Создание инфологической и логической моделей базы данных. Информационное обеспечение СУ ТП

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

дисциплины

Информационное обеспечение СУ ТП

для выполнения лабораторной работы № 3

«Разработка инфологической модели

и создание структуры реляционной базы данных»

Разработал: ст. преподаватель

Е. А. Закурдаева

 

 

Кумертау - 2014

Цель работы: получить практические навыки по технологии работы в среде системы управления базами данных Access 2007, что позволит профессионально создавать и редактировать базы данных реляционного типа, осуществлять к ним запросы, формировать отчеты и т.д.

Теоретические сведения

Организация данных

Слово «реляционная» происходит от английского relation -отношение. Отношение - математическое понятие, но в терминологии моделей данных отношения удобно изображать в виде таблицы. При этом строки таблицы соответствуют кортежам отношения, а столбцы – атрибутам. Ключом называют любую функцию от атрибутов кортежа, которая может быть использована для идентификации кортежа. Такая функция может быть значением одного из атрибутов (простой ключ), задаваться алгебраическим выражением, включающим значения нескольких атрибутов (составной ключ). Это означает, что данные в строках каждого из столбцов составного ключа могут повторяться, но комбинация данных каждой строки этих столбцов является уникальной. Например, в таблице Студенты есть столбцы Фамилия и Год рождения. В каждом из столбцов есть некоторые повторяющиеся данные, т.е. одинаковые фамилии и одинаковые года рождения. Но если студенты, имеющие одинаковые фамилии, имеют разные года рождения, эти столбцы можно использовать в качестве составного ключа. Как правило, ключ является уникальным, т.е. кортеж определяется значением ключа однозначного, но иногда используют и неуникальные ключи (ключи с повторениями). В локализованной (русифицированной) версии Access 2007 вводится термин ключевое поле, которое можно трактовать как первичный ключ.

В Access 2007 можно выделить три типа ключевых полей: простой ключ, составной ключ и внешний ключ.

Одно из важнейших достоинств реляционных баз данных состоит в том, что вы можете хранить логически сгруппированные данные в разных таблицах и задавать связи между ними, объединяя их в единую базу. Для задания связи таблицы должны иметь поля с одинаковыми именами или хотя бы с одинаковыми форматами данных. Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими значениями в этих полях. Такая организация данных позволяет уменьшить избыточность хранимых данных, упрощает их ввод и организацию запросов и отчетов. Поясним это на примере. Допустим, вам в базе надо хранить данные о студентах (фамилия, изучаемая дисциплина) и преподавателях (фамилия, номер кафедры, ученая степень, преподаваемая дисциплина). Если хранить данные в одной таблице, то в строке с фамилией студента, изучающего конкретную дисциплину, будут храниться все атрибуты преподавателя, читающего эту дисциплину. Это же огромная избыточность данных. А если хранить данные о студенте в одной таблице, о преподавателе - в другой и установить связь между полями <<Читаемая дисциплина>> - <<Изучаемая дисциплина>> (фактически это одинаковые поля), то избыточность хранимых данных многократно уменьшится без ущерба для логической организации информации.

В Access 2007 можно задавать три вида связей между таблицами: Один-ко-многим, Многие-ко-многим и Один-к-одному.

Тип создаваемой связи зависит от полей, для которых определяется связь:

· связь Один-ко-многим создается в том случае, когда только одно из полей является ключевым или имеет уникальный индекс, т.е. значения в нем не повторяются;

· связь Один-к-одному создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы;

· связь Многие-ко-многим фактически представляет две связи типа один-ко- многим через третью таблицу, ключ которой состоит, по крайней мере, из двух полей, общих для двух других таблиц.

Целостность данных

Целостность данных означает систему правил, используемых в СУБД Access для поддержания связей между записями в связанных таблицах (таблиц, объеденных с помощью связи), а также обеспечивает защиту от случайного удаления или изменения связанных данных. Контролировать целостность данных можно, если выполнены следующие условия:

· связанное поле (поле, посредством которого осуществляется связь) одной таблицы является ключевым полем или имеет уникальный индекс;

· связанные поля имеют один тип данных. Здесь существует исключение. Поле счетчика может быть связано с числовым полем, если оно имеет тип Длинное целое;

· обе таблицы принадлежат одной базе данных Access. Если таблицы являются связанными, то они должны быть таблицами Access. Для установки целостности данных база данных, в которой находятся таблицы, должна быть открыта.

Задание 1

Создание инфологической и логической моделей базы данных.

1. Разработайте информационно-логическую модель реляционной базы данных.

2. Разработайте логическую модель реляционной базы данных.

 

Технология работы

1. Перед разработкой информационно-логической модели реляционной базы данных рассмотрим, из каких информационных объектов должна состоять эта база данных. Можно выделить три объекта, которые не будут обладать избыточностью, - Студенты, Дисциплины и Преподаватели. Представим состав реквизитов этих объектов в виде "название объекта (перечень реквизитов)": Студенты (код студента, фамилия, имя, отчество, номер группы, дата рождения, стипендия, оценки), Дисциплины (код дисциплины, название дисциплины), Преподаватели (код преподавателя, фамилия, имя, отчество, дата рождения, телефон, заработная плата).

Рассмотрим связь между объектами Студенты и Дисциплины. Студент изучает несколько дисциплин, что соответствует многозначной связи и отражено на рис. 1 войной стрелкой. Понятно, что каждая дисциплина изучается множеством студентов. Это тоже многозначная связь, обозначаемая двойной стрелкой (связь "один" обозначена одинарной стрелкой). Таким образом, связь между объектами Студенты и Дисциплины – Многие-ко-многим (М: N).

Рисунок 1 - Типы связей между объектами Студенты, Дисциплины и Преподаватели

 

Новым объектом для связи служит объект Оценки, реквизитами которого являются код студента, код дисциплины и оценки. Каждый студент имеет оценки по нескольким дисциплинам, поэтому связь между объектами Студенты и Оценки будет Один-ко-многим (1: М). Каждую дисциплину сдает множество студентов, поэтому связь между объектами Дисциплины и Оценки также будет Один-ко-многим (1: М). В результате получаем информационно-логическую модель базы данных, приведенную на рис. 2.

Рисунок 2 - Информационно-логическая модель реляционной базы данных

 

2. В реляционной базе данных в качестве объектов рассматриваются отношения, которые можно представить в виде таблиц. Таблицы между собой связываются посредством общих полей, т.е. одинаковых по форматам и, как правило, по названию, имеющихся в обеих таблицах. Рассмотрим, какие общие поля надо ввести в таблицы для обеспечения связности данных. В таблицах Студенты и Оценки таким полем будет «Код студента», в таблицах Дисциплины и Оценки – «Код дисциплины», в таблицах Преподаватели и Дисциплины – «Код дисциплины». Выбор цифровых кодов вместо фамилий или названий дисциплин обусловлен меньшим объемом информации в таких полях: например, число "2" по количеству символов значительно меньше слова "математика". В соответствии с этим логическая модель базы данных представлена на рис. 3, где жирными буквами выделены ключевые поля.

Рисунок 3 - Логическая модель базы данных

Задание 2