ключа ответствующих таблицах.

этом кл да

является уникальный ключ таблицы Клю ом связи одчинен-

н а ице ек а уникального ей,

л поле, не е а ер о ключа апри ер, ко ка-

бражением полученной модели базы данных «Учеб-

ый процес дая сущность мо ели отображается

ждой

оответс вующей

таблицы опреде-

сти, гд

из

образу

ца задается тип, размер данных и другие свойства.

тро (зап

при

и) таб

ми в со

цы со етствуют экземпляр об кта

выми

ючом

в п

трибу

всег

При

главной . ч

ой т бл является либо н отор я часть ключа в н

ибо входящ е в сост в п вичног (н м да

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 53

федры в таблице «Преподавате . Напоминаем, что ключ связи в под-

чиненной таб вн ни ом

В MS Access мож быть да данных, наглядно отобра-

жающая логическую структуру базы данных. Определение одно-

многозначных свя

в ен . й вид ых тически

совпадает с гр ским

представлением теоретической модели (рис.

I.21).

На рис. I.21 прямоугольники отображают таблицы базы данных с

полным списком , а м полям осуще-

ствляется

выделяются и в каждой

т цы

ль»)

лице называется

ет

еш

соз

м ключ

на схема

зей в этой схеме должно осуществляться в соответст-

ии с постро ной моделью

афиче

Внешни схемы данн прак

их полей связи показывают, по каки

взаимосвязь таблиц. Имена ключевых полей для наглядности

находятся верхней части полного списка полей

абли .

Рис. I.21. Схема данных базы ый процесс»

Access

Тестовые сведения для заполнения таблиц б

процесс» приведены в табл. I.8 – I.14.

данных «Учебн в реляционной СУБД MS

азы данных «Учебный

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 54

Таблица I.8. Сведения для запол а

Код группы Обозначение груп-

пы

Количество ст

тов

нения т блицы ГРУППА

уден- Средний балл в

группе при посту-

плении

1 ДФД-31 25 4,75

2 ДФД-32 26 4,2

Таблица I.9. Сведения для заполн

Код

сту-

ден-

та

Код

груп-

пы

Номер

зачет-

ной

книжки

Фами-

лия

Имя Отчество Год

рож

де-

ния

теле-

пле-

ения таблицы СТУДЕНТ

Ад-

рес

До-

ма-

шний

Балл

при

посту-

фон

нии

1001 1 ДФД-301 Иванов Иван Иванович 1987 4,2

1002 1 Петров Пет рови ДФД-302 р Пет ч 1987 4,7

1003 2 ДФД-331 С -

Сидоро-

вич

идоров Си

дор

1987 4,5

1004 2 -332 Н

Ни

ка-

нор

икано-

ович

ДФД икано-

ов

198 4

Табли . Сведения для нения блицы КАФЕДРА

федры звание

дры

Телеф ющи Фото

ца I.10 запол та

Код ка На ка-

фе

он Заведу й

101 Информати 25-25 А.Ака -25 Алмазов .

102 Математика 25-52-25 Токарев Т.Т.

Таблица

по-

фе-

дры

Табе-

льный

номер

в -

ний

адрес

До-

маш

ний

те-

ле-

фон

Долж

но

сте-

Уче-

ное

зва-

ние

I.11. Сведения для заполнения таблицы ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Код

пре-

Код

ка-

дава-

теля

Фа-

ми-

ли

Имя От-

чест о

До-

маш

сть

Уче-

ная

пен

10001 101 INF-

001

а- Ал-

маз

Алма

зович

пр

проф

Алм

зов

оф. д-р

техн

наук

10002 102 MAT-

001

о- Со-

кол

Соко

лович

ас Сок

лов

с.

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 55

I.12. Сведени для заполнения та РЕДМЕТ

редмета Наименование та

Програ

Таблица я блицы П

Код п

предме мма

20001 Информатика Так ка в запросе ис-

пользуе ко одна

таблица необхо-

димости ть поле

с обозн цы.

Очевид запрос

выполн основа-

нии таб едмет».

тся толь

, то нет

указыва

ачением табли

но, что

яется на

лицы «Пр

20002 Математика Необходимо заполнить

реляцио зу дан-

ных «У роцесс»,

исходя дующих

соображ должно

быть использовано опи-

сание н двух ка-

федр и двух групп сту-

дентов, не менее двух

преподавателями

читься рассмотрением

нную ба

чебный п

из сле

ений:

е менее

предметов, которые ве-

дутся

разных кафедр. На этом

этапе возможно ограни-

записи в

Таблица I.13. Сведения для заполнения таблицы УЧЕБНЫЙ ПЛАН

Код

учебного

плана

Код препо-

давателя

Код

предмета

Часы Вид за-

нятия

Семестр Вид

сдачи

5001 10001 20001 100 лекц. 1 зачет

5002 10001 20001 100 лаб. 1

5003 10001 20001 100 лекц. 2 экзамен

5004 10001 20001 100 лаб. 2 допуск

5005 10002 20002 100 лекц. 1 экзамен

5006 10002 20002 100 практ. 1 допуск

5007 10002 20002 100 лекц. 2 экзамен

5008 10002 20002 100 практ. 2 допуск

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 56

Таблица I.14. Сведения для заполнения таблицы УСПЕВАЕМОСТЬ

Код студента Код учебного пла-

на

Оценка Дата сдачи

1001 5001 25.12.04

1001 5002

1001 5003 5 07.06.05

1001 5004 05.06.05

1001 5005 4 14.01.05

1001 5006 09.01.05

1001 5007 5 11.06.05

1001 5008 05.06.05

1002 5001 25.12.04

1002 5002

1002 5003 4 07.06.05

1002 5004 05.06.05

1002 5005 4 14.01.05

1002 5006 09.01.05

1002 5007 3 11.06.05

1002 5008 05.06.05

1003 5001 25.12.04

1003 5002

1003 5003 5 07.06.05

1003 5004 05.06.05

1003 5005 5 14.01.05

1003 5006 09.01.05

1003 5007 5 11.06.05

1003 5008 05.06.05

1004 5001 25.12.04

1004 5002

1004 5003 3 07.06.05

1004 5004 05.06.05

1004 5005 3 14.01.05

1004 09.01.05 5006

1004 5007 3 11.06.05

1004 5008 05.06.05

Физическое проектирование

Стадия физического проектирования базы данных в общем случае

включает [7

• и баз

данны

у спецификации внутренней схемы средствами модели

данных ее внутреннего уровня;

выбор способа организации базы данных (физические модел

х);

• разработк

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 57

•

в отличие от ранних СУБД, многие современ-

ные системы не предоставляют разработчику какого-либо выбора на

этой кой модели

можн

СУБД, например, MS Access. В СУБД сосредоточено управление

данными на

иска требуемых записей в больших

таблицах M

строки с

за-

данны зна

е 32 индексов на таблицу. Это

огран ни

реор-

ганизации т

аботкой.

ндексируются, кроме ключевых, также те поля, которые наиболее

часто частвуют в запросах.

огласно табл. I.1 – I.7 поля Название группы таблицы «Группа»,

Номе зачетной книжки таблицы «Студент», Табельный номер таблицы

«Преподаватель» являются уникальными, на них может установлено

свойство Индексированное поле – Да (Совпадения не допускаются).

Это означает, что данным полям присвоен уникальный

индекс.

описание отображения концептуальной схемы во внутреннюю.

Важно заметить, что

стадии. Реально к вопросам проектирования физичес

о отнести выбор схемы размещения данных (разделение по файлам

или тип RAID-массива) и определение числа и типа

индексов (например,

кластеризованный или некластеризованный в случае MS SQL Server).

Способ хранения базы данных определяется механизмами СУБД

автоматически «по умолчанию» на основе спецификаций концептуаль-

ной схемы базы данных, и внутренняя схема в явном виде в таких систе-

мах не используется.

Создание сложных специализированных процедур, эффективно ра-

ботающих со сложными нерегулярными структурами данных в

сочета-

нии с огромными ресурсами вычислительной мощности и оперативной

памяти, позволило реализовать даже однофайловую физическую струк-

туру

всех уровнях – от логической обработки до управления про-

странством носителя.

Для ключевого поля в MS Access автоматически строится индекс.

Индексы строятся для быстрого по

S Access по значению первичного или вторичного ключа.

Индексы – это внутренние служебные таблицы, содержащие два столбца.

Первый содержит значение индексируемого поля, а второй – адреса всех

записей, имеющих это значение в индексируемом поле. В индексной

таблице производится упорядочение строк по значениям индексируемого

поля, и это позволяет использовать методы быстрого поиска

м чением индексного поля. По адресу, содержащемуся в най-

денной строке индексной таблицы, осуществляется прямой доступ к ис-

комой записи данных. Допускается не боле

иче е может быть превышено в базе данных со многими заранее

определенными связями между таблицами, что, однако, потребует

аблиц вручную перед

их обр

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 58

Следует отметить, что внешние схемы базы данных обычно конст-

руируются на стадии разработки приложений.

ОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ к заданию

. Опишите этап даталогического проектирования БД.

. Поясните, почему рассматриваемая нами схема БД «Учебный

процесс» является корректной.

. Сформулируйте два основных свойства нормальных форм.

. Как производится определение поле в СУБД MS Access?

Перечислите основные типы данных СУБД MS Access.

. Что такое схема данных реляционной СУБД MS Access? Что

она отражает?

. Что включает в общем случае стадия физического проекти-

рования базы данных?

АДАНИЕ на проектирование БД «Учебный процесс»

. На начальном этапе проектирования БД, как правило, нет ис-

черпывающих сведений обо всех задачах. Отсюда наиболее

рациональ-

ным является использование обоих подходов (путем синтеза и путем де-

композиции) к проектированию БД. Поясните на примере модели БД

«Учебный процесс» использование подхода проектирования базы путем

синтеза и путем декомпозиции (своими словами). Как вы объясните, на-

пример, смысл следующего высказывания: «Процесс проектирования с

использованием декомпозиции представляет собой процесс последова-

тельной нормализации схем отношений, при этом каждая последующая

та

итерация соответствует нормальной форме более высокого уровня и об-

ладает лучшими свойствами по сравнению с предыдущей» (см. Рабо

III).

2. Проверьте в созданной вами на предыдущем этапе схеме БД

в СУБД MS Access «Учебный процесс» соответствие типов данных таб-

личным данным (см. табл. I.1 – I.7) и правильность

установленных свя-

зей между таблицами (см. рис. I.21)

3. Заполните БД «Учебный процесс» в реляционной СУБД MS

Access, исходя из следующих соображений: должно быть использовано

описание не менее двух кафедр и двух групп студентов, не менее двух

предметов, которые ведутся преподавателями разных кафедр. На этом

этапе возможно ограничиться рассмотрением записи в БД о

небольшом

количестве студентов и преподавателей – см. табл. I.8 – I.14.

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 59

4. Выполните сложные запросы к БД, например, такого харак-

тера: успеваемость студентов в группах по п

редметам, средняя успевае-

мость

студентов в группах по предметам.

5. Выполните запросы для заполнения документов, которые

были рассмотрены в описании предметной области (см. Работа I).

6. Оформите отчет по работе.

Мартьянова А.Е. Базы данных и знаний 60

Работа V. Запросы на языке SQL в MS Access. Реали-

зация приложения «Учебный процесс» в MS Access

выбра

для

создания баз данных, добавления новых и поддержки имеющихся дан-

ных, а также извлечения требуемой информации. Язык SQL с самого на

чала был создан, чтобы работать с данными из тех баз, которые следуют

реляц

лю надо получить данные из базы, он должен ис-

пользовать специальные объекты – запросы.

Каждому запросу MS Access можно сопоставить эквивалентную

ин ,

могут использовать его для просмотра изменения запросов в режиме

конст

ения, запросы к серверу и управляющие

запро

ccess автоматически составля-

т экв ию SQL. Изменения, внесенные в инст-

ражаются в бланке конструктора.

дадим запрос «

Список

студе

ок следующих полей таблиц:

руппа.[Обозначение группы], Студент.[Номер зачетной книжки],

Студе тудент.Год рожде-

он], Студент.[Балл при

руппы] используем

условие отбора

Рассмотрим теперь создание приложения «Учебный процесс» в

нной СУБД MS Access. Для создания приложений СУБД MS

Access используются запросы, формы, отчеты, макросы.

Язык SQL в запросах MS Access

Язык SQL (аббревиатура Structured Query Language) – это язык

структурированных запросов, стандартный язык, предназначенный

ионной модели.

Если пользовате

струкцию SQL. В MS Access пользователи, знакомые с языком SQL

руктора,

определения свойств форм и отчетов, создания специаль-

ных запросов (запросы объедин

сы), создания подчиненных запросов.

При создании каждого запроса MS A

е ивалентную ему инструкц

рукцию SQL, автоматически от

Просмотрим или изменим инструкцию SQL:

1. Выполнив анализ предметной области, соз

нтов группы ДФД-31» на основании таблиц «Студент» и «Группа»

(рис. I.22), в который включим спис

нт.Фамилия, Студент.Имя, Студент.Отчество, С

ния, Студент.Адрес, Студент.[Домашний телеф

поступлении].

В поле Группа.[Обозначение г

по коду группы: «ДФД-31».