Теоретичні основи баз даних

УКЛАДАЧ: Лубенець С.В., к.т.н., доц. кафедри інформаційних систем і технологій та економічної кібернетики.

ВІДПОВІДАЛЬНИЙ ЗА ВИПУСК: Сорокін В.Ф., к.т.н., доцент, зав. кафедри інформаційних систем і технологій та економічної кібернетики.

Харків: ХІНЕМ. - 2009.

ВСТУП

МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

Метою навчальної дисципліни "Проектування баз даних" є формування у студентів системи фундаментальних теоретичних і практичних знань щодо:

· архітектури та існуючих моделей баз даних (БД);

· методів проектування та основ роботи сучасних баз даних.

Завданнями дисципліни є вивчення основних принципів функціонування сучасних баз даних та систем управління базами даних (СУБД), ознайомлення з архітектурою та моделями БД, принципами проектування та роботи реляційних баз даних, освоєння сучасного програмного забезпечення для роботи з БД, впровадження та супроводження інформаційних технологій на підприємствах із застосуванням електронних баз даних.

Предметом вивчення дисципліни "Проектування баз даних" є методологія проектування та використання сучасних баз даних та СУБД; принципи проектування реляційних баз даних та використання сучасного програмного забезпечення для роботи з БД.

1. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

інфологічний транзакція microsoft access

Текст контрольної роботи повинен містити:

1) Теоретичне питання, яке розкривається за наступною схемою:

– вступ (обґрунтування актуальності теми роботи; зв'язок з сучасним станом розвитку баз даних в Україні; ступінь розробки теми роботи в літературі);

– 2-3 розділи, що розкривають основний зміст досліджуваної теми;

– висновки (головні висновки з аналізу, проведеного в роботі);

– перелік літератури.

2) Розв'язання задачі повинно мати таку послідовність:

– умова задачі;

– рішення задачі;

– висновки до розв'язаної задачі.

За формою переказу матеріалу необхідно керуватися методичними вказівками з написання контрольних робіт для студентів заочної форми навчання.

Вимоги до оформлення контрольної роботи:

– обов'язкова наявність титульного листа;

– наявність змісту;

– усі приведені в тексті малюнки, таблиці, схеми (діаграми) повинні бути пронумеровані та мати заголовок;

– в разі цитування та використання цифрового матеріалу необхідно посилатися на джерело;

– список літератури повинен бути оформлений в алфавітному порядку.

Результати побудови реляційної бази даних за допомогою МS Ассеss повинні бути надані в електронному вигляді на підписаній дискеті.

Необхідно мати на увазі, що недотримання перелічених вище вимог до змісту та оформлення контрольної роботи веде до зниження оцінки.

Вибір варіанту завдань контрольної роботи здійснюється за порядковим номером прізвища студента у списку групи по навчальному журналу.

Контрольна робота складається із двох теоретичних питань з кожного залікового модуля та двох практичних задач.

Таблиця 1.1 - Практична бальна оцінка виконання студентом контрольних завдань залікових модулів

Таким чином, максимальна бальна оцінка контрольної роботи може складати 40 балів.

2. ЗАЛІКОВИЙ МОДУЛЬ І

Теоретичні основи баз даних

ТЕМА 1 Основи теорії баз даних.

ТЕМА 2 Моделі даних та їх класифікація.

ТЕМА 3 Реляційна модель даних. Теорія відношень.

ЗАВДАННЯ ДО КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

1. Дати письмову відповідь на питання

Таблиця 2.1 - Варіанти теоретичних питань

Література для виконання контрольної роботи з залікового модуля І: 1-3, 6-14.

3. ЗАЛІКОВИЙ МОДУЛЬ ІІ

Основи проектування та реалізації баз даних

ТЕМА 4 Проектування баз даних.

ТЕМА 5 Цілісність баз даних. Транзакції.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

1. Дати письмову відповідь на питання

Таблиця 3.1 - Варіанти теоретичних питань

2. Задача 1

Розробка інфологічної моделі «Сутність-зв'язок»

Розробити інфологічну модель (схему) «Сутність-зв'язок» даних предметної області відповідно до варіанта.

3. Задача 2

Створення бази даних за допомогою Мicrosoft Аccess та проектування запитів до бази даних

1. Створити базу даних за допомогою МS Ассеss відповідно до варіанта. Таблиці повинні включати поля, зазначені в завданні. Типи й розмір полів задати за своїм розсудом.

2. Заповнити таблиці довільними записами даних (по 10 записів у кожну таблицю).

3. Створити зв'язки між таблицями.

4. Спроектувати зазначені Запити до бази даних.

Варіанти для виконання завдань

Варіант 1. Облік автомобілів у ДАІ.

Структура основної таблиці:

Прізвище власника, Ім'я, По батькові, Адреса, Код марки автомобіля, Код кольору автомобіля, Номер автомобіля, Дата реєстрації автомобіля, Дата проходження останнього техогляду.

Довідник кольорів:

Код кольору автомобіля, Колір автомобіля.

Довідник марок автомобілів:

Код марки автомобіля, Марка автомобіля.

Запити:

1. Пошук автомобіля за номером.

1. Список автомобілів конкретної марки.

2. Список автомобілів певного кольору.

3. Список автомобілів, що не пройшли вчасно техогляд.

Варіант 2. Облік гарантійного обслуговування у фірмі по торгівлі комп'ютерами й оргтехнікою.

Структура основної таблиці:

Код товару, Найменування покупця, Кількість товару, Вартість товару, Дата продажу, Строк гарантії.

Довідник товарів:

Код товару, Найменування товару.

Запити:

1. Пошук товару за датою продажу й назвою покупця.

2. Пошук товару за назвою покупця.

3. Список покупців зі строком гарантії, що минув.

4. Список покупців з діючою гарантією.

Варіант 3. Облік автомобілів на автотранспортному підприємстві.

Структура основної таблиці:

Номер автомобіля, Серія, Код марки автомобіля, Дата покупки, Номер гаража, Автопробіг (км), ПІП шофера, Номер прав водія, Норма видачі бензину в день (літри).

Довідник марок автомобілів:

Код марки автомобіля, Марка автомобіля.

Запити:

1. Автомобілі, що пройшли більше 150000 км.

2. Список водіїв по марці автомобіля.

3. Автомобілі, придбані в конкретному році.

4. Номера гаражів, у яких перебувають найсучасніші автомобілі.

Варіант 4. Облік автобусів на автотранспортному підприємстві.

Структура основної таблиці:

Номер автобуса, Серія, Код марки автобуса, Дата покупки, Номер гаража, Автопробіг (км), ПІП шофера, Номер прав водія, Норма видачі бензину в день (літр), Дата останнього ремонту.

Довідник марок автобусів:

Код марки автобуса, Марка автобуса.

Запити:

1. Список автобусів, що пройшли ремонт у конкретному році.

2. Автобуси, що пройшли більше 100000 км.

3. Список водіїв по марці автобуса.

4. Автобуси, придбані цього року.

Варіант 5. Облік учнів у школі.

Структура основної таблиці:

Номер учня, Клас (1-11), Група (А, Б,...), Прізвище, Ім'я, По батькові, Дата народження, Код іноземної мови, Домашня адреса, Телефон, Середній бал (за півроку, рік).

Довідник іноземних мов:

Код іноземної мови, Найменування мови.

Запити:

1. Список учнів, що мають середній бал за рік вище 4,5.

2. Кількість учнів, що вивчають конкретну мову.

3. Список учнів конкретного класу.

4. Список учнів, що мають конкретну, уведену із клавіатури, оцінку по конкретній мові.

Варіант 6. Облік матеріалів на складі.

Структура основної таблиці:

Код матеріалу, Код постачальника, Дата надходження, Номер товарно-транспортної накладної, Номер складу, ПІП матеріально-відповідальної особи, Кількість товару, Одиниця виміру, Вартість товару.

Довідник матеріалів:

Код матеріалу, Найменування матеріалу.

Довідник постачальників:

Код постачальника, Найменування постачальника.

Запити:

1. Номер складу, що містить матеріали найбільшої вартості.

2. Список товарів, що надійшли на конкретний склад.

3. Прізвище матеріально-відповідальної особи з найменшою кількістю товару.

4. По уведеній даті вивести список матеріалів, що надійшли на склад, та їхніх постачальників.

Варіант 7. Облік хворих у поліклініці.

Структура основної таблиці:

Номер реєстраційного талона, Прізвище хворого, Ім'я, По батькові, Дата відвідування поліклініки, Код лікаря, Код діагнозу хвороби.

Довідник лікарів:

Код лікаря, ПІП лікаря.

Запити:

1. Кількість відвідувань поліклініки за конкретну дату.

2. Список хворих, що відвідали конкретного лікаря.

3. Прізвище самого відвідуваного лікаря.

4. Прізвище менше всіх відвідуваного лікаря.

Варіант 8. Облік хворих у платній лікарні.

Структура основної таблиці:

Номер реєстраційної картки, Прізвище хворого, Ім'я, По батькові, Дата надходження, Історія хвороби, Код лікарняного відділення, Сума внеску за лікування.

Довідник відділень:

Код лікарняного відділення, Найменування відділення.

Запити:

1. Найменування лікарняного відділення з найбільшою кількістю хворих.

2. Найменування самого "дорогого" лікарняного відділення.

3. Прізвища 5-ти самих "дорогих" хворих.

4. Кількість хворих з усіх відділень, що надійшли за конкретну дату.

Варіант 9. Облік дітей у дитсадку.

Структура основної таблиці:

Код дитини, Дата народження, Прізвище, Ім'я, По батькові, Код групи, Стать, Домашня адреса, Місце роботи батька, Місце роботи матері, Сума внеску за харчування.

Довідник групи дитсадка:

Код групи, Найменування групи.

Запити:

1. Прізвища дітей з безробітними батьками.

2. Вивести групи з найбільшою сумою внеску за харчування.

3. Прізвища всіх дівчаток віком від 3-х до 5-ти років.

4. Вивести групи з найбільшою кількістю хлопчиків.

Варіант 10. Облік постачальників сировини на підприємство.

Структура основної таблиці:

Код постачальника, Адреса, Факс, Телефон, ПІП директора, Дата останньої поставки, Дата закінчення договору, Мінімальна кількість товару, що поставляється (кг, літри, тонни інше).

Довідник постачальників сировини:

Код постачальника, Найменування постачальника.

Запити:

1. Прізвище директора підприємства, що останнім заключив договір на поставку бензину.

2. По уведеній даті вивести прізвища директорів, що поставили товар у цей день.

3. Найменування підприємств, що перебувають у одному й тому ж місті.

4. Прізвища директорів із самим довгостроковим договором.

Варіант 11. Облік громадян міста.

Структура основної таблиці:

Номер обліку, Прізвище, Ім'я, По батькові, Паспорт, Серія, Дата народження, Код вулиці, Будинок, Квартира, Останнє місце роботи, Оклад.

