Городилов А.А., Иптышев А.А., Иптышев М.А., Полежаева И.М. Базы данных
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирский федеральный университет»
БАЗЫ ДАННЫХ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО КУРСОВОМУ
ПРОЕКТИРОВАНИЮ
А.А. Городилов
А.А. Иптышев
М.А. Иптышев
И.М. Полежаева
Красноярск
2007
2
УДК 004.65
Базы данных. Курсовое проектирование: Методические указания по
курсовому проектированию для бакалаврской подготовки студентов по
направлению 230100 «Информатика и вычислительная техники»/ А.А.
Городилов, А.А. Иптышев, М.А. Иптышев, И.М. Полежаева Красноярск.:
СФУ, 2007.-, 53с
3
Аннотация
Пособие содержит материал по выполнению курсового проекта,
необходимого для формирования навыков разработки «Баз данных» (БД) и
приложений к ним в рамках курса «Базы данных». В пособии представлен
материал в соответствии с учебной программой дисциплины, в котором
описаны этапы выполнения курсового проекта и требования к их
оформлению. Отличительной особенностью данного курса является, то,
что все задания на курсовые проекты ориентированы на реальные задачи,
по заказам предприятий и организаций региона. Поэтому данное пособие
содержит только пример выполнения курсового проекта и минимальные
требования к содержанию и оформлению курсового проекта.
Для студентов обучающихся по направлению 230100 – Информатика и
вычислительная техника. Для освоения данного курса студенты должны
иметь навыки разработки приложений в среде Borland Delphi.
4
Введение
Базы данных (БД) являются неотъемлемой частью современных
автоматизированных информационных систем, поэтому знания и навыки
необходимые для проектирования БД и приложений для работы с ними,
является обязательной частью подготовки студентов обучающихся по
направлению 230100 – Информатика и вычислительная техника.
Без баз данных сегодня невозможно представить работу большинства
финансовых, промышленных, торговых и прочих организаций. Потоки
информации, циркулирующие в мире, который нас окружает, огромны. Во
времени они имеют тенденцию к увеличению. Не будь баз данных, мы давно
захлебнулись бы в информационной лавине. Базы данных позволяют
информацию структурировать, хранить и извлекать оптимальным для
пользователя образом.
Поскольку использование баз данных является одним из краеугольных
камней, на которых построено существование различных организаций,
пристальное внимание разработчиков приложений баз данных вызывают
инструменты, при помощи которых такие приложения можно было бы
создавать. Выдвигаемые к ним требования в общем виде можно
сформулировать как: "быстрота, простота, эффективность, надежность".
В данном пособии рассматривается создание приложений баз данных с
помощью RAD среды Delphi. Данная система программирования,
удовлетворяет изложенным выше требованиям. Действительно, приложения
с помощью Delphi разрабатываются быстро, причем взаимодействие
разработчика с интерактивной средой Delphi не вызывает внутреннего
отторжения, а наоборот, оставляет ощущение комфорта. Delphi-приложения
эффективны, если разработчик соблюдает определенные правила (и часто -
если не соблюдает). Эти приложения надежны и при эксплуатации обладают
предсказуемым поведением.
К сожалению, в существующей литературе о Delphi некоторые вопросы
построения приложений баз данных изложены достаточно эклектично.
Поэтому при изучении различных тонкостей приходится одновременно
копаться в различных источниках. Осознавая насколько это неудобно, мы
попытались собрать воедино информацию о возможностях, которые
предоставляет Delphi для построения приложений баз данных.
В настоящее время реляционные системы управления базами данных
(СУБД), являются наиболее распространенными, поэтому курсовой проект
ориентирован на разработку именно реляционных БД и приложений для них.
Пояснительная записка курсового проекта должна быть оформлена
согласно стандарту предприятия СФУ [1].
5
1 Требование к содержанию курсового проекта
В результате выполнения курсового проекта студент должен
разработать информационную систему, по индивидуальному заданию,
сформированному конкретной организацией или предприятием и
согласованным с ведущим преподавателем. По содержанию пояснительная
записка к курсовому проекту должна быть руководством разработчика,
позволяющим вести эксплуатацию и сопровождение созданного
программного обеспечения (ПО). Структура пояснительной записки должна
отражать жизненный цикл создания ПО (Рис.1).
Рис.1 – Жизненный цикл ПО
Исходя из структуры жизненного цикла ПО, курсовой проект должен
состоять из следующих частей:
- Электронная копия БД;
- Справочная система для работы с приложением;
- Исходный код приложения БД;
- Пояснительная записка к курсовому проекту.
При сдаче курсового проекта студент должен распечатать
пояснительную записку. Также студент должен записать на компакт диск:
БД, исходный код приложения БД и пояснительную записка к курсовому
проекту.
Анализ
предметной
области
Проектирование
структуры БД
Проектирование
приложения БД
Реализация и
тестир
о
вание
Эксплуатация и
сопровождение
6
2 Требования к содержанию пояснительной записки
Пояснительная записка должна документировать основные этапы
жизненного цикла создания ПО. Главной задачей, создания пояснительной
записки является формирование у студента системного представления о
проделанной работе, сравнение создаваемого программного продукта с
отечественными и зарубежными аналогами, системному анализу предметной
области методами теории нормализации данных, а также обучение студента
созданию справочной системы и проектной документации (руководство
разработчика). Пояснительная записка должна состоять из следующих
частей:
1. Титульный лист;
2. Аннотация;
3. Введение;
а) цель;
б) задачи;
4. Информационный поиск аналогов создаваемой системы
5. Описание предметной области;
а) нормализация предметной области;
б) описание объектов предметной области и их характеристик;
в) первая нормальная форма;
г) вторая нормальная форма;
д) третья нормальная форма;
6. Логическая модель БД;
7. Физическая модель БД;
8. Интерфейс;
9. Исходный код;
10. Печатные формы;
11. Заключение;
12. Библиографический список.
Выше перечисленные части курсового проекта должны располагаться
именно в том порядке, в котором они расположены в списке.
7
2.1 Требования к оформлению титульного листа
Титульный лист оформляется согласно стандарту предприятия СФУ.
Пример оформления титульного листа представлен в приложении 1. При
сдаче курсового проекта студент и преподаватель должны расписаться на
титульном листе.
2.2 Требования к оформлению аннотации
Аннотация - краткая характеристика курсового проекта. Аннотация
включает характеристику основной темы, проблемы, объекта, цели работы и
ее результата. Аннотация носит рекомендательный характер и располагается
перед содержанием.
2.3 Требование к оформлению введения
Во введении автор курсового проекта должен кратко (желательно не
более 5 страниц) отразить тематику своей работы и ее актуальность. Под
тематикой подразумевается предметная область разрабатываемого ПО. Во
введении должны быть описаны: основные характеристики предметной
области, организации в которых могут быть использовано разрабатываемое
ПО. На основе приведенной актуальности работы необходимо
сформулировать цель и задачи данной работы.
Цель работы должна быть сформулирована кратко (желательно в виде
одного предложения). Цель определяет границы выполняемой работы и
является связующим элементом для всех разделов курсовой работы.
Как правило, после формулировки цели осуществляется ее
декомпозиция на задачи (обычно 2-3), решение которых позволяет ее
достичь. Например: провести информационный поиск аналогов создаваемой
системы; провести системный анализ предметной области; разработать
логическую и физическую модель базы данных и т.д.
2.4 Информационный поиск аналогов создаваемой системы
Поиск информации представляет собой процесс выявления в
некотором множестве документов (текстов) всех таких, которые посвящены
указанной теме (предмету), удовлетворяют заранее определенному условию
поиска (запросу) или содержат необходимые (соответствующие
информационной потребности) факты, сведения, данные.
8
Процесс поиска включает последовательность операций, направленных
на сбор, обработку и предоставление необходимой информации
заинтересованным лицам.
В общем случае поиск информации состоит из четырех этапов:
- определение (уточнение) информационной потребности и
формулировка информационного запроса;
- определение совокупности возможных держателей информационных
массивов (источников);
-.извлечение информации из выявленных информационных массивов;
-.ознакомление с полученной информацией и оценка результатов
поиска.
В нашем случае целью информационного поиска является поиск 2-3
наиболее близкий аналогов создаваемой информационной системы. При этом
обязательным результатом информационного поиска, является анализ
достоинств и недостатков найденных аналогов. Анализ достоинств и
недостатков проводится, не только по эффективности интерфейсов и
технических рекомендаций при создании баз данных, но и оптимальности
алгоритмов и SQL запросов к ним. Это позволяет получить наиболее
эффективную информационную систему. В данном курсовом проекте объем
данного раздела рекомендуется в пределах 5-7 страниц.
2.5 Требования к оформлению описания предметной области
Описание предметной области является основным разделом для
организации системного анализа с целью создания базы данных. Под базой
данных (БД) понимают хранилище структурированных данных, при этом
данные должны быть непротиворечивы, минимально избыточны и целостны.
Что понимается под непротиворечивостью, минимальной избыточностью и
целостностью информации в БД, мы рассмотрим ниже.
Обычно БД создается для хранения и доступа к данным, содержащим
сведения о некоторой предметной области, то есть некоторой области
человеческой деятельности или области реального мира. Всякая БД должна
представлять собой систему данных о предметной области. БД, относящиеся
к одной и той же предметной области, в различных случаях содержат более
или менее детализированную информацию о ней. Степень детализации
определяется рядом факторов, прежде всего целью использования
информации из базы данных и сложностью производственных (деловых)
процессов, существующих в пределах предметной области в конкретных
условиях.
9
В данном разделе пояснительной записки студент должен дать
подробную характеристику предметной области, как минимум из трех
библиографических источников.
В этом описании он должен подробно описать:
- предметную область;
- используемое в работе ПО;
- требования, предъявляемые пользователями к ПО.
Студент должен учесть следующие требования, предъявляемые
пользователями к ПО:
- требования к интерфейсу, интерфейс должен быть эргономичным и
обладать достаточной функциональностью;
- требования к отчетам информационной системы;
- требования к печатным формам.
На основе системного анализа требований предъявляемых
пользователями ПО к разрабатываемой информационной системе студентом
производится выбор необходимых инструментов для создания программного
приложения и выбор наиболее оптимальной СУБД.
2.5.1 Требования к оформлению нормализации предметной
области
Как уже было отмечено выше, основной акцент в данном пособии
делается на создание реляционных баз данных. Реляционные БД
представляют связанную между собой совокупность таблиц баз данных
(ТБД). Связь между таблицами может находить свое отражение в структуре
данных, а может только подразумеваться, то есть присутствовать на
неформализованном уровне. Каждая таблица БД представляется как
совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру
объекта, конкретному событию или явлению, а столбцы - атрибутам
(признакам, характеристикам, параметрам) объекта, события, явления.
При разработке структур реляционных БД необходимо учитывать ряд
существенных моментов. Для этого необходимо рассмотреть нормализацию
данных, понятие нормальной формы, понятие первичных и внешних ключей
и ограничения целостности. В этом разделе пояснительной записки
необходимо сформулировать цель и задачи процесса нормализации, описать
основные этапы и промежуточные результаты.
При проектировании структуры новой БД определяют сущности
(объекты, явления) предметной области, которые должны найти свое
10
отражение в базе данных. Анализ предметной области обычно
осуществляется:
- на основании существующих сведений о предметной области в
широком или в узком смысле, то есть в масштабах, в которых она
должна быть представлена в создаваемой БД и работающих с ней
приложениях;
- исходя из целей проектирования программной системы;
- на основании представления о том, какое место БД и работающие с
ней приложения займут в структуре эксплуатирующей ее
организации;
- на основании представлений о том, какие изменения деловых
потоков организации последуют после внедрения программной
системы в эксплуатацию.
В конечном итоге анализ предметной области должен привести к
созданию эскиза БД. Сначала желательно изобразить сущности и связи
между ними. Как правило, каждой сущности в БД соответствует таблица.
Затем - в эскизе второго порядка - для каждой таблицы БД приводится
список полей записи.
2.5.2 Требования к оформлению описание объектов предметной
области и их характеристик
В этом разделе студенту необходимо выделить из предметной области
список объектов и их характеристик, которые наиболее полно характеризуют
предметную область, и хранение которых соответствует требования
пользователей к создаваемому ПО.
Описание объектов и их характеристик необходимо вывести в виде
списка характеристик сгруппированных по объектам или таблицы состоящей
из всех характеристик объектов. В качестве примера приведем описание
объектов предметной области «Студенты ВУЗа». Описание состоит из
таблицы (Таблица 1), в которой хранятся характеристики предметной
области.
Таблица 1
Характеристики предметной области «Студенты ВУЗа»
Номер зачетной книжки Специальность
ФИО Группа
Адрес Факультет
Паспортные данные Форма обучения