Разработка Internet-портала для информационных потребностей государственного высшего учебного заведения (1094823), страница 10
Текст из файла (страница 10)
При проектировании БД существуют взаимосвязи между информационными объектами трех типов: «один к одному», «один ко многим», «многие ко многим».
Н апример:
Рис. 3.1. Типы взаимосвязей между информационными объектами
Следующим этапом проектирования базы данных является концептуальная схема предметной области. В простых случаях для построения концептуальной схемы используют традиционные методы агрегации и обобщения. При агрегации объединяются информационные объекты (элементы данных) в один в соответствии с семантическими связями между объектами. При обобщении информационные объекты (элементы данных) объединяются в родовой объект.
Выбор модели диктуется, прежде всего, характером предметной области и требованиями к БД. Другим немаловажным обстоятельством является независимость концептуальной модели от СУБД, которая должна быть выбрана после построения концептуальной схемы.
Модели «сущность-связь», дающие возможность представлять структуру и ограничения реального мира, а затем трансформировать их в соответствии с возможностями промышленных СУБД, являются весьма распространенными.
Под сущностью понимают основное содержание того явления, процесса или объекта, о котором собирают информацию для БД. В качестве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление и т.д. При этом различают тип сущности и экземпляр сущности. Под типом сущности обычно понимают набор однородных объектов, выступающих как целое. Понятие «экземпляр сущности» относится к конкретному предмету.
Например: Тип сущности – личное дело, экземпляр сущности - Иванов, Петров, Сидоров и др.
В исследуемой предметной области «АИС распределения педагогической нагрузки преподавателей и учета разработанных методических пособий» имеются сущности: «учебный план», «методическое пособие», «педагогическая нагрузка», «дисциплина», «форма контроля», «преподаватель», «группа», «специальность», «ученая степень», «кафедра».
Проанализируем связи между сущностями (Таблица 3.1.).
Таблица 3.1.: Сущности предметной области, связи между ними.
Название связи | Тип связи | Между сущностями | |
имеет | 1: М | Заголовок учебного плана | Содержание учебного плана |
Написал Подписал | М:М | Методическое пособие | Преподаватель |
Имеет | 1:М | Заголовок пед.нагрузки | Расшифровка пед.нагрузки |
Имеет | М:М | Дисциплина | Форма контроля |
Имеет | 1:М | Преподаватель | Расшифровка пед.нагрузки |
Находится | М:М | Справочник групп | Расшифровка пед.нагрузки |
относится | М:М | Специальность | Дисциплина |
Относится | М:М | Ученая степень | Преподаватель |
Ведет | М:М | Дисциплина | Преподаватель |
Находится | М:М | Содержание учебного плана | Дисциплина |
Находится | М:М | Расшифровка пед.нагрузки | Дисциплина |
Находится | М:М | Форма контроля | Расшифровка пед.нагрузки |
Имеет | 1:М | Преподаватель | Заголовок пед.нагрузки |
Подписывается | 1:1 | Список кафедр | Методическое пособие |
Находится | 1:1 | Список кафедр | Дисциплина |
Находится | 1:1 | Список кафедр | Преподаватель |
Находится | М:М | Билеты экзаменационные или зачетные | Дисциплина |
Разработал | 1:М | Преподаватель | Билеты экзаменационные или зачетные |
Находится | М:1 | Билеты экзаменационные или зачетные | Форма контроля |
Находится | 1:М | Журнал регистрации методических пособий (запись) | Методическое пособие |
Следующий этап проектирования базы данных включает построение концептуальной модели данных предметной области. Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы «сущность-связь» (ERD).
ER – диаграмма АИС распределения педагогической нагрузки преподавателей и учета разработанных методических пособий представлена на рисунке 3.2.
3.3. Обоснование и выбор инструментария разработки АИС.
Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира. Система управления базами данных (СУБД) представляет собой программный комплекс, предназначенный для выполнения операций по обработке данных с целью обеспечения пользователей информацией. Подобные системы служат для поддержания базы данных в актуальном состоянии и обеспечивают эффективный доступ пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных пользователям полномочий.
База данных (БД) является хранилищем данных, относящихся к определенной предметной области, которое обеспечивает реализацию приложений (задач и запросов).
Применение базы данных в информационных системах позволяет:
- легко наращивать функции информационной системы, используя ядро – данные БД;
- моделировать функции управления предметной области с помощью информационных моделей;
- выполнять анализ информации для принятия управленческих решений;
- повысить качество хранимых данных за счет полноты, согласованности и целостности, контроля достоверности вводимой информации, обеспечения санкционированного доступа к БД;
- разделить «логический» и «физический» уровни представления данных и сделать относительно независимыми данные от обрабатывающих их программ;
- исключить в прикладных программах функции непосредственного управления данными на машинных носителях и усилить функции логики обработки данных;
- стандартизировать основные процедуры работы с данными (ввод и редактирование данных в БД, поиск и извлечение данных, формирование отчетов, графическое представление и публикация данных БД на сетевом сервере или в сети Интернет и тому подобное);
- снизить трудозатраты на поддержку БД, уменьшить расход вычислительных ресурсов, в первую очередь внешней памяти, для хранения и эксплуатации БД и тому подобное.
СУБД предназначена для централизованного управления базой данных в интересах всех работающих в этой системе.
По степени универсальности различают два класса СУБД:
-
системы общего назначения;
-
специализированные системы.
СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели ЭВМ в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных. Использование СУБД общего назначения в качестве инструментального средства для создания автоматизированных информационных систем, основанных на технологии бах данных, позволяет существенно сокращать сроки разработки, экономить трудовые ресурсы. Этим СУБД присущи развитые функциональные возможности.
Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.
Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и надежной безопасности, что дает возможность разработчикам гарантировать большую безопасность данных при меньших затратах сил на низкоуровневое программирование.
Одним из лидеров на рынке программ, предназначенных как для разработчиков информационных систем, так и для конечных пользователей является программа MS Асcess. Назначение любой системы управления базами данных – создание, ведение и обработка баз данных. Как в текстовом редакторе можно подготовить много разных документов, так в СУБД Асcess можно создать много разных баз данных.
Для проектирования базы данных выбирается СУБД Асcess, которая предоставляет значительные возможности по работе с хранящимися данными, их обработке и совместному использованию. Выбор данной СУБД сделан ввиду ее большой распространенности и высоких эксплуатационных характеристик.
Программа MS Асcess является реляционной СУБД, которая может функционировать под управлением операционных систем Windows 95/98, Windows NT и других. На сегодняшний день Microsoft Асcess – компонент семейства офисных приложений Microsoft Office – является одной из самых популярных настольных СУБД. Это связано с тем, что Асcess обладает очень широким диапазоном средств для ввода, анализа и представления данных. Эти средства являются не только простыми и удобными, но и высокопродуктивными, что обеспечивает высокую скорость разработки приложений.
Чтобы приложения, создаваемые в среде Асcess, сделать удобными для пользователей и функционирующими эффективно, рационально использовать язык VBA, который, будучи языком программирования для всех компонентов Microsoft Office, позволяет также интегрировать их между собой и тем самым способствует быстрой разработке приложений на основе уже готовых компонентов.
База данных под управлением СУБД Асcess – это файