Основы проектирования баз данных. Информационные технологии: методы сбора, хранения и обработки данных

Информационные технологии Преподаватель: Барбаков Олег Михайлович E-Mail: [email protected] Лекция 5 Основы проектирования баз данных Отображение предмета исследования в Инфор информационное поле мацион ные технол огии – методы сбора, хранен ия и система – Информационная обрабоинформации это совокупность тки объекта управления (процессданных или предмет в в народном хозяйстве) Предметная область – это часть реальной системы общества, представляющая интерес для данного исследования Области представления данных Реальный мир Объект Свойства Информация Сохраняемые данные Атрибуты Свойства Значение атрибута Значение элемента данных Некоторые понятия в теории реляционных баз данных Атрибут при реализации информационной модели называют элементом данных или полем данных Ключ студента 1 2 Фамилия Иванов Петров Имя Иван Петр Ключевым элементом данных называется такой элемент, по которому можно определить значения других элементов данных, или который однозначным образом идентифицирует запись данных Таблица - некоторая регулярная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей Отчество Группа Иванович ММ-06-1 Петрович ГМУ-042 Значение данных представляет собой действительные данные, содержащиеся в каждом элементе данных Запись данных – совокупность значений связанных элементов данных Упрощенная схема бизнес – процессов в предметной области Рынок Клиент Фирма «Глюк» Разработка каталога Оформление заказа Внутрифирменная поддержка При анализе бизнес процессов необходимо ответить на 6 вопросов       Что лежит в основе бизнеса данной фирмы, или наиболее его важные компоненты? Это сотрудники, клиенты (покупатели), поставщики, каталог, автомобили, заказы. Как это делается, т.е. список основных бизнес – процессов? Это составление каталога, рассылка каталога, анализ рынка, продажи, оформление счетов и накладных, управление работой персонала, реклама, решение бухгалтерских задач. Где происходят данные процессы? Это вопрос телекоммуникаций и организации совместной работы персонала. Кто выполняет эти процессы? Организационная структура: Генеральный директор – коммерческий директор (отдел маркетинга и отдел продаж), технический директор (отдел доставки), главный бухгалтер. Когда выполняется то или иное действие? Обновление каталога – 1 раз в год и внесение поправок, когда нужно. Подведение итогов продаж – ежемесячно. Годовой отчет. Почему эти действия выполняются? Мотивация деятельности фирмы: достижение наилучшего соотношения «затраты – удобства» для клиентов; обеспечение условий для успешной деятельности персонала; получение приемлемой прибыли; повышение доходов при автоматизации обработки данных. Диаграмма взаимосвязей между бизнес – компонентами и бизнес – процессами Поставщик — Автомобили Поставка Включение в заказ Покупка Клиент — — Каталог Перечень Продажа Заказ — Служащие Формализация описания задачи Наименование задачи:  Автоматизация управления работой дилера по продаже легковых автомобилей «Автоматизированное управление продажей автомобилей». Цель работы дилера:  Продажа легковых автомобилей на заказ по каталогу. Функции дилера:        Заключение договоров на поставку автомобилей. Ведение каталога автомобилей. Прием заказов у клиентов. Работа с клиентами (маркетинг): реклама, подготовка сведений, анализ продаж, ведение справочника клиентов. Отправка заказов поставщику автомобилей. Ведение расчетов (выписка накладных). Учет валютного курса. Бизнес – правила:        Сведения о клиентах хранятся 10 лет. Оплата ожидается 3 недели, если ее не происходит, то заказ уничтожается. Подтверждение запроса о приобретении автомобиля отправляется поставщику после прихода денег. При отказе от поставленного автомобиля с покупателя удерживается 9% суммы оплаты по счету, данная величина должна регулироваться. Срок поставки 4 недели после прихода денег. Просрочка доставки автомобиля клиенту оплачивается фирмой «Глюк» из расчета 0.1% в день, данная величина должна регулироваться. Если автомобиль не поставлен в течении 2 месяцев, возвращается вся сумма и пеня. Перечень вводимой информации:                                   наименование модели продаваемого автомобиля; рабочий объем двигателя в см3; количество цилиндров в двигателе; номинальная мощность двигателя в л.с.; максимальный крутящий момент, Н х м; максимальная скорость автомобиля в км/час; время разгона автомобиля до 100 км/ч в сек.; количество дверей; количество мест; длина в мм; ширина в мм; высота в мм; расход топлива при скорости 90 км/ч в л на 100 км; расход топлива при скорости 120 км/ч в л на 100 км; расход топлива при городском цикле в л на 100 км; наименование производителя автомобиля; наименование страны производства автомобиля; наименование топлива автомобиля; наименование шин; наименование типа кузова; дата выпуска автомобиля; стоимость автомобиля; наименование клиента; адрес клиента; телефон клиента; факс клиента; ФИО клиента; признак юридического лица клиента; примечание для записи заметок по работе с клиентом; номер счета; дата продажи; сумма продажи; пометки об оплате; ФИО продавца. Перечень печатных отчетов:      номенклатура предлагаемых автомобилей; список клиентов; анализ продаж; список заказов; счет на покупку. Процесс проектирования информационной модели Концептуальные требования Внешняя модель Внешняя модель Внешняя модель Концептуальные Концептуальная Логическая Внутренняя требования модель модель модель Концептуальные требования 1 уровень 2 уровень независимости независимости данных данных (логическая) (физическая) Модель данных - это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами. Каждая модель использует свои структуры данных, т.е. отдельные элементы информации, единичные или связанные между собой определенным образом. Типы моделей данных 1. 2. 3. 4. Файловая Иерархическая Сетевая Реляционная Файловая модель данных   В файловых системах реализуется модель типа «плоский файл», при которой внутри машинная информационная база представляет собой совокупность не связанных между собой файлов (независимых) из однотипных записей с линейной (одноуровневой) структурой. Логическая организация данных файловой модели. Каждый файл имеет свое уникальное имя. Описание структуры его записей представляет собой перечень входящих в нее полей и их порядок внутри записей. Поле имеет свое имя, формат, признак ключа. Иерархическая модель данных Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Сетевая модель данных Реляционная модель данных Таблица 1 Связь 2 Таблица 2 Связь 1 Таблица 3 Взаимосвязи в моделях 1. «Один к одному» (между 2 типами объектов). Клиент Заказ Объект «Клиент» Уникальный ключ 1 2 Наименование клиента Лиса Волк Объект «Заказ» Номер заказа 12 13 Ключ клиента 2 1 1. «Один ко многим» (между 2 типами объектов). Клиент Объект «Клиент» Уникальный ключ 1 2 Модель автомобиля Наименование клиента Лиса Волк Объект «Модель автомобиля» Уникальный ключ Наименование модели модели 3 Волга 4 093 5 099 6 10 Ключ клиента 1 2 1 1 1. «Многие ко многим» (между 2 типами объектов). Клиент Объект «Клиент» Уникальный ключ 1 2 Продавец Наименование клиента Лиса Волк Промежуточный объект Ключ продавца Ключ клиента 1 1 1 2 2 1 2 1 Объект «Продавец» Уникальный ключ Имя продавца продавца 1 Оля 2 Света Система управления базами данных (СУБД)    База данных - это совокупность данных, организованных определенным образом на машинных носителях средствами СУБД. БД отображает логическую организацию информации в свете реализации той или иной модели, представляющую собой некую предметную область. СУБД предназначены для создания и ведения (обслуживания) БД на магнитных носителях, а также для доступа к данным и их обработки. СУБД поддерживают один из типов моделей БД: сетевых, иерархических или реляционных. Основные средства СУБД       средства задания структуры БД (ее описание); средства конструирования форм для представления данных на экране, ввода, просмотра и обработки их; средства создания удобного доступа к данным запросов по определенным критериям и выполнения операций по их обработке; средства создания отчетов для вывода данных на печать; языковые средства для написания макросов: создания процедур, облегчающих диалог с ПК при создании БД и обработке данных в них; средства создания приложений пользователя, позволяющих создание БД и обработку в них данных превратить в законченный технологический процесс. Проектирование БД Этап 1. Определение сущностей или объектов Этап 2. Определение взаимосвязей между сущностями Этап 3. Задание первичных и альтернативных ключей, определение атрибутов сущностей Этап 4. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы Этап 1. Определение сущностей или объектов        МОДЕЛЬ; АВТОМОБИЛЬ; КЛИЕНТ; ПРОДАВЕЦ; ЗАКАЗ; ПРОДАЖА; СЧЕТ. Этап 2. Определение взаимосвязей между сущностями Клиент Заказ Счет Модель Продажа Автомобиль Продавец Этап 3. Задание первичных и альтернативных ключей, определение атрибутов сущностей. Сущность МОДЕЛЬ Первичный ключ Уникальный ключ модели АВТОМО БИЛЬ Уникальный автомобиля ключ КЛИЕНТ Уникальный клиента ключ Атрибуты уникальный ключ модели наименование модели наименование фирмы наименование страны рабочий объем двигателя количество цилиндров мощность крутящий момент наименование топлива максимальная скорость время разгона до 100 км/ч наименование шин наименование кузова количество дверей количество мест длина ширина высота расход топлива 90 км/ч расход топлива при 120 км/ч расход топлива при городском цикле уникальный ключ автомобиля уникальный ключ модели дата выпуска стоимость уникальный ключ клиента наименование клиента адрес телефон факс фамилия имя отчество признак юридического лица ПРОДАЖА Счет СЧЕТ Номер записи ЗАКАЗ Уникальный заказа ключ ПРОДА ВЕЦ Уникальный продавца ключ - счет дата продажи сумма номер записи счет уникальный ключ клиента уникальный ключ автомобиля дата выписки пометка об оплате сумма уникальный ключ заказа уникальный ключ клиента уникальный ключ модели уникальный ключ продавца уникальный ключ продавца фамилия имя отчество КЛИЕНТ Уникальный ключ клиента … ЗАКАЗ Уникальный ключ заказа Уникальный ключ клиента Уникальный ключ модели Уникальный ключ продавца … СЧЕТ Номер записи Уникальный ключ клиента Счет Уникальный ключ автомобиля … МОДЕЛЬ Уникальный ключ модели … ПРОДАЖА Счет … АВТОМОБИЛЬ Уникальный ключ автомобиля Уникальный ключ модели ПРОДАВЕЦ Уникальный ключ продавца … Этап 4. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы   Означает исключение повторяющихся данных, т.е. необходимо убрать избыточность данных. С учетом этого видоизменяется вид МОДЕЛИ и появляются новые сущности: ТОПЛИВО, ШИНЫ, КУЗОВ, ФИРМА, СТРАНА. КЛИЕНТ Уникальный ключ клиента … ЗАКАЗ Уникальный ключ заказа Уникальный ключ клиента Уникальный ключ модели Уникальный ключ продавца … СЧЕТ Номер записи Уникальный ключ клиента Счет Уникальный ключ Автомобиля … ТОПЛИВО Уникальный ключ топлива … ПРОДАЖА Счет … КУЗОВ Уникальный ключ кузова … АВТОМОБИЛЬ Уникальный ключ автомобиля Уникальный ключ модели … ФИРМА Уникальный ключ фирмы Уникальный ключ страны … ШИНЫ Уникальный ключ шин … ПРОДАВЕЦ Уникальный ключ продавца … МОДЕЛЬ Уникальный ключ модели Уникальный ключ топлива Уникальный ключ шин Уникальный ключ кузова Уникальный ключ фирмы … СТРАНА Уникальный ключ страны … Сущность МОДЕЛЬ Первичный ключ Уникальный ключ модели ТОПЛИВО Уникальный топлива Уникальный шин Уникальный кузова Уникальный фирмы ШИНЫ КУЗОВ ФИРМА СТРАНА ключ ключ ключ ключ Уникальный ключ страны Атрибуты - уникальный ключ модели - наименование модели - уникальный ключ фирмы - уникальный ключ страны - рабочий объем двигателя - количество цилиндров - мощность - крутящий момент - уникальный ключ топлива - максимальная скорость - время разгона до 100 км/ч - уникальный ключ шин - уникальный ключ кузова - количество дверей - количество мест - длина - ширина - высота - расход топлива 90 км/ч - расход топлива при 120 км/ч - расход топлива при городском цикле - уникальный ключ топлива - наименование топлива - уникальный ключ шин - наименование шин - уникальный ключ кузова - наименование кузова - уникальный ключ фирмы - наименование фирмы - уникальный ключ страны - уникальный ключ страны - наименование страны