Довідник вулиць міста:

Код вулиці, Найменування вулиці.

Запити:

1. Вулиця, на якій проживає найбільше число жителів.

2. Список жителів з однаковим прізвищем, що проживають на конкретній вулиці.

3. Прізвище жителя міста з найбільшим окладом.

4. Кількість жителів міста.

Варіант 12. Облік руху поїздів на вокзалі.

Структура основної таблиці:

Номер поїзда, Дата останнього ремонту, Код пункту відправлення, Код пункту прибуття, Час у дорозі (годин), Прізвище провідника, Ім'я, По батькові, Тип поїзда, Кількість вагонів.

Довідник залізничних станцій:

Код станції, Найменування станції.

Запити:

1. Номера поїздів, відремонтованих цього року.

2. Поїзди, що роблять рейси по конкретних станціях.

3. Провідник, що пробув найбільший час у дорозі.

4. Номер поїзда, що має найбільшу кількість вагонів.

Варіант 13. Облік товару в магазині.

Структура основної таблиці:

Код товару, Кількість товару, Одиниці виміру для кількості, Дата поставки, Відділ у магазині, Ціна одиниці товару, Відсоток браку.

Довідник товару:

Код товару, Найменування товару.

Запити:

1. Відділ у магазині з найбільшою кількістю товару.

2. По уведеній даті вивести список товарів, що надійшли в магазин у цей день.

3. Дата, коли було поставлено найбільшу кількість товару.

4. Товар, що має найбільший відсоток браку.

Варіант 14. Облік оснащення й інструментів на складі цеху машинобудівного підприємства.

Структура основної таблиці:

Код інструмента, Кількість штук у наявності, Ціна однієї одиниці, Дата надходження, Номер полиці для зберігання.

Довідник інструментів:

Код інструмента, Найменування інструмента.

Запити:

1. Номер полиці, на якому зберігається конкретний інструмент.

2. Дата, коли надійшли інструменти найбільшої вартості.

3. Номер полиці, на якій зберігається найбільша кількість інструмента.

4. По конкретній даті вивести список інструментів, що надійшли на склад у цей день.

Варіант 15. Облік мешканців готелю.

Структура основної таблиці:

Номер кімнати, Прізвище, Ім'я, По батькові, Паспорт, Серія, Дата поселення, Дата виїзду, Мета поселення, Вартість проживання.

Довідник кімнат:

Номер кімнати, Поверх, Кількість місць у кімнаті, Номер класу.

Запити:

1. Список тих, що проживають на одному поверсі й заселилися в конкретну дату.

2. Список тих, що проживають у номерах 1-го класу.

3. Прізвище людини, що заплатила найбільшу суму за проживання.

4. Список проживаючих у готелі на поточну дату.

Варіант 16. Облік замовників продукції підприємства.

Структура основної таблиці:

Код замовника, Дата початку договору, Дата закінчення договору, Кількість замовленого товару, Одиниця виміру для кількості.

Довідник замовників:

Код замовника, Назва замовника, Адреса, Факс, Телефон, ПІП директора.

Запити:

1. Прізвище директора підприємства, що першим заключив договір.

2. Строки договору з максимальною кількістю замовленого товару.

3. Найменування підприємств-замовників, що перебувають у одному й тому ж місті.

4. Прізвища директора із самим довгостроковим договором.

Варіант 17. Облік прокату човнів на човновій станції.

Структура основної таблиці:

Номер човна, Код марки човна, Код марки двигуна, Кількість двигунів. Дата випуску, Номер стоянки, ПІП власника, Дата останнього техобслуговування, Сума щомісячного внеску за стоянку.

Довідник марок човнів:

Код марки човна, Найменування марки човна.

Довідник марок двигунів:

Код марки двигуна. Найменування марки двигуна.

Запити:

1. Найменування найпоширенішої марки човна, що перебуває на стоянці.

2. Список човнів, випущених у конкретному році.

3. Список хазяїв, що мають конкретну марку човна.

4. Список човнів, що вчасно не пройшли техогляд.

Варіант 18. Облік аудиокасет в аудиотеці.

Структура основної таблиці:

Номер касети, Зміст, Дата запису, Код марки магнітофона запису, Номер полиці, де зберігається касета, ПІП прокатника, Паспортні дані, Сума внеску за прокат касети, Кількість днів прокату.

Довідник марок магнітофонів:

Код марки магнітофона, Найменування марки магнітофона.

Запити:

1. Список касет з найбільш пізнім строком запису.

2. Кількість касет в аудиотеці на поточну дату.

3. Прізвище прокатника, що взяв касету з конкретним номером.

4. Марка магнітофона, на якому була записана конкретна касета.

Варіант 19. Облік книг у бібліотеці.

Структура основної таблиці:

Код книги, Дата надходження, Код постачальника книги, Автор, Назва, Ціна одного екземпляра, Кількість сторінок, Кількість книг у наявності всього (шт.), Кількість книг на полицях, Номер полиці, Номер розділу на полиці.

Довідник постачальників:

Код постачальника, Найменування постачальника.

Запити:

1. Список книг, що надійшли в поточному місяці.

2. Список книг конкретного автора.

3. Найменування постачальника з найбільшою кількістю книг.

4. Номер полиці й номер розділу на полиці, де зберігається книга зазначеного автора.

Варіант 20. Облік кадрів підприємства.

