Цель данной работы — изучение этапов построения базы данных.
Для достижения указанной цели поставленазадача –разработать базу данных «Строительное предприятие», позволяющую вестиучет поставщиков, списки сотрудников, хранение личных данных сотрудников, пополнение базы данных новыми записями, удаление изменение сведений базы данных.
Файлы: 1 файл
Введение
База данных – это совокупность структур, предназначенных для хранения больших объемов информации и программных модулей, осуществляющих управление данными, их выборку, сортировку и другие подобные действия.
Информация базы данных хранится в одной или нескольких таблицах. Любая таблица с данными состоит из набора однотипных записей, расположенных друг за другом. Они представляют собой строки таблицы, которые можно добавлять, удалять или изменять.
Создав одну таблицу, вы уже получаете полноценную базу данных. Однако в реальной жизни структуры баз данных, а соответственно и способы их создания, намного сложнее.
Базы данных. Проектирование
В последние годы на первый план выдвигается новая отрасль — информационная индустрия, связанная с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Эта индустрия тесно связана с развитием компьютерных технологий.
Возникло большое число избыточной информации, в которой иногда трудно сориентироваться и выбрать нужные сведения.Для решения подобных проблем применяются автоматизированные базы данных. Они стали неотъемлемой частью практически всех компьютерных систем –от отрасли до отдельного предприятия. За последние несколько лет вырос уровень потребительских качеств систем управления базами данных (далее – СУБД): разнообразие поддерживаемых функций, удобный для пользователя интерфейс, сопряжение с программными продуктами, в частности с другими СУБД, возможности для работы в сети. СУБД позволяет сводить воедино информацию из самых разных источников (электронные таблицы, другие базы данных) и помогает быстро найти необходимую информацию, донести ее до окружающих с помощью отчетов, графиков или таблиц.
Объект исследования:Access как средство разработки баз данных.
Предмет исследования: фрагмент реальности, который описываетсяили моделируется с помощью БД и ее приложений. В предметной области выделяются информационные объекты – идентифицируемые объекты реального мира, процессы,системы, понятия, сведения о которых хранятся в БД.
Цель данной работы — изучение этапов построения базы данных.
Для достижения указанной цели поставленазадача –разработать базу данных «Строительное предприятие», позволяющую вестиучет поставщиков, списки сотрудников, хранение личных данных сотрудников, пополнение базы данных новыми записями, удаление изменение сведений базы данных.
Глава 1. Создание базы данных
- Классификация баз данных
База данных – это информационная модель предметной области, совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные (файлы) хранятся во внешней памяти и используются в качестве входной информации для решения задач.
Что такое базы данных? ДЛЯ НОВИЧКОВ / Про IT / Geekbrains
Система управления базами данных (СУБД) — это программа, с помощью которой реализуется централизованное управление данными, хранимыми в базе, доступ к ним, поддержка их в актуальном состоянии.
Системы управления базами данных можно классифицировать по способу установления связей между данными, характеру выполняемых ими функций, сфере применения, числу поддерживаемых моделей данных, характеру используемого языка общения с базой данных и другим параметрам.
— по выполняемым функциям подразделяются на операционные и информационные;
— по сфере применения – универсальные и проблемно-ориентированные;
— по используемому языку общения подразделяются на замкнутые, имеющие собственные самостоятельные языки общения пользователей с базами данных, и открытые, в которых для общения с базой данных используется язык программирования, расширенный операторами языка манипулирования данными;
— по числу поддерживаемых уровней моделей данных подразделяются на одно-, двух-, трехуровневые системы;
— по способу установления связей между данными различают реляционные, иерархические и сетевые базы данных;
— по способу организации хранения данных и выполнения функций обработки базы данных – централизованные и распределенные.
Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают две основные архитектуры – файл-сервер или клиент-сервер.
Архитектура файл-сервер. Предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (главный сервер файлов), где хранится совместно используемая централизованная база данных. Все другие машины исполняют роль рабочих станций. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится их обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает.
Архитектура клиент-сервер. Эта модель взаимодействия компьютеров в сети для современных СУБД фактически стала стандартом. Каждый из подключенных к сети и составляющих эту архитектуру компьютеров играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность пользоваться ими.
