Никитина Т.П. Базы данных и знаний. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Детерминант – атрибут (атрибуты) в левой части функциональной

зависимости, определяющий значения других атрибутов кортежа.

Она содержит ряд принципов, с помощью которых содержащая избыточную

информацию таблица может быть разбита на меньшие таблицы, не содержащие

избыточности.

9.4.3. Вторая нормальная форма (2НФ). Реляционная таблица находится во

второй нормальной форме (2НФ), если никакие неключевые атрибуты не являются

функционально зависимыми лишь от части ключа.

Процесс разбиения на две «НФ состоит из следующих шагов:

1) Создается новая таблица, атрибутами которой исходной таблицы, входящие

в противоречащую правилу функциональную зависимость. Детерминант

функциональной зависимости становится ключом новой таблицы.

2) Атрибут, стоящий в правой части функциональной зависимости,

исключается из таблицы.

3) Если более одной функциональной зависимости нарушают 2НФ, то шаги 1 и

2 повторяются каждой такой ФЗ.

4) Если один и тот же детерминант входит в несколько функциональных

зависимостей, то все функционально зависящие от него атрибуты

помещаются в качестве неключевых атрибутов в таблицу, ключом которой

будет детерминант.

Пример.

Таблица имеет составной первичный ключ вида (К1, К2) и обязательное

описательное поле F, которое зависит от части ключа K2.

K1 K2 F

P1 R1 qqqqqqqqqqqqq

P2 R1 qqqqqqqqqqqqq

P1 R2 wwwwwwwww

P1 R3 zzzzzzzzzzzzzzz

P3 R3 zzzzzzzzzzzzzzz

В этом случае принципы нормализации рекомендуют сформировать другую

таблицу с полями К2, F, а из первичной таблицы удалить поле F.

K1 K2

P1 R1

P2 R1

P1 R2

P1 R3

P3 R3

K2 F

R1 qqqqqqqqqqqqq

R2 wwwwwwwww

R3 zzzzzzzzzzzzzzz

ОПИСАТЕЛЬНОЕ

КЛЮЧ

9.4.4. Третья нормальная форма (3НФ). Реляционная таблица имеет третью

нормальную форму (3НФ), если для любой ФЗ: Х → У Х является ключом. Из этого

утверждения следует, что любая таблица, удовлетворяющая 3НФ, также

удовлетворяет и 2НФ.

Третья нормальная форма (3НФ) – любой детерминант является ключом.

Поскольку каждая реляционная таблица по определению удовлетворяет 1НФ, а

3НФ – таблицы всегда удовлетворяют 2НФ, то верна следующая цепочка: 3НФ

влечет 2НФ влечет 1НФ. По этой причине, для того чтобы привести таблицы ко

второй и третьей нормальным формам, достаточно воспользоваться критерием

третьей нормальной формы.

Рассматриваемая версия третьей нормальной формы часто называется

нормальной формой Бойса-Кодда (НФБК).

Пример.

Таблица имеет первичный ключ К1 и два описательных поля F1 и F2, причем

значение поля F2 зависит от значения поля F1.

K1 F1 F2

P1 R1 qqqqqqqqqqqqq

P2 R1 qqqqqqqqqqqqq

P1 R2 wwwwwwwww

P1 R3 zzzzzzzzzzzzzzz

P3 R3 zzzzzzzzzzzzzzz

В этом случае принципы нормализации рекомендуют сформировать другую таблицу с

полями F1, F2 с ключевым полем F1. А из первичной таблицы удалить поле F2.

K1 F1

P1 R1

P2 R1

P1 R2

P1 R3

P3 R3

F1 F2

R1 qqqqqqqqqqqqq

R2 wwwwwwwww

R3 zzzzzzzzzzzzzzz

ОПИСАТЕЛЬНЫЕ ПОЛЯ

КЛЮЧ

9.4.5. Другие нормальные формы. Первая нормальная форма запрещает

таблицам иметь неатомарные, или многозначные атрибуты. Однако существует

множество ситуаций моделирования, требующих многозначных атрибутов.

Например, преподаватель в вузе отвечает за несколько дисциплин. Существует

несколько решений, каждое из которых имеет определенные недостатки. Все они

требуют лишней памяти из-за наличия пустых значений, либо из-за необходимости

вводить избыточные данные. Те из них, в которых есть пустые значения, нарушают

категорийную целостность, поскольку все атрибуты вместе составляют ключ

таблицы. Эти кажущиеся связи между независимыми атрибутами можно исключить,

потребовав, чтобы каждое значение атрибута сочеталось с каждым значением другого

атрибута как минимум в одной строке. Условие, обеспечивающее независимость

атрибутов путем обязательного повторения значений, называется многозначной

зависимостью. Многозначная зависимость является таким же ограничительным

условием, как функциональная зависимость. Очевидно, что поскольку они требуют

огромного числа повторений значений данных, важный этап процесса нормализации

состоит в избавлении от многозначных зависимостей.

Таблица имеет четвертую нормальную форму (4НФ), если она имеет 3НФ и

не содержит многозначных зависимостей.

Для избавления от некоторых других аномалий были предложены еще

несколько нормальных форм: пятая нормальная форма (5НФ), нормальная форма

область/ключ (НФОК) и т.д. Однако они имеют очень ограниченное практическое

использование.

10. СУБД MS ACCESS

Принято рассматривать два класса языков манипулирования данными:

• языки, основанные на табличных формах QBE (Query-By-Example —

Запрос-по-примеру);

• командные языки типа SQL (Structured Query Language —

Структурированный язык запросов).

В СУБД, рассчитанных на широкий круг пользователей, используют языки,

являющиеся разновидностями QBE. В настоящее время в России лидером среди

программных продуктов данного типа признана СУБД Microsoft Access.

Microsoft Access - первая СУБД для персональных компьютеров, созданная для

работы в среде Windows и несущая в себе многие черты новых инструментальных

средств для разработки приложений. Эта система ориентирована как на конечных

пользователей, так и на профессиональных программистов, облегчая и тем, и другим

разработку и доступ к БД, быстрое создание информационных приложений с

графическим интерфейсом. Система может работать в следующих версиях

операционных систем: Windows 3.1, Windows 95 и Windows NT. Пакет Microsoft

Access 2.0 полностью поддерживает кириллицу, в частности, сортировку данных в

соответствии с русским алфавитом. Microsoft Access является составной частью

семейства программ Microsoft Office. Все семейство основано на IntelliSense -

интеллектуальной технологии, которая "чувствует", что нужно пользователю, и дает

требуемый результат, автоматически выполняя рутинные операции и упрощая

сложные задачи. Например, наличие десятков мастеров (Wizards), помогает

автоматизировать массу операций от создания форм до написания программ. От

пользователя требуется ответить лишь на несколько простых вопросов. Ниже

приводится перечень некоторых необходимых мастеров:

• мастер Table Wizards;

• мастер Command Button Wizards;

• мастер Form Wizards;

• мастер Report Wizards;

• мастер Mail Merge Wizards.

Мастер Table Wizards создает структуры базы данных и таблиц таким образом,

что пользователи могут сразу же получать результаты.

Мастер Command Button Wizards создает функциональные кнопки, что

избавляет пользователя от потребностей в программировании.

Мастера Form Wizards и Report Wizards используются при создании сложных

форм и отчетов. Для создания более простых форм и отчетов можно использовать

такие функции как Автоформа (AutoForm) и Автоотчет (AutoReport).

Мастер Mail Merge Wizard работает совместно с Microsoft Word, облегчая

подготовку почтовых рассылок - необходимо только выделить данные для слияния

или документ, который необходимо отослать.

MS Word можно также использовать для непосредственной работы с данными

в Microsoft Access. В Microsoft Access имеются службы Графического конструктора

связей (Graphical System Relationships Builder) и Графического запроса (Graphical

query). Эти средства позволяют не только создать базу данных, но и наглядно

сконструировать ее, что приближает Microsoft Access к CASE-средствам.

Графический конструктор связей позволяет интуитивно конструировать базу данных,

используя мышь для организации связи между таблицами, а функция Графического

запроса упрощает создание даже очень сложных запросов - все что нужно, это

мышью соединить поля, которые нужно включить в запрос. В Microsoft Access

существуют функции и технологии, увеличивающие скорость и упрощающие

использование конечных средств. К ним относятся:

• технология Rushmore;

• быстрая сортировка (QuickSort);

• средство наиболее часто выполняемых запросов (Top Value queries).

Технология Rashmore ускоряет выполнение запросов в 100 раз по сравнению с

версией 1.0 Microsoft Access. Быстрая сортировка мгновенно сортирует данные

пользователя. Средство поддержки наиболее часто выполняемых запросов позволяет

быстро выбрать наиболее важные для пользователя данные (например, 10 основных

заказчиков, 15 основных адресатов и т.д.).

В Microsoft Access имеется ряд средств для совместного использования

информации с другими приложениями. Office Links с применением технологии OLE

2.0 позволяет передавать информацию из одной программы в другую. С помощью

кнопок Analyze It и Publish It пользователь может перенести данные в Excel или Word

для анализа, включения в отчет или слияния с другими данными для отправки почты.

Наличие кнопки Mail It облегчает обмен информацией с другими членами рабочей

группы - пользователь может послать информацию через Microsoft Mail или другую

программу электронной почты.

Microsoft Access может работать с большинством форматов файлов (напрямую

или через импорт/экспорт) - это позволяет пользователю максимально использовать

имеющиеся наработки, поскольку Microsoft Access обеспечивает полную поддержку

Btriеve, dBASE III PLUS и dBASE IV, Microsoft FoxPro 2.x, Paradox, Miсrosoft SQL

Server, SYBASE SQL Server. Кроме того, возможно использование драйверов ODBC

для доступа к другим базам данных.

Microsoft Access представляет мощный инструментарий для разработчика.

Универсальная среда разработчика со встроенным отладчиком обеспечивает

возможности программирования на уровне Microsoft Visual Basic. Управление

событиями позволяет настраивать приложение в процессе исполнения, облегчая

создание надежных приложений. Каскадные обновления и удаления помогают

поддерживать целостность данных. Проверка правильности ввода на уровне

процессора данных сохраняет целостность данных приложения - если разработчик

создает правило ввода данных, пользователи могут его обойти.

Конструктор Меню (Menu Builder) предоставляет графический инструментарий

для создания меню без программирования. Скорость разработки в Microsoft Access

можно повысить с помощью двух отдельно поставляемых пакетов: Microsoft Access

Solutions Pack и Microsoft Access Developer's Toolkit. Microsoft Access Solutions Pack

содержит четыре готовых универсальных приложения для информационного

обеспечения бизнеса:

• Sales Manager - облегчает хранение, отслеживание и нахождение

информации о контактах с заказчиками и деловых возможностях;

• Asset Tracker - помогает при учете и управлении активами;

• Registration Desk - упрощает рутинную, но необходимую работу по

регистрации событий;

• Service Desk - повышает качество услуг, помогая обрабатывать заявки на

обслуживание, от регистрации до завершения обработки и проверки.

Microsoft Access Developer's Toolkit содержит инструменты, необходимые для

создания приложений для Microsoft Access, такие как компилятор справок,

исполняемая версия Microsoft Access, Microsoft Graph, Setup Wizard, документацию и

пример программ создания объектов, обеспечивающих доступ к данным, мастеров и

кнопок управления OLE 2.0, справочник по Microsoft Access (Microsoft Access

Language Reference) и Руководство для опытного пользователя (Advanced Topics).

Рассмотрим основные определения в СУБД Access.

База данных в Access - это файл, который служит для хранения данных,

объектов и настроек СУБД.

Таблица - основной объект базы данных, который состоит из полей

(атрибутов, столбцов) и записей (строк).

Запрос - средство отбора данных из одной или нескольких таблиц при помощи

условия, определенного пользователем. Запрос позволяет создать новую виртуальную

таблицу, включающую в общем случае набор данных, находящихся в разных

таблицах. Наиболее часто используются запросы на выборку (операция селекции),

содержащие условия отбора данных. Запрос позволяет:

• выполнять просмотр подмножества записей виртуальной таблицы;

• создавать вычисляемые виртуальные поля.

В Access можно создавать запросы следующих типов:

• запросы на выборку, включая запросы с параметрами и запросы на

получение итогов;

• запросы на изменение, удаление и создание;

• перекрестные запросы.

Фильтр - метод отбора записей, соответствующим заданным условиям по

данным одной открытой таблицы. Фильтр обычно используется при работе в режиме

формы или таблицы для простора и изменения подмножества записей, отвечающих

условию отбора.

Форма - средство отображения данных на экране и управление ими.

Отчет - средство отображения данных при выборе на печать.

Ключевое поле - поле, значение которого служит для однозначного

определения записи в таблице.

Ключ - состоит из одного или нескольких полей, позволяющих

идентифицировать записи таблицы.

Счетчик - поле, содержащее номер записи, заполняется автоматически.

Сортировка - упорядочение информации по значениям какого-либо поля или

полям по возрастанию и убыванию.

Группировка - объединение информации по значениям какого-либо поля с

целью получения итоговых результатов по другим полям

11. РАЗРАБОТКА БД «ДВИЖЕНИЕ ТОВАРА»

11.1. Проектирование модели ПО «Движение товара»

Рассмотрим порядок учета движения товара на небольшой фирме по продаже

изделий верхней одежды, имеющей единый склад и несколько торговых точек. Учет

движения товара осуществляется работником склада (менеджером) и контролируется

администратором и владельцем фирмы. Менеджер склада ведет картотеку по

каждому виду товара, состоящую из регистрационных карточек «Карта движения

товара». Периодически, например, по мере заполнения карточка обновляется.

Регистрационная карточка существует в течение всего периода, пока фирма работает

с данным товаром. При поступлении товара на склад или при его отпуске со склада в

карточке делаются соответствующие записи, причем при поступлении количество

записывается со знаком плюс, а при отпуске – со знаком минус.

Изучение предметной области проводим на основе анализа основного

первичного документа, действующего на складе фирмы, для которой разрабатывается

база данных. Таким документом является Карта движения товара (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Первичный документ «Карта движения товара».