Структура основної таблиці:

Табельний номер працівника, Прізвище, Ім'я, По батькові, Код підрозділу, Код спеціальності, Дата народження, Родинний стан, Кількість дітей, Сума премії, Оклад.

Довідник підрозділів підприємства:

Код підрозділу, Найменування підрозділу.

Довідник спеціальностей:

Код спеціальності, Найменування спеціальності.

Запити:

1. Кількісний склад підприємства.

2. Прізвище працівника з найбільшим окладом.

3. Список працівників по введеному підрозділу й спеціальності.

4. Прізвища всіх неодружених.

Варіант 21. Облік порушників у ДАІ.

Структура основної таблиці:

Номер порушника, Прізвище порушника, Ім'я, По батькові, Код порушення, Дата порушення, ПІП інспектора, Код стягнення, Сума штрафу, Дата сплати штрафу.

Довідник видів порушень:

Код порушення, Найменування порушення.

Довідник видів стягнення:

Код стягнення, Найменування стягнення.

Запити:

1. Списки порушників поточного місяця.

2. Кількість порушень у конкретному році.

3. Найменування найбільш часто вчинених порушень.

4. Найменування стягнення, накладеного на конкретного порушника.

Варіант 22. Облік призовників у військкоматі.

Структура основної таблиці:

Номер призовника, Прізвище, Ім'я, По батькові, Номер призовного посвідчення, Дата призову, Код військової частини.

Довідник військових частин:

Код частини, Найменування частини, Місто.

Запити:

1. Списки осіб, що призиваються в конкретному році.

2. Списки осіб, що повертаються зі служби цього року.

3. Кількість призваних у конкретному році.

4. Списки призовників конкретної військової частини.

Варіант 23. Облік відеофільмів у прокаті.

Структура основної таблиці:

Код відеокасети, Номер полиці, ПІП прокатника, Сума внеску за прокат касети, Кількість днів прокату,

Довідник відеокасет:

Код відеокасети, Найменування відеокасети, Дата запису.

Запити:

1. Список фільмів, що перебувають у прокаті.

2. Полиця, де перебувають самі старі касети.

3. Прізвище прокатника, що здав у прокат касет на найбільшу суму.

4. Полиця з найменшою кількістю касет.

Варіант 24. Облік зарплати.

Структура основної таблиці:

Табельний номер працівника, Прізвище, Ім'я, По батькові, Код підрозділу, Код спеціальності, Дата народження, Кількість дітей, Усього утримано, Усього нараховано, Разом до виплати.

Довідник підрозділів підприємства:

Код підрозділу, Найменування підрозділу.

Довідник спеціальностей:

Код спеціальності, Найменування спеціальності.

Запити:

1. Розмір виплати по конкретному підрозділу.

2. Списки співробітників, що одержали найменшу зарплату.

3. Списки співробітників, що одержали зарплату менше 1000 гр.

4. Найменш оплачувана спеціальність.

Варіант 25. Облік робіт на сільськогосподарському підприємстві.

Структура основної таблиці:

Код сільгоспроботи, Код відповідального керівника, Номер поля, Розмір (га), Кількість тракторів/автомашин, Дата початку робіт, Дата закінчення робіт, Норма в день, Одиниці продукції (кг/тонн/центнер).

Довідник керівників:

Код керівника, Прізвище, Ім'я, По батькові.

Довідник сільгоспробіт.

Код сільгоспроботи, Назва роботи.

Запити:

1. Прізвище відповідального керівника, що має найвищу норму в день.

2. Кількість тракторів/автомашин, задіяних на конкретному полі.

3. Розмір всіх полів, на яких проходить збирання врожаю.

4. Розмір полів, на яких проходить оранка під посів озимих.

Варіант 26. Облік внесків в ощадбанк.

Структура основної таблиці:

Номер ощадкнижки, Прізвище вкладника, Ім'я, По батькові, Паспорт номер, Паспорт серія, Ким виданий, Адреса, Код внеску, Дата внеску, Сума внеску.

Довідник видів внеску:

Код внеску, Назва внеску, Відсоток.

Запити:

1. Список вкладників за конкретний день.

2. Кількість внесків за конкретний місяць.

3. Список вкладників за конкретний день із конкретним видом внеску.

4. Прізвище вкладника, що вніс саму більшу суму внеску.

Варіант 27. Облік руху літаків.

Структура основної таблиці:

Номер літака, Марка літака, Кількість місць, Дата останнього ремонту, Код пункту відправлення, Код пункту прибуття, Час польоту (годин), ПІП капітана.

Довідник аеропортів:

Код аеропорту, Назва аеропорту.

Запити:

1. Номера літаків, відремонтованих цього року.

2. Номера літаків, що роблять рейси по конкретних аеропортах.

3. Прізвище капітана конкретного номера літака.

4. Номера літаків, що мають найбільшу кількість місць.

Варіант 28. Облік мешканців у ЖЕКу.

Структура основної таблиці:

Номер обліку, Прізвище, Ім'я, По батькові, Паспорт, Серія, Дата народження, Код вулиці, Будинок, Квартира, Сума плати за квартиру.

Довідник вулиць:

Код вулиці, Найменування вулиці.

Запити:

1. Кількість жителів на конкретній вулиці.

2. Списки мешканців по конкретній вулиці й будинку.

3. Список будинків на конкретній вулиці.

4. Власник квартири в конкретному будинку по конкретній вулиці.

Література для виконання контрольної роботи з залікового модуля ІІ: 1, 3- 8, 10, 11, 12, 15.

4. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО РОЗВ'ЯЗАННЯ ЗАДАЧ

Заліковий модуль 2

Основи проектування та реалізації баз даних

Приклад розв'язання задачі 1

Розробка інфологічної моделі «Сутність-зв'язок»

Умова задачі. У вищому навчальному закладі (ВНЗ) встановлені наступні вимоги до навчального процесу:

§ всі студенти повинні обов'язково відвідувати лекції викладачів, а кожен викладач повинен читати лекції зі своєї дисципліни;

§ перед закінченням навчання всі студенти повинні написати дипломний проект під керівництвом свого керівника дипломного проектування. Дехто з викладачів ВНЗ може бути керівником дипломного проектування студентів.

Розробити інфологічну модель (схему) «Сутність-зв'язок» даних обліку навчального процесу у вищому навчальному закладі.

Структура основної таблиці:

Табельний номер викладача, Прізвище, Ім'я, По батькові, Кафедра.

Дані про студентів:

Номер залікової книжки, Прізвище, Ім'я, По батькові, Група.

Розв'язок задачі. Інфологічна модель даних являє собою частково формалізований опис об'єктів предметної області і взаємозв'язків між ними в термінах відповідної інфологічної моделі. Інфологічне моделювання як етап проектування баз даних не допускає дублювання, надлишковість і неузгодженість даних, а тому однозначно інтерпретує структуру та всі вимоги до проектованої БД.

Одним із видів інфологічних моделей є модель «Сутність-зв'язок». Модель «Сутність-зв'язок» має кілька базових понять, що утворюють вихідні елементарні частинки, з яких будуються вже більше складні об'єкти за заздалегідь встановленими правилами.

В основі моделі лежать наступні базові поняття:

1. Сутність, за допомогою якої моделюється клас однотипних об'єктів. Сутність має ім'я, унікальне в межах моделюємої системи. Оскільки сутність відповідає деякому класу однотипних об'єктів, то передбачається, що в системі існує безліч екземплярів даної сутності. Об'єкт, якому відповідає поняття сутності, має свій набір атрибутів - характеристик, що визначають властивості даного об'єкта. При цьому набір атрибутів повинен бути таким, щоб можна було розрізняти конкретні екземпляри сутності.

У нашому прикладі, відповідно до умови завдання, варто ввести наступні дві сутності:

§ основна сутність із ім'ям «Викладач», що має наступний набір атрибутів: Табельний номер, Прізвище, Ім'я, По батькові, Кафедра;

§ підлегла сутність із ім'ям «Студент», що має наступний набір атрибутів: Номер залікової книжки, Прізвище, Ім'я, По батькові, Група.

Екземпляром сутності «Викладач» буде опис конкретного викладача вузу, а екземпляром сутності «Студент» - опис конкретного студента вузу.

Набір атрибутів, однозначно ідентифікуючий конкретний екземпляр сутності, називають ключовим. Для сутності «Викладач» ключовим буде атрибут Табельний номер, оскільки для всіх викладачів даного вузу табельні номери будуть різні. Аналогічно, для сутності «Студент» ключовим буде атрибут Номер залікової книжки.

Одним із загальноприйнятих графічних позначень сутності є прямокутник, у верхній частині якого записане ім'я сутності, а нижче перераховуються атрибути, причому ключові атрибути позначаються, наприклад, підкресленням (рис. 4.1).

Рис. 4.1 - Інфологічна модель «сутність-зв'язок» навчального процесу ВНЗ.

2. Між сутностями можуть бути встановлені зв'язки - бінарні асоціації, що показують, яким чином сутності співвідносяться або взаємодіють між собою.

Зв'язок може існувати між двома різними сутностями або між сутністю і нею ж самою (рекурсивний зв'язок). Він показує, як зв'язані екземпляри сутності між собою. Якщо зв'язок установлюється між двома сутностями, то він визначає взаємозв'язок між екземплярами однієї та іншої сутності.

Зв'язки діляться на три типи по множинності: «один-до-одного» (1:1), «один-до-багатьох» (1:М), «багато-до-багатьох» (М:М). Зв'язок «один-до-одного» (1:1) означає, що один екземпляр однієї сутності зв'язаний тільки з одним екземпляром іншої сутності. Зв'язок «один-до-багатьох» (1:М) означає, що один екземпляр сутності, розташований ліворуч по зв'язку, може бути пов'язаний з декількома екземплярами сутності, розташованими праворуч по зв'язку. Зв'язок «багато-до-багатьох» (М:М) означає, що один екземпляр першої сутності може бути пов'язаний з декількома екземплярами другої сутності, і навпаки, один екземпляр другої сутності може бути пов'язаний з декількома екземплярами першої сутності.

Між двома сутностями може бути задано скільки завгодно зв'язків з різними смисловими навантаженнями. У нашому прикладі, відповідно до умови завдання, необхідно створити два зв'язки між сутностями «Викладач» і «Студент»:

§ зв'язок «Дипломне проектування», що визначає, який викладач керує дипломним проектуванням даного студента, і в яких студентів даний викладач є керівником дипломного проектування;

§ зв'язок «Лекції», що визначає, лекції яких викладачів слухає даний студент, і яким студентам даний викладач читає лекції.

Для зв'язку «Дипломне проектування» можна відзначити, що кожний студент має тільки одного керівника, але один і той же викладач може керувати багатьма студентами-дипломниками. Тому це буде зв'язок «один-до-багатьох» (1:М): один з боку «Викладач» і багато з боку «Студент».

Якщо ж ми розглянемо зв'язок типу «Лекції» між сутностями «Студент» і «Викладач», то це зв'язок типу «багато-до-багатьох» (М:М), тому що кожний студент слухає лекції декількох викладачів, але й кожний викладач читає лекції багатьом студентам.

У різних нотаціях множинність зв'язку зображується по-різному. У нашому прикладі множинність зображується шляхом поділу лінії зв'язку на три напрямки.

Зв'язки між сутностями зображені на рис. 4.1.

Над кожним зв'язком указуються їхні імена: «Дипломне проектування» і «Лекції». Крім того, зв'язки мають імена ролей з боку обох сутностей. З боку студента для зв'язку «Дипломне проектування» ця роль називається «Пише диплом», з боку викладача ця роль називається «Керує». Аналогічно, для зв'язку «Лекції» з боку студента ця роль називається «Слухає лекції», а з боку викладача - «Читає лекції».

Зв'язок між сутностями може бути обов'язковим, якщо в даному зв'язку повинен брати участь кожний екземпляр сутності, і необов'язковим - якщо не кожний екземпляр сутності повинен брати участь у даному зв'язку. При цьому зв'язок може бути обов'язковим з однієї сторони й необов'язковим з іншої сторони.

Обов'язковість зв'язку теж по-різному позначається в різних нотаціях. У нашому прикладі необов'язковість зв'язку позначається пустим кружечком на кінці зв'язку, а обов'язковість - перпендикулярною лінією, що перекреслює зв'язок.

Розглянемо зв'язок «Дипломне проектування». Тут кожний студент, що пише диплом, обов'язково повинен мати свого керівника дипломного проектування, але, з іншого боку, не кожний викладач повинен вести дипломне проектування. Тому в даній смисловій постановці зображення цього зв'язку буде виглядати таким, як представлено на рис. 4.1: він обов'язковий з боку сутності «Студент» (лінія) і необов'язковий з боку сутності «Викладач» (кружечок).

Для зв'язку «Лекції» має місце інша ситуація. Тут кожний студент обов'язково повинен відвідувати й слухати лекції, і кожний викладач повинен читати лекції з своєї дисципліни. Тому цей зв'язок обов'язковий як зі сторони сутності «Студент», так і з боку сутності «Викладач» (рис. 4.1).

Таким чином, інфологічна модель із графічною інтерпретацією сутностей і зв'язків між ними дозволяє відразу прочитати зміст взаємозв'язку між сутностями. Вона дозволяє легко, наглядно й більш точно визначити необхідну структуру та всі вимоги до проектованої бази даних. Інфологічна модель є основою для виконання наступного етапу проектування баз даних - даталогічного проектування.

Приклад розв'язання задачі 2

Створення бази даних за допомогою Мicrosoft Аccess та проектування запитів до бази даних

Умова задачі. Для фірми, що торгує комп'ютерною технікою, створити за допомогою Мicrosoft Аccess базу даних для обліку продаж комп'ютерної техніки. Спроектувати запити до бази даних.

Структура основної таблиці:

Код моделі, Номер замовлення, Замовник, Звернення, Менеджер по закупівлях, Індекс, Місто, Адреса, Телефон, Дата замовлення, Кількість, Знижка.

Довідник комп'ютерної техніки:

Код моделі, Модель, Оперативна пам'ять, Відеопам'ять, Ємність жорсткого диску, Лазерний диск, Монітор, Інше оснащення, Ціна, Вартість гарантії, Передпродажна підготовка, Спеціальне компонування.

Запити:

1. Вивести дані про замовників з м. Києва, що оформили замовлення після 01.08.2008.

Розв'язок задачі.

1. Створення бази даних за допомогою Мicrosoft Аccess

Згідно з умовою задачі, реляційна база даних з обліку продажу комп'ютерної техніки повинна складатися з двох взаємопов'язаних таблиць, одна з яких містить відомості про комп'ютери, а інша - про замовників.

Для створення цієї бази даних виконайте наступні дії. Відкрийте на ПК СУБД Мicrosoft Аccess і виберіть пункт меню “Файл”, а потім виберіть команду “Створити базу даних”. У діалоговому вікні, що з'явилося, виберіть вкладку “Загальні”, потім виберіть “Нова база даних” і натисніть кнопку “OK”. У вікні “Файл нової бази даних” у полі “Папка” вкажіть ім'я папки для збереження створюваної бази даних. У нижній частині вікна в рядку “Ім'я файлу” введіть ім'я файлу і клацніть по кнопці “Створити”. У вікні “База даних”, що з'явилося, виберіть “Таблиця”, натисніть кнопку “Створити”. На екрані з'явиться діалогове вікно “Нова таблиця”. Виберіть “Конструктор”. Натисніть “OK”. В результаті одержуємо порожнє вікно конструювання таблиці, що складається з двох частин. У верхній частині вікна вводяться імена полів, типи даних і коментарі (опис). У нижній частині вводиться опис властивостей полів (параметри з'являються після введення імені поля і переходу до типу даних).

Введіть описи полів довідника комп'ютерної техніки згідно умови задачі. Для цього установіть курсор у перший рядок стовпця “Ім'я поля”, введіть із клавіатури КОД МОДЕЛІ і натисніть клавішу <Enter>. У цьому ж рядку в стовпці “Тип даних” клацніть лівою клавішею миші по кнопці списку, що розкривається, і виберіть “Текстовий”. У нижній частині таблиці в розділі “Властивості поля” установіть курсор на пункт “Розмір поля” і введіть із клавіатури 6. Установіть курсор на пункт “Обов'язкове поле” і клацніть лівою клавішею миші по кнопці списку, що розкривається, після чого виберіть “Так”. У полі “Порожні рядки” укажіть “Ні”, а в полі “Індексоване поле” укажіть “Так (Збіги не допускаються)”.

Установіть курсор на другий рядок стовпця “Ім'я поля” і введіть інші їхні властивості:

МОДЕЛЬ - Текстовий

Розмір поля: 20

Обов'язкове поле: Так

Порожні рядки: Немає

Індексоване поле: Так (Збіги допускаються)

ОПЕРАТИВНА ПАМ'ЯТЬ - Текстовий

Розмір поля: 8

Підпис: Оперативна пам'ять

ВИДЕОПАМ'ЯТЬ - Текстовий

Розмір поля: 8

Підпис: Відеопам'ять

Значення за замовчуванням: “256K”

ЄМНІСТЬ ЖОРСТКОГО ДИСКУ - Текстовий

Розмір поля: 8

Підпис: Ємність жорсткого диску

ЛАЗЕРНИЙ ДИСК - Текстовий

Розмір поля: 3

Підпис: Лазерний диск

Значення за замовчуванням: Ні

Умова на значення: “Ні” OR “Так”

Повідомлення про помилку: Це поле може містити тільки “Ні” або “Так”

МОНІТОР - Текстовий

Розмір поля: 40

ІНШЕ ОСНАЩЕННЯ - Поле MEMO

ЦІНА - Грошовий

Формат поля: З роздільниками розрядів

Число десяткових знаків: 0

ВАРТІСТЬ ГАРАНТІЇ - Грошовий

Формат поля: з роздільниками розрядів

Число десяткових знаків: 0

ПЕРЕДПРОДАЖНА ПІДГОТОВКА - Грошовий

Формат поля: з роздільниками розрядів

Число десяткових знаків: 0

Значення за замовчуванням: 20

СПЕЦІАЛЬНЕ КОМПОНУВАННЯ - Логічний

Формат поля: Так/Ні.

Визначте первинний ключ для таблиці, установивши курсор на поле КОД МОДЕЛІ і клацнувши лівою клавішею миші. Виберіть на панелі інструментів "Ключове поле" (кнопка з зображенням ключа) або команду "Ключове поле" у меню "Правка" і клацніть лівою клавішею миші. Ліворуч, на маркері рядка, з'явиться зображення ключа.

Збережіть структуру таблиці на диску, вибравши пункт меню "Файл" і далі команду "Зберегти". У вікні, що з'явилося, задайте ім'я таблиці як „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ” і клацніть лівою клавішею миші по кнопці “OK”. Закрийте вікно таблиці „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ”.

Введіть у таблицю „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ” записи даних відповідно до табл. 4.1. Для цього у вікні бази даних клацніть лівою клавішею миші по рядку з назвою „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ” і натисніть кнопку “Відкрити”. Використовуйте клавішу <Tab> для переходу від одного поля до іншого, а також при необхідності <Shift>+<Tab> для переходу до попереднього поля, і <> або <> для переходу від одного запису до іншого. Після введення записів даних закрийте вікно таблиці.

У вікні "Бази даних" установіть курсор на пункт “Таблиця”, натисніть кнопку “Створити”. На екрані з'явиться діалогове вікно “Нова таблиця”. Виберіть “Конструктор”, натисніть “OK”. Одержите порожнє вікно конструювання таблиці. Введіть описи потрібних полів основної таблиці бази даних з умови задачі, що будуть містити відомості про замовників.

КОД МОДЕЛІ - Текстовий

Розмір поля: 6

Обов'язкове поле: Так

Порожні рядки: Немає

Індексоване поле: Так (Збіги допускаються)

НОМЕР ЗАМОВЛЕННЯ - Текстовий

Розмір поля: 4

Обов'язкове поле: Так

Порожні рядки: Немає

Індексоване поле: Так (Збіги не допускаються)

ЗАМОВНИК - Текстовий

Розмір поля: 20

Індексоване поле: Так (Збіги допускаються)

ЗВЕРНЕННЯ - Текстовий

Розмір поля: 8

Значення за замовчуванням: “Пан”

Умова на значення: “Пан” OR “Пані”

Повідомлення про помилку: Допускається тільки два звернення “Пан” або “Пані”

МЕНЕДЖЕР ПО ЗАКУПІВЛЯХ - Текстовий

Розмір поля: 30

Підпис: Менеджер по закупівлях

Індексоване поле: Так (Збіги допускаються)

ІНДЕКС - Текстовий

Розмір поля: 6

Маска введення: 000000

МІСТО - Текстовий

Розмір поля: 15

АДРЕСА - Текстовий

Розмір поля: 50

ТЕЛЕФОН - Текстовий

Розмір поля: 10

Маска введення: !000\-0000

ДАТА ЗАМОВЛЕННЯ - дата/час

Формат поля: короткий формат дати

Маска введення: 99/99/00;0;_

КІЛЬКІСТЬ - числовий

Розмір поля: ціле

Число десяткових знаків: 0

ЗНИЖКА - числовий

Розмір поля: Одинарне з плаваючою точкою

Формат поля: процентний

Число десяткових знаків: 0

Визначте первинний ключ, установивши курсор на поле НОМЕР ЗАМОВЛЕННЯ і вибравши на панелі інструментів "Ключове поле" (кнопка з зображенням ключа).

Збережіть структуру основної таблиці під ім'ям „ЗАМОВНИКИ"
Ввійдіть у меню “Файл” і виберіть команду “Зберегти”. У вікні, що з'явилося, уведіть із клавіатури ім'я таблиці „ЗАМОВНИКИ" і клацніть лівою клавішею миші по кнопці “OK”. Закрийте вікно таблиці „ЗАМОВНИКИ".

Ведіть записи даних. Для цього у вікні бази даних клацніть лівою клавішею миші по рядку з назвою „ЗАМОВНИКИ" і натисніть кнопку “Відкрити”. Уведіть дані, розміщені в табл. 4.2, у таблицю „ЗАМОВНИКИ". Після введення записів даних закрийте вікно “Таблиця”.

Установіть зв'язки між таблицями. Для цього ввійдіть у меню “Сервіс”, виберіть пункт “Схема даних”. У вікні "Додавання таблиці" виділіть „ЗАМОВНИКИ" і натисніть кнопку “Додати”. Потім виділіть таблицю „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ” і натисніть кнопку “Додати”. Закрийте вікно “Додавання таблиці”. У вікні “Схема даних” підведіть покажчик миші до поля КОД МОДЕЛІ в таблиці „МОДЕЛІ КОМП'ЮТЕРІВ”, натисніть ліву клавішу миші і, утримуючи її в натиснутому положенні, перемістіть його на поле КОД МОДЕЛІ в таблиці „ЗАМОВНИКИ", потім відпустіть кнопку миші. На екрані з'явиться діалогове вікно “Зміна зв'язків”.

Установіть прапорець “Забезпечення цілісності даних”, виберіть тип відношення "Один-до-багатьох" і установіть прапорець “Каскадне оновлення зв'язаних полів”. Натисніть кнопку “Створити”, в результаті чого таблиці зв'язуються одна з одною.

Закрийте вікно “Схема даних”. Тепер дані з однієї таблиці будуть доступні даним зі зв'язаної з нею таблиці.

2. Проектування запитів до бази даних.

У вікні бази даних установіть курсор на закладку "Запити" і клацніть лівою клавішею миші, потім натисніть кнопку "Створити" у правій частині вікна. Виберіть "Конструктор", натисніть "ОК". Виділіть таблицю „ЗАМОВНИКИ” у вікні "Додавання таблиці", натисніть кнопку "Додати" і закрийте вікно "Додавання таблиці". Перед вами з'явиться вікно, розділене на дві панелей. У верхній панелі знаходяться списки полів таблиці, обраної для формування запиту, нижня панель є бланком запиту.

Перенесіть за допомогою миші з верхньої частини вікна поле КОД МОДЕЛІ в першу клітинку рядка "Поле" бланка запиту. Аналогічно поступіть з полями ЗАМОВНИК, МЕНЕДЖЕР ПО ЗАКУПІВЛЯХ, МІСТО, ТЕЛЕФОН, ДАТА ЗАМОВЛЕННЯ, розмістивши їх у наступних клітинках рядка "Поле".

У рядку "Виведення на екран" позначте прапорцями поля (якщо вони не позначені), що будуть виведені в наборі записів. У рядку "Умова відбору" у стовпці з полем МІСТО введіть "Київ", а в стовпці з полем ДАТА ЗАМОВЛЕННЯ введіть умову >01.08.08 для визначення умови вибору записів. Ввійдіть у меню "Файл" і виберіть команду "Зберегти". Уведіть із клавіатури ім'я запиту "КЛІЄНТ 1", клацніть на кнопці "ОК". Закрийте вікно "Запит на вибірку".

У вікні "База даних" виділіть ім'я потрібного запиту - „КЛІЄНТ 1”. Клацніть на корінці "Запити". Натисніть кнопку "Відкрити".

На екрані з'явиться вікно "Запит на вибірку" з відібраними за введеними критеріями записами.

Перегляньте результат запиту і закрийте вікно "Запит на вибірку".

Таблиця 4.1 - Моделі комп'ютерів

Таблиця 4.2 - Замовники

ІНФОРМАЦІЙНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование. - СПб.: BHV, 2006. - 517 с.

Джеффри Д. Ульман, Дженнифер Уидом. Основы реляционных баз данных. - М.: Лори, 2006. - 382 с.

Джен Л. Харрингтон. Проектирование реляционных баз данных. - М.: Лори, 2006. - 230 с.

Ситник Н.В. Проектування баз і сховищ даних: Навч. посібник. - К.:КНЕУ, 2004. - 348 с.

Гринченко И. Проектирование баз данных. СУБД Access. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 240 с.

Томас Коннолли, Каролин Бегг. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание. - М: Вильямс, 2003. - 1436 с.

Базы данных: модели, разработка, реализация / Т.С. Карпова. - СПб.: Питер, 2001. - 304 с.

Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. - М.: Мир, 1991. - 252 с.

Ребекка М. Райордан. Основы реляционных баз данных. - М.: Русская Редакция, 2005. - 384 с.

Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных. Учебник для вузов. - СПб.: Корона-принт, 2004. - 736 с.

В.С. Оскерко, З.В. Пунчик. Практикум по технологиям баз данных. Учебное пособие. - Минск: БГЭУ, 2004. - 172 с.

С. В. Глушаков, Д. В. Ломотько. Базы данных. Учебный курс. - Харьков: Фолио; М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. - 504 с.

Мейер М. Теория реляционных баз данных. - М.: Мир, 1987. - 608 с.

Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 344 с.

Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни “Проектування баз даних” / Жадан О. М., Лубенець С. В. - Харків: ІНЕМ, 2004. - 21 с.

Размещено на Allbest.ur