Помимо хранения централизованной базы данных сервер базы данных обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запроса SQL.
Сервер базы данных представляет собой СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределенной обработки данных.
- Функциональные возможности систем управления баз данных
Система управления базами данных управляет данными во внешней памяти, обеспечивает надежное хранение данных и поддержку соответствующих языков базы данных. Важной функцией СУБД является функция управления буферами оперативной памяти. Обычно СУБД работают с базами данных больших размеров, часто превышающими размеры оперативной памяти ЭВМ. В развитых СУБД поддерживается свой набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной их замены.
Наибольшее распространение в настоящее время получили системы управления базами данных MicrosoftAccess и Oracle.
Этапами работы в СУБД являются:
— создание структуры базы данных, т.е. определение перечня полей, из которых состоит каждая запись таблицы, типов и размеров полей (числовой, текстовый, логический и т.д.), определение ключевых полей для обеспечения необходимых связей между данными и таблицами;
— ввод и редактирование данных в таблицах баз данных с помощью представляемой по умолчанию стандартной формы в виде таблицы и с помощью экранных форм, специально создаваемых пользователем;
— обработка данных, содержащихся в таблицах, на основе запросов и на основе программы;
— вывод информации из ЭВМ с использованием отчетов и без использования отчетов [2].
Реализуются названные этапы работы с помощью различных команд.
Характеристиками СУБД являются:
— обеспечение целостности данных на уровне баз данных;
— обеспечение безопасности данных;
— возможность работы в многопользовательских средах;
— возможность импорта и экспорта данных;
— обеспечение доступа к данным с помощью языка SQL;
— возможность составления запросов;
— наличие инструментальных средств разработки прикладных программ.
Производительность СУБД оценивается:временем выполнения запросов;скоростью поиска информации;временем импортирования баз данных из других форматов;скоростью выполнения операций (таких как обновление, вставка, удаление);временем генерации отчета и другими показателями.
Безопасность данных достигается шифрованием прикладных программ, шифрованием данных, защитой данных паролем, ограничением доступа к базе данных (к таблице, к словарю).
Обеспечение целостности данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться, что информация в базе данных всегда остается корректной и полной. Целостность данных должна обеспечиваться независимо от того, каким образом данные заносятся в память (в интерактивном режиме, посредством импорта или с помощью специальной программы). Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и надежной безопасности.
Централизованная база данных обеспечивает простоту управления, улучшенное использование данных на местах при выполнении дистанционных запросов, более высокую степень одновременности обработки, меньшие затраты на обработку.
Распределенная база данных предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. В такой базе данных не только различные ее таблицы могут храниться на разных компьютерах, но и разные фрагменты одной таблицы. При этом, для пользователя не имеет значение как организовано хранение данных, он работает с такой базой, как с централизованной.
Глава 2. База данных «Строительное предприятие»
- Описание предметной области
Любая организационная система подразделяется на две подсистемы: материально обеспечивающая подсистема, занимающаяся переработкой поступающих в её распоряжение ресурсов в товары и услуги и подсистема управления, в задачу которой входит руководство иконтроль за деятельностью организационной системой. Последнюю называют – управляющая система, которая имеет свою структуру, обеспечивающую условия для рационального разделения труда и взаимной кооперации. В рамках данной структуры работники-менеджеры имеют свои задачи, зоны ответственности. При этом они вступают в отношения руководства-подчинения, контроля, сотрудничества. Эти структуры отражают и обеспечивают разделение труда, в рамках которого осуществляется процесс управления предприятием.
В то время как задача претворения в жизнь разработанной и принятой к исполнению стратегии стоит перед всеми подразделениями предприятия, действующему как единое целое, менеджменту предприятия предстоит тщательно продумать организационный аспект управления – как правильно и эффективно скоординировать работу всех элементов сложного механизма бизнеса.Это в полной мере относится и к строительной отрасли.
Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира.
Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:
• каждый элемент таблицы –один элемент данных;
• все столбцы в таблице однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип и длину;
• каждый столбец имеет уникальное имя;
• одинаковые строки в таблице отсутствуют;
• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Далее для каждой таблицы был выбран ключ – уникальный определитель записи. Он служит для связи между записями и таблицами, после чего БД приобрела схематичный вид.
Межтабличные связи увязывают две таблицы с помощью общего поля, которое имеется в обеих таблицах. Существуют три типа связей:
Источник: www.yaneuch.ru
СОЗДАНИЕ строительной БАЗЫ ДАННЫХ
В основе всех информационных систем строительного профиля лежит технология баз данных. База данных (БД) — система специальным образом организованных данных, относящихся к одной предметной области, предназначенная для хранения, обработки, накопления, многоцелевого использования информации. Предметная область — та область профессиональной деятельности, информация о которой и будет являться объектом формализации, хранения, обработки.
Совокупность объектов и связей между ними образует предметную область. Основополагающим понятием для баз данных и единицей хранения данных в базе данных является запись. Запись, как правило, хранит информацию о некотором объекте предметной области.
Запись – это составная единица информации, она представляет собой упорядоченную последовательность атрибутов. Атрибут — это единица информации, отображающая отдельное свойство объекта. Основным назначением баз данных является быстрый поиск и анализ содержащейся в них информации, что обеспечивается использованием компьютерных баз данных.
Наибольшее применение получили БД на основе реляционных моделей данных. Информационными единицами являются домены, атрибуты, отношения.
Отношение (реляционное отношение) можно наглядно представлять двумерной таблицей, именами столбцов которой являются имена атрибутов. Совокупность атрибутов (их имен, типов и свойств данных) образует тип (или структуру)записи. Экземпляры записи (кортежи) состоят из экземпляров значений атрибутов (это строки таблиц), значения атрибутов извлекаются из доменов. Каждому атрибуту соответствует его домен – область определения атрибута. Атрибуты в реляционных базах называются полями (это столбцы).
Замечание. На самом деле никаких таблиц нет. Хранение бинарных кодов данных осуществляется иначе. Но пользователю этого можно не знать. Для его удобства на экран подаются представления данных в виде таблиц.
Каждому объекту предметной области соответствует одно или несколько отношений (таблиц). Такие отношения часто называют объектными. Могут проектироваться отношения, которые отражают взаимозависимость между объектами предметной области (или отображают процессы, взаимодействия, происходящие в предметной области). Такие отношения часто называют связующими.
Структура отношения – это структура (тип) соответствующей записи (структура — имена атрибутов и их домены). Связи между объектами предметной области фиксируются посредством некоторых, вводимых в отношения атрибутов (связующих атрибутов — первичными и внешними ключами). Между записями, соответствующими связанным объектам предметной области, в реляционных базах данных устанавливаются связи не в явном виде, а динамически, в соответствии со значениями связующих атрибутов.
Для хранения, анализа, накопления, модификации и выдачи информации, хранящейся в базе данных, необходима система управления базами данных (СУБД). СУБД представляет собой комплекс компьютерных программ, позволяющих проектировать и эксплуатировать базу данных.
В последнее время распространение для организации персональных БД получили системы управления базами данных, входящие в комплекты приложений Microsoft Office и OpenOffice.org. Это СУБД MS Access и OpenOffice.org Base. В этих СУБД принято называть отношение — таблицей, кортеж — записью, атрибут — полем.
Таким образом, запись(экземпляр записи) состоит из совокупности значений полей. Тип записи называют структуройтаблицы.
При создании структуры определяют (задают): из каких по именам полей состоит каждая запись данной таблицы (отношения), какой тип данных должно иметь каждое из полей, назначают форматы и свойства данных в каждом поле.
Вся информация о предметной области (данные базы) хранится в нескольких разных по структуре таблицах. Кроме таблиц, которые должны быть в БД обязательно, база данных может содержать и другие компоненты. Это запросы, формы, отчеты, макросы, модули. Их обычно называют конструкторскими объектами.
Каждое отношение в связанной базе данных должно иметь ключ, определяемый при проектировании отношения.
Ключ – это одно поле (простой ключ) или совокупность нескольких полей (составной ключ), обладающие свойством уникальности значений (для простого ключа) или уникальности значений в строке по совокупности полей составного ключа в пределах данного отношения.
Ключи используются для защиты целостностиданных и для установления связей между записями разных отношений базы данных.
Все компоненты этих БД хранятся в одном общем файле (что не всегда хорошо, но удобно для пользователя). Расширение имени файла программа MS Access задает по умолчанию .mdb (до Access2003), accdb (для Access 2007, 2010), а OpenOffice.org Base (.odb).
Создание базы данных всегда начинается с ее проектирования.
При проектировании базы данных (БД) необходимо предварительно обдумать цели и задачи, которые нужно будет решать с помощью созданной базы данных. От этих целей и задач будет существенно зависеть принципиальная схема данных (макет), а также те структуры, которые этот макет составят.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Рассмотрим аспекты процесса проектирования и создания реляционной многотабличной БД на простом примере.
Проектируется база данных, содержащая информацию о предприятии, занимающимся строительством или инженерными коммуникациями. Или база данных для проектирования в ГИС или в других ИС с пространственной локализацией, в которой хранятся атрибутивные данные.
В таблицах базы данных должна содержаться информация с той или иной степенью подробности. Степень подробности описания зависит от информационных потребностей. При этом желательно предварительно определить цели и задачи, которые нужно будет решить с помощью создаваемой БД.
Цели и структура БД (на примере).
В базу данных поместим информацию для учета производимых работ по нескольким заданным типовым проектам,на несколькихобъектах(объектов больше, чем проектов, некоторые объекты имеют одинаковые типовые проекты). Для производства работ нужны строительные материалы, затраты материалов на единицу работы известны. Для проектов известны объемы работ, виды работ. Для бригадизвестны виды работ, которые могут выполняться, требуемое время на единицу каждой работы. Для объектовизвестны месторасположение, проект, дата начала, объемы работ по привязке проекта, сметная стоимость.
БД хранит информацию о предметной области в нескольких, связанных между собой, таблицах. Информация распределяется в отдельные таблицы, прежде всего по смыслу и существующим взаимозависимостям между данными, которые следуют из предметной области. Основу правильного распределения данных по отношениям задает теория нормализации (здесь не рассматривается).
Таблица должна иметь уникальное имяв базе данных.
Ограничимся набором таблиц, в которых разместится информация:
СОЗДАНИЕ отношений (таблиц)
Процесс создания таблиц в MS Access2003 (пример).
Создание запросов к БД
Сформулировать необходимые запросы. Обратить внимание на имена запросов, которые обязательно должны отражать их смысл и назначение!
ТИПЫ ЗАПРОСОВ
1) многотабличные запросы на выборку с условиями в разных полях — 1 минимум.
2) итоговые запросы по одной таблице – 1 запрос минимум.
3) итоговые запросы по нескольким таблицам – 1 запрос минимум.
4) итоговые запросы с выборкой по другому полю – 1 запрос минимум;
5) итоговые запросы на основе запросов на выборку – 1 минимум
Эти номера 1-5 использовать в названиях запросов первым символом. Слово «запрос» в названиях запрещено!
Создание запросов осуществляем в режиме Конструктора.
В этом примере выводятся количество работ по каждому проекту, вид работы задается через параметр.
Это окно Конструктора. В верхней половине добавленные источники данных для запроса. Ниже показано, как их добавить.
В нижней половине – бланк запроса, там формулируются условия отбора. Если в строке условия текст в квадратных скобках – это запрос с параметром, параметр принимает значения условия отбора.
В качестве параметра в окне введен вид работ Штукатурка. Далее не сохраняя запрос, исполним его кнопкой !
Запуск запроса вызывает его исполнение и показ результата Запуск осуществляет эта кнопка на панели инструментов в режиме Конструктора. После запуска запрос можно сохранить и дать ему имя. Созданный запрос появляется на вкладке Запросы.
В этом запросе требуется показать суммарное количество работ каждого вида, предусмотренное в проектах. Это итоговый запрос (запрос с групповыми операциями) Группировка– перестановка записей по группам с одинаковыми значениями в поле группировки. Здесь это поле работы. Агрегирующая функция Sum суммирует все значения в поле, где она назначена, в пределах группы.
Ниже показан этот запрос в Конструкторе и ниже в окне – результат.
Требуется выполнить расчеты: сколько материалов каждого вида требуется для каждого проекта. Вычисляемое поле будет создано, курсор размещается в первый пустой столбец справа в бланке запроса. Затем вызывается Построитель (кнопка), который формирует формулы в столбце.
Формула строится с помощью этого окна, где операторы формул и другие элементы формируются, выбирая в этом окне. Имя нового поля Выражение1, переименовать можно в бланке запроса, куда попадает выражение после закрытия окна Построителя. Результат исполнения запроса показан ниже.
Работы по проекту «Дом 10 этажный жилой» Процесс построения показан в окнах.
Суммарные объемы бригад. Показан запрос в Конструкторе и его результат
Создание простых форм ввода и просмотра.
Формы нужны для эксплуатации баз данных с целевым заданным видом показарезультата и для удобного ввода данных в таблицы.
Покажем форму ввода и форму просмотра.
Форма ввода делается из таблиц.
На экране форма сделана через меню Вставка/Автоформа на вкладке Таблицы.
Форма ввода Проекты создана Мастером форм, на вкладке Формы, через создание.
Форма просмотра создана на основе Запроса. Редактирование форм, вставка элементов управления делается в Конструкторе форм. Можно открыть созданную Мастером форму и ее редактировать Конструктором.
Задания для работы и правила оформления
Создать базу данных, полностью следуя подробно рассмотренного в данном указании примера.
Дать имя базе данных, вводя в название на титульный лист Вариант (тему) предметной области, Фамилию, шифр группы, год создания, предмет в виде ИТС (для ПГС), СИ (для ТГС).
Фундамент — вариант предметной области. Тогда таблицы Работы – это работы по устройству фундамента сооружения, Материалы– это сваи, плиты, блоки и др. Расширение будет создано автоматически.
Таблицы создать в соответствии с темой, по данному примеру, в одной из СУБД.
Составить краткое пояснение объектов и деятельности в предметной области,
Продумать задачи и цели БД по теме и вписать их вместо приведенного текста в примере (см Цели БД).
Назначить таблицы для объектов предметной области и связей между ними по смыслу деятельности в предметной области
Указать связующие поля — атрибуты, которыми будут связаны полученные отношения. В этой таблице число строк по количеству связей в окне схема данных.
| № с | Таблица глав (симв1) | Поле (первич.ключ) | Таблица подч (симв∞) | Поле внеш.ключ) |
| Виды_материалов | Шифр_материала | Материалы_для_работ | Материал |
Ввести в базу данных собственные данные в таблицы, по 5-10, (а в Производство 10-15) записей в каждое отношение.
Создать запросы по своему варианту, по образцу рассмотренного примера.
Создать формы в мастере форм для таблиц и запросов.
Пример таблиц (для темы Устройство фундаментов):
Конструкции (для фундаментов) с полями: шифр, название, типоразмер, единица измерения (штука или 100 штук)
Бригады с атрибутами: номер, название, число_рабочих
Работы с атрибутами: наименование, шифр, единица измерения (штука, тонна, час и др)
Проекты с атрибутами: код_проекта, наименование, чертежи (объект – файл)
Проекты_работы: проект, работа, количество_работы
По существу, это технологическая карта с указанием того, сколько каких работ заложено в этом проекте. Проект займет в таблице столько строк, сколько работ по нему предусмотрено.
Ежедневно_производство_работ: бригада, работа, объект, дата, объем
для каждого дня, по каждой работе, для каждой бригады, по каждому объекту указывается выполненный фактически объем работы в ее единицах.
Затраты_материалов: материал, работа, количество
Указывается сколько надо израсходовать материалов (из таблицы Материалы) на единицу каждой работы.
Сдаются электронные документы, два файла на диске:
1) Пояснительная записка к КР с титульным листом Имя файла – имя БД, как было указано. Пояснительная записка исполняется в моем шаблоне, для этого скопировать задание, лишнее удалить, стили, заголовки и шрифты не менять! Пояснительная 3-4 страницы с титульным листом. Не надо описывать ход выполнения, это удалите.
Примечание: Пояснительная с титульным листом (образец прилагается) в Word пишется элементарно, коротко, по существу. Излагать основы БД ни в коем случае нельзя.
Варианты тем (можно свое)
Строительство коттеджей
Строительство жилых домов
Строительство гаражей
Железобетонный завод
Кирпичный завод
Устройство фундаментов
Прокладка трубопроводов
Устройство крыш и кровли
САДИ
Кафедра ИТС
Дисциплина «Информационные технологии в строительстве» или «Строительная информатика»
Источник: infopedia.su