Dizajni i bazës së të dhënave. Udhëzues për strukturën dhe dizajnin e bazës së të dhënave

Temat: Fazat e projektimit të bazës së të dhënave, dizajnimi i bazës së të dhënave bazuar në një model të marrëdhënies objekt.

Para se të krijojë një bazë të dhënash, zhvilluesi duhet të përcaktojë se nga cilat tabela duhet të përbëhet baza e të dhënave, çfarë të dhënash duhet të vendosen në secilën tabelë, si të lidhen tabelat. Këto çështje trajtohen në fazën e projektimit të bazës së të dhënave.

Si rezultat i dizajnit, duhet të përcaktohet struktura logjike e bazës së të dhënave, domethënë përbërja e tabelave relacionale, struktura e tyre dhe marrëdhëniet ndërtabelore.

Para se të krijoni një bazë të dhënash, duhet të keni një përshkrim të përzgjedhurve fusha lëndore, i cili duhet të mbulojë objektet dhe proceset reale, të identifikojë të gjitha burimet e nevojshme të informacionit për të përmbushur kërkesat e pritshme të përdoruesve dhe të përcaktojë nevojat për përpunimin e të dhënave.

Bazuar në këtë përshkrim, në fazën e hartimit të bazës së të dhënave, përcaktohet përbërja dhe struktura e të dhënave të fushës lëndore, të cilat duhet të jenë në bazën e të dhënave dhe të sigurojnë përmbushjen e pyetjeve të nevojshme dhe detyrave të përdoruesit. Struktura e të dhënave të fushës lëndore mund të shfaqet me një model informacioni-logjik. Bazuar në këtë model, krijohet lehtësisht një bazë të dhënash relacionale.

Fazat e hartimit dhe krijimit të një baze të dhënash përcaktohen nga sekuenca e mëposhtme:

Informacioni i ndërtimit modeli logjik të dhënat e fushës lëndore;

Përcaktimi i strukturës logjike të një baze të dhënash relacionale;

Dizajnimi i tabelave të bazës së të dhënave;

Krijimi i një skeme të dhënash;

Futja e të dhënave në tabela (krijimi i të dhënave);

Zhvillimi i formularëve, kërkesave, makrove, moduleve, raporteve të nevojshme;

Zhvillimi i ndërfaqes së përdoruesit.

Në procesin e zhvillimit të një modeli të dhënash, është e nevojshme të identifikohen objektet e informacionit që plotësojnë kërkesat e normalizimit të të dhënave dhe të përcaktohen marrëdhëniet midis tyre. Ky model ju lejon të krijoni baza e të dhënave relacionale të dhëna pa dyfishim, që siguron një hyrje të vetme të të dhënave gjatë ngarkimit dhe rregullimeve fillestare, si dhe integritetin e të dhënave kur bëhen ndryshime.

Gjatë zhvillimit të një modeli të dhënash, mund të përdoren dy qasje. Në qasjen e parë së pari, përcaktohen detyrat kryesore, për zgjidhjen e të cilave po ndërtohet baza, identifikohen nevojat e detyrave në të dhëna dhe, në përputhje me rrethanat, përcaktohet përbërja dhe struktura e objekteve të informacionit. Me qasjen e dytë objektet tipike të zonës lëndore instalohen menjëherë. Kombinimi më racional i të dyja qasjeve. Kjo për faktin se në faza fillestare, si rregull, nuk ka informacion shterues për të gjitha detyrat. Përdorimi i një teknologjie të tillë është edhe më i justifikuar sepse mjetet fleksibël të krijimit të bazave të të dhënave relacionale lejojnë në çdo fazë të zhvillimit të bëhen ndryshime në bazën e të dhënave dhe të modifikohet struktura e saj pa paragjykuar të dhënat e futura më parë.

Procesi i zgjedhjes së objekteve të informacionit të fushës lëndore që plotësojnë kërkesat e normalizimit mund të kryhet në bazë të një qasjeje intuitive ose formale. Baza teorike qasja formale u zhvillua dhe u përshkruan plotësisht në monografitë mbi organizimin e bazave të të dhënave nga shkencëtari i famshëm amerikan J. Martin.

Me një qasje intuitive, objektet e informacionit që korrespondojnë me objektet reale mund të identifikohen lehtësisht. Sidoqoftë, modeli informacion-logjik që rezulton, si rregull, kërkon transformime të mëtejshme, në veçanti, transformimin e marrëdhënieve me shumë vlera midis objekteve. Me këtë qasje, gabime të rëndësishme janë të mundshme nëse nuk ka përvojë të mjaftueshme. Verifikimi i mëvonshëm i përmbushjes së kërkesave të normalizimit zakonisht tregon nevojën për të rafinuar objektet e informacionit.

Merrni parasysh rregullat formale që mund të përdoren për të theksuar objektet e informacionit:

Bazuar në përshkrimin e fushës lëndore, identifikoni dokumentet dhe atributet e tyre që do të ruhen në bazën e të dhënave;

Përcaktoni varësitë funksionale ndërmjet atributeve;

Zgjidhni të gjitha atributet e varura dhe tregoni për secilin nga atributet kryesore të tij, pra ato nga të cilat varet;

Atributet e grupit varen në mënyrë të barabartë nga atributet kryesore. Grupet rezultuese të atributeve të varura së bashku me të tyre atributet kryesore formojnë objekte informacioni.

Kur përcaktoni strukturën logjike të një baze të dhënash relacionale bazuar në model, çdo objekt informacioni përfaqësohet në mënyrë adekuate nga një tabelë relacionale, dhe marrëdhëniet midis tabelave korrespondojnë me marrëdhëniet midis objekteve të informacionit.

Gjatë procesit të krijimit, tabelat e bazës së të dhënave korrespondojnë me objektet e informacionit modeli i ndërtuar i të dhënave. Më tej, mund të krijohet një skemë e të dhënave, në të cilën fiksohen marrëdhëniet ekzistuese logjike ndërmjet tabelave. Këto lidhje korrespondojnë me lidhjet e objekteve të informacionit. Skema e të dhënave mund të vendoset për të ruajtur integritetin e bazës së të dhënave nëse modeli i të dhënave është projektuar në përputhje me kërkesat e normalizimit. Integriteti i të dhënave do të thotë që marrëdhëniet ndërmjet të dhënave janë vendosur dhe mirëmbahen në mënyrë korrekte në bazën e të dhënave. tabela të ndryshme kur ngarkoni, shtoni dhe fshini të dhënat në tabelat përkatëse, si dhe kur ndryshoni vlerat e fushave kryesore.

Pas formimit të skemës së të dhënave, kryhet futja e të dhënave konsistente nga dokumentet e fushës lëndore.

Mbi bazën e bazës së të dhënave të krijuar formohen pyetësorët, formularët, makrotë, modulet, raportet e nevojshme që kryejnë përpunimin e kërkuar të të dhënave të bazës së të dhënave dhe paraqitjen e tyre.

Duke përdorur mjetet dhe mjetet e integruara të bazës së të dhënave, krijohet një ndërfaqe përdoruesi që ju lejon të menaxhoni proceset e futjes, ruajtjes, përpunimit, përditësimit dhe paraqitjes së informacionit të bazës së të dhënave.

Projektimi i një baze të dhënash bazuar në një model të llojit të marrëdhënies objekt

Ekzistojnë një sërë metodash për krijimin e modeleve informative-logjike. Një nga teknikat më të njohura të modelimit sot është përdorimi i ERD (Entity-Relationship Diagrams). Në literaturën ruse, këto diagrame quhen "objekt - marrëdhënie" ose "thelb - lidhje". Modeli ERD u propozua nga Peter Ping Shen Chen në vitin 1976. Deri më sot, disa nga varietetet e tij janë zhvilluar, por të gjitha ato bazohen në diagramet grafike propozuar nga Chen. Grafikët janë ndërtuar nga një numër i vogël komponentët. Për shkak të qartësisë së prezantimit, ato përdoren gjerësisht në mjetet CASE (Inxhinieri Softuerësh me Ndihmë Kompjuterike).

Merrni parasysh terminologjinë dhe shënimin e përdorur.

Entitet- një objekt real ose imagjinar që është thelbësor për fushën e temës në shqyrtim, informacioni për të cilin duhet të ruhet.

Çdo ent duhet të ketë një identifikues unik. Çdo shembull i një entiteti duhet të jetë i identifikueshëm në mënyrë unike dhe i dallueshëm nga të gjitha rastet e tjera. të këtij lloji(entitete).

Çdo entitet duhet të ketë disa veti:

Keni një emër unik; për më tepër, për këtë emër duhet të zbatohet gjithmonë i njëjti interpretim (përkufizimi i entitetit). Anasjelltas, i njëjti interpretim nuk mund të zbatohet për emra të ndryshëm, përveç nëse janë pseudonime;

Të ketë një ose më shumë atribute që ose i përkasin subjektit ose janë trashëguar prej tij nëpërmjet një marrëdhënieje;

Keni një ose më shumë atribute që identifikojnë në mënyrë unike çdo shembull entiteti.

Një njësi ekonomike mund të jetë e pavarur ose e varur. Një shenjë e një entiteti të varur është prania e atributeve të trashëguara përmes një marrëdhënieje (Fig. 1.).

Çdo entitet mund të ketë çdo numër marrëdhëniesh me entitete të tjera model.

Marrëdhënia- një lidhje e emërtuar midis dy subjekteve që është e rëndësishme për fushën lëndore në shqyrtim. Njëri nga subjektet pjesëmarrëse në marrëdhënie është i pavarur, i quajtur subjekti mëmë, tjetri është i varur, i quajtur fëmija ose entiteti pasardhës. Si rregull, çdo instancë e entitetit mëmë shoqërohet me një numër arbitrar (duke përfshirë zero) instancash të njësisë ekonomike fëmijë. Çdo shembull i njësisë ekonomike lidhet saktësisht me një shembull të njësisë ekonomike mëmë. Kështu, një shembull i një entiteti fëmijë mund të ekzistojë vetëm nëse ekziston entiteti mëmë.

Lidhjes i jepet një emër i shprehur me rrotullimin gramatikor të foljes dhe i vendosur pranë vijës së lidhjes.

Emri i secilës marrëdhënie midis dy entiteteve të dhëna duhet të jetë unik, por emrat e marrëdhënieve në model nuk duhet të jenë unikë. Çdo lidhje ka një përkufizim. Një përkufizim i marrëdhënies formohet duke kombinuar emrin e entitetit mëmë, emrin e marrëdhënies, shprehjen e shkallës së marrëdhënies dhe emrin e entitetit fëmijë.

Për shembull, marrëdhënia e një shitësi me një kontratë mund të përkufizohet si më poshtë:

Shitësi mund të shpërblehet për një ose më shumë kontrata;

Kontrata duhet të iniciohet pikërisht nga një Shitës.

Në diagram, marrëdhënia përfaqësohet nga një segment (poliline). Linja përfundon me emërtime të veçanta(Figura 2) tregoni shkallën e lidhjes. Përveç kësaj, natyra e vijës - e ndërprerë ose e fortë, tregon detyrimin e komunikimit.

atribut- çdo karakteristikë e një entiteti që është e rëndësishme për fushën lëndore në shqyrtim. Ai synon të kualifikojë, identifikojë, klasifikojë, kuantifikojë ose shprehë gjendjen e një njësie ekonomike. Një atribut përfaqëson një lloj karakteristikash (vetish) të lidhura me një grup objektesh reale ose abstrakte (njerëz, vende, ngjarje, gjendje, ide, çifte objektesh, etj.) (Fig. 3).

Shembull atributështë një karakteristikë specifike e një shembulli të veçantë të një njësie ekonomike. Një shembull i atributit përcaktohet nga një lloj karakteristik (për shembull, "Ngjyra") dhe vlera e tij (për shembull, "jargavan"), e quajtur vlera e atributit. Në modelin ER, atributet shoqërohen me entitete specifike. Çdo shembull i njësisë ekonomike duhet të ketë një vlerë specifike për secilin prej atributeve të tij.

Atributi mund të jetë ose të detyrueshme, ose opsionale. E detyrueshme do të thotë që atributi nuk mund të ketë vlera nule. Një atribut mund të jetë ose përshkrues (d.m.th., një përshkrues normal i njësisë ekonomike) ose të jetë pjesë e një identifikuesi unik (çelësi primar).

Identifikues unikështë një atribut ose një grup atributesh dhe/ose marrëdhëniesh që karakterizon në mënyrë unike çdo shembull të një lloji të caktuar entiteti. Në rastin e identifikimit të plotë, një shembull i një lloji të caktuar njësie ekonomike identifikohet plotësisht nga atributet e veta kryesore, përndryshe atributet e një njësie tjetër ekonomike, mëmë, përfshihen gjithashtu në identifikim.

Natyra e identifikimit shfaqet në diagramin në linjën e komunikimit (Fig. 4).

Çdo atribut identifikohet nga një emër unik, i shprehur me një frazë emërore që përshkruan karakteristikën që përfaqëson atributi. Atributet shfaqen si një listë emrash brenda një blloku entiteti të lidhur, me çdo atribut që zë një rresht të veçantë. Atributet që përcaktojnë çelësin primar vendosen në krye të listës dhe shënohen me shenjën "#".

Çdo ent duhet të ketë të paktën një çelës të mundshëm. Një çelës i mundshëm entiteti është një ose më shumë atribute, vlerat e të cilave identifikojnë në mënyrë unike çdo shembull entiteti. Me ekzistencën e disa çelësat e mundshëm njëri prej tyre është caktuar si çelësi kryesor, dhe pjesa tjetër si çelësa alternativ.

Aktualisht, bazuar në qasjen e Chen, është krijuar metodologjia IDEF1X, e cila është krijuar duke marrë parasysh kërkesa të tilla si lehtësia e studimit dhe mundësia e automatizimit. Diagramet IDEFlX përdoren nga një sërë mjetesh të zakonshme CASE (p.sh. ERwin, Design/IDEF).

Një entitet në metodologjinë IDEF1X quhet i pavarur nga identifikuesi, ose thjesht i pavarur, nëse çdo shembull i njësisë ekonomike mund të identifikohet në mënyrë unike pa përcaktuar marrëdhënien e tij me entitetet e tjera. Një njësi ekonomike quhet e varur nga identifikuesit ose thjesht e varur nëse identifikimi unik i një shembulli të njësisë ekonomike varet nga lidhja e tij me një entitet tjetër (Fig. 5).

Çdo entiteti i caktohet një emër dhe numër unik, i ndarë me një prerje "/" dhe i vendosur mbi bllok.

Nëse një shembull i një entiteti pasardhës përcaktohet në mënyrë unike nga marrëdhënia e tij me entitetin mëmë, atëherë marrëdhënia quhet identifikuese, përndryshe quhet joidentifikuese.

Një marrëdhënie identifikuese midis një njësie ekonomike mëmë dhe një njësie ekonomike fëmijësh tregohet si një vijë e fortë. Në fig. 5: Nr. 2 - entitet i varur, Marrëdhënia 1 - marrëdhënie identifikuese. Një entitet fëmijë në një marrëdhënie identifikuese është një entitet i varur nga identiteti. Njësia ekonomike mëmë në një marrëdhënie identifikuese mund të jetë ose e pavarur ose e varur nga identifikuesi (kjo përcaktohet nga marrëdhëniet e saj me entitetet e tjera).

Vija e ndërprerë përshkruan një marrëdhënie joidentifikuese. Në fig. 5: #4 është një entitet i pavarur, Marrëdhënia 2 është një marrëdhënie jo-identifikuese. Një entitet fëmijë në një marrëdhënie jo-identifikuese do të jetë i pavarur nga identifikuesi, përveç nëse është gjithashtu një entitet fëmijë në një marrëdhënie identifikuese.

Një marrëdhënie mund të përcaktohet më tej duke specifikuar një shkallë ose kardinalitet (numri i rasteve të njësisë ekonomike fëmijë që mund të ekzistojë për çdo shembull të njësisë ekonomike mëmë).

Në IDEF1X, kardinalitetet e mëposhtme mund të shprehen:

Çdo shembull i njësisë ekonomike mëmë mund të ketë zero, një ose më shumë raste të njësisë ekonomike fëmijë të lidhur me të;

Çdo shembull i njësisë ekonomike mëmë duhet të ketë të paktën një shembull entiteti fëmijë të lidhur me të;

Çdo shembull i njësisë ekonomike mëmë duhet të ketë jo më shumë se një shembull të njësisë ekonomike fëmijë të lidhur me të;

Çdo shembull i njësisë ekonomike mëmë shoqërohet me një numër fiks të rasteve të njësisë ekonomike fëmijë.

Fuqia e lidhjes shënohet siç tregohet në Fig. 6 (fuqia e parazgjedhur - N).

Atributet shfaqen si një listë emrash brenda një blloku entiteti. Atributet që përcaktojnë çelësin primar vendosen në krye të listës dhe ndahen nga atributet e tjera me një shirit horizontal (Fig. 7).

Rezultati është një model informacioni-logjik, i cili përdoret nga një sërë mjetesh të zakonshme CASE, si ERwin, Design / IDEF. Nga ana tjetër, teknologjitë CASE kanë potencial të lartë në zhvillimin e bazave të të dhënave dhe sistemet e informacionit domethënë, rritja e produktivitetit të punës, përmirësimi i cilësisë së produkteve softuerike, mbështetja e një stili të unifikuar dhe të qëndrueshëm të punës.

Subjektet mund të kenë gjithashtu çelësa të huaj. Me një marrëdhënie identifikuese, ato përdoren si pjesë ose e tërë e çelësit primar, me një marrëdhënie joidentifikuese, ato shërbejnë si atribute jo kyç. Në listën e atributeve, çelësi i huaj shënohet me shkronjat FK në kllapa.

Thelbi i dizajnit të bazës së të dhënave (DB), si dhe i çdo procesi tjetër të projektimit, është krijimi i një përshkrimi të një sistemi të ri që nuk ekzistonte më parë në këtë formë, i cili, kur zbatohet, supozohet se mund të funksionojë në kushte të përshtatshme. Nga kjo rrjedh se fazat e hartimit të bazës së të dhënave duhet të pasqyrojnë në mënyrë konsistente dhe logjike thelbin e këtij procesi.

Përmbajtja e dizajnit të bazës së të dhënave dhe fazat

Ideja e dizajnit bazohet në disa nevoja sociale të formuluara. Kjo nevojë ka një mjedis për shfaqjen e saj dhe një audiencë të synuar të konsumatorëve që do të përdorin rezultatin e dizajnit. Prandaj, procesi i projektimit të bazës së të dhënave fillon duke shqyrtuar një nevojë të caktuar nga pikëpamja e përdoruesve dhe mjedisit funksional të vendndodhjes së saj të synuar. Kjo do të thotë, faza e parë është mbledhja e informacionit dhe përcaktimi i një modeli të fushës lëndore të sistemit, si dhe një vështrim i tij nga këndvështrimi i audiencës së synuar. Në përgjithësi, për të përcaktuar kërkesat për sistemin, përcaktohet fusha e veprimeve, si dhe kufijtë e aplikacioneve të bazës së të dhënave.

Më tej, projektuesi, i cili tashmë ka ide të caktuara për atë që duhet të krijojë, sqaron detyrat që supozohet se janë zgjidhur nga aplikacioni, formon një listë të tyre (veçanërisht nëse zhvillimi i dizajnit ka një bazë të dhënash të madhe dhe komplekse), sqaron sekuencën e zgjidhjes problematika dhe analizon të dhënat. Ky proces është gjithashtu një hap puna e projektit, por zakonisht në strukturën e projektimit këto hapa përthithen nga hapi dizajni konceptual- faza e përzgjedhjes së objekteve, atributeve, lidhjeve.

Krijimi i një konceptuali (modeli informacioni) përfshin formimin paraprak të kërkesave konceptuale të përdoruesve, duke përfshirë kërkesat për aplikacione që mund të mos zbatohen menjëherë, por shqyrtimi i të cilave do të përmirësojë funksionalitetin e sistemit në të ardhmen. Duke u marrë me paraqitjet e objekteve-abstraksioneve të grupit (pa specifikuar metodat e ruajtjes fizike) dhe marrëdhëniet e tyre, modeli konceptual korrespondon me përmbajtjen e modelit të domenit. Prandaj, në literaturë, faza e parë e hartimit të bazës së të dhënave quhet dizajn infologjik.

Më pas, një fazë e veçantë (ose shtim në atë të mëparshme) pasohet nga faza e formimit të kërkesave për mjedisin operativ, ku vlerësohen kërkesat për burimet llogaritëse që mund të sigurojnë funksionimin e sistemit. Prandaj, sa më i madh të jetë vëllimi i bazës së të dhënave që po projektohet, aq më i lartë është aktiviteti i përdoruesit dhe intensiteti i kërkesave, aq më të larta janë kërkesat për burime: për konfigurimin e kompjuterit, për llojin dhe versionin sistemi operativ. Për shembull, mënyra me shumë përdorues të bazës së të dhënave të ardhshme kërkon lidhje rrjeti duke përdorur një sistem operativ që është i përshtatshëm për multitasking.

Hapi tjetër, projektuesi duhet të zgjedhë një sistem të menaxhimit të bazës së të dhënave (DBMS), si dhe mjetet programore. Pas kësaj, modeli konceptual duhet të transferohet në një model të dhënash të pajtueshëm me sistemin e zgjedhur të kontrollit. Por shpesh kjo shoqërohet me futjen e ndryshimeve dhe ndryshimeve në modelin konceptual, pasi jo gjithmonë marrëdhëniet e objekteve me njëri-tjetrin, të pasqyruara nga modeli konceptual, mund të zbatohen duke përdorur mjetet e këtij DBMS.

Kjo rrethanë përcakton shfaqjen e fazës tjetër - shfaqjen e një DBMS specifike të pajisur me fonde. model konceptual. Ky hap korrespondon me fazën e projektimit logjik (krijimi i një modeli logjik).

Së fundi, fazën përfundimtare Dizajni i bazës së të dhënave bëhet dizajn fizik - faza e lidhjes së strukturës logjike dhe mjedisit të ruajtjes fizike.

Kështu, fazat kryesore të projektimit në një formë të detajuar përfaqësohen nga fazat:

• dizajn infologjik,
• formimi i kërkesave për mjedisin operativ
• zgjedhja e sistemit të kontrollit dhe mjete softuerike DB,
• dizajn logjik,
• dizajn fizik

Ato kryesore do të diskutohen më në detaje më poshtë.

dizajn infologjik

Identifikimi i entiteteve është baza semantike e dizajnit infologjik. Një entitet këtu është një objekt i tillë (abstrakt ose konkret), informacioni për të cilin do të grumbullohet në sistem. Në modelin infologjik të fushës lëndore, në terma miqësorë për përdoruesit që nuk varen nga zbatimi specifik i bazës së të dhënave, përshkruhen struktura dhe vetitë dinamike të fushës së lëndës. Por termat merren në një shkallë tipike. Kjo do të thotë, përshkrimi shprehet jo përmes objekteve individuale të fushës lëndore dhe marrëdhënieve të tyre, por përmes:

• përshkrimi i llojeve të objekteve,
• kufizimet e integritetit të lidhura me llojin e përshkruar,
• proceset që çojnë në evolucionin e fushës lëndore - kalimin e saj në një gjendje tjetër.

Një model infologjik mund të krijohet duke përdorur disa metoda dhe qasje:

1. Qasja funksionale bazohet në detyrat e vendosura. Quhet funksional sepse përdoret nëse dihen funksionet dhe detyrat e personave të cilët me ndihmën e bazës së të dhënave të projektuar do t'u shërbejnë nevojave të tyre informative.
2. Qasja e lëndës fokusohet në informacionin rreth informacionit që do të përmbahet në bazën e të dhënave, pavarësisht nga fakti se struktura e pyetjeve mund të mos përcaktohet. Në këtë rast, në hulumtimin e fushës lëndore, ata udhëhiqen nga shfaqja e saj më adekuate në bazën e të dhënave në kontekstin e gamës së plotë të kërkesave të supozuara për informacion.
3. Një përqasje e integruar e bazuar në metodën "lidhja entitet" kombinon avantazhet e dy të mëparshmeve. Metoda reduktohet në ndarjen e të gjithë zonës së lëndës në pjesë lokale, të cilat modelohen veçmas, dhe më pas ri-kombinohen në një zonë të vetme.

Duke qenë se përdorimi i metodës entitet-lidhje është një metodë e kombinuar e projektimit në këtë fazë, ajo bëhet një prioritet më shpesh se të tjerat.

Përfaqësimet lokale në rast të ndarjes metodike duhet, nëse është e mundur, të përfshijnë informacion që do të ishte i mjaftueshëm për të zgjidhur një problem të veçantë ose për të përmbushur nevojat e disa grupeve të përdoruesve të mundshëm. Secila prej këtyre zonave përmban rreth 6-7 entitete dhe korrespondon me çdo aplikacion të jashtëm të veçantë.

Varësia e subjekteve reflektohet në ndarjen e tyre në të fortë (bazë, prind) dhe të dobët (fëmijë). Një ent i fortë (për shembull, një lexues në një bibliotekë) mund të ekzistojë në bazën e të dhënave më vete, ndërsa një ent i dobët (për shembull, abonimi i këtij lexuesi) është "i bashkangjitur" me një të fortë dhe nuk ekziston veçmas.

Është e nevojshme të ndahen konceptet e "një shembull entiteti" (një objekt i karakterizuar nga vlera specifike të pronës) dhe koncepti i "lloj entiteti" - një objekt që karakterizohet nga një emër i përbashkët dhe një listë pronash.

Për çdo entitet individual, zgjidhen atributet (një grup vetish), të cilat, në varësi të kriterit, mund të jenë:

• duke identifikuar (me vlerë unike për subjektet e atij lloji, duke i bërë ato çelësa të mundshëm) ose përshkrues;
• me një vlerë ose me shumë vlera (me numrin e duhur të vlerave për një shembull të njësisë ekonomike);
• bazë (të pavarur nga atributet e tjera) ose derivatet (llogaritur në bazë të vlerave të atributeve të tjera);
• të thjeshta (njëpërbërëse të pandashme) ose të përbëra (të kombinuara nga disa përbërës).

Pas kësaj, kryhet specifikimi i atributit, specifikimi i lidhjeve në paraqitjen lokale (të ndara në opsionale dhe të detyrueshme) dhe bashkimi i paraqitjeve lokale. Me deri në 4-5 rajone lokale, ato mund të kombinohen në një. hap. Në rastin e rritjes së numrit, bashkimi binar i zonave ndodh në disa faza.

Gjatë kësaj dhe fazave të tjera të ndërmjetme, pasqyrohet natyra përsëritëse e dizajnit, e cila këtu shprehet në faktin se për të eliminuar kontradiktat, është e nevojshme të ktheheni në fazën e modelimit të paraqitjeve lokale për sqarim dhe ndryshim (p.sh. për të ndryshuar emrat e njëjtë të objekteve semantikisht të ndryshëm ose për të rënë dakord për atributet e integritetit për të njëjtat atribute në aplikacione të ndryshme).

Zgjedhja e sistemit të kontrollit dhe softuerit të bazës së të dhënave

Zgjedhja e sistemit të menaxhimit të bazës së të dhënave varet zbatim praktik sistemi i informacionit. Kriteret më të rëndësishme në procesin e përzgjedhjes janë parametrat:

• llojin e modelit të të dhënave dhe përputhshmërinë e tij me nevojat e fushës lëndore,
• kufiri i mundësisë në rast të zgjerimit të sistemit të informacionit,
• karakteristikat e performancës së sistemit të zgjedhur,
• besueshmëria operacionale dhe komoditeti i DBMS,
• instrumente të orientuara drejt personelit të administrimit të të dhënave,
• kostoja e vetë DBMS dhe softuerit shtesë.

Gabimet në zgjedhjen e DBMS pothuajse me siguri do të provokojnë nevojën për të rregulluar modelet konceptuale dhe logjike më vonë.

Dizajni logjik i bazës së të dhënave

Struktura logjike e bazës së të dhënave duhet të korrespondojë me modelin logjik të fushës së lëndës dhe të marrë parasysh marrëdhënien e modelit të të dhënave me DBMS-në e mbështetur. Prandaj, faza fillon me zgjedhjen e një modeli të dhënash, ku është e rëndësishme të merret parasysh thjeshtësia dhe qartësia e tij.

Mundësisht, struktura natyrore e të dhënave përputhet me modelin që e përfaqëson atë. Kështu, për shembull, nëse të dhënat paraqiten në formë struktura hierarkike, atëherë është më mirë të zgjidhni një model hierarkik. Sidoqoftë, në praktikë, një zgjedhje e tillë përcaktohet më shpesh nga sistemi i menaxhimit të bazës së të dhënave, dhe jo nga modeli i të dhënave. Prandaj, modeli konceptual në fakt përkthehet në një model të dhënash që është në përputhje me sistemin e zgjedhur të menaxhimit të bazës së të dhënave.

Këtu, gjithashtu, pasqyrohet natyra e dizajnit, e cila lejon mundësinë (ose nevojën) për t'u kthyer në modelin konceptual për ta ndryshuar atë nëse marrëdhëniet midis objekteve (ose atributeve të objekteve) të pasqyruara atje nuk mund të zbatohen duke përdorur mjetet e DBMS e zgjedhur.

Pas përfundimit të fazës, duhet të gjenerohen skemat e bazës së të dhënave të të dy niveleve të arkitekturës (konceptuale dhe të jashtme), të krijuara në gjuhën e përkufizimit të të dhënave të mbështetur nga DBMS-ja e zgjedhur.

Skemat e bazës së të dhënave krijohen duke përdorur një nga dy qasjet divergjente:

• ose duke përdorur një qasje nga poshtë-lart kur punoni me nivele më të ulëta përcaktimin e atributeve të grupuara në marrëdhënie që përfaqësojnë objekte bazuar në marrëdhëniet ekzistuese midis atributeve;
• ose me ndihmën e qasjes së kundërt, nga lart-poshtë, e aplikuar me një rritje të konsiderueshme (deri në qindra e mijëra) në numrin e atributeve.

Qasja e dytë përfshin përcaktimin e një numri entitetesh të nivelit të lartë dhe marrëdhëniet e tyre, e ndjekur nga detajimi deri në niveli i duhur, e cila pasqyron, për shembull, një model të krijuar në bazë të metodës "entitet-marrëdhënie". Megjithatë, në praktikë, të dyja qasjet zakonisht kombinohen.

Dizajni i bazës së të dhënave fizike

Në fazën tjetër të dizajnit fizik të bazës së të dhënave, struktura logjike shfaqet në formën e një strukture të ruajtjes së bazës së të dhënave, domethënë lidhet me një medium të tillë ruajtjeje fizike ku të dhënat do të vendosen në mënyrë sa më efikase. Këtu, skema e të dhënave përshkruhet në detaje, duke treguar të gjitha llojet, fushat, madhësitë dhe kufizimet. Përveç zhvillimit të indekseve dhe tabelave, përcaktohen edhe pyetjet bazë.

Ndërtimi i një modeli fizik shoqërohet me zgjidhjen e problemeve kontradiktore në shumë aspekte:

1. Probleme me minimizimin e hapësirës së ruajtjes së të dhënave,
2. objektivat për të arritur integritetin, sigurinë dhe performancën maksimale.

Detyra e dytë bie ndesh me të parën sepse, për shembull:

• për funksionimin efikas të transaksioneve, duhet të rezervoni hapësirën në disk për objekte të përkohshme,
• për të rritur shpejtësinë e kërkimit, duhet të krijoni indekse, numri i të cilave përcaktohet nga numri i të gjitha kombinimeve të mundshme të fushave të përfshira në kërkim,
• për rikuperimin e të dhënave do të krijohet kopje rezervë bazën e të dhënave dhe mbani një regjistër të të gjitha ndryshimeve.

E gjithë kjo rrit madhësinë e bazës së të dhënave, kështu që projektuesi kërkon një ekuilibër të arsyeshëm në të cilin detyrat zgjidhen në mënyrë optimale duke vendosur me kompetencë të dhënat në hapësirën e memories, por jo në kurriz të mbrojtjes së bazës së të dhënave, e cila përfshin si mbrojtjen nga aksesi i paautorizuar ashtu edhe mbrojtjen. nga dështimet.

Për të përfunduar krijimin e një modeli fizik, vlerësohen karakteristikat e tij operacionale (shpejtësia e kërkimit, efikasiteti i ekzekutimit të pyetjes dhe konsumi i burimeve, korrektësia e operacioneve). Ndonjëherë kjo fazë, si fazat e zbatimit të bazës së të dhënave, testimit dhe optimizimit, si dhe mirëmbajtjes dhe funksionimit, nxirret jashtë fushëveprimit të dizajnit të drejtpërdrejtë të bazës së të dhënave.

Ligjërata

Dizajni i bazës së të dhënave.

Modele të arkitekturës me shumë nivele të sistemeve të bazës së të dhënave. Mjetet e automatizimit të projektimit

1. Modele të arkitekturës shumënivelëshe të sistemeve të bazës së të dhënave

Në fushën e projektimit dhe zhvillimit të sistemeve të bazës së të dhënave përdoren mjete të ndryshme modelimi, madje në kuadër të një sistemi specifik nevojitet një kompleks i tërë modelesh për qëllime të ndryshme.

Raporti ANSI/X3/SPARC i botuar në 1975 regjistroi jo vetëm pranimin e gjerë të koncepteve të një arkitekture të shtresuar të sistemeve të bazës së të dhënave, por edhe nevojën për një shpërndarje të qartë të një të veçantë konceptuale shtresa e prezantimit të bazës së të dhënave, e përbashkët për të gjitha aplikacionet e saj dhe e pavarur prej tyre. Përveç këtij niveli, ishin parashikuar edhe dy nivele të tjera: një nivel i brendshëm, i cili duhet të ofrojë mbështetje për pamjen e bazës së të dhënave të ruajtura dhe një i jashtëm, i cili mbështet pamjet e bazës së të dhënave "nga këndvështrimi" i aplikacioneve. Në çdo nivel arkitektonik, supozohej të përdorej një ose një model tjetër i të dhënave. Përveç kësaj, mund të ketë disa modele të tilla në nivelin e jashtëm (aplikacion, përdorues). Modelet, si dhe skemat e specifikuara në bazë të tyre, quhen përkatësisht të jashtme, konceptuale dhe të brendshme.

Siç është e qartë, qëllimi përfundimtar i dizajnit është të ndërtojë një bazë të dhënash specifike që, në një shkallë ose në një tjetër, mishëron idenë e projektuesit për fushën e temës dhe detyrat e zgjidhura nga përdoruesit duke përdorur bazën e të dhënave të krijuar. Duke e konsideruar bazën e të dhënave si zbatimi konkret i modelit, në thelb vendosim rendin e procesit duke ndarë fazën e përcaktimit të parimeve (që bazojnë duhet be) nga faza e zbatimit të këtyre parimeve kur zbatoni një bazë të dhënash në një mjedis specifik DBMS, OS dhe gjuhë programimi. Dhe, siç tregon praktika, ka gjithmonë mospërputhje midis zbatimeve të bazës së të dhënave dhe parimeve të ndërtimit të tyre. Dallimet janë rezultat i arsyeve të ndryshme, por më së shpeshti është një refuzim i qartë ose i nënkuptuar i disa kufizimeve themelore të vendosura, për shembull, nga një model i të dhënave ose nga algoritmet bazë të përpunimit (të ngulitura), në favor të një zgjidhjeje të caktuar, e cila, në mendimi i projektuesit, do të jetë më efikas, për shembull, për të kuptuar ose përpunuar të dhënat.

Rëndësia e ndarjes së dizajnit në nivel abstrakt nga zbatimi fizik është se kur ne deklarojmë parimet, ne në mënyrë konstruktive kufizojnë shtrirjen. Së pari, dimensioni dhe kompleksiteti i problemit duhet të jetë reduktohet në një nivel të tillë që zbatimi të bëhet i mundur në kushte specifike të dhëna - burimet e mjedisit, profesionalizmi i projektuesit, gatishmëria e përdoruesit, etj. Së dyti, meqenëse një bazë të dhënash, sipas përkufizimit, është krijuar për të multifunksionale përdorni të ndryshme përdoruesit, dhe në të njëjtën kohë - për të shërbyer kërkesa, të paparashikuara gjatë projektimit, një deklaratë e tillë e qartë e parimeve do të lejojë të mos mashtrojë përdoruesin dhe të mos krijojë aplikacione për zgjidhjen e problemeve që, për shkak të ndryshimit të tyre thelbësor nga ato të konsideruara gjatë projektimit, do të shkaktojnë përpunim joefikas të të dhënave. Së treti, dizajni është një proces i llojit të harmonizimit të këndvështrimeve të dy subjekteve kryesore: përdoruesit dhe projektuesi i bazës së të dhënave. Përdoruesi karakterizohet nga kërkesat e një shkalle të lartë të përgjithshme dhe gjerësie të përfaqësimit (dhe jo të rëndë përshkrime të hollësishme), duke e lejuar atë të marrë informacion të mjaftueshëm pa shpenzuar kohë ose burime të konsiderueshme intelektuale. Për një administrator që projekton dhe optimizon një sistem bazë të dhënash, kërkohet një shkallë e lartë detajesh dhe formalizimi për të siguruar vlefshmërinë e zgjidhjeve teknike, si dhe mundësinë e automatizimit të projektimit.

7.2. Tipologjia e modeleve

Dallimet kryesore midis çdo metode të përfaqësimit të informacionit janë mënyra në të cilën fiksohet semantika e fushës lëndore. Por, duhet theksuar veçanërisht se për të gjitha nivelet dhe për çdo metodë të përfaqësimit të fushës lëndore (por për ne është e rëndësishme që në kontekstin e krijimit dhe përdorimit të bazave të të dhënave të makinerive) baza e shfaqjes (d.m.th., formimi aktual i paraqitjes) është kodimi konceptet dhe marrëdhëniet ndërmjet koncepteve. Ilustrohet një sistem me shumë nivele i modeleve të përfaqësimit të informacionit sllajdet 2, 3, 4 (Tipologjia e modeleve) .

Faza kryesore në zhvillimin e çdo sistemi informacioni është zbatimi i analizës së sistemit: formalizimi i fushës lëndore dhe prezantimi i sistemit si një grup përbërësish. Analiza e sistemit lejon, nga njëra anë, të kuptojë më mirë "çfarë duhet bërë" dhe "kush duhet bërë" (analist, zhvillues, menaxher, përdorues), dhe nga ana tjetër, të gjurmojë ndryshimet në modelin e konsideruar me kalimin e kohës dhe përditësoni projektin.

Zbërthimi, si bazë e analizës së sistemit, mund të jetë funksional (ndërtimi i hierarkive të funksioneve) ose objekt.

Megjithatë, në shumicën e sistemeve, të tilla si bazat e të dhënave, llojet e të dhënave janë më statike sesa mënyra se si trajtohen. Prandaj, janë zhvilluar intensivisht metoda të tilla të analizës së sistemit si diagramet e grupeve të të dhënave (Data Flow Diagram). Zhvillimi i bazave të të dhënave relacionale, nga ana tjetër, stimuloi zhvillimin e metodave për ndërtimin e modeleve të të dhënave, dhe në veçanti, Diagramet ER (Entity Relationship Diagram ). Por si dekompozimi funksional ashtu edhe diagramet e të dhënave japin vetëm njëfarë prerje të fushës së studiuar të lëndës, por nuk lejojnë të merret një ide e sistemit në tërësi.

Ndryshojnë edhe metodat e shfaqjes së përdorur në fazën e ndërtimit të modeleve datalogjike, duke pasqyruar mënyrën e identifikimit të elementeve dhe marrëdhënieve, por më e rëndësishmja, në kontekstin e paraqitjes së tyre të ardhshme në një hapësirë ​​kujtese njëdimensionale. kompjuter. Modelet ndahen në faktografike - të fokusuara në paraqitjen e informacionit të mirëstrukturuar dhe dokumentare - që përfaqësojnë mënyrën më të zakonshme të pasqyrimit të informacionit gjysmë të strukturuar. Nëse në rastin e parë ata flasin për modele të të dhënave relacionale, hierarkike ose të rrjetit, atëherë në të dytën - për rrjetet semantike dhe modelet dokumentare. Megjithëse, ndarja në faktike dhe dokumentare në këtë grup modelesh është mjaft arbitrare. Një dokument si një sekuencë fushash mund të përfaqësohet, ndër të tjera, nga një model relacional. Dhe në këtë rast, zgjedhja e një zgjidhjeje të specializuar më së shpeshti përcaktohet nga kërkesa e efikasitetit të përgjithshëm.

Gjatë projektimit të sistemeve të informacionit, vetitë e objekteve (karakteristikat e tyre) përcaktohen nga atributet. Janë vlerat e atributeve ato që bëjnë të mundur dallimin e objekteve të ndryshme (llojet e objekteve) në zonën e subjektit, dhe rastet e tyre të ndryshme midis objekteve të të njëjtit lloj. Paraqitja e atributeve modelohet më së miri nga relacionet teorike të grupeve. Një relacion paraqitet vizualisht si një tabelë, ku çdo rresht është një tufë e relacionit dhe çdo kolonë (domain) përfaqëson një grup vlerash atributesh. Lista e emrave të atributeve të relacioneve formon skemën e relacionit dhe grupi i skemave të relacioneve të përdorura për të përfaqësuar bazën e të dhënave, nga ana tjetër, formon skemën e bazës së të dhënave.

Përfaqësimi i skemave të bazës së të dhënave si skema marrëdhëniesh thjeshton procesi i projektimit të bazës së të dhënave. Kjo shpjegon krijimin e sistemet në të cilat projektimi i bazës së të dhënave kryhet në aspektin rele modeli racional i të dhënave dhe puna me bazën e të dhënave mbështetet nga DBMSnjë nga llojet e përshkruara në këtë manual.

Modeli i të dhënave duhet, në një mënyrë apo tjetër, të sigurojë një bazë për përshkrimin e të dhënave dhe manipulimin e të dhënave, si dhe sigurimin e mjeteve për analizimin dhe sintetizimin e strukturave të të dhënave. Çdo model për e ndërtuar pak a shumë mjeshtërisht nga pikëpamja e matematikës, ajo vetë krijon objekte për kërkime dhe fillon të jetojë si do të ishte paralel me praktikën.

Jepet modeli relacionalnyh si bazë e shfaqjes përdor drejtpërdrejt konceptin e relacionit. Ai është më i afërt me të ashtuquajturin model konceptual të mjedisit të objektit dhe shpesh qëndron në themel të këtij të fundit.

Në ndryshim nga modelet grafike-teorike, në modelin relacional, lidhjet ndërmjet marrëdhënieve zbatohen në mënyrë implicite, për të cilat ato përdoren. çelësat e marrëdhënieve. Për shembull, një marrëdhënie e një lloji hierarkik zbatohet nga mekanizmi i çelësave primar / të huaj, kur një grup atributesh duhet të jenë të pranishëm në një marrëdhënie vartëse që lidh këtë marrëdhënie me atë kryesore. Një grup i tillë atributesh do të quhet çelësi primar në relacionin kryesor, dhe çelësi dytësor në relacionin vartës.

Progresi në zhvillimin e gjuhëve të programimit, i lidhur kryesisht me shtypjen e të dhënave dhe shfaqjen e gjuhëve të orientuara nga objekti, ka bërë të mundur qasjen në analizën e sistemeve komplekse nga pikëpamja e paraqitjeve hierarkike - klasat e objekteve me kapsulim, trashëgimi dhe vetitë e polimorfizmit, skemat e të cilave shfaqin jo vetëm të dhënat dhe marrëdhëniet e tyre, por edhe metodat e përpunimit të të dhënave.

Në këtë kuptim, qasja e orientuar nga objekti është një metodë hibride dhe ju lejon të merrni një zyrtarizim më të natyrshëm të sistemit në tërësi. Si rezultat, kjo ju lejon të zvogëloni pengesën ekzistuese midis analistëve dhe zhvilluesve (projektuesit dhe programuesit), të rrisni besueshmërinë e sistemit dhe të thjeshtoni mirëmbajtjen, në veçanti, integrimin me sisteme të tjera.

7.3. Fazat e projektimit dhe modelimi i objekteve

Dizajni i bazës së të dhënave është një proces i porositur, i formalizuar i krijimit sistemet e përshkrimeve të ndërlidhura, ato. modele të tilla domeni që lidhin (fiksojnë) të dhënat e ruajtura në bazën e të dhënave me objektet e domenit të përshkruara nga këto të dhëna. Qëllimi i aplikuar i përshkrimeve të tilla është që përdoruesi, i cili praktikisht nuk ka asnjë ide për organizimin e të dhënave në bazën e të dhënave (vendndodhja fizike e të dhënave në memorie dhe mekanizmat e kërkimit të tyre), duke bërë një kërkesë në bazën e të dhënave, do të kishte një mundësi praktike për të marrë informacion adekuat për gjendjen e objektit të fushës lëndore. (Rrëshqitje 5 - Fazat dhe objektet)

Dizajni fillon me një analizë të fushës së temës dhe identifikimin e kërkesave funksionale dhe të tjera për sistemin që po projektohet. Ky proces do të diskutohet më në detaje më poshtë, por këtu vërejmë se dizajni zakonisht kryhet nga një person (grup njerëzish) - një analist sistemi (dhe në praktikë më shpesh një administrator i bazës së të dhënave), i cili mund të jetë ose një punonjës i përkushtuar ose një përdorues i ardhshëm i bazës së të dhënave, mjaft mirë i njohur me përpunimin e të dhënave të makinës.

Kombinimi i pamjeve individuale të përmbajtjes së bazës së të dhënave, të marra si rezultat i anketave të përdoruesve, dhe pikëpamjeve të tyre për të dhënat që mund të kërkohen për të zgjidhur detyra praktike, analisti i sistemit fillimisht krijon një përshkrim të përgjithësuar informal të bazës së të dhënave që po krijohet. Ky përshkrim, i bërë duke përdorur gjuhë natyrore, shprehje matematikore, tabela, grafikë dhe mjete të tjera të kuptueshme për të gjithë njerëzit që punojnë në hartimin e bazës së të dhënave, quhet modeli infologjik.

Një model i tillë i orientuar nga njeriu është pothuajse plotësisht i pavarur nga parametrat fizikë të mediumit të ruajtjes së të dhënave, i cili mund të jetë si memoria njerëzore ashtu edhe kompjuteri. Prandaj, modeli infologjik nuk ndryshon derisa disa ndryshime në botën reale (ajo pjesë e saj që lidhet me fushën e temës) kërkojnë ndryshime në modelin e fragmentit përkatës të përshkrimit në mënyrë që ky model të vazhdojë të pasqyrojë në mënyrë adekuate temën. zonë.

Modelet e mbetura janë të orientuara nga makina. Me ndihmën e tyre, DBMS u mundëson programeve dhe përdoruesve të aksesojnë të dhënat e ruajtura vetëm me emrat e tyre, pa u shqetësuar për vendndodhjen fizike këto të dhëna.

Meqenëse të dhënat aksesohen duke përdorur një DBMS specifike, modelet duhet të përfaqësohen në gjuhën e përshkrimit të të dhënave të kësaj DBMS. Një përshkrim i tillë, i krijuar sipas modelit të të dhënave infologjike, quhet modeli datalogjik të dhëna.

Për të gjetur dhe kërkuar të dhëna në pajisjet e ruajtjes së jashtme, DBMS përdor modeli fizik të dhëna.

Arkitektura e paraqitur me tre nivele (infologjike, datalogjike dhe shtresa fizike) ju lejon të siguroni pavarësinë e të dhënave të ruajtura nga programet që i përdorin ato. Të dhënat e ruajtura mund të rishkruhen në media të tjera ose struktura e tyre fizike mund të riorganizohet, duke përfshirë shtimin e fushave për aplikacione të reja, por kjo do të sjellë vetëm një ndryshim në modelin e të dhënave fizike dhe ndoshta datalogjike. Gjëja kryesore është se ndryshime të tilla në modelet fizike dhe datalogjike nuk do të vihen re nga përdoruesit e sistemit (ato do të jenë "transparente" ndaj tyre). Përveç kësaj, pavarësia e të dhënave ofron mundësinë për të krijuar aplikacione të reja për të zgjidhur probleme të reja pa shkatërruar ato ekzistuese.

Citimi i cituar ( rrëshqitje 6) ende aktual, megjithëse libri u botua më shumë se 20 vjet më parë. Në të vërtetë, mjetet e projektimit janë vazhdimisht në zhvillim, por detyrat që përdoruesi synon të automatizojë duke përdorur sistemet e bazës së të dhënave janë bërë shumë më të komplikuara, dhe për përdorimin efektiv të mjeteve të formalizimit dhe automatizimit, është e nevojshme të kuptohet natyra e sistemit të modelit.

Nga pikëpamja e modelimit të objekteve, është e nevojshme të bëhet dallimi midis modeleve të domenit dhe modeleve të bazës së të dhënave. Këto modele janë të ndërlidhura, pasi ato përfaqësojnë imazhe të të njëjtit origjinal - një grup i caktuar objektesh të botës reale, informacion për të cilin ne synojmë të ruajmë dhe përpunojmë duke përdorur bazën e të dhënave që po hartohet. Natyra e ndërlidhjeve (dhe, në përputhje me rrethanat, dallimet) manifestohet gjithashtu në procesin e hartimit të një sistemi të bazës së të dhënave. Modeli i domenit është më tepër i lidhur me nivelin joformal të modelimit semantik, dhe modeli i bazës së të dhënave është i lidhur me nivelin e formalizuar të sistemit (dhe në veçanti, DBMS).

Shumëllojshmëria e modeleve shoqërohet edhe me ndryshimin në paradigmat e modelimit të përdorura, të cilat në thelb përcaktojnë mënyrën përfaqësimi marrëdhëniet e objekteve në nivel strukturat e të dhënave. Nga ky këndvështrim dallohen modele relacionale, rrjetore, hierarkike, objektore, objekt-relacionale, dokumentare e të tjera. Prandaj, edhe skemat e bazës së të dhënave të përshkruara sipas mjeteve të tyre ndryshojnë.

7.4. Qasjet e projektimit të bazës së të dhënave

Ekzistojnë dy qasje kryesore për hartimin e bazës së të dhënave: duke zbritur Dhe duke u ngjitur (rrëshqitje 7)

Në duke u ngjitur qasja, puna nis nga shumëniveli më i ulët i atributeve (d.m.th., vetitë e entiteteve dhe marrëdhëniet), të cilat, bazuar nëanaliza e lidhjeve ekzistuese midis tyre grupohen në marrëdhënie,duke përcaktuar llojet e entiteteve dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre. Më tej do të diskutohet në detajeprocesi i normalizimit të marrëdhënieve, i cili është një variant i rritjesQasje e zakonshme gjatë dizajnimit të bazave të të dhënave. Normalizimi ofron duke krijuar një normë marrëdhëniet e lizuara bazuar në varësitë funksionale ndërmjet të zgjedhurve atributet.

Qasja nga poshtë-lart është më e përshtatshme për dizajnbaza të të dhënave të thjeshta me relativisht pak sasi e madhe atributet. Sidoqoftë, përdorimi i kësaj qasjeje bëhet shumë më i ndërlikuar kur dizajnohen baza të të dhënave me një numër të madh atributesh, ndër të cilat ekziston gjithçka.varësitë funksionale ekzistuese janë të vështira. Për aq samodelet konceptuale dhe logjike të të dhënave për bazat e të dhënave komplekse mund të përmbajnë qindra deri në mijëra atribute, është e rëndësishme të zgjidhni një qasje qëdo të ndihmonte në thjeshtimin e fazës së projektimit. Për më tepër, në fazat e hershme formulimi i kërkesave për të dhëna mund të jetë i vështirëpor instaloni të gjitha atributet Të përfshihet në modelin e të dhënave.

Një strategji më e përshtatshme për dizajnimin e bazave të të dhënave komplekse ështëpërdorimi duke zbritur një qasje që paracakton prioritetin e zhvillimit të modelit konceptual të OBA. Ky model përmban disa entitete dhe marrëdhënie të nivelit të lartë që rafinohen (të detajuara dhe të zgjeruara) derisa të identifikohen të gjitha objektet, atributet e tyre dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre, duke pasqyruar specifikat e detyrave të një ObD të veçantë.

Qasja nga poshtë-lart është shpesh, për shembull, në rastin e ObD komplekse, një proces shumë i papërshtatshëm për vetë projektuesin. Për më tepër, këtu shfaqet kufizimet e modelit relacional, veçanërisht: (rrëshqitje 8)

- modeli relacional nuk ofron mjete të mjaftueshme për të kapur kuptimin e të dhënave, d.m.th. semantika e fushës lëndore nuk është e fiksuar drejtpërdrejt në marrëdhënie;

- për shumë aplikacione është e vështirë të modelohet zona e lëndës bazuar në tabela të sheshta;

- megjithëse i gjithë procesi i projektimit zhvillohet në bazë të kontabilitetit të varësisë, modeli relacional nuk ka mjetet për të përfaqësuar (reflektuar semantikën) e këtyre varësive;

- përkundër faktit se procesi i projektimit fillon me përzgjedhjen e disa objekteve thelbësore të fushës lëndore (“entitetet”) për aplikim dhe identifikimin e marrëdhënieve ndërmjet këtyre subjekteve, modeli i të dhënave relacionale nuk ofron asnjë aparat për dallimin ndërmjet subjekteve dhe subjekteve dhe entiteteve. marrëdhëniet.

Përveç këtyre qasjeve të projektimit,qasje të tjera, të tilla si "e përgjithshme në specifike" ose "të përzierastrategjia e projektimit. Një qasje " Nga e përgjithshme në atë specifike» i ngjan nishosqasje, por ndryshon nga ajo në atë që së pari identifikohet një grup themeleshsubjektet me zgjerim të mëvonshëm të gamës së subjekteve në shqyrtim, marrëdhëniet dhe atributet që ndërveprojnë me të përcaktuara fillimishtsubjektet. NË strategji e përzier fillimisht përdoren ngjitëse dhe zbritëseqasjet në këmbë për të krijuar pjesë të ndryshme modele, pas së cilësfragmentet janë mbledhur në një tërësi të vetme.

Duke ecur pak përpara, vërejmë marrëdhënien midis dy metodave të njohura për modelimin e nivelit infologjik - ER -diagramet dhe metoda e normalizimit, të cilat shpesh perceptohen si alternative. Në fakt, normalizimi duke përdorur metoda të mirëformalizuara siguron një zbërthim të marrëdhënieve (variablave) origjinale të dimensionit të lartë në grupin më të madh të mundshëm të marrëdhënieve, por me dimension më të ulët. Këto metoda nuk varen nga veçoritë e fushës së lëndës, por si rezultat, ato nuk lejojnë përcaktimin e lidhjes fillestare dhe, në përputhje me rrethanat, semantikën e të dhënave të përpunuara. Për këtë i përshtatshëm përdorin teknika si ER -diagramet - karakterizohen nga qasjet e teknologjisë së projektimit nga lart-poshtë, dhe të cilat japin një ide "në tërësi", por kjo është arsyeja pse (për shkak të thjeshtësisë krahasuese) ato nuk lejojnë një dizajn bazë të plotë. mund të themi se metoda e normalizimit dhe ER -diagramet janë në thelb plotësuese.

7.5. Modele infologjike (analiza e sistemit) të fushës lëndore

Vetë bazat e të dhënave kanë vlerë relative. Bazat e të dhënave janë gjithmonë më të rëndësishmet, por vetëm nje nga komponentë të disa sistemeve të informacionit. Dhe duhet të theksohet se çdo IS i destinuar, për shembull, për menaxhimin operacional të një ndërmarrje ose ruajtjen arkivore dhe rikuperimin e dokumenteve nuk është vetëm programe, të dhëna dhe komunikime, por edhe njerëz (klientë, përdorues, analistë, zhvillues), organizativë. strukturat, si dhe qëllimet, stimujt për funksionimin e ndërmarrjes ose njerëz individualë. Dhe të gjithë këta komponentë duhet të jenë të kuptueshëm si për projektuesin ashtu edhe për përdoruesin, dhe, për më tepër, ato duhet të lidhen në një mënyrë të qëndrueshme në një sistem.

Ideja kryesore e procesit të një koordinimi të tillë është se ai duhet të fillojë me një analizë të karakteristikave më të rëndësishme të fushës së lëndës, duke marrë parasysh aspektet më të rëndësishme thelbësore. Dhe për ta kryer atë jo "mendërisht" dhe jo "me fjalë", por në përshkrime (modele) të qarta të objekteve në fushën e temës, duke ju lejuar të shihni të gjitha marrëdhëniet thelbësore. Por duhet të theksohet se përpjekjet për të përdorur shënimet e zakonshme të modeleve formale (strukturore, objekti ose ndonjë tjetër) në këtë fazë çojnë në një nivel më të ulët (më të detajuar dhe në të njëjtën kohë të kufizuar) të përfaqësimit të fushës së temës sesa është. të nevojshme për një kuptim të përgjithshëm.

NË rast i përgjithshëm Ekzistojnë dy qasje për përcaktimin e përbërjes dhe strukturës së fushës lëndore. (Rrëshqitje 9 Funksionale - afrohet objekti)

Funksionaleqasja supozon se dizajni fillon me një analizë të detyrave dhe, në përputhje me rrethanat, funksionet që sigurojnë zbatimin e nevojave për informacion.

Në Objekt qasja (subjekt), nevojat e informacionit të përdoruesve (detyrave) nuk janë të fiksuara në mënyrë rigoroze, dhe vëmendja kryesore është përqendruar në identifikimin e objekteve thelbësore - objekteve dhe marrëdhënieve, informacioni për të cilin mund të përdoret në detyrat e aplikuara përdorues.

Kushtëzimi i një ndarjeje të tillë është mjaft i dukshëm, prandaj, në praktikë, përdoren opsione kompromisi, të cilat, ndërsa sistemi zhvillohet, zgjerojnë përbërjen e objekteve dhe gamën e detyrave të aplikuara.

Qëllimi i analizës së sistemit të fushës lëndore si fazë projektimi është zgjidhni një fushë lëndore si një sistem objektesh dhe marrëdhëniet e tyre, gjatë përcaktimit kërkesat funksionale dhe informative për paraqitjen e tyre të mëvonshme në formën e një sistemi të dhënash të ndërlidhura.

Rezultati kryesor i fazës së analizës së sistemit është përcaktimi paradigmave model informacioni (infologjik): kërkesat për mjetet e përfaqësimit të sistemit përcaktohen në bazë të analizës së nivelit të informacionit të strukturuar dhe natyrës së perceptimit të semantikës së tij nga përdoruesi (i saktë / i përafërt, i qartë / i papërcaktuar).

Për shembull, zgjedhja forma atributive e paraqitjes objektet e fushës lëndore do të çojnë, përkatësisht, në zgjedhjen e paradigmës bazat e të dhënave faktike, por verbale- nevoja për zgjedhje bazat e të dhënave dokumentare. Në prezantimin e mëposhtëm, ne do të shqyrtojmë procesin dhe mjetet e projektimit vetëm për rastin e bazave të të dhënave faktike duke përdorur modelin relacional.

Rezultati - skema konceptuale e bazës së të dhënave (përsa i përket modelit semantik) më pas konvertohet në një skemë relacionale.

7.6. Modele datalogjike

Detyra e fazës tjetër të hartimit të një sistemi bazë të dhënash është të zgjedhë një DBMS të përshtatshme dhe të hartojë në mjedisin e tij (strukturat e të dhënave) specifikimet e modelit infologjik të zonës së lëndës. Me fjalë të tjera, modeli i domenit të sistemit që po zhvillohet duhet të përfaqësohet në termat e modelit të të dhënave të nivelit konceptual të DBMS-së së zgjedhur. Kjo fazë quhet dizajni logjik (ose datalogjik) i bazës së të dhënave, dhe rezultati i tij është një skemë konceptuale e bazës së të dhënave, duke përfshirë përcaktimin e të gjitha elementeve (njësive) të informacionit dhe marrëdhënieve, duke përfshirë përcaktimin e llojeve, karakteristikave dhe emrave.

Edhe pse dizajni logjik i të dhënave nuk funksionon të dhënat fizike, por konceptet logjike që lidhen me strukturën e bazës së të dhënave, megjithatë, tiparet e paraqitjes së të dhënave, rregullat dhe gjuhët për grumbullimin dhe manipulimin e të dhënave kanë një ndikim vendimtar. Jo të gjitha llojet e marrëdhënieve, të tilla si marrëdhëniet shumë-për-shumë, mund të krahasohen drejtpërdrejt me një model logjik.

Përveç kësaj, mund të ketë shumë opsione për hartëzimin e modelit infologjik të domenit me modelin datalogjik të bazës së të dhënave. Këtu duhet të merret parasysh ndikimi i dy faktorëve të mëposhtëm domethënës që lidhen me praktikën e zhvillimit të bazës së të dhënave.

Së pari, marrëdhëniet e domenit mund të shfaqen në dy mënyra, të dyja në mënyrë deklarative - në diagrami logjik, dhe procedurale - përpunimi i lidhjeve përmes moduleve të programit që përpunojnë (lidhin) të dhënat e ruajtura përkatëse.

Së dyti, natyra e përpunimit të informacionit mund të jetë një faktor i rëndësishëm. Për shembull, aksesi i shpeshtë në të dhënat e përbashkëta nënkupton padyshim ruajtjen e tyre të përbashkët dhe të dhënat (veçanërisht dimensionet e mëdha) që aksesohen rrallë duhet të ruhen veçmas nga ato të përdorura shpesh.

7.7. Modelet fizike

Faza e projektimit fizik të një baze të dhënash në përgjithësi përfshin:

- zgjedhja e metodës së organizimit të bazës së të dhënave;

- zhvillimi i specifikimit të skemës së brendshme me anë të modelit të të dhënave të nivelit të saj të brendshëm;

- përshkrimi i pasqyrimit të skemës konceptuale me atë të brendshme.

Është e rëndësishme të theksohet se, ndryshe nga DBMS-të e hershme, shumë sisteme moderne nuk i ofrojnë zhvilluesit ndonjë zgjedhje në këtë fazë. Në realitet, çështjet e hartimit të një modeli fizik përfshijnë zgjedhjen e një skeme të paraqitjes së të dhënave (ndarja sipas skedarëve ose llojit RAID -array) dhe duke specifikuar numrin dhe llojin e indekseve (për shembull, të grupuar ose jo të grupuar në rastin MS SQL Server).

Mënyra se si ruhet baza e të dhënave përcaktohet nga motorët DBMS automatikisht "sipas parazgjedhjes" bazuar në specifikimet e skemës konceptuale të bazës së të dhënave, dhe skema e brendshme nuk përdoret në mënyrë eksplicite në sisteme të tilla.

Duhet gjithashtu të theksohet se skemat e jashtme të bazës së të dhënave zakonisht ndërtohen në fazën e zhvillimit të aplikacionit.

7.8. Mjetet e automatizimit të projektimit

Njohuritë e formalizuara rreth fushës lëndore në rastin e përgjithshëm mund të përfaqësohen si përshkrimet e tekstit: grupe përshkrimesh pune, rregulla biznesi etj. Megjithatë, mënyra tekstuale e përfaqësimit të modelit të domenit nuk është efikase. Më informuese dhe më të dobishme në zhvillimin e bazave të të dhënave dhe sistemeve të informacionit janë përshkrimet e fushës lëndore, të bëra duke përdorur shënime grafike të specializuara që zbatojnë metoda për përfaqësimin e njohurive rreth fushës lëndore. Më të famshmet sot janë metodat e analizës strukturore SADT (Teknika e Analizës dhe Dizajnit të Strukturuar) ) dhe shënimin e bazuar në të IDEF 0, diagramet e të dhënave, teknika e analizës së orientuar nga objekti UML (Gjuha e Unifikuar e Modelimit) ), etj. Secili prej këtyre modeleve përshkruan, nga njëra anë, proceset që ndodhin në fushën lëndore dhe, nga ana tjetër, të dhënat e përdorura nga këto procese.

Shumica sistem të plotë modelet, mbi të cilat bazohen metodat e modelimit funksional, informativ dhe të sjelljes të ObD, janë paraqitur në familjen e standardeve. IDEF (Përkufizim i integruar )(rrëshqitje 10).

Metodologjia e projektimit konceptual, e bazuar në një teknikë grafike vizuale, u ka ofruar zhvilluesve të sistemeve të informacionit metoda strikte të formalizuara për përshkrimin e IS dhe zgjidhjet teknike. Këto modele janë në thelb një sistem marrëveshjesh që ofrojnë mirëkuptim të ndërsjellë midis analistit të biznesit që përfaqëson realitetet e fushës së temës dhe programuesit (ose mjetit softuerik) që krijon një model të dhënash për të pasqyruar gjendjen e kësaj SbA. Nëse konventat zbatohen saktësisht në produktet softuerike bazuar në këtë metodologji, atëherë të tilla një sistem i automatizuar që mund të "lexojë" modelet e zhvilluara nga analisti do t'ju lejojë të kontrolloni sintaksën e modelit dhe, si rezultat, të gjeneroni një skemë të dhënash.

Pas metodologjisë konceptuale të projektimit, u shfaqën softuer të specializuar dhe mjete teknologjike të një klase të veçantë - CASE-tools që zbatojnë teknologjinë për krijimin dhe mirëmbajtjen e IS.

Teknologjia CASE është një metodologji e projektimit IS, si dhe një grup mjetesh që ju lejojnë të modeloni vizualisht fushën e temës, të analizoni këtë model në të gjitha fazat e zhvillimit dhe mirëmbajtjes së IS dhe të zhvilloni aplikacione në përputhje me nevojat e informacionit të përdoruesve.

Mjetet CASE në përputhje me orientimin e tyre funksional ndaj proceseve të caktuara cikli i jetes IS mund të ndahet në grupet e mëposhtme(rrëshqitja 11 - SASE).

Gjuhët formale të aplikuara për përfaqësimin e fushës lëndore nuk lejojnë përshkrim të gjitha marrëdhënie që projektuesi i konsideron të rëndësishme. Nga ana tjetër, shumë projekte (dhe, në veçanti, ato në shqyrtim shembuj ) perceptohen si mjaft të thjeshta, dhe zgjidhjet e projektimit duken të dukshme. Përveç kësaj, një programues me përvojë mund të ofrojë gjithmonë disa empirike dhe ndoshta të vlefshme metodë efektive për prezantimin dhe përpunimin e synuar të informacionit të nevojshëm, por kjo nënkupton refuzimin e një formalizmi të vetëm, i cili, me rritjen e sasisë së të dhënave dhe lidhjeve, ndërlikon shumë problemet e menaxhimit të bazës së të dhënave dhe, në veçanti, të kuptuarit e përdoruesit. të organizimit dhe metodave të aksesit.

Do të ishte më e drejtë të flitej informaliteti lidhur me pamundësinë e arsyeshme të paqarta përzgjedhja (nga realisht ekzistuese) e objekteve të mjeteve të përdorura për modelim.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Punë e mirë në sajtin">

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Pritur në http://www.allbest.ru/

NËnëduke ngrënë

sistemi i përdoruesit të programit të ndërfaqes

Qindra miliona njerëz punojnë sot në botë kompjuterët personalë. Shkencëtarët, ekonomistët, politikanët besojnë se nga fillimi i mijëvjeçarit të tretë:

Numri i kompjuterëve në botë do të jetë i barabartë me numrin e banorëve të vendeve të zhvilluara.

shumica e këtyre kompjuterëve do të përfshihen në rrjetet botërore të informacionit.

i gjithë informacioni i grumbulluar nga njerëzimi nga fillimi i mijëvjeçarit të tretë do të shndërrohet në një formë kompjuterike (binare) dhe i gjithë informacioni do të përgatitet me ndihmën (ose me pjesëmarrjen) e kompjuterëve; i gjithë informacioni do të ruhet për një kohë të pacaktuar në rrjetet kompjuterike;

një anëtar i plotë i shoqërisë së mijëvjeçarit të tretë do të duhet të ndërveprojë çdo ditë me rrjetet lokale, rajonale ose globale duke përdorur kompjuterë.

Me një kompjuterizim të tillë të pothuajse të gjitha degëve të jetës njerëzore, lind pyetja e krijimit të programeve që lejojnë krijimin e bazave të të dhënave të tilla. Prandaj, u zhvillua ky program, i cili ju lejon të krijoni një bazë të dhënash që ruan informacione për përparimin e nxënësve të shkollës.

1. Baza e të dhënave dhe mënyrat për ta përfaqësuar atë

Baza e të dhënave (DB) është informacion i paraqitur në formën e tabelave dydimensionale. Baza e të dhënave përmban shumë rreshta, secila prej të cilave korrespondon me një objekt. Për çdo objekt përdoren pozicione të caktuara të pavarura, të cilat quhen fusha. Imagjinoni një bazë të dhënash të tillë që përmban rreshta dhe kolona ( rasti më i thjeshtë). Çdo rresht, i quajtur gjithashtu një rekord, korrespondon me objekt i caktuar. Çdo kolonë përmban vlerat e të dhënave përkatëse të objektit.

Një bazë të dhënash mund të mos përbëhet nga një tabelë, por nga dy, tre ose më shumë. Informacione shtesë rreth objektit mund të ruhen në tabela shtesë.

Një nga veçoritë e fuqishme të bazës së të dhënave është se informacioni mund të renditet sipas kritereve që specifikon përdoruesi. Në Pascal, baza e të dhënave ofrohet si një listë termash të formës: emri_bazë_predikat (fushat_rekorde). Emrat e bazës së të dhënave janë përshkruar në seksion. Regjistrimet e bazës së të dhënave arrihen duke përdorur kallëzuesin bazë. Pascal ofron mjaft mjete për të punuar me baza të tilla të dhënash: ngarkim, shkrim, shtim, etj.

Baza e të dhënave është një strukturë e organizuar për ruajtjen e informacionit. Bazat e të dhënave moderne ruajnë jo vetëm të dhëna, por edhe informacione.

Kjo deklaratë është e lehtë për t'u shpjeguar nëse, për shembull, marrim parasysh bazën e të dhënave të një banke të madhe. Ajo ka gjithçka informacionin e nevojshëm në lidhje me klientët, adresat e tyre, historinë e kredisë, statusin e llogarisë rrjedhëse, transaksionet financiare etj. Një numër mjaft i madh punonjësish të bankës kanë akses në këtë bazë të dhënash, por mes tyre vështirë se ka një person që ka akses në të gjithë bazën e të dhënave dhe është në gjendje të bëjë ndryshime arbitrare në të vetë. Përveç të dhënave, baza e të dhënave përmban metoda dhe mjete që lejojnë secilin nga punonjësit të operojë vetëm me të dhënat që janë në kompetencën e tij. Si rezultat i ndërveprimit të të dhënave që përmban baza e të dhënave me metodat në dispozicion të punonjësve të veçantë, formohet informacioni që ata konsumojnë dhe në bazë të të cilave futin dhe modifikojnë të dhënat brenda kompetencës së tyre. I lidhur ngushtë me konceptin e bazës së të dhënave është koncepti sistemet e menaxhimit të bazës së të dhënave. Ky është një grup mjetesh softuerësh të krijuar për të krijuar strukturën e një baze të dhënash të re, për ta mbushur atë me përmbajtje, për të modifikuar përmbajtjen dhe për të vizualizuar informacionin. Nën vizualizimi i informacionit Baza e të dhënave i referohet zgjedhjes së të dhënave të shfaqura në përputhje me një kriter të caktuar, renditjes së tyre, projektimit dhe lëshimit të mëvonshëm në pajisjet dalëse ose transmetimit nëpërmjet kanaleve të komunikimit. Ka shumë sisteme të menaxhimit të bazës së të dhënave në botë. Pavarësisht se ato mund të punojnë ndryshe me objekte të ndryshme dhe t'i sigurojnë përdoruesit funksione të ndryshme dhe mjetet, shumica e DBMS-ve bazohen në një grup të vetëm konceptesh bazë të mirëpërcaktuara. Kjo na jep mundësinë të shqyrtojmë një sistem dhe të përgjithësojmë konceptet, teknikat dhe metodat e tij në të gjithë klasën DBMS. Si një objekt i tillë trajnimi, ne do të zgjedhim Pascal 7.0 DBMS të përfshirë në paketën Pascal 7.0.

2. Karakteristikat e fushës së bazës së të dhënave

Fushat e bazës së të dhënave nuk përcaktojnë vetëm strukturën e bazës së të dhënave - ato gjithashtu përcaktojnë vetitë e grupit të të dhënave të shkruara në qelizat që i përkasin secilës prej fushave. Karakteristikat kryesore të fushave të tabelës së bazës së të dhënave janë renditur më poshtë duke përdorur Pascal 7.0 DBMS si shembull.

Emri i fushës - përcakton se si duhet të aksesohen të dhënat e kësaj fushe gjatë operacioneve automatike me bazën e të dhënave (si parazgjedhje, emrat e fushave përdoren si tituj të kolonave të tabelës).

Lloji i fushës - përcakton llojin e të dhënave që mund të përmbahen në këtë fushë.

Madhësia e fushës - përcakton gjatësinë maksimale (në karaktere) të të dhënave që mund të vendosen në këtë fushë.

Formati i fushës - përcakton se si formatohen të dhënat në qelizat që i përkasin fushës.

Maska hyrëse - përcakton formën në të cilën futen të dhënat në fushë (vegla e automatizimit të futjes së të dhënave).

Caption - përcakton titullin e kolonës së tabelës për fushë e dhënë(Nëse etiketa nuk është e specifikuar, atëherë vetia Field Name përdoret si titull i kolonës).

Vlera e paracaktuar është vlera që futet automatikisht në qelizat e fushës (mjet automatizimi i futjes së të dhënave).

Një kusht vlere është një kufizim që përdoret për të vërtetuar futjen e të dhënave (një mjet automatizimi i hyrjes që përdoret zakonisht për të dhënat që kanë një lloj numerik, monedhë ose datë).

Mesazh gabimi - një mesazh me tekst që shfaqet automatikisht kur përpiqeni të futni të dhëna të gabuara në fushë.

Fusha e detyrueshme - një veti që përcakton plotësimin e detyrueshëm të kësaj fushe gjatë plotësimit të bazës së të dhënave.

Vargjet boshe - një veti që lejon futjen e të dhënave të vargut bosh (ndryshon nga vetia e fushës së kërkuar në atë që nuk zbatohet për të gjitha llojet e të dhënave, por vetëm për disa, për shembull, tekst).

Fusha e indeksuar - nëse fusha e ka këtë veti, të gjitha operacionet që lidhen me kërkimin ose renditjen e të dhënave sipas vlerës së ruajtur në këtë fushë përshpejtohen ndjeshëm. Përveç kësaj, për fushat e indeksuara, mund ta bëni atë në mënyrë që vlera në regjistrime të kontrollohet në këtë fushë për dublikatë, gjë që eliminon automatikisht dyfishimin e të dhënave.

Meqenëse fusha të ndryshme mund të përmbajnë të dhëna lloj të ndryshëm, atëherë vetitë e fushave mund të ndryshojnë në varësi të llojit të të dhënave. Kështu, për shembull, lista e veçorive të fushës së mësipërme zbatohet kryesisht për fushat e llojit të tekstit.

Fushat e llojeve të tjera mund t'i kenë ose jo këto veti, por mund t'u shtojnë të tyret. Për shembull, për të dhënat që përfaqësojnë numra realë, një veti e rëndësishme është numri i numrave dhjetorë. Nga ana tjetër, për fushat e përdorura për të ruajtur foto, regjistrime zanore, videoklipe dhe objekte të tjera OLE, shumica e vetive të mësipërme janë të pakuptimta.

3 . Tsenëse dhe detyrat

Objektivat e këtij programi ishin:

· Shkruani një program që do t'ju lejojë të përpunoni, renditni dhe modifikoni informacionin rreth parkingut.

Gjithashtu, gjatë krijimit të këtij programi, u vendosën detyrat e mëposhtme:

· Ky program duhet të ketë një ndërfaqe të thjeshtë dhe të përshtatshme përdoruesi.

· Ky program duhet të ketë konsum të ulët burimesh.

4. Zhvillimi i menysë së sistemit

Menyja e sistemit ose menyja kryesore duhet të sigurojë ndërveprim të përshtatshëm të përdoruesit me programin. Menuja duhet të përfshijë artikuj për ruajtjen, shikimin, futjen e të dhënave të reja, etj. Përdoruesi duhet vetëm të shtyp butonin 'enter'. Janë gjashtë artikuj në menynë e këtij programi:

1 - Krijimi i skedarit

2 - Shtimi i një hyrjeje

3 - Korrigjimi i të dhënave

4 - Shikoni rekordin nga skedari

5 - Fshirja e një hyrjeje

6 - Dalje

1 - Krijo një skedar të ri - Krijuar skedar i ri me një emër programi të specifikuar nga përdoruesi

2 - Shikimi i përmbajtjes së skedarit - hyrjet e krijuara më parë shfaqen në ekran një nga një në formën:

Mbiemri i pronarit:

Emri i hostit:

marka e makinës:

Modeli i makinës:

Lloji i trupit:

numri i makinës:

Rajon:

viti i lëshimit:

ngjyrë:

3 - Shto hyrje - Krijo hyrje e re dhe depozitoni duke e shtuar në fund të regjistrimit.

4 - Kërkimi sipas numrit të dhomës - Ju lejon të gjeni të dhëna për një pushues sipas numrit të repartit në të cilin pushuesi është regjistruar.

5 - Dilni nga programi - dilni nga programi

Prodhimi

Puna e bërë i lejon çdo përdoruesi të krijojë lehtësisht sasi të mëdha informacioni, t'i përpunojë ato, të renditë, të bëjë përzgjedhje sipas kritereve të caktuara.

Përdorimi i një programi të tillë në bota moderne lehtëson shumë veprimtarinë e njeriut.

Pritet në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Përcaktimi i moduleve të nevojshme të programit, struktura e skedarit të bazës së të dhënave. Përshkrimi i zhvillimit të programit, korrigjimit dhe testimit. Zhvillimi i aplikacionit Organizer.exe, menuja dhe manuali i përdoruesit. Algoritmi për përpunimin e ngjarjeve të menysë kryesore (orarit).

punim afatshkurtër, shtuar 02/11/2014


Karakteristikat e dizajnimit të një programi C++ për përpunimin e të dhënave nga tabelat e bazës së të dhënave. Funksionet kryesore të programit, krijimi i një modeli konceptual të bazës së të dhënave dhe diagramet e klasave, zhvillimi i një ndërfaqeje përdoruesi dhe pyetjeve të bazës së të dhënave.

punim afatshkurtër, shtuar 06/08/2012


Zgjedhja e përbërjes së harduerit dhe softuerit për zhvillimin e sistemit. Përshkrimi i të dhënave hyrëse dhe dalëse. Zgjedhja e një modeli të bazës së të dhënave. Zhvillimi i një nënsistemi për plotësimin e bazës së të dhënave, gjenerimin e raporteve. Zhvillimi i ndërfaqes së përdoruesit, testimi i sistemit.

punim afatshkurtër, shtuar 12/04/2014


Fazat e krijimit dhe zhvillimit të një baze të dhënash. Ndërtimi i një modeli domeni. Zhvillimi i të dhënave dhe modelet fizike të dhënat, mënyrat e përpunimit të të dhënave për punonjësit e organizatës. Dizajnimi i aplikacioneve të përdoruesve. Krijimi i një forme butoni.

punim afatshkurtër, shtuar 14.02.2011


Skema e modelit konceptual të të dhënave. Zhvillimi i strukturës së bazës së të dhënave relacionale dhe ndërfaqes së përdoruesit. Karakteristikat e fazave kryesore të hartimit të bazës së të dhënave. Mënyrat për të zbatuar pyetjet dhe raportet. Specifikat e manualit të përdorimit.

punim afatshkurtër, shtuar 18.12.2010


Procesi i zhvillimit të një baze të dhënash për ruajtjen dhe përpunimin e informacionit. Çelësat, indekset, nxitësit, procedurat e ruajtura. Zhvillimi i ndërfaqes së përdoruesit dhe bazës së të dhënave. Mjetet bazë për zhvillimin e pjesëve të klientit dhe serverit.

tezë, shtuar 18.05.2013


Fazat e hartimit të bazës së të dhënave, përcaktimi i qëllimeve dhe përmbajtja e tabelave. Shtimi i të dhënave dhe krijimi i objekteve të tjera të bazës së të dhënave. Modeli datalogjik: strukturimi, normalizimi, skemat e të dhënave. Rendi, parimet e krijimit të një ndërfaqeje përdoruesi.

punim afatshkurtër, shtuar 26.03.2013


Teknologjia e zhvillimit të ndërfaqes së përdoruesit në Mjedisi Delphi. Krijimi i tabelave, menyve, formularëve për futjen dhe redaktimin e të dhënave. Parimet e organizimit të menysë si element i ndërfaqes së përdoruesit. Zbatimi i renditjes, filtrimit, llogaritjeve në tabelë.

punim afatshkurtër, shtuar 13.11.2012


Rregullat themelore për hartimin e një ndërfaqeje përdoruesi. Krijimi i një baze të dhënash duke përdorur modelet e zhvilluara. Kodimi i modulit sistemi softuerik me qëllim të prototipit. Dritarja kryesore kur fillon programi. Mbrojtja nga humbja e informacionit.

punë laboratorike, shtuar 13.06.2014


Përshkrimi i fushës së zhvillimit. Karakteristikat e ruajtjes së informacionit për makinat dhe pronarët. Përshkrimi i strukturës së bazës së të dhënave. Tabelat kryesore: makina, pronarë, lloje të punës, pjesë këmbimi, porosi, shërbime. Udhëzime për programuesin dhe përdoruesin.

Përkthimi i një serie prej 15 artikujsh mbi hartimin e bazës së të dhënave.
Informacioni është i destinuar për fillestarët.
Më ndihmoi. Ndoshta do të ndihmojë dikë tjetër të plotësojë boshllëqet.

Udhëzues për dizajnimin e bazës së të dhënave.

1. Hyrje.

Nëse do të ndërtoni bazat tuaja të të dhënave, është mirë t'u përmbaheni rregullave të projektimit të bazës së të dhënave, pasi kjo do të sigurojë integritetin afatgjatë dhe lehtësinë e mirëmbajtjes së të dhënave tuaja. Ky udhëzues do t'ju tregojë se çfarë janë bazat e të dhënave dhe si të dizajnoni një bazë të dhënash që u bindet rregullave të projektimit të bazës së të dhënave relacionale.

Bazat e të dhënave janë programe që ju lejojnë të ruani dhe të merrni vëllime të mëdha të dhënash. informacione të lidhura. Bazat e të dhënave përbëhen nga tabelat, të cilat përmbajnë informacion. Kur krijoni një bazë të dhënash, duhet të mendoni se çfarë tabelat ju duhet të krijoni dhe çfarë lidhjet ekzistojnë ndërmjet informacioneve në tabela. Me fjalë të tjera, duhet të mendoni projekti databaza juaj. projekt i mirë baza e të dhënave, siç u përmend më herët, do të sigurojë integritetin e të dhënave dhe lehtësinë e mirëmbajtjes.

Një bazë të dhënash krijohet për të ruajtur informacionin në të dhe për të marrë këtë informacion kur është e nevojshme. Kjo do të thotë që ne duhet të jemi në gjendje të vendosim, të fusim ( INSERT) informacion në bazën e të dhënave dhe ne duam të jemi në gjendje të marrim informacion nga baza e të dhënave ( ZGJIDH).
Gjuha e pyetjeve të bazës së të dhënave u shpik për këtë qëllim dhe u thirr Gjuha e strukturuar e pyetjeve ose SQL. Veprimet e futjes së të dhënave (INSERT) dhe përzgjedhja e tyre (SELECT) janë pjesë e kësaj gjuhe. Më poshtë është një shembull i një pyetjeje për marrjen e të dhënave dhe rezultati i tij.

SQL është një histori e madhe dhe është përtej qëllimit të këtij tutoriali. Ky artikull përqendrohet rreptësisht në prezantim procesi i projektimit të bazës së të dhënave. Më vonë, në një tutorial të veçantë, unë do të mbuloj bazat e SQL.

modeli relacional.

Në këtë tutorial, unë do t'ju tregoj se si të krijoni një model të të dhënave relacionale. Një model relacional është një model që përshkruan se si të organizohen të dhënat në tabela dhe si të përcaktohen marrëdhëniet midis atyre tabelave.

Rregullat e modelit relacional diktojnë se si informacioni duhet të organizohet në tabela dhe si lidhen tabelat me njëra-tjetrën. Në fund të fundit, rezultati mund të jepet në formën e një diagrami të bazës së të dhënave ose, më saktë, një diagrami të marrëdhënieve entitet, si në figurë (Shembulli i marrë nga MySQL Workbench).

Shembuj.

Kam përdorur një sërë aplikacionesh si shembuj në udhëzues.

RDBMS.

RDBMS që kam përdorur për të krijuar tabelat shembull është MySQL. MySQL është RDBMS më i njohur dhe është falas.

Mjet për administrimin e bazës së të dhënave.

Pas Instalimet MySQL ju merrni vetëm një ndërfaqe të linjës së komandës për të bashkëvepruar me MySQL. Personalisht, unë preferoj një GUI për menaxhimin e bazave të të dhënave të mia. Unë përdor SQLyog shumë. Kjo shërbim falas nga GUI. Imazhet e tabelës në këtë manual janë marrë nga atje.

Modelimi vizual.

Nuk është një e madhe falas Aplikacioni MySQL tavolinë pune. Kjo ju lejon të dizajnoni bazën tuaj të të dhënave në mënyrë grafike. Ilustrimet e diagrameve në manual janë bërë në këtë program.

Dizajni i pavarur nga RDBMS.

Është e rëndësishme të dini se megjithëse ky tutorial ofron shembuj për MySQL, dizajni i bazës së të dhënave është i pavarur nga RDBMS. Kjo do të thotë që informacioni zbatohet për bazat e të dhënave relacionale në përgjithësi, jo vetëm për MySQL. Ju mund të aplikoni njohuri nga ky udhëzues në çdo bazë të dhënash relacionale si Mysql, Postgresql, Microsoft Access, Microsoft SQL ose Oracle.

Në pjesën tjetër do të flas shkurtimisht për evolucionin e bazave të të dhënave. Do të mësoni se nga vijnë bazat e të dhënave dhe modeli i të dhënave relacionale.

2. Historia.

Në vitet '70 dhe '80, kur shkencëtarët e kompjuterave mbanin ende smoking kafe dhe syze të mëdha me buzë katrore, të dhënat ruheshin pa strukturë në skedarë që ishin një dokument teksti me të dhëna të ndara me (zakonisht) presje ose skeda.

Kështu dukeshin profesionistët e teknologjisë së informacionit në vitet '70. (Poshtë majtas është Bill Gates).

Skedarët e tekstit përdoren ende sot për të ruajtur sasi të vogla informacioni të thjeshtë. Vlerat e ndara me presje (CSV) - vlerat e ndara me presje janë shumë të njohura dhe të mbështetura gjerësisht sot nga softuer të ndryshëm dhe sisteme operative. Microsoft Excelështë një nga shembujt e programeve që mund të punojnë me skedarë CSV. Të dhënat e ruajtura në një skedar të tillë mund të lexohen nga një program kompjuterik.

Më sipër është një shembull se si mund të duket një skedar i tillë. Programi i leximit dosjen e dhënë, duhet të njoftohet se të dhënat janë të kufizuara me presje. Nëse programi dëshiron të zgjedhë dhe të shfaqë kategorinë në të cilën ndodhet mësimi "Tutorial i dizajnit të bazës së të dhënave", atëherë duhet të lexohet rresht pas rreshti derisa të gjenden fjalët "Tutorial i dizajnit të bazës së të dhënave" dhe më pas asaj do t'i duhet të lexojë fjalën tjetër pas presjes në mënyrë që të nxjerrë kategorinë Software.

Tabelat e bazës së të dhënave.

Leximi i një skedari rresht pas rreshti nuk është shumë efikas. Në një bazë të dhënash relacionale, të dhënat ruhen në tabela. Tabela e mëposhtme përmban të njëjtat të dhëna si skedari. Çdo rresht ose "hyrje" përmban një mësim. Çdo kolonë përmban disa veti të mësimit. NË këtë rast ky është titulli (titulli) dhe kategoria (kategoria) e tij.

Një program kompjuterik mund të kërkojë në kolonën tutorial_id të tabelës për një tutorial_id specifik për të gjetur shpejt titullin dhe kategorinë përkatëse. Kjo është shumë më e shpejtë se kërkimi përmes një skedari rresht pas rreshti, siç do të bënte një program në një skedar teksti.

Bazat e të dhënave relacionale moderne janë krijuar për të lejuar që të dhënat të merren nga rreshta, kolona dhe tabela të shumta, të gjitha menjëherë, shumë shpejt.

Historia e modelit relacional.

Modeli i bazës së të dhënave relacionale u shpik në vitet 70 nga Ted Codd, një shkencëtar britanik. Ai donte të kapërcente të metat e tij modeli i rrjetit bazat e të dhënave dhe modeli hierarkik. Dhe ai ishte shumë i suksesshëm në këtë. Modeli i bazës së të dhënave relacionale është tashmë i pranuar botërisht dhe konsiderohet një model i fuqishëm për organizimin efikas të të dhënave.

Një shumëllojshmëri e gjerë e sistemeve të menaxhimit të bazës së të dhënave janë të disponueshme sot, nga aplikacionet e vogla të desktopit deri te sistemet e pasura të serverëve me metoda kërkimi shumë të optimizuara. Këtu janë disa nga më sistemet e njohura Menaxhimi i bazës së të dhënave relacionale (RDBMS):

- Orakulli– përdoret kryesisht për aplikime profesionale dhe të mëdha.
- Microsoft Serveri SQL – RDBMS Microsoft. Në dispozicion vetëm për sistemin operativ Windows.
- MySQLështë një RDBMS shumë e njohur me burim të hapur Kodi i burimit. Përdoret gjerësisht si nga profesionistët ashtu edhe nga fillestarët. Çfarë duhet tjetër?! Është falas.
- IBM- ka një numër RDBMS, më i famshmi është DB2.
- Microsoft Access– RDBMS, e cila përdoret në zyrë dhe në shtëpi. Në fakt, është më shumë se një bazë të dhënash. MS Access ju lejon të krijoni baza të dhënash me një ndërfaqe përdoruesi.
Në pjesën tjetër do të flas për disa nga karakteristikat e bazave të të dhënave relacionale.

3. Karakteristikat e bazave të të dhënave relacionale.

Bazat e të dhënave relacionale janë krijuar për kursim i shpejtë dhe marrjen e sasive të mëdha të informacionit. Më poshtë janë disa nga karakteristikat e bazave të të dhënave relacionale dhe modeli i të dhënave relacionale.

Përdorimi i çelësave.

Çdo rresht i të dhënave në një tabelë identifikohet nga një "çelës" unik i quajtur çelësi primar. Shpesh, çelësi kryesor është një numër auto-rritës (auto-rritës) (1,2,3,4, etj.). Të dhënat në tabela të ndryshme mund të lidhen së bashku duke përdorur çelësat. Vlerat kryesore kryesore të një tabele mund të shtohen në rreshtat (regjistrat) e një tabele tjetër, duke i lidhur këto të dhëna së bashku.

Duke përdorur gjuhën e strukturuar të pyetjeve (SQL), të dhënat nga tabela të ndryshme që janë të lidhura me një çelës mund të zgjidhen menjëherë. Për shembull, mund të krijoni një pyetje që do të zgjedhë të gjitha porositë nga tabela e porosive (porositë) që i përkasin përdoruesit me id (id) 3 (Mike) nga tabela e përdoruesve (përdoruesit). Ne do të flasim për çelësat më tej në pjesët në vijim.

Kolona id në këtë tabelë është çelësi kryesor. Çdo hyrje ka një çelës primar unik, shpesh një numër. Kolona e grupit të përdoruesve është një çelës i huaj. Duke gjykuar nga emri i saj, me sa duket i referohet një tabele që përmban grupe përdoruesish.

Asnjë tepricë e të dhënave.

Në një dizajn të bazës së të dhënave që ndjek rregullat e modelit të të dhënave relacionale, çdo pjesë e informacionit, si një emër përdoruesi, ruhet vetëm në një vend. Kjo eliminon nevojën për të punuar me të dhëna në shumë vende. Dyfishimi i të dhënave quhet tepricë e të dhënave dhe duhet të shmanget në projekt i mirë Baza e të dhënave.

Kufizimi i hyrjes.

Duke përdorur një bazë të dhënash relacionale, mund të përcaktoni se çfarë lloj të dhënash lejohet të ruhen në një kolonë. Mund të krijoni një fushë që përmban numra të plotë, dhjetore, pjesë të vogla teksti, pjesë të mëdha teksti, data, etj.

Kur krijoni një tabelë të dhënash, ju jepni një lloj të dhënash për secilën kolonë. Për shembull, varchar është një lloj i të dhënave për copa të vogla teksti me një maksimum prej 255 karaktere, ndërsa int është numra.

Përveç llojeve të të dhënave, RDBMS ju lejon të kufizoni më tej të dhënat që mund të futen. Për shembull, kufizoni gjatësinë ose detyroni uniken e vlerës së regjistrimeve në këtë kolonë. Kufizimi i fundit përdoret shpesh për fushat që përmbajnë emrat e regjistrimit të përdoruesve (hyrjet) ose adresat. Email.

Këto kufizime ju japin kontroll mbi integritetin e të dhënave tuaja dhe parandalojnë situata si më poshtë:

Futja e një adrese (teksti) në fushën ku prisni të shihni një numër
- futja e indeksit të rajonit me gjatësinë e këtij indeksi në njëqind karaktere
- krijimi i përdoruesve me të njëjtin emër
- krijimi i përdoruesve me të njëjtën adresë emaili
- futja e peshës (numrit) në fushën e ditëlindjes (data)

Ruajtja e integritetit të të dhënave.

Duke personalizuar vetitë e fushës, duke lidhur tabela së bashku dhe duke vendosur kufizime, ju mund të rrisni besueshmërinë e të dhënave tuaja.

Caktimi i të drejtave.

Shumica e RDBMS-ve ofrojnë një cilësim lejesh që ju lejon të caktoni të drejta të caktuara përdorues të caktuar. Disa veprime që mund t'i lejohen ose mohohen përdoruesit: SELECT (zgjedhja), INSERT (futje), DELETE (fshirje), ALTER (ndryshim), CREATE (krijim), etj. Këto janë operacione që mund të kryhen duke përdorur Structured Query Language (SQL).

Gjuha e strukturuar e pyetjeve (SQL).

Gjuha e strukturuar e pyetjeve (SQL) përdoret për të kryer disa operacione në bazën e të dhënave, të tilla si ruajtja e të dhënave, marrja e të dhënave, ndryshimi i të dhënave. SQL është relativisht e lehtë për t'u kuptuar dhe lejon, përfshirë. dhe zgjedhjet e mbivendosura, të tilla si zgjedhja e të dhënave të lidhura nga tabela të shumta duke përdorur Deklarata SQL BASHKOHU. Siç u përmend më herët, SQL nuk do të diskutohet në këtë tutorial. Do të fokusohem në hartimin e bazës së të dhënave.

Mënyra se si e dizajnoni bazën tuaj të të dhënave do të ketë një ndikim të drejtpërdrejtë në pyetjet që do t'ju duhet të ekzekutoni për të tërhequr të dhënat nga baza e të dhënave. Kjo është një arsye tjetër pse duhet të mendoni se cila duhet të jetë baza juaj. Me një bazë të dhënash të dizajnuar mirë, pyetjet tuaja mund të jenë më të pastra dhe më të lehta.

Transportueshmëria.

Modeli i të dhënave relacionale është standard. Duke ndjekur rregullat e modelit të të dhënave relacionale, mund të jeni të sigurt që të dhënat tuaja mund të transferohen në një RDBMS tjetër me lehtësi relative.

Siç u tha më herët, dizajni i bazës së të dhënave është një çështje e identifikimit të të dhënave, lidhjes së tyre së bashku dhe vendosjes së rezultateve të një vendimi kjo çështje në letër (ose në një program kompjuterik). Dizajnimi i një baze të dhënash të pavarur nga RDBMS që keni ndërmend të përdorni për ta krijuar atë.

Në pjesën tjetër, ne do t'i hedhim një vështrim më të afërt çelësave kryesorë.