Проектирование базы данных "Кафедра"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Нормализация 

Нормализация – получение  такого проекта базы данных, в котором  каждый факт хранится в одном месте, то есть, исключена избыточность информации и исключены возможные противоречивости хранимых данных.

Нормализация проводится путем построения нормальных форм базы данных.

В теории реляционных баз  данных выделяют следующую последовательность нормальных форм:

- первая нормальная форма (1НФ);

- вторая нормальная форма (2НФ);

- третья нормальная форма (3НФ);

- форма Бойса – Кодда (НФБК);

- четвертая нормальная форма (4НФ);

- пятая нормальная форма или форма проекции – соединения (5НФ).

Чаще всего ограничиваются первыми тремя нормальными формами, так как дальнейшая декомпозиция замедляет обработку данных.

Первая нормальная форма (1НФ). Сущность находится в первой нормальной форме, если значения всех ее атрибутов атомарные. Все повторяющиеся группы должны быть удалены и помещены в новую (связанную) сущность.

Вторая нормальная форма (2НФ). Сущность находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме, а каждый ее неключевой атрибут функционально полно зависит ключа (или от каждого компонента первичного ключа — для сущностей с составными ключами, состоящими из двух и более атрибутов). Вторая нормальная форма требует, чтобы не было неключевых атрибутов, которые зависят только от части первичного ключа.

 

 

Третья нормальная форма (ЗНФ). Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и все ее неключевые атрибуты зависят только от первичного ключа. То есть при этом они не должны зависеть и от других неключевых атрибутов.

 

Следующие таблицы находятся в первой нормальной форме, т.к. они удовлетворяют определению отношения - ячейки содержат одиночные значения, все записи в одном атрибуте имеют один и тот же тип, каждый столбец имеет уникальное имя, нет одинаковых строк. Все повторяющиеся поля удалены и помещены в новую (связанную) сущность.

 

Таблица 3.«Преподаватель» 

 

Таблица 4. «Группа»

 

Таблица 5.«Дисциплины» 

 

 

Таблица 6.«Расписание»

 

Таблица 7. «Нагрузка»

 

 

 

1.5 ERD-диаграмма

Первым шагом при создании логической модели БД является построение диаграммы ERD (EntityRelationshipDiagram, Диаграмма  сущность-связь).

Объединив все сущности и  связи между ними, получим обобщенную ER-диаграмму, которая приведена на рисунке 2.

 

 

Рисунок 1 «Сущность-связь»

 

 

 

 

Рисунок 2 – Диаграмма  взаимосвязей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Физическая модель проектируемой  базы данных 

Переключение между логической и физической моделями данных осуществляется через список выбора на стандартной  панели.

При переключении с логического  уровня на физический автоматически  будет создана физическая схема базы данных (рис.3)

Рисунок 3- Схема данных

В физической модели каждой сущности будет соответствовать  таблица базы данных, а каждому  атрибуту – поле таблицы.

Следует выделить следующие  атрибуты для объектов:

 

 

 

 

 

 

Тип сущности	Атрибут
Группа	Код группы
	Специализация
Дисциплина	Номер дисциплины
	Наименование дисциплины
Преподаватель	Табельный номер  преподавателя
	ФИО преподавателя
	Ученая степень
	Номер дисциплины
	Стаж
	Номер телефона
	Должность
Расписание	Табельный номер  преподавателя
	Номер дисциплины
	Вид занятия
	Код группы
	Номер аудитории
	День недели
	Четная, нечетная неделя
	Время
Нагрузка	Табельный номер  преподавателя
	Номер дисциплины
	Вид занятия
	Код группы
	Количество часов

 

В полученной модели еще  необходимо скорректировать типы и  размеры полей.

Структуры таблиц базы данных показаны в таблицах 1.1-1.5

Таблица1.1 -  «Группа»

Имя поля	Ключ	Тип	Формат
Код группы	да	числовой	целое
Специализация		числовой	целое

 

Таблица 1.2 – «Дисциплина»

Имя поля	Ключ	Тип	Формат
Код дисциплины	да	числовой	целое
Наименование дисциплины		текстовый	30

 

 

Таблица 1.3 – «Преподаватель»

Имя поля	Ключ	Тип	Формат
Табельный номер  преподавателя	Да	числовой	целое
ФИО преподавателя		текстовый	50
Ученая степень		числовой	целое
Номер дисциплины		числовой	целое
Стаж		числовой	целое
Номер телефона		текстовый	10
Должность		текстовый	30

 

 

Таблица 1.4 – «Расписание»

Имя поля	Ключ	Тип	Формат
Табельный номер преподавателя	да	числовой	целое
номер дисциплины	да	числовой	целое
Вид занятия	да	текстовый	12
Код группы	да	текстовый	50
Номер аудитории		числовой	целое
День недели		текстовый	5
Четная нечетная неделя		текстовый	10
Время		текстовый	5

 

Таблица 1.5 – «Нагрузка»

Имя поля	Ключ	Тип	Формат
Табельный номер  преподавателя	Да	числовой	целое
Номер дисциплины	да	числовой	целое
Вид занятия	да	текстовый	15
Код группы	да	текстовый	6
Количество часов		числовой	целое

 

 

В приложении В находятся  рисунки таблиц БД, заполненные данными

 

 

 

 

 

2  Практическая часть 

2.1 Обоснование выбора  СУБД

MS Access 2010 в настоящее время является одной из самых популярных среди настольных программных систем управления базами данных. Среди причин такой популярности следует отметить:

• высокую степень универсальности и продуманности интерфейса, который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации. В частности, реализована система управления объектами базы данных, позволяющая гибко и оперативно переходить из режима конструирования в режим их непосредственной эксплуатации;
• глубоко развитые возможности интеграции с другими программными продуктами, входящими в состав МS Office, а также с любыми программными продуктами, поддерживающими технологию OLE.
• богатый набор визуальных средств разработки.

MS Access - высокопроизводительная (32-разрядная) система управления реляционными базами данных, которая входит в состав профессиональной версии интегрированного пакета Microsoft Office.

MS Access предназначена для  разработки настольных баз данных и создания приложений баз данных архитектуры клиент-сервер, работающих под управлением операционных систем семейства Windows. Эта система доступна для пользователя любого уровня.

MS Access работает с объектами,  к которым относятся таблицы,  запросы, формы, отчеты, макросы  и модули. Все связанные между  собой объекты организованы в  один файл, называемый базой данных.

Основные разделы главного окна соответствуют типам объектов, которые может содержать база данных MS Access. Это Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты, Макросыи Модули.

Интерфейс работы с объектами  базы данных унифицирован. По каждому  из них предусмотрены стандартные  режимы работы:

• Создать – предназначен для создания структуры объектов,
• Конструктор – предназначен для изменения структуры объектов,
• Открыть – предназначен для работы с объектами базы данных.

Важным средством, облегчающим  работу с MS Access для начинающих пользоваелей, являются мастера – специальные программные надстройки, предназначенные для создания объектов базы данных в режиме последовательного диалога. Для опытных пользователей существуют возможности более гибкого управления ресурсами и возможностями объектов СУБД в режиме конструктора.

Специфической особенностью СУБД MS Access является то, что вся информация, относящаяся к одной базе данных, хранится в едином файле. Такой файл имеет расширение .md

СУБД Access позволяет эффективно работать с данными даже пользователям, не являющимся специалистами по базам данных;

• развитый пользовательский интерфейс, позволяющий вводить и модифицировать информацию, производить поиск и представлять результаты;
• средства программирования высокого уровня, позволяющие создавать собственные приложения.

Основные этапы разработки базы данных в среде MS Access:

• Разработка и описание структур таблиц данных;
• разработка схемы данных и задание системы взаимосвязей между таблицами;
• разработка системы запросов к таблицам базы данных и , при необходимости, интеграция их в схему данных;
• разработка экранных форм ввода/вывода данных;
• разработка системы отчетов по данным;
• разработка программных расширений для базы данных, решающих специфические задачи по обработке содержащейся в ней информации, с помощью инструментария
• макросов и модулей;
• разработка системы защиты данных, прав и ограничений по доступу.

Создание таблиц и схем данных.

Процесс разработки базы данных в СУБД MS Access начинается с задания описания структур таблиц. Нажав кнопку Создать и выбрав в появившемся окне режим конструктор, мы попадаем в окно, предназначенное для ввода описания структуры созда- ваемой таблицы.

Процесс описания атрибутов  поля начинается с присвоения ему  имени (идентификатора). Желательно, чтобы  это имя было с одной стороны  информативным, с др. стороны кратким, для удобства манипуляций с ним. Далее необходимо определить тип  поля, что, очевидно, должно делаться, исходя из содержания тех данных, которые будут в нем храниться.

Поле может иметь дополнительные атрибуты:

• формат поля, определяющий условия вывода данных из этого поля (по умолчанию);
• маска ввода, определяющая условия ввода данных в поле;
• подпись - содержит расширенный заголовок;
• значение по умолчанию  - позволяет указать значение, автоматически присваиваемое полю при создании новой записи. В нашем случае по умолчанию будет задаваться текущая дата, возвращаемая встроенной функцией Date();
• условие на значение  - определяет требования к данным, вводимым в поле. Например, для выполнения требования, чтобы дата эмиссии предшествовала текущей, следует задать выражение <=Date();
• сообщение об ошибке - определяет текст сообщения, которое будет выводиться в случае нарушения заданного выше условия;
• обязательное поле - указывает, требует или нет поле обязательного ввода значения;
• индексированное поле - определяет индекс, создаваемый по данному полю. Индекс ускоряет выполнение запросов, в которых используются индексированные поля, и операции сортировки и группировки.