При первичном открытии регистрационной карточки поле Остаток содержит

значение 0. При последующих открытиях регистрационной карточки поле Остаток

содержит значение, соответствующее фактическому значению количества товара на

складе на момент открытия. Количество товара, в том числе и остаток, измеряется в

штуках.

В рассматриваемой фирме выделены следующие категории товара:

• мужская;

• женская;

• для мальчиков;

• для девочек.

В поле Категория товара указывается одно из перечисленных значений.

При заполнении поля Цена следует учитывать, что при поступлении товара

указывается его закупочная цена, а при отпуске товара — его отпускная цена.

К основным функциональным обязанностям менеджера склада относится:

• получение товара и регистрация в картотеке;

• отпуск товара и регистрация в картотеке;

• ведение картотеки, открытие новых карточек, замена заполненных;

• формирование и выдача сведений об остатках товаров;

• учет товаров в денежном выражении;

• выдача накладной на отпущенный со склада товар.

Анализ первичного документа и основных функциональных обязанностей

менеджера склада позволяет к условно постоянной информации отнести сведения о

категории товаров и о самих товарах, а к переменной информации — сведения о

датах движения товара, о количестве и цене.

Учитывая все вышеизложенное, представим модель ПО следующим образом:

Рис. 11.2. Модель ПО «Движение товара».

В данной модели ПО введены идентифицирующие атрибуты: Шифр товара,

Код категории и Номер операции движения товара. Исключен из рассмотрения

реквизит Остаток. При ручном ведении картотеки он был необходим для

обеспечения непрерывности учета товара при открытии новой карточки взамен

заполненной. При автоматизации учета движения товара этот реквизит становится

лишним, так как значение остатка количества определенного товара можно в любой

момент времени получить с помощью соответствующего запроса.

11.2. Построение модели данных «Движение товара»

Выберем за основу реляционную модель данных, так как практическую

реализацию БД выполним с помощью СУБД Access.

Каждая из сущностей, присутствующих в модели ПО (рис. 11.2), в модели

данных представлена соответствующей таблицей. Следовательно, имеем три

исходные таблицы: Товар, Категория, Движение. Атрибуты образуют поля каждой

таблицы, причем идентифицирующие атрибуты становятся первичными ключами.

Для реализации связей введены дополнительные поля (вторичные ключи)

КодКатегории и ШифрТовара в таблицу Движение. Вторичные ключи добавлены в

таблицу Движение неслучайно. Вторичный ключ присоединяется к той сущности,

мощность связи при входе в которую выше, в данном примере это сущность

Движение.

Следовательно, модель данных имеет следующий вид:

Товар {Шифр

, Название, Примечание}

Категория {Код

, Категория}

Движение {Номер

, Дата, Количество, Цена, КодКатегории, ШифрТовара

Ключевые поля Шифр

, Код, Номер

кодируются по порядковой системе. При

описании этих полей в БД используем тип данного «Счетчик». Поля Название,

Категория являются текстовыми, поле Дата имеет тип дата, поля Количество, Цена

являются числовыми, поле Примечание имеет тип примечание МЕМО.

11.3. Создание таблиц БД «Движение товара»

Запускаем Access. Открывается окно прикладной программы Access и

подчиненное окно для выбора режима работы.

Выбираем режим «Новая база данных». Задаем расположение и имя базы

данных: папка «Мои документы», имя файла «ДвижениеТовара».

Открывается основное рабочее окно Access.

Выбираем объекты «Таблицы» и режим «Создание таблицы с помощью

конструктора». Создание начнем с таблицы Категория. Открывается окно

конструктора.

Каждая строка в верхней части окна соответствует одному столбцу таблицы,

устанавливаем курсор в столбец «Имя поля» первой строки вводим название Код.

Переводим курсор в столбец «Тип поля». Раскрываем список типов данных,

выбираем «Счетчик». Данное поле – ключевое, поэтому выполняем щелчок по значку

на панели инструментов для объявления его первичным ключом. Устанавливаем

курсор в столбец «Имя поля» второй строки, вводим название Категория. Переводим

курсор в столбец «Тип поля». Раскрываем список типов данных, выбираем

«Текстовый». В нижней части окна в свойствах поля задаем размер 20 (размер по

умолчанию – 50). Структура данной таблицы определена, завершаем этот этап

закрытием окна конструктора. При этом будут открываться диалоговые окна, в

которых необходимо задать имя таблицы - «Категория».

Для заполнения таблицы необходимо установить курсор на значок таблицы

«Категория» и выполнить щелчок по кнопке «Открыть». Откроется диалоговое окно.

Заполняем только поле Категория, поле Код заполняется автоматически.

Аналогичным образом создаем таблицу «Товар». Вид окна «Конструктора» для

таблицы «Товар»:

Вид заполненной таблицы «Товар»: