Разработать базу данных любителей кошек

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

 

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ  
ИМЕНИ ФРАНЦИСКА СКОРИНЫ»

 

 

Заочный факультет

 

Кафедра автоматизированных систем обработки информации

 

 

 

 

 

 

 

Разработать  
базу данных любителей кошек

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель

студент группы АС-42    Лебёдкина Е.В.

 

Руководитель Леванцов В.Н.

 

 

Гомель 2012 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Широкое распространение компьютерной техники и вычислительных сетей  привело к увеличению объемов  информации, хранимой в электронном виде, что повлекло необходимость усовершенствования принципов предварительной обработки и структурирования вводимых данных, а также алгоритмов доступа и модификации данных. Это привело к концепции баз данных и систем управления базами данных (СУБД). В настоящее время наиболее распространенными и промышленно применимыми являются реляционные базы данных. Это позволило ускорить процесс обработки информации и уменьшить время от момента возникновения данных до момента принятия решения. Однако следствием этого стала потребность в унификации доступа к данным распределенных систем, уменьшению времени получения локальными пользователям запрошенной информации. В настоящее время основным решением этой проблемы является использование языка SQL и SQL-запросов для организации работы в сетевых СУБД. Правильный выбор структуры и принципов организации данных определяет эффективность таких систем, возможности по анализу накопленных данных.

Мир баз  данных  становится все  более и более единым,  что привело к необходимости создания стандартного языка который мог бы использоваться  чтобы  функционировать в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит пользователям знающим один набор команд,  использовать их чтобы создавать,  отыскивать, изменять, и передавать информацию независимо от того работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.

   В нашем все более и  более взаимосвязанном компьютерном  мире, пользователь снабженный таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщении информации из ряда  источников  с  помощью  большого количества способов. Элегантность и независимость от специфики компьютерных технологий, а также его поддержка лидерами промышленности в области технологии реляционных баз данных, сделало SQL, и вероятно в течение обозримого будущего оставит его,  основным стандартным языком. По этой причине, любой кто хочет работать с базами данных 90-х годов должен знать SQL.

   Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) и в данное время также принимается ISO (МЕЖДУНАРОДНОЙ  ОРГАНИЗАЦИЕЙ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ).  Однако, большинство коммерческих программ баз данных расширяют SQL без уведомления  ANSI,  добавляя  разные другие особенности в этот язык, которые, как они считают, будут весьма полезны.  Иногда они несколько нарушают стандарт языка,  хотя  хорошие идеи  имеют  тенденцию  развиваться  и  вскоре становиться стандартами "рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.

Темой курсового проекта является разработка базы данных любителей кошек.

Целью курсового проекта является закрепление студентами теоретических и углубление практических знаний, полученных при изучении дисциплины "Базы и банки данных". Инструментальным средством выплонения проекта может являться любая реляционная СУБД (Access, FoxBase, FoxPro, Clipper, Visual FoxPro и т.д.), поддерживающая программный режим работы.

Допускается, кроме того, написание  проекта на языках высокого уровня (Object Pascal в среде Delphi,  С++ Builder  и т.д.) при обязательном использовании в программе специальных объектов для работы с базами данных.

Результатом выполнения проекта должна являться программа, обеспечивающая пользователю возможности по пополнению, редактированию, просмотру и анализу базы данных, соответствующей предметной области, выбранной в качестве тематики курсового проекта.

Задачами курсового проекта являются:

• развитие навыков ведения самостоятельной работы и овладение методикой исследований;
• приобретение навыков работы с библиотечной литературой;
• систематизация и обобщение полученных теоретических сведений.

Требования к созданной программистом  базе данных:

• База данных должна содержать не менее 7-8 различных атрибутов, характеризующих выбранный объект автоматизации.
• База данных должна находиться в третьей нормальной форме (3NF)
• База данных должна состоять не менее чем из трех связанных таблиц данных;

Требования к возможностям ведения  базы данных, предоставляемым программой:

• Программа должна обеспечивать пользователю возможноть удаления, добавления и редактирования записей как основных, так и подчиненных таблиц данных.

Требования к возможностям анализа  данных, предоставляемым программой:

• Программа должна предоставлять пользователю возможность просмотра полных данных по каждой таблице и по всей базе данных в целом.
• Пользователь должен иметь возможность осуществлять поиск и отбор данных в таблице по заданным значениям тех или иных полей, поиск и отбор данных в связанной таблице по заданным значениям тех или иных полей основной таблицы (и наоборот).
• Результаты просмотра и отбора данных должны выводиться на экран, в файл или на печать по выбору пользователя;

1. Теоретическая часть

1. Общее понятие о реляционных базах данных

Реляционная база данных - это тело связанной информации, сохраняемой в двумерных таблицах. Напоминает адресную или телефонную книгу. В книге имеется большое количество входов,  каждый из которых соответствует определенной особенности. Для каждой такой особенности, может быть несколько независимых фрагментов данных,  например имя, телефонный номер, и адрес. Реляционные базы данных редко состоят из одной таблицы.

2. Проектирование базы данных

В реляционных базах данных любая  таблица рассматривается как  отношение между ключом и остальными данными в строке. Процесс проектирования базы данных – это определение состава отношений.

Процесс проектирования состоит из следующих этапов:

1. Определение объектов, сведения о которых отображаются в базе данных.
2. Определения связей между объектами.
3. Определение атрибутов объектов.
4. Нормализация отношений.

Основной принцип таких баз данных – использование логических операций над таблицами с целью извлечения из таблицы желаемого отношения и формирования новых таблиц.

Основные свойства: отсутствуют  одинаковые строки, порядок строк  не существенен, порядок столбцов не существенен, все значения нельзя разбить без потери информации.

Достоинства реляционных баз данных:

• упрощение схематических данных для пользователя;
• улучшение логической и физической независимости;
• обеспечение пользователя языком высокого уровня;
• оптимизация доступа к данным, улучшение целостности и защиты данных;
• возможность различных применений.

Различают три типа взаимосвязей между  объектами:

1. Взаимосвязь «один к одному» – это когда одному экземпляру одного объекта соответствует один и только один экземпляр другого объекта. Такой вид связи встречается довольно редко, т.к. без потерь сущности их можно объединить в одну таблицу.
2. Взаимосвязь «один ко многим» – это когда одному экземпляру первого (родительского) объекта соответствует несколько экземпляров второго (дочернего) экземпляра. Это основной вид в реляционных базах данных.
3. Взаимосвязь «многие ко многим» – это когда одному экземпляру первого объекта соответствует несколько экземпляров второго и наоборот. Такой тип связи не допускается в реляционных базах данных и реализуется путем введение дополнительного объекта, который хранит идентификаторы связанных объектов.

В состав объекта должны быть включены:

1. Ключевые атрибуты, однозначно определяющие экземпляры объекта.
2. Ключи связанных объектов. Для связи один к одному каждый объект должен содержать ключ связанного объекта или оба должны иметь одинаковое значение ключа для связанных экземпляров.
3. Неключевые атрибуты, характеризующие объект.

Состав отношения и группировка  атрибутов по отношениям к базе данных можно определить различными способами. Но для получения наиболее рациональной совокупности отношений используют их нормализацию (4 этап проектирования базы данных).

Нормализация  – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных.

В теории реляционных  баз данных обычно выделяется следующая  последовательность нормальных форм:

• первая нормальная форма (1NF);
• вторая нормальная форма (2NF);
• третья нормальная форма (3NF);
• нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF);
• четвертая нормальная форма (4NF);
• пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF).

Основные свойства нормальных форм:

• каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей;
• при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных свойств сохраняются.

Каждая таблица в реляционной  БД удовлетворяет условию, в соответствии с которым в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное атомарное значение, и никогда не может быть множества таких значений. Любая таблица, удовлетворяющая этому условию, называется нормализованной. Фактически, ненормализованные таблицы, т.е. таблицы, содержащие повторяющиеся группы, даже не допускаются в реляционной БД.

Основной  формой считается 3НФ – для большинства  баз данных она является достаточной для обеспечения целей проектирования.

1НФ – таблица находится в первой нормальной форме (1НФ) тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто.  (Любое поле таблицы содержит неделимую информацию и в таблице определен первичный ключ).

2НФ –  Таблица находится во второй нормальной форме (2NF) в том и только в том случае, когда находится в 1NF, и каждый  ее неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа.

3НФ – Таблица находится в  третьей нормальной форме (3NF) в том и только в том случае, если находится в 2NF и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. (Иными словами, таблица должна находиться во второй нормальной форме и ни одно из ее неключевых полей не должно однозначно идентифицироваться значением другого неключевого поля (полей)). Преобразование в третью нормальную форму происходит за счет разделения на два отношения. В процессе нормализации отношений, кроме устранений трудностей в реализации функции обработки данных, устраняется избыточность данных, т.е. дублирование определенного значения атрибута в различных объектах данных.

Теоретики реляционных систем Кодд и Бойс обосновали и предложили более  строгое определение для 3НФ, которое  учитывает, что в таблице может быть несколько возможных ключей. Таблица, соответствующая этому определению называется таблицей в улучшенной третьей форме или таблицей в нормальной форме Бойса-Кодда.

Третья нормальная форма считается  оптимальной для небольших баз данных, при проведении дальнейшей нормализации следует учитывать, что при увеличении количества связанных таблиц увеличивается время обработки информации, хранящейся в них [4].

3. Архитектура MS Access

Microsoft Access – это функционально полная реляционная СУБД, в которой предусмотрены все необходимые средства для определения и обработки данных, а также управления ими при работе с большими объемами данных.

Основные объекты Microsoft Access:

1. Таблицы – они предназначены для хранения информации. Таблица содержит записи (строки) и поля (столбцы). Для каждой таблицы можно определить первичный ключ и один или несколько индексов с целью увеличения скорости доступа к данным.
2. Форма – предназначены для ввода, просмотра и редактирования данных, отображая их на экране, и служит для управления работой приложения.
3. Запрос – объект, который позволяет получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Можно создавать запросы на выбор, обновление, удаление или добавление записей (данных). С помощью запросов можно создавать новые таблицы, используя данные из существующих таблиц и запросов.
4. Отчет – объект, предназначенный для создания документа, который может быть впоследствии распечатан или включен в документ другого приложения.
5. Макрос – это объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должны быть выполнены в ответ на определенное событие (закрытие, открытие формы, управление кнопками).
6. Модуль – это объект, содержащий программу на языке Microsoft Access Basic. Использование таких программ позволяет реализовать такие функции приложений, которые не могут быть реализованы другими средствами Microsoft Access.