Các giai đoạn chính của phát triển cơ sở dữ liệu Các bước thiết kế cơ sở dữ liệu

Các bước thiết kế cơ sở dữ liệu

Tất cả sự tinh tế trong việc xây dựng mô hình thông tin về một lĩnh vực chủ đề nhất định của hoạt động con người đều theo đuổi một mục tiêu - có được cơ sở dữ liệu tốt. Hãy để chúng tôi giải thích thuật ngữ - một cơ sở dữ liệu tốt và đưa ra các yêu cầu mà cơ sở dữ liệu đó phải đáp ứng:

1. Cơ sở dữ liệu phải đáp ứng nhu cầu thông tin của người sử dụng (tổ chức) và có cấu trúc, nội dung phù hợp với nhiệm vụ đang giải quyết;

2. Cơ sở dữ liệu phải cung cấp dữ liệu cần thiết trong thời gian có thể chấp nhận được, tức là. đáp ứng yêu cầu thực hiện;

3. Cơ sở dữ liệu dễ dàng được mở rộng khi tổ chức lại lĩnh vực chuyên môn;

4. Cơ sở dữ liệu phải dễ thay đổi khi môi trường phần mềm và phần cứng thay đổi;

5. Dữ liệu chính xác được tải vào cơ sở dữ liệu phải chính xác (dữ liệu phải được kiểm tra tính chính xác khi nhập vào).

Hãy xem xét các giai đoạn thiết kế chính (Hình 3.5):

Giai đoạn đầu. Lập kế hoạch phát triển cơ sở dữ liệu. Ở giai đoạn này, cách hiệu quả nhất để thực hiện các giai đoạn của vòng đời hệ thống sẽ được nêu bật.

Giai đoạn thứ hai. Xác định các yêu cầu của hệ thống. Phạm vi và ranh giới của ứng dụng cơ sở dữ liệu được xác định và các yêu cầu của người dùng được thu thập và phân tích.

Giai đoạn thứ ba. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu khái niệm Quá trình tạo cơ sở dữ liệu bắt đầu bằng việc xác định một mô hình khái niệm thể hiện các đối tượng và mối quan hệ của chúng mà không chỉ rõ cách chúng được lưu trữ vật lý. Những nỗ lực ở giai đoạn này nên nhằm mục đích cấu trúc dữ liệu và xác định mối quan hệ giữa chúng. Quá trình này có thể được chia thành nhiều bước nhỏ:

a) Làm rõ vấn đề. Ngay cả trước khi bắt đầu làm việc trên một ứng dụng cụ thể, nhà phát triển thường có một số ý tưởng về những gì mình sẽ phát triển. Trong các trường hợp khác, khi một cơ sở dữ liệu cá nhân nhỏ đang được phát triển, những khung nhìn như vậy có thể khá hoàn chỉnh. Trong các trường hợp khác, khi một cơ sở dữ liệu tùy chỉnh lớn đang được phát triển, có thể có rất ít chế độ xem như vậy hoặc rất có thể chúng sẽ rất hời hợt. Rõ ràng là còn quá sớm để bắt đầu phát triển ngay bằng cách xác định các bảng, trường và mối quan hệ giữa chúng. Cách tiếp cận này có thể dẫn đến việc thiết kế lại hoàn toàn phần lớn ứng dụng. Do đó, bạn nên dành chút thời gian để biên soạn danh sách tất cả các nhiệm vụ chính mà về nguyên tắc, ứng dụng này sẽ giải quyết, bao gồm cả những nhiệm vụ có thể phát sinh trong tương lai.

Cơm. 3.5. Sơ đồ thiết kế cơ sở dữ liệu

b) Làm rõ trình tự công việc. Để ứng dụng hoạt động logic và thuận tiện, tốt nhất bạn nên sắp xếp các công việc chính thành các nhóm rồi sắp xếp công việc của từng nhóm sao cho theo đúng thứ tự hoàn thành. Việc nhóm và thể hiện bằng đồ họa trình tự thực hiện chúng sẽ giúp xác định thứ tự tự nhiên của các nhiệm vụ.

c) Phân tích dữ liệu. Sau khi xác định danh sách nhiệm vụ, mỗi nhiệm vụ cần tạo một danh sách chi tiết các dữ liệu cần thiết để giải quyết nó. Sau giai đoạn phân tích dữ liệu, bạn có thể bắt đầu phát triển một mô hình khái niệm, tức là. để làm nổi bật các đối tượng, thuộc tính và mối quan hệ.

Giai đoạn thứ tư. Xây dựng mô hình logic Xây dựng mô hình logic bắt đầu bằng việc chọn mô hình dữ liệu. Khi chọn một mô hình, vai trò quan trọng được thể hiện bởi tính đơn giản, rõ ràng và khả năng so sánh cấu trúc dữ liệu tự nhiên với mô hình đại diện cho nó. Ví dụ: nếu cấu trúc phân cấp vốn có trong chính dữ liệu thì việc chọn mô hình phân cấp sẽ thích hợp hơn. Nhưng thường sự lựa chọn này được xác định bởi sự thành công (hoặc tính khả dụng) của một hoặc một DBMS khác. Nghĩa là, nhà phát triển chọn DBMS chứ không phải mô hình dữ liệu. Do đó, ở giai đoạn này, mô hình khái niệm được chuyển thành mô hình dữ liệu tương thích với DBMS đã chọn. Có thể các mối quan hệ giữa các đối tượng hoặc một số thuộc tính của các đối tượng được hiển thị trong mô hình khái niệm sau đó sẽ không thể thực hiện được bởi DBMS đã chọn. Điều này sẽ đòi hỏi một sự thay đổi trong mô hình khái niệm. Phiên bản của mô hình khái niệm có thể được cung cấp bởi một DBMS cụ thể được gọi là mô hình logic. Quá trình xác định các mô hình khái niệm và logic đôi khi được gọi là định nghĩa cấu trúc dữ liệu.

Giai đoạn thứ năm. Xây dựng mô hình vật lý. Mô hình vật lý xác định bố cục dữ liệu, phương pháp truy cập và kỹ thuật lập chỉ mục. Ở giai đoạn thiết kế vật lý, chúng ta bị ràng buộc với một DBMS cụ thể và mô tả lược đồ dữ liệu chi tiết hơn, chỉ ra các loại, kích thước trường và các hạn chế. Ngoài việc thiết kế bảng và chỉ mục, giai đoạn này còn liên quan đến việc xác định các truy vấn cơ bản.

Khi xây dựng một mô hình vật lý, người ta phải giải quyết hai vấn đề trái ngược nhau. Đầu tiên là giảm thiểu không gian lưu trữ dữ liệu và thứ hai là đạt được hiệu suất, tính toàn vẹn và bảo mật dữ liệu tối đa. Ví dụ: để đảm bảo tốc độ tìm kiếm cao, cần phải tạo các chỉ mục và số lượng của chúng sẽ được xác định bởi tất cả các tổ hợp có thể có của các trường tham gia tìm kiếm; Để khôi phục dữ liệu, bạn cần ghi nhật ký tất cả các thay đổi và tạo bản sao lưu cơ sở dữ liệu; Để các giao dịch hoạt động hiệu quả, cần phải dành dung lượng đĩa cho các đối tượng tạm thời, v.v., điều này dẫn đến sự gia tăng (đôi khi đáng kể) kích thước của cơ sở dữ liệu.

Giai đoạn thứ sáu. Đánh giá mô hình vật lý. Ở giai đoạn này, việc đánh giá hiệu suất được thực hiện. Tại đây bạn có thể kiểm tra hiệu quả thực hiện truy vấn, tốc độ tìm kiếm, tính chính xác và dễ dàng thực hiện các thao tác cơ sở dữ liệu, tính toàn vẹn dữ liệu và hiệu quả của tài nguyên máy tính. Nếu các đặc tính hiệu suất không đạt yêu cầu, có thể quay lại sửa đổi các mô hình dữ liệu vật lý và logic, lựa chọn DBMS và loại máy tính.

Giai đoạn thứ bảy. Triển khai cơ sở dữ liệu. Nếu hiệu suất đạt yêu cầu, bạn có thể chuyển sang tạo bố cục ứng dụng, tức là một tập hợp các bảng, truy vấn, biểu mẫu và báo cáo cơ bản. Mô hình sơ bộ này có thể được trình diễn cho khách hàng và nhận được sự chấp thuận trước khi triển khai ứng dụng chi tiết.

Giai đoạn thứ tám. Thử nghiệm và tối ưu hóa. Một giai đoạn bắt buộc là thử nghiệm và tối ưu hóa ứng dụng đã phát triển.

Giai đoạn chín, cuối cùng. Bảo trì và vận hành. Vì không thể xác định và loại bỏ tất cả các lỗi ở giai đoạn thử nghiệm nên giai đoạn bảo trì là điều bình thường đối với cơ sở dữ liệu.

Có hai cách tiếp cận chính để thiết kế lược đồ dữ liệu: từ trên xuống và từ dưới lên. Với cách tiếp cận từ dưới lên, công việc bắt đầu ở cấp độ thấp hơn - cấp độ xác định các thuộc tính, dựa trên phân tích các mối quan hệ tồn tại giữa chúng, được nhóm thành các mối quan hệ đại diện cho các đối tượng và kết nối giữa chúng. Quá trình chuẩn hóa các bảng cho mô hình dữ liệu quan hệ là một ví dụ điển hình của phương pháp này. Cách tiếp cận này rất phù hợp để thiết kế cơ sở dữ liệu tương đối nhỏ. Khi số lượng thuộc tính tăng lên vài trăm hoặc thậm chí hàng nghìn, cách tiếp cận từ trên xuống là chiến lược thiết kế phù hợp hơn. Cách tiếp cận này bắt đầu bằng việc xác định một số thực thể cấp cao và mối quan hệ giữa chúng. Các đối tượng này sau đó được chi tiết đến mức yêu cầu. Một ví dụ về phương pháp thiết kế này là việc sử dụng mô hình mối quan hệ thực thể. Trong thực tế, những phương pháp này thường được kết hợp. Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói về cách tiếp cận thiết kế hỗn hợp.

Bản chất của thiết kế cơ sở dữ liệu, giống như bất kỳ quy trình thiết kế nào khác, là tạo ra một mô tả về một hệ thống mới chưa tồn tại trước đây ở dạng này, mà khi được triển khai sẽ có khả năng hoạt động như mong đợi trong các điều kiện thích hợp. Từ đó, các giai đoạn thiết kế cơ sở dữ liệu phải phản ánh một cách nhất quán và logic bản chất của quy trình này.

Nội dung thiết kế cơ sở dữ liệu và phân kỳ

Mục đích thiết kế dựa trên một số nhu cầu xã hội được hình thành. Nhu cầu này có môi trường để nó xuất hiện và đối tượng mục tiêu là người tiêu dùng sẽ sử dụng kết quả thiết kế. Do đó, quá trình thiết kế cơ sở dữ liệu bắt đầu bằng việc nghiên cứu một nhu cầu nhất định từ quan điểm của người tiêu dùng và môi trường chức năng của vị trí dự kiến. Nghĩa là, giai đoạn đầu tiên là thu thập thông tin và xác định mô hình lĩnh vực chủ đề của hệ thống, cũng như xem xét nó từ quan điểm của đối tượng mục tiêu. Nhìn chung, để xác định yêu cầu hệ thống, người ta xác định phạm vi hoạt động cũng như ranh giới của các ứng dụng cơ sở dữ liệu.

Tiếp theo, nhà thiết kế, người đã có những ý tưởng nhất định về những gì anh ta cần tạo, làm rõ các nhiệm vụ được cho là do ứng dụng giải quyết, tạo danh sách chúng (đặc biệt nếu phát triển dự án là một cơ sở dữ liệu lớn và phức tạp), làm rõ trình tự giải quyết vấn đề và thực hiện phân tích dữ liệu. Quá trình như vậy cũng là một công việc thiết kế theo giai đoạn, nhưng thông thường trong cấu trúc thiết kế, các bước này được hấp thụ bởi giai đoạn thiết kế khái niệm - giai đoạn xác định đối tượng, thuộc tính và kết nối.

Việc tạo ra một khái niệm (mô hình thông tin) liên quan đến việc hình thành sơ bộ các yêu cầu khái niệm của người dùng, bao gồm các yêu cầu đối với các ứng dụng có thể chưa được triển khai ngay lập tức nhưng có tính đến việc sẽ cải thiện chức năng của hệ thống trong tương lai. Xử lý các biểu diễn của các đối tượng trừu tượng tập hợp (không chỉ định các phương thức lưu trữ vật lý) và các mối quan hệ của chúng, mô hình khái niệm về cơ bản tương ứng với mô hình miền. Vì vậy, trong tài liệu, giai đoạn đầu tiên của thiết kế cơ sở dữ liệu được gọi là thiết kế thông tin.

Tiếp theo, một giai đoạn riêng biệt (hoặc bổ sung cho giai đoạn trước) tiếp theo giai đoạn hình thành các yêu cầu đối với môi trường vận hành, trong đó các yêu cầu về tài nguyên máy tính có khả năng đảm bảo hoạt động của hệ thống được đánh giá. Theo đó, dung lượng cơ sở dữ liệu được thiết kế càng lớn thì hoạt động của người dùng và cường độ yêu cầu càng cao thì yêu cầu về tài nguyên: cấu hình máy tính, loại và phiên bản của hệ điều hành càng cao. Ví dụ: hoạt động đa người dùng của cơ sở dữ liệu trong tương lai yêu cầu kết nối mạng bằng hệ điều hành phù hợp với đa nhiệm.

Bước tiếp theo là người thiết kế chọn hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS), cũng như các công cụ phần mềm. Sau đó, mô hình khái niệm phải được chuyển sang mô hình dữ liệu tương thích với hệ thống quản lý đã chọn. Nhưng thông thường, điều này liên quan đến việc thực hiện các sửa đổi và thay đổi đối với mô hình khái niệm, vì các mối liên kết giữa các đối tượng được phản ánh trong mô hình khái niệm không phải lúc nào cũng được thực hiện bằng cách sử dụng các phương tiện của một DBMS nhất định.

Tình huống này quyết định sự xuất hiện của giai đoạn tiếp theo - sự xuất hiện của một mô hình khái niệm được cung cấp với các phương tiện của một DBMS cụ thể. Bước này tương ứng với giai đoạn thiết kế logic (tạo mô hình logic).

Cuối cùng, giai đoạn cuối cùng của thiết kế cơ sở dữ liệu là thiết kế vật lý - giai đoạn liên kết cấu trúc logic và môi trường lưu trữ vật lý.

Vì vậy, các giai đoạn chính của thiết kế ở dạng chi tiết được trình bày theo các giai đoạn sau:

  • thiết kế thông tin,
  • Xây dựng các yêu cầu về môi trường hoạt động
  • lựa chọn hệ thống điều khiển và phần mềm cơ sở dữ liệu,
  • thiết kế logic,
  • thiết kế vật lí

Những điều quan trọng sẽ được thảo luận chi tiết hơn dưới đây.

Thiết kế thông tin

Việc xác định các thực thể tạo thành cơ sở ngữ nghĩa của thiết kế thông tin. Một thực thể ở đây là một đối tượng (trừu tượng hoặc cụ thể), thông tin về đối tượng đó sẽ được tích lũy trong hệ thống. Trong mô hình thông tin của lĩnh vực chủ đề, cấu trúc và thuộc tính động của lĩnh vực chủ đề được mô tả bằng thuật ngữ thân thiện với người dùng và không phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể của cơ sở dữ liệu. Nhưng các điều khoản được thực hiện trên một thang đo tiêu chuẩn. Nghĩa là, sự mô tả được thể hiện không phải thông qua các đối tượng riêng lẻ của lĩnh vực chủ đề và các mối quan hệ của chúng, mà thông qua:

  • mô tả các loại đối tượng,
  • ràng buộc toàn vẹn liên quan đến loại được mô tả,
  • các quá trình dẫn đến sự phát triển của một lĩnh vực chủ đề - sự chuyển đổi của nó sang trạng thái khác.

Một mô hình thông tin có thể được tạo bằng một số phương pháp và cách tiếp cận:

  1. Cách tiếp cận chức năng dựa trên các nhiệm vụ được giao. Nó được gọi là chức năng vì nó được sử dụng nếu biết rõ chức năng và nhiệm vụ của những người sẽ phục vụ nhu cầu thông tin của họ với sự trợ giúp của cơ sở dữ liệu được thiết kế.
  2. Cách tiếp cận chủ đề tập trung vào thông tin về thông tin sẽ có trong cơ sở dữ liệu, mặc dù thực tế là cấu trúc truy vấn có thể không được xác định. Trong trường hợp này, nghiên cứu về một lĩnh vực chủ đề tập trung vào việc hiển thị đầy đủ nhất nó trong cơ sở dữ liệu trong bối cảnh có đầy đủ các yêu cầu thông tin dự kiến.
  3. Một cách tiếp cận tích hợp sử dụng phương pháp “mối quan hệ thực thể” kết hợp những ưu điểm của hai phương pháp trước. Phương pháp này bao gồm việc chia toàn bộ khu vực chủ đề thành các phần cục bộ, được mô hình hóa riêng biệt và sau đó kết hợp lại thành toàn bộ khu vực.

Vì việc sử dụng phương pháp “mối quan hệ thực thể” là một phương pháp thiết kế kết hợp ở giai đoạn này nên nó thường được ưu tiên nhất.

Khi được phân chia một cách có phương pháp, nếu có thể, các đại diện địa phương nên bao gồm thông tin đủ để giải quyết một vấn đề riêng biệt hoặc đáp ứng yêu cầu của một nhóm người dùng tiềm năng nhất định. Mỗi khu vực này chứa khoảng 6-7 thực thể và tương ứng với một ứng dụng bên ngoài riêng biệt.

Sự phụ thuộc của các thực thể được thể hiện ở việc phân chia chúng thành mạnh (cơ sở, cha mẹ) và yếu (con). Một thực thể mạnh (ví dụ: một trình đọc trong thư viện) có thể tự tồn tại trong cơ sở dữ liệu, nhưng một thực thể yếu (ví dụ: đăng ký của trình đọc này) được “gắn liền” với một thực thể mạnh và không tồn tại riêng biệt.

Cần phân biệt khái niệm “thể hiện thực thể” (đối tượng được đặc trưng bởi các giá trị thuộc tính cụ thể) và khái niệm “kiểu thực thể” - đối tượng được đặc trưng bởi một tên chung và danh sách các thuộc tính.

Đối với mỗi thực thể riêng lẻ, các thuộc tính (một tập hợp thuộc tính) được chọn, tùy thuộc vào tiêu chí, có thể là:

  • xác định (với một giá trị duy nhất cho các thực thể thuộc loại đó, biến chúng thành các khóa tiềm năng) hoặc mô tả;
  • giá trị đơn hoặc đa giá trị (với số lượng giá trị thích hợp cho một thể hiện thực thể);
  • cơ bản (độc lập với các thuộc tính khác) hoặc dẫn xuất (được tính dựa trên giá trị của các thuộc tính khác);
  • đơn giản (một thành phần không thể chia cắt) hoặc hỗn hợp (kết hợp từ nhiều thành phần).

Sau đó, thuộc tính được chỉ định, các kết nối được chỉ định trong chế độ xem cục bộ (được chia thành tùy chọn và bắt buộc) và các chế độ xem cục bộ được hợp nhất. Nếu số lượng khu vực cục bộ lên tới 4-5, chúng có thể được kết hợp trong một bước . Nếu số lượng tăng lên, việc hợp nhất nhị phân các khu vực sẽ diễn ra theo nhiều giai đoạn.

Trong giai đoạn này và các giai đoạn trung gian khác, bản chất lặp lại của thiết kế được phản ánh, điều này được thể hiện ở đây ở chỗ để loại bỏ mâu thuẫn, cần quay lại giai đoạn mô hình hóa các biểu diễn cục bộ để làm rõ và thay đổi (ví dụ: thay đổi cùng tên của các đối tượng khác nhau về mặt ngữ nghĩa hoặc để phối hợp các thuộc tính toàn vẹn trên cùng các thuộc tính trong các ứng dụng khác nhau).

Lựa chọn hệ thống điều khiển và phần mềm cơ sở dữ liệu

Việc triển khai thực tế hệ thống thông tin phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Các tiêu chí quan trọng nhất trong quá trình lựa chọn là các thông số sau:

  • loại mô hình dữ liệu và sự phù hợp của nó với nhu cầu của lĩnh vực chủ đề,
  • dự trữ các khả năng trong trường hợp mở rộng hệ thống thông tin,
  • đặc tính hiệu suất của hệ thống được lựa chọn,
  • độ tin cậy hoạt động và sự thuận tiện của DBMS,
  • công cụ dành cho nhân viên quản trị dữ liệu,
  • chi phí của chính DBMS và phần mềm bổ sung.

Những sai sót trong việc lựa chọn DBMS gần như chắc chắn sẽ dẫn đến nhu cầu điều chỉnh các mô hình khái niệm và logic.

Thiết kế cơ sở dữ liệu logic

Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu phải tương ứng với mô hình logic của lĩnh vực chủ đề và tính đến sự kết nối của mô hình dữ liệu với DBMS được hỗ trợ. Do đó, giai đoạn bắt đầu bằng việc chọn một mô hình dữ liệu, trong đó điều quan trọng là phải tính đến tính đơn giản và rõ ràng của nó.

Sẽ thích hợp hơn khi cấu trúc dữ liệu tự nhiên trùng khớp với mô hình đại diện cho nó. Vì vậy, ví dụ, nếu dữ liệu được trình bày dưới dạng cấu trúc phân cấp thì tốt hơn nên chọn mô hình phân cấp. Tuy nhiên, trong thực tế, sự lựa chọn như vậy thường được xác định bởi hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu hơn là bởi mô hình dữ liệu. Do đó, mô hình khái niệm thực sự được chuyển thành mô hình dữ liệu tương thích với hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu đã chọn.

Điều này cũng phản ánh bản chất của thiết kế, cho phép khả năng (hoặc sự cần thiết) quay trở lại mô hình khái niệm để thay đổi nó nếu mối quan hệ giữa các đối tượng (hoặc thuộc tính đối tượng) được phản ánh ở đó không thể được triển khai bằng cách sử dụng DBMS đã chọn.

Sau khi hoàn thành giai đoạn này, các lược đồ cơ sở dữ liệu của cả hai cấp độ kiến ​​trúc (khái niệm và bên ngoài) sẽ được tạo ra, được tạo bằng ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu được DBMS đã chọn hỗ trợ.

Các lược đồ cơ sở dữ liệu được hình thành bằng một trong hai cách tiếp cận khác nhau:

  • hoặc sử dụng cách tiếp cận từ dưới lên, khi công việc xuất phát từ các cấp độ xác định thuộc tính thấp hơn, được nhóm thành các mối quan hệ đại diện cho các đối tượng, dựa trên các mối quan hệ hiện có giữa các thuộc tính;
  • hoặc sử dụng cách tiếp cận ngược, từ trên xuống, được sử dụng khi số lượng thuộc tính tăng lên đáng kể (lên tới hàng trăm và hàng nghìn).

Cách tiếp cận thứ hai liên quan đến việc xác định một số thực thể cấp cao và mối quan hệ của chúng với các chi tiết tiếp theo đến mức yêu cầu, ví dụ, được phản ánh trong một mô hình được tạo dựa trên phương pháp “mối quan hệ thực thể”. Nhưng trong thực tế, cả hai phương pháp này thường được kết hợp với nhau.

Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý

Ở giai đoạn tiếp theo của thiết kế vật lý của cơ sở dữ liệu, cấu trúc logic được hiển thị dưới dạng cấu trúc lưu trữ cơ sở dữ liệu, nghĩa là nó được liên kết với môi trường lưu trữ vật lý nơi dữ liệu sẽ được đặt hiệu quả nhất có thể. Ở đây lược đồ dữ liệu được mô tả chi tiết, cho biết tất cả các loại, trường, kích thước và hạn chế. Ngoài việc phát triển các chỉ mục và bảng, các truy vấn cơ bản cũng được xác định.

Việc xây dựng một mô hình vật lý liên quan đến việc giải quyết các vấn đề trái ngược nhau:

  1. nhiệm vụ giảm thiểu không gian lưu trữ dữ liệu,
  2. những thách thức để đạt được tính toàn vẹn, bảo mật và hiệu suất tối đa.

Nhiệm vụ thứ hai xung đột với nhiệm vụ đầu tiên vì, ví dụ:

  • để các giao dịch hoạt động hiệu quả, bạn cần dành dung lượng đĩa cho các đối tượng tạm thời,
  • để tăng tốc độ tìm kiếm, bạn cần tạo các chỉ mục, số lượng chỉ mục được xác định bởi số lượng tất cả các tổ hợp trường có thể có liên quan đến tìm kiếm,
  • Để khôi phục dữ liệu, các bản sao lưu cơ sở dữ liệu sẽ được tạo và nhật ký tất cả các thay đổi sẽ được lưu giữ.

Tất cả điều này làm tăng kích thước của cơ sở dữ liệu, do đó, nhà thiết kế đang tìm kiếm sự cân bằng hợp lý trong đó các vấn đề được giải quyết một cách tối ưu bằng cách đặt dữ liệu một cách thông minh vào không gian bộ nhớ nhưng không gây tổn hại đến bảo mật cơ sở dữ liệu, bao gồm cả bảo vệ khỏi truy cập trái phép và bảo vệ từ những thất bại.

Để hoàn thành việc tạo mô hình vật lý, các đặc tính hoạt động của nó được đánh giá (tốc độ tìm kiếm, hiệu quả thực hiện truy vấn và mức tiêu thụ tài nguyên, tính chính xác của hoạt động). Đôi khi giai đoạn này, giống như các giai đoạn triển khai, thử nghiệm và tối ưu hóa cơ sở dữ liệu, cũng như bảo trì và vận hành, được đưa ra ngoài thiết kế trực tiếp của cơ sở dữ liệu.

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến ​​thức rất đơn giản. Sử dụng mẫu dưới đây

Các sinh viên, nghiên cứu sinh, các nhà khoa học trẻ sử dụng nền tảng kiến ​​thức trong học tập và công việc sẽ rất biết ơn các bạn.

Đăng trên http://www.allbest.ru/

TRONGV.Ăn

giao diện chương trình hệ thống người dùng

Ngày nay, có hàng trăm triệu máy tính cá nhân đang hoạt động trên thế giới. Các nhà khoa học, nhà kinh tế và chính trị gia tin rằng vào đầu thiên niên kỷ thứ ba:

Số lượng máy tính trên thế giới sẽ bằng số lượng cư dân của các nước phát triển.

Hầu hết các máy tính này sẽ được đưa vào mạng thông tin toàn cầu.

tất cả thông tin được nhân loại tích lũy vào đầu thiên niên kỷ thứ ba sẽ được dịch sang dạng máy tính (nhị phân) và mọi thông tin sẽ được chuẩn bị với sự trợ giúp (hoặc có sự tham gia) của máy tính; mọi thông tin sẽ được lưu trữ vô thời hạn trên mạng máy tính;

một thành viên chính thức của xã hội của thiên niên kỷ thứ ba sẽ phải tương tác hàng ngày với các mạng lưới địa phương, khu vực hoặc toàn cầu bằng máy tính.

Với việc tin học hóa hầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người như vậy, câu hỏi đặt ra là tạo ra các chương trình cho phép tạo ra các cơ sở dữ liệu như vậy. Do đó, chương trình này đã được phát triển cho phép bạn tạo cơ sở dữ liệu lưu trữ thông tin về sự tiến bộ của học sinh.

1. Cơ sở dữ liệu và phương pháp trình bày

Cơ sở dữ liệu (DB) là thông tin được trình bày dưới dạng bảng hai chiều. Cơ sở dữ liệu chứa nhiều hàng, mỗi hàng tương ứng với một đối tượng. Đối với mỗi đối tượng, một số vị trí độc lập nhất định được sử dụng, được gọi là trường. Hãy tưởng tượng một cơ sở dữ liệu chứa các hàng và cột như vậy (trường hợp đơn giản nhất). Mỗi dòng, còn được gọi là bản ghi, tương ứng với một đối tượng cụ thể. Mỗi cột chứa các giá trị của dữ liệu đối tượng tương ứng.

Cơ sở dữ liệu có thể không chỉ có một bảng mà có thể có hai, ba bảng hoặc nhiều hơn. Thông tin bổ sung về một đối tượng có thể được lưu trữ trong các bảng bổ sung.

Một trong những tính năng mạnh mẽ của cơ sở dữ liệu là thông tin có thể được sắp xếp theo tiêu chí do người dùng chỉ định. Trong Pascal, cơ sở dữ liệu được cung cấp dưới dạng danh sách các thuật ngữ có dạng: data_predicate_name (record_fields). Tên cơ sở dữ liệu được mô tả trong phần này. Các bản ghi cơ sở dữ liệu được truy cập bằng cách sử dụng một vị từ cơ sở. Pascal cung cấp khá nhiều công cụ để làm việc với các cơ sở dữ liệu như vậy: tải, ghi, thêm, v.v.

Cơ sở dữ liệu là một cấu trúc có tổ chức được thiết kế để lưu trữ thông tin. Cơ sở dữ liệu hiện đại không chỉ lưu trữ dữ liệu mà còn lưu trữ thông tin.

Tuyên bố này rất dễ giải thích nếu, chẳng hạn, chúng ta xem xét cơ sở dữ liệu của một ngân hàng lớn. Nó chứa tất cả các thông tin cần thiết về khách hàng, địa chỉ, lịch sử tín dụng, trạng thái tài khoản hiện tại, giao dịch tài chính, v.v. Một số lượng khá lớn nhân viên ngân hàng có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu này, nhưng trong số họ hiếm có người nào có quyền truy cập vào toàn bộ cơ sở dữ liệu, đồng thời có thể một tay thực hiện các thay đổi tùy ý đối với nó. Ngoài dữ liệu, cơ sở dữ liệu còn chứa các phương pháp và công cụ cho phép mỗi nhân viên chỉ hoạt động với dữ liệu thuộc thẩm quyền của họ. Do sự tương tác của dữ liệu có trong cơ sở dữ liệu với các phương thức có sẵn cho các nhân viên cụ thể, thông tin được tạo ra mà họ sử dụng và trên cơ sở đó, trong khả năng của mình, họ nhập và chỉnh sửa dữ liệu. Liên quan chặt chẽ với khái niệm cơ sở dữ liệu là khái niệm Hệ thống Quản lý Dữ liệu.Đây là một bộ công cụ phần mềm được thiết kế để tạo cấu trúc của cơ sở dữ liệu mới, điền nội dung vào đó, chỉnh sửa nội dung và trực quan hóa thông tin. Dưới trực quan hóa thông tin cơ sở dữ liệu đề cập đến việc lựa chọn dữ liệu được hiển thị theo một tiêu chí nhất định, thứ tự, thiết kế của chúng và phân phối tiếp theo đến các thiết bị đầu ra hoặc truyền qua các kênh liên lạc. Trên thế giới có rất nhiều hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Mặc dù chúng có thể hoạt động khác nhau với các đối tượng khác nhau và cung cấp cho người dùng các chức năng và tính năng khác nhau, nhưng hầu hết các DBMS đều dựa trên một tập hợp các khái niệm cốt lõi đã được thiết lập sẵn. Điều này cho chúng ta cơ hội xem xét một hệ thống và khái quát hóa các khái niệm, kỹ thuật và phương pháp của nó cho toàn bộ lớp DBMS. Là đối tượng đào tạo như vậy, chúng tôi sẽ chọn Pascal 7.0 DBMS, có trong gói Pascal 7.0.

2. Thuộc tính của trường cơ sở dữ liệu
Các trường cơ sở dữ liệu không chỉ xác định cấu trúc của cơ sở dữ liệu - chúng còn xác định các thuộc tính nhóm của dữ liệu được ghi vào các ô thuộc từng trường. Dưới đây là các thuộc tính chính của các trường bảng cơ sở dữ liệu sử dụng DBMS Pascal 7.0 làm ví dụ.
Tên trường - xác định cách truy cập dữ liệu của trường này trong các thao tác tự động với cơ sở dữ liệu (theo mặc định, tên trường được sử dụng làm tiêu đề cột trong bảng).
Loại trường - xác định loại dữ liệu có thể chứa trong trường này.
Kích thước trường - xác định độ dài tối đa (tính bằng ký tự) của dữ liệu có thể được đặt trong trường này.
Định dạng trường - xác định cách dữ liệu được định dạng trong các ô thuộc trường.
Dấu hiệu đầu vào - xác định hình thức nhập dữ liệu vào trường (công cụ tự động hóa nhập dữ liệu).
Chữ ký - xác định tiêu đề cột của bảng cho một trường nhất định (nếu chữ ký không được chỉ định thì thuộc tính Tên trường sẽ được sử dụng làm tiêu đề cột).
Giá trị mặc định là giá trị được nhập tự động vào các ô trường (công cụ tự động nhập dữ liệu).
Điều kiện giá trị là một ràng buộc dùng để kiểm tra tính chính xác của việc nhập dữ liệu (một công cụ tự động hóa đầu vào thường được sử dụng cho dữ liệu có loại số, tiền tệ hoặc ngày).
Thông báo lỗi là một tin nhắn văn bản được hiển thị tự động khi bạn cố gắng nhập dữ liệu không chính xác vào một trường.
Trường bắt buộc - thuộc tính xác định xem trường này có phải được điền khi điền vào cơ sở dữ liệu hay không.
Dòng trống - thuộc tính cho phép nhập dữ liệu chuỗi trống (nó khác với thuộc tính Trường bắt buộc ở chỗ nó không áp dụng cho tất cả các loại dữ liệu mà chỉ áp dụng cho một số loại dữ liệu, chẳng hạn như văn bản).

Trường được lập chỉ mục - nếu một trường có thuộc tính này, tất cả các thao tác liên quan đến tìm kiếm hoặc sắp xếp bản ghi theo giá trị được lưu trữ trong trường này sẽ được tăng tốc đáng kể. Ngoài ra, đối với các trường được lập chỉ mục, bạn có thể đảm bảo rằng giá trị trong bản ghi sẽ được kiểm tra trùng lặp với trường này, điều này cho phép bạn tự động loại bỏ trùng lặp dữ liệu.

Vì các trường khác nhau có thể chứa dữ liệu thuộc các loại khác nhau nên thuộc tính của các trường có thể khác nhau tùy thuộc vào loại dữ liệu. Ví dụ: danh sách các thuộc tính trường trên chủ yếu đề cập đến các trường loại văn bản.

Các trường thuộc loại khác có thể có hoặc không có các thuộc tính này, nhưng có thể thêm thuộc tính của chúng vào chúng. Ví dụ: đối với dữ liệu biểu thị số thực, số vị trí thập phân là một thuộc tính quan trọng. Mặt khác, đối với các trường dùng để lưu trữ hình ảnh, bản ghi âm, video clip và các đối tượng OLE khác, hầu hết các thuộc tính trên đều vô nghĩa.

3 . Tạ Đình Phongliệu và nhiệm vụ

Khi tạo chương trình này, các mục tiêu sau đã được đặt ra:

· Viết chương trình cho phép xử lý, sắp xếp và thay đổi thông tin về bãi đỗ xe.

Ngoài ra, khi tạo chương trình này còn có các nhiệm vụ sau:

· Chương trình này cần có giao diện người dùng đơn giản và thuận tiện.

· Chương trình này có mức tiêu thụ tài nguyên thấp.

4. Phát triển menu hệ thống
Menu hệ thống hoặc menu chính phải cung cấp sự tương tác thuận tiện cho người dùng với chương trình. Menu phải bao gồm các tùy chọn để lưu, xem, nhập dữ liệu mới, v.v. Người dùng chỉ cần nhấn nút `enter'. Có sáu mục trong menu của chương trình này:
1 - Tạo tập tin
2 - Thêm mục nhập
3 - Chỉnh sửa bản ghi
4 - Xem bản ghi từ một tập tin
5 - Xóa một mục
6 - Thoát
1 - Tạo một tập tin mới - Một tập tin mới được tạo ra với tên do người dùng chương trình chỉ định
2 - Xem nội dung file - các bản ghi đã tạo trước đó hiển thị lần lượt trên màn hình dưới dạng:
Họ của chủ sở hữu:
Tên của chủ sở hữu:
chế tạo ô tô:
mô hình quy mô:
loại cơ thể:
số xe:
vùng đất:
năm phát hành:
màu sắc:
3 - Thêm mục nhập - Tạo mục nhập mới và thêm vào file ở cuối mục nhập.
4 - Tìm kiếm theo số phường - Cho phép tìm dữ liệu về người đi nghỉ theo số phường nơi người đi nghỉ đã đăng ký.
5 - Thoát khỏi chương trình - thoát khỏi chương trình
Phần kết luận
Công việc được thực hiện cho phép bất kỳ người dùng nào dễ dàng tạo lượng lớn thông tin, xử lý, sắp xếp và đưa ra lựa chọn theo các tiêu chí nhất định.
Việc sử dụng một chương trình như vậy trong thế giới hiện đại tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho hoạt động của con người.
Đăng trên Allbest.ru

Tài liệu tương tự

    Xác định các mô-đun chương trình cần thiết và cấu trúc tệp cơ sở dữ liệu. Mô tả quá trình phát triển, gỡ lỗi và thử nghiệm chương trình. Phát triển ứng dụng, menu và hướng dẫn sử dụng Organizer.exe. Thuật toán xử lý các sự kiện menu chính (lịch trình).

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 11/02/2014

    Đặc điểm của việc thiết kế chương trình trong C++ để xử lý dữ liệu từ các bảng cơ sở dữ liệu. Các chức năng chính của chương trình là tạo mô hình cơ sở dữ liệu khái niệm và sơ đồ lớp, phát triển giao diện người dùng và truy vấn cơ sở dữ liệu.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 08/06/2012

    Lựa chọn thành phần phần cứng và phần mềm để phát triển hệ thống. Mô tả dữ liệu đầu vào và đầu ra. Lựa chọn mô hình cơ sở dữ liệu Phát triển hệ thống con để điền cơ sở dữ liệu và tạo báo cáo. Phát triển giao diện người dùng, kiểm thử hệ thống.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 04/12/2014

    Các giai đoạn tạo và phát triển cơ sở dữ liệu Xây dựng mô hình miền Phát triển các mô hình dữ liệu vật lý và dữ liệu, phương pháp xử lý dữ liệu về nhân viên của tổ chức. Thiết kế ứng dụng người dùng. Tạo một hình thức nút.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 14/02/2011

    Vẽ sơ đồ mô hình dữ liệu khái niệm. Phát triển cấu trúc cơ sở dữ liệu quan hệ và giao diện người dùng. Đặc điểm của các giai đoạn chính của thiết kế cơ sở dữ liệu. Các phương pháp thực hiện các truy vấn và báo cáo. Chi tiết cụ thể của hướng dẫn sử dụng.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 18/12/2010

    Quá trình phát triển cơ sở dữ liệu để lưu trữ và xử lý thông tin. Khóa, chỉ mục, kích hoạt, thủ tục lưu trữ. Giao diện người dùng và phát triển cơ sở dữ liệu. Các công cụ cơ bản để phát triển các phần máy khách và máy chủ.

    luận văn, bổ sung 18/05/2013

    Các giai đoạn thiết kế cơ sở dữ liệu, xác định mục tiêu và nội dung bảng. Thêm dữ liệu và tạo các đối tượng cơ sở dữ liệu khác. Mô hình dữ liệu: cấu trúc, chuẩn hóa, lược đồ dữ liệu. Trình tự và nguyên tắc tạo giao diện người dùng.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 26/03/2013

    Công nghệ phát triển giao diện người dùng trong môi trường Delphi. Tạo bảng, menu, biểu mẫu để nhập và chỉnh sửa dữ liệu. Nguyên tắc tổ chức menu như một thành phần của giao diện người dùng. Thực hiện sắp xếp, lọc, tính toán trong bảng.

    bài tập khóa học, được thêm vào ngày 13/11/2012

    Các quy tắc cơ bản để phát triển giao diện người dùng. Tạo cơ sở dữ liệu bằng cách sử dụng các mô hình đã phát triển. Mã hóa các mô-đun hệ thống phần mềm để tạo ra nguyên mẫu. Cửa sổ chính khi chương trình bắt đầu. Bảo vệ chống mất mát thông tin.

    công việc trong phòng thí nghiệm, thêm 13/06/2014

    Mô tả lĩnh vực chủ đề phát triển. Tính năng lưu trữ thông tin về xe và chủ sở hữu. Mô tả cấu trúc cơ sở dữ liệu. Các bảng chính: ô tô, chủ sở hữu, loại công việc, phụ tùng thay thế, đơn đặt hàng, dịch vụ. Hướng dẫn dành cho người lập trình và người dùng.

Trước khi bắt đầu tạo cơ sở dữ liệu, bạn cần dành chút thời gian làm việc với nó. thiết kế.

Mục tiêu chính của thiết kế cơ sở dữ liệu là giảm sự dư thừa của dữ liệu được lưu trữ và do đó tiết kiệm dung lượng bộ nhớ được sử dụng, giảm chi phí cho nhiều hoạt động cập nhật các bản sao dự phòng và loại bỏ khả năng không nhất quán do lưu trữ thông tin về cùng một đối tượng ở các nơi khác nhau. địa điểm . Một dự án cơ sở dữ liệu được gọi là “thuần túy” (“mọi sự kiện ở một nơi”) có thể được tạo bằng phương pháp chuẩn hóa mối quan hệ. Chuẩn hóa nên được sử dụng ở giai đoạn xác minh cuối cùng của thiết kế cơ sở dữ liệu.

Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu kém hầu như luôn dẫn đến lãng phí thời gian dành cho việc xử lý tiếp theo. Các nhà phát triển có kinh nghiệm dành nhiều thời gian để thiết kế cơ sở dữ liệu cũng như khi họ tạo ra chúng. Nói chung, phát triển cơ sở dữ liệu bao gồm các giai đoạn sau:

1. Xác định mục đích của cơ sở dữ liệu.

2. Quyết định cơ sở dữ liệu sẽ chứa dữ liệu đầu vào nào.

3. Xác định các bảng cơ sở dữ liệu nguồn.

4. Xác định các trường sẽ được đưa vào bảng và chọn các trường chứa các giá trị duy nhất.

5. Chỉ định mối quan hệ giữa các bảng và đánh giá cuối cùng về cấu trúc kết quả.

6. Tạo các bảng, liên kết chúng lại với nhau và thử nghiệm điền vào cơ sở dữ liệu các dữ liệu thử nghiệm.

7. Tạo biểu mẫu, báo cáo và truy vấn cho các thao tác với dữ liệu đã nhập.

Xác định mục đích của cơ sở dữ liệu

Sự phát triển của mọi cơ sở dữ liệu đều bắt đầu bằng việc xem xét vấn đề mà nó dự định giải quyết hoặc nhu cầu mà nó dự định đáp ứng.

Ví dụ: hãy thử tạo cơ sở dữ liệu đơn giản nhất của thư viện viễn tưởng “Thư viện”. Cơ sở dữ liệu được thiết kế để lưu trữ dữ liệu về sách được thư viện mua, thông tin về vị trí của từng bản sao của từng ấn phẩm và thông tin về độc giả.

Lựa chọn thông tin để đưa vào cơ sở dữ liệu

Để duy trì danh mục thư viện, tổ chức tìm kiếm sách theo yêu cầu và thống kê thư viện, thông tin phải được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, phần lớn được đặt trong phiếu danh mục có chú thích. Phân tích các yêu cầu về tài liệu cho thấy để tìm kiếm những cuốn sách phù hợp (theo chủ đề, tác giả, nhà xuất bản, v.v.) và chọn cuốn sách phù hợp (ví dụ: theo bản tóm tắt), cần nhấn mạnh những điều sau thuộc tính thẻ chỉ mục:

2. Tên sách.

3. Nơi xuất bản (thành phố).

4. Nhà xuất bản (tên nhà xuất bản).

5. Năm sản xuất.

6. Tóm tắt.

Các thuộc tính có thể mô tả vị trí lưu trữ của từng bản sao sách bao gồm:


1. Số phòng (phòng để sách).

2. Số kệ trong phòng.

3. Số kệ trên giá.

4. Số (số tồn kho của sổ).

5. Ngày mua.

6. Ngày đặt một cuốn sách cụ thể ở một địa điểm cụ thể.

7. Ngày đưa sách ra khỏi nơi quy định.

Các thuộc tính giúp mô tả đặc điểm của người đọc bao gồm:

1. Số thẻ thư viện (mẫu).

2. Họ của người đọc.

3. Tên người đọc.

4. Tên đệm của người đọc.

5. Địa chỉ của người đọc.

6. Số điện thoại của độc giả.

7. Ngày phát hành một cuốn sách cụ thể tới người đọc.

8. Khoảng thời gian mà một cuốn sách cụ thể được phát hành cho người đọc.

9. Ngày trả sách.

Xác định bảng nguồn

Phân tích các đối tượng và thuộc tính được xác định ở trên cho phép xác định các bảng sau để xây dựng cơ sở dữ liệu cho cơ sở dữ liệu đã thiết kế:

2. Sách. Bảng được thiết kế để lưu trữ thông tin về sách.

3. Nhà xuất bản.Bảng nhằm mục đích lưu trữ thông tin về nhà xuất bản.

4. Kho. Bảng này nhằm mục đích mô tả nơi lưu trữ sách.

5. Vấn đề.Bảng nhằm mục đích lưu trữ thông tin về các cuốn sách đã phát hành.

6. Độc giả.Bảng nhằm mục đích lưu trữ thông tin về người đọc thư viện.

Chọn các trường bảng bắt buộc

Sau khi xác định tập hợp các bảng có trong cơ sở dữ liệu, bạn cần suy nghĩ xem thông tin nào về từng đối tượng sẽ được đưa vào mỗi bảng. Mỗi trường phải thuộc về một bảng riêng biệt. Đồng thời, thông tin trong mỗi trường phải có cấu trúc cơ bản, tức là nó phải được lưu trữ trong các trường dưới dạng các thành phần logic nhỏ nhất.

Căn cứ vào nội dung trên, chúng tôi xác định lĩnh vực trong các bảng đã chọn và kiểu dữ liệu được lưu trữ.

Sách:

· mã sách– một trường số được thiết kế để nhận dạng duy nhất từng cuốn sách cụ thể trong cơ sở dữ liệu;

· tên sách

· chú thích- trương Văn bản;

· ngày công bố;

· ngày vào thư viện;

· kho.
Nhà xuất bản:

· mã nhà xuất bản– một trường số được thiết kế để nhận dạng duy nhất từng nhà xuất bản cụ thể trong cơ sở dữ liệu;

· tên nhà xuất bản– trường ký tự, không quá 256 ký tự;

· thành phố nơi đặt nhà xuất bản– trường ký tự, không quá 25 ký tự.

Kho:

· Mã vị trí– trường số được thiết kế để nhận dạng duy nhất từng giá cụ thể trong cơ sở dữ liệu;

· số phòng– trường số;

· số giá– trường số;

· số kệ– trường số.

Vấn đề:

· mã phát hành– một trường số được thiết kế để xác định duy nhất từng vấn đề cụ thể trong cơ sở dữ liệu;

· số sách đã phát hành– trường số;

· mã đầu đọc– trường số;

· ngày phát hành;

· ngày phát hành(số ngày);

· ngày trở lại.

Độc giả:

· số thẻ thư viện– một trường số được thiết kế để nhận dạng duy nhất từng đầu đọc cụ thể trong cơ sở dữ liệu;

· họ

· Tên– trường ký tự, không quá 50 ký tự;

· họ– trường ký tự, không quá 50 ký tự;

· Địa chỉ– trường ký tự, không quá 256 ký tự;

· Điện thoại– trường ký tự, không quá 20 ký tự.

Chọn các trường duy nhất

Trong cơ sở dữ liệu quan hệ, các bảng có thể liên quan với nhau. Mối quan hệ này được thiết lập bằng cách sử dụng các trường duy nhất. Các trường duy nhất– đây là các trường trong đó các giá trị không thể lặp lại. Ví dụ: dãy và số hộ chiếu xác định duy nhất bất kỳ người nào mang hộ chiếu. Một trường (hoặc tổ hợp các trường) xác định duy nhất một bản ghi trong bảng được gọi là khóa chính.Trường khóa chính cũng có thể là số sê-ri của mục trong danh mục, mã số nhân sự của nhân viên doanh nghiệp hoặc mã số mặt hàng của sản phẩm trong thương mại bán lẻ.

Đối với cơ sở dữ liệu của chúng tôi, các khóa chính là các trường sau:

· Sách - mã sách.

· Nhà xuất bản – mã nhà xuất bản.

· Kho - Mã vị trí.

· Vấn đề - mã phát hành.

· Độc giả số lượng vé.

Gán mối quan hệ giữa các bảng

Mối quan hệ giữa các bảng liên kết hai bảng bằng cách sử dụng một trường chung tồn tại trong cả hai bảng. Có ba loại kết nối như vậy:

· một đối một- mỗi bản ghi của bảng A không thể liên kết với nhiều hơn một bản ghi của bảng B;

· một-nhiều– một bản ghi trong bảng A có thể liên kết với nhiều bản ghi trong bảng B (ví dụ: mỗi lớp có thể có nhiều học sinh);

· nhiều nhiều– mỗi bản ghi trong bảng A có thể liên kết với nhiều bản ghi trong bảng B và mỗi bản ghi trong bảng B có thể liên kết với nhiều bản ghi trong bảng A (ví dụ: mỗi học sinh có thể có nhiều giáo viên và mỗi giáo viên có thể có nhiều học sinh) .

Cơ sở dữ liệu quan hệ không cho phép tạo mối quan hệ nhiều-nhiều một cách trực tiếp. Tuy nhiên, trong thực tế những mối quan hệ như vậy xảy ra rất thường xuyên nên chúng được thực hiện thông qua các bảng phụ, liên kết nhiều bảng với mối quan hệ một-nhiều.

Để liên kết bảng này với bảng khác, bạn cần nhập trường khóa chính từ bảng đầu tiên vào bảng thứ hai, tức là. nhập vào bảng thứ hai khóa ngoài. Mối quan hệ giữa hai bảng được thực hiện bằng cách kết nối khóa chính của bảng chính (nằm ở phía “một” của mối quan hệ) với cùng trường khóa ngoại của bảng liên quan (nằm ở phía “nhiều” của mối quan hệ) . Trường khóa ngoại trong bảng liên quan phải có cùng kiểu dữ liệu với khóa chính trong bảng cha, ngoại trừ một ngoại lệ. Nếu khóa chính của bảng chính có kiểu dữ liệu Bộ đếm thì trường khóa ngoài trong bảng liên quan phải có kiểu dữ liệu Số.

Trong cơ sở dữ liệu của chúng tôi, chúng tôi sẽ thiết lập các loại mối quan hệ sau đây giữa các bảng:

1. Tác giả - Sách. Đây là kết nối nhiều nhiều, bất kỳ tác giả nào cũng có thể có nhiều hơn một cuốn sách và bất kỳ cuốn sách nào cũng có thể được viết bởi nhiều tác giả. Vì vậy, chúng tôi giới thiệu bảng phụ “Tác giả-Sách” với các trường sau:

· mã sách.

2. Sách – Nhà xuất bản. Đây là kết nối nhiều nhiều, bất kỳ cuốn sách nào cũng có thể được xuất bản bởi nhiều nhà xuất bản và bất kỳ nhà xuất bản nào cũng xuất bản nhiều cuốn sách. Vì vậy, chúng tôi giới thiệu thêm một bảng phụ “Nhà xuất bản sách” với các trường sau:

· mã sách;

· mã nhà xuất bản.

3. Lưu trữ - Sách. Đây là kết nối một-nhiều, nhiều cuốn sách có thể được đặt trên một kệ, nhưng bất kỳ cuốn sách nào cũng chỉ có thể được đặt trên một kệ trong kho. Do đó, chúng tôi xác định trường “Vị trí lưu trữ” trong bảng “Sách” là khóa ngoại và kết nối bảng “Bộ lưu trữ” và “Sách” với khóa chính “Mã vị trí” và khóa ngoại “Vị trí lưu trữ”.

4. Sách – Số phát hành. Đây là kết nối một-nhiều, I E. cùng một cuốn sách có thể được phát hành nhiều lần vào những ngày khác nhau cho những độc giả khác nhau. Do đó, chúng tôi xác định trường “Số sổ phát hành” trong bảng “Vấn đề” là khóa ngoại và kết nối bảng “Sách” và “Số phát hành” với khóa chính “Mã sách” và khóa ngoại “Số sổ phát hành” .

5. Độc giả - Vấn đề. Đây là kết nối một-nhiều, I E. cùng một cuốn sách có thể được phát hành nhiều lần cho những độc giả khác nhau vào những thời điểm khác nhau. Do đó, chúng tôi xác định trường “Mã đầu đọc” trong bảng “Vấn đề” là khóa ngoại và kết nối bảng “Đầu đọc” và “Vấn đề” với khóa chính “Số thẻ thư viện” và khóa ngoại “Mã đầu đọc”.


Bình thường hóa quan hệ

Sau khi thiết kế xong bảng và xác định các mối quan hệ tồn tại giữa chúng, bạn cần kiểm tra kỹ cấu trúc kết quả trước khi bắt đầu tạo bảng và nhập thông tin. Bình thường hóa quan hệ cho phép bạn giảm đáng kể lượng thông tin được lưu trữ và loại bỏ những bất thường trong việc tổ chức lưu trữ dữ liệu.

Quy tắc 1: Mỗi trường của bảng phải thể hiện một loại thông tin duy nhất.

Trong cơ sở dữ liệu chúng tôi thiết kế, không có trường nào trong các bảng khác nhau chứa cùng một thông tin (ngoại trừ khóa ngoại).

Quy tắc 2: Mỗi bảng phải có một mã định danh duy nhất hoặc khóa chính, có thể bao gồm một hoặc nhiều trường.

Trong cơ sở dữ liệu mà chúng tôi thiết kế, tất cả các bảng (ngoại trừ các bảng phụ “Tác giả - sách” và “Nhà xuất bản - sách”) đều chứa khóa chính.

Quy tắc 3: Với mỗi giá trị khóa chính, các giá trị trong các cột dữ liệu phải liên quan đến đối tượng bảng và mô tả đầy đủ về nó.

Quy tắc này được sử dụng theo hai cách. Đầu tiên, bảng không được chứa dữ liệu không liên quan đến đối tượng được xác định bởi khóa chính. Ví dụ: mặc dù mỗi cuốn sách yêu cầu thông tin về tác giả của nó nhưng tác giả là một đối tượng độc lập và dữ liệu về anh ta phải nằm trong bảng thích hợp. Thứ hai, dữ liệu trong bảng phải mô tả đầy đủ đối tượng.

Quy tắc 4: Có thể thay đổi giá trị của bất kỳ trường nào (không có trong khóa chính) mà không ảnh hưởng đến dữ liệu của các trường khác.

Quy tắc cuối cùng cho phép bạn kiểm tra xem vấn đề có phát sinh khi thay đổi dữ liệu trong bảng hay không. Vì trong cơ sở dữ liệu mà chúng tôi thiết kế, dữ liệu chứa trong các trường khác nhau của bảng không được lặp lại ở bất kỳ đâu nên chúng tôi có cơ hội điều chỉnh giá trị của bất kỳ trường nào (ngoại trừ khóa chính).

Điền vào cơ sở dữ liệu, tạo biểu mẫu và báo cáo

Để xác định cấu trúc cơ sở dữ liệu tương ứng tốt như thế nào với nhiệm vụ hiện tại và mức độ thuận tiện khi làm việc với cơ sở dữ liệu này, bạn cần nhập một vài mục đơn giản. Thông thường, sau đó, bạn phải quay lại cấu trúc của cơ sở dữ liệu và điều chỉnh nó cho phù hợp với kết quả thu được trong quá trình kiểm tra đó.

Ở giai đoạn cuối, các biểu mẫu được tạo để nhập thông tin vào cơ sở dữ liệu, báo cáo để hiển thị thông tin và các truy vấn được sử dụng để lấy thông tin từ một số bảng. Nếu cơ sở dữ liệu nhằm mục đích chuyển giao cho những người dùng khác thì rất có thể cần phải có người từ bên ngoài kiểm tra mức độ thuận tiện khi làm việc với các biểu mẫu và báo cáo.

Đã nhận lược đồ dữ liệu Cơ sở dữ liệu được phát triển trong MS Access được hiển thị trong Hình 2. 4.1.

Cơm. 4.1. Lược đồ dữ liệu của cơ sở dữ liệu được phát triển trong Microsoft Access

Câu hỏi kiểm soát

1. Định nghĩa hệ thống thông tin.

2. Giải thích khái niệm cơ sở dữ liệu.

3. Một lĩnh vực chủ đề là gì?

4. Xác định DBMS.

5. Mô hình dữ liệu là gì?

6. Giải thích các nguyên tắc cơ bản của mô hình dữ liệu quan hệ.

7. Giải thích các tính năng của Microsoft Access DBMS.

8. Các đối tượng chính của cơ sở dữ liệu Access là gì?

9. Giải thích cấu trúc của bảng Access.

10. Giải thích các khái niệm: request, form, report, data access page, macro, module.

11. Các giai đoạn chính của thiết kế cơ sở dữ liệu là gì?

12. Thông tin trong cơ sở dữ liệu được lựa chọn như thế nào?

13. Giải thích các khái niệm: khóa chính, khóa ngoại.

14. Mục đích của mối quan hệ giữa các bảng là gì?

15. Giải thích các kiểu quan hệ chính giữa các bảng.

16. Chuẩn hóa các mối quan hệ cơ sở dữ liệu là gì?

GIỚI THIỆU

1.2 Cơ sở dữ liệu

1.3 Kiến trúc hệ thống cơ sở dữ liệu

1.4 Mô hình dữ liệu

1.5 Mô hình quan hệ

2. BÁO CÁO VẤN ĐỀ

3. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ

3.1 Đại số quan hệ

3.1.1 Giải thích chung về các phép toán quan hệ

3.1.2 Tính đóng của đại số quan hệ và phép toán đổi tên

3.1.3 Đặc điểm các phép toán lý thuyết tập hợp của đại số quan hệ

3.2 Phép tính quan hệ

3.2.1 Biến bộ và công thức đúng định dạng

3.2.2 Danh sách đích và biểu thức tính toán quan hệ

3.2.3 Phép tính miền quan hệ

3.3 Tính toàn vẹn dữ liệu

3.4 Thiết kế cơ sở dữ liệu

4. PHÁT TRIỂN CƠ SỞ DỮ LIỆU

4.1 Miền cơ sở dữ liệu

4.2 Xây dựng mô hình thông tin

4.3 Thiết kế cơ sở dữ liệu

5. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG KHÁCH HÀNG

5.1 Lý do lựa chọn môi trường lập trình

5.2 Công cụ Delphi để làm việc với cơ sở dữ liệu

5.3 Triển khai ứng dụng

5.3.1 Mô tả chung về biểu mẫu và mô-đun

5.3.2 MainForm và mô-đun chính

5.3.3 Mô-đun DataModule1 và DBUnit

5.3.4 Mô-đun EditForm và Chỉnh sửa

5.3.5 Mô-đun Xóa và Xóa

5.3.6 Mô-đun FindForm và Find

5.3.7 FilterForm và mô-đun Filter

5.3.8 Mô-đun DirSourceForm và DirSource

5.3.9 Mô-đun PathForm và Path

5.3.10 Biểu mẫu người dùng và mô-đun người dùng

5.3.11 Biểu mẫu AboutBox và mô-đun About

5.3.12 Mô-đun tập tin

6. PHẦN KINH TẾ

6.1 Lĩnh vực chủ đề cơ sở dữ liệu và sự phát triển của nó

6.2 Xây dựng lịch trình mạng lưới cho công việc nghiên cứu

6.3 Tính toán dự toán chi phí cho công việc nghiên cứu

7. AN TOÀN LAO ĐỘNG

7.1 Các vấn đề chung về an toàn lao động

7.2 Vệ sinh công nghiệp

7.3 Biện pháp phòng ngừa an toàn

7.4 Các biện pháp vận hành

7.5 An toàn cháy nổ

7.6 Bảo vệ môi trường

8. DÂN SỰ

DANH SÁCH LIÊN KẾT

CÁC ỨNG DỤNG


GIỚI THIỆU

Để đưa ra những quyết định sáng suốt và hiệu quả trong hoạt động sản xuất, quản lý kinh tế và chính trị, một chuyên gia hiện đại phải có khả năng sử dụng máy tính và truyền thông để tiếp nhận, tích lũy, lưu trữ và xử lý dữ liệu, trình bày kết quả dưới dạng tài liệu trực quan. Trong xã hội hiện đại, công nghệ thông tin đang phát triển rất nhanh, chúng thâm nhập vào mọi lĩnh vực hoạt động của con người.

Mục đích của luận án này là phát triển cơ sở dữ liệu từ xa và ứng dụng khách để truy cập các nguồn tài liệu điện tử có trên ổ cứng của máy chủ doanh nghiệp dưới dạng tệp và gói tệp (tài liệu văn bản thuộc nhiều loại, siêu văn bản HTML, tệp thực thi, vân vân.). Kiến trúc client-server được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ hiện là kiến ​​trúc tiến bộ nhất. Nó cho phép chia nhiệm vụ thành hai nhiệm vụ phụ: phát triển cơ sở dữ liệu từ xa thực tế, được đặt trên máy chủ và được quản lý bởi DBMS, và ứng dụng truy cập cơ sở dữ liệu này bằng truy vấn SQL và được đặt trên máy trạm của người dùng mạng . Với cách triển khai này, tải cũng được phân bổ giữa máy chủ và máy trạm, giúp tăng tốc độ của chương trình.

Để quản lý cơ sở dữ liệu, hệ quản trị cơ sở dữ liệu InterBase 6.0 của Borland đã được chọn. Để phát triển phần máy khách của ứng dụng, môi trường lập trình Borland Dalphi 7.0 Eneterprise Edition đã được sử dụng, môi trường này cung cấp các công cụ thuận tiện để tạo các ứng dụng đó một cách nhanh chóng và trực quan.

Cơ sở dữ liệu được phát triển trong quá trình làm luận án cho phép bạn tăng tốc độ tìm kiếm và người dùng truy cập vào các nguồn tài liệu cần thiết, cho phép bạn sắp xếp và hệ thống hóa chúng. Và điều này có thể ảnh hưởng đến năng suất của người dùng, những người không phải mất nhiều thời gian để tìm kiếm thông tin cần thiết.


1. PHÂN TÍCH NGUỒN VĂN HỌC

1.1 Khái niệm cơ bản về hệ cơ sở dữ liệu

Hệ thống cơ sở dữ liệu là một hệ thống lưu trữ hồ sơ được vi tính hóa, tức là một hệ thống máy tính có mục đích chính là lưu trữ thông tin, cung cấp cho người dùng phương tiện truy xuất và sửa đổi thông tin đó.

Ưu điểm của hệ thống có cơ sở dữ liệu so với phương pháp kế toán truyền thống:

1) độ nén;

2) tốc độ;

3) chi phí lao động thấp;

4) sự liên quan;

5) quản lý dữ liệu tập trung;

6) độc lập dữ liệu.

Hệ thống cơ sở dữ liệu có bốn thành phần chính: dữ liệu, phần cứng, phần mềm (cụ thể là hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu hoặc DBMS) và người dùng.

Hệ thống cơ sở dữ liệu có thể là một người dùng hoặc nhiều người dùng. Hệ thống một người dùng là hệ thống trong đó không quá một người dùng có thể truy cập cơ sở dữ liệu cùng một lúc, trong khi hệ thống nhiều người dùng là hệ thống trong đó nhiều người dùng có thể truy cập cơ sở dữ liệu cùng một lúc.

Nói chung, dữ liệu trong cơ sở dữ liệu được tích hợp và chia sẻ. Khái niệm tích hợp dữ liệu có nghĩa là khả năng hình dung cơ sở dữ liệu như một sự kết hợp của một số tệp dữ liệu riêng biệt, loại bỏ hoàn toàn hoặc một phần sự dư thừa trong việc lưu trữ thông tin. Khái niệm chia sẻ dữ liệu đề cập đến khả năng sử dụng các phần tử riêng lẻ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu bởi nhiều người dùng khác nhau.

Phần cứng của hệ thống bao gồm:

1) Khối bộ nhớ thứ cấp (bên ngoài) được sử dụng để lưu trữ thông tin, cũng như các thiết bị đầu vào/đầu ra tương ứng, bộ điều khiển thiết bị, kênh đầu vào/đầu ra, v.v.

2) Bộ xử lý phần cứng (hoặc các bộ xử lý) cùng với bộ nhớ chính (chính), được thiết kế để hỗ trợ hoạt động của phần mềm hệ thống cơ sở dữ liệu.

Giữa cơ sở dữ liệu vật lý thực tế và người dùng hệ thống là một lớp phần mềm có thể được gọi khác nhau: trình quản lý cơ sở dữ liệu, máy chủ cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS). Tất cả các yêu cầu truy cập cơ sở dữ liệu của người dùng đều được DBMS xử lý. Tất cả các phương tiện sẵn có để thêm tệp (hoặc bảng), chọn và cập nhật các tệp hoặc bảng này cũng được DBMS cung cấp. Nhiệm vụ chính của DBMS là cung cấp cho người dùng cơ sở dữ liệu khả năng làm việc với nó mà không cần đi sâu vào chi tiết ở cấp độ phần cứng.

Người dùng có thể được chia thành ba nhóm lớn và có phần chồng chéo nhau. Nhóm đầu tiên là lập trình viên ứng dụng, chịu trách nhiệm viết các chương trình ứng dụng sử dụng cơ sở dữ liệu. Các lập trình viên ứng dụng có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu bằng cách đưa ra một truy vấn tương ứng tới DBMS. Nhóm thứ hai là người dùng cuối làm việc trực tiếp với hệ thống cơ sở dữ liệu thông qua máy trạm hoặc thiết bị đầu cuối. Người dùng cuối có thể truy cập cơ sở dữ liệu bằng một trong các ứng dụng tương tác hoặc giao diện được tích hợp vào phần mềm của chính DBMS. Nhóm thứ ba là quản trị viên cơ sở dữ liệu (DBA). Họ chịu trách nhiệm quản trị cơ sở dữ liệu và toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu theo yêu cầu do người quản trị dữ liệu đặt ra.


Bảng “Tài khoản” Bảng “Sản phẩm” Bảng “Sản phẩm theo tài khoản” Bảng “Nhóm sản phẩm” Công việc phòng thí nghiệm số 2. Phát triển các truy vấn để lựa chọn và tính toán dữ liệu Mục tiêu của công việc là đạt được kỹ năng mô tả các truy vấn cơ sở dữ liệu trong QBE ( Truy vấn bằng ví dụ) ngôn ngữ. Lựa chọn hóa đơn chưa thanh toán Kết quả thực hiện: Lựa chọn giao hàng Kết quả thực hiện: Tìm kiếm...

Dự án 1. Giới thiệu. Mục đích của dự án khóa học này là cấu trúc dữ liệu và phát triển giao diện người dùng. Dự án khóa học bao gồm các vấn đề lý thuyết và nhiệm vụ thực tế sau: ü đã thực hiện phân tích phức tạp hệ thống của đối tượng tự động hóa đã chọn ü cấu trúc giao diện người dùng của hệ thống tự động đã được phát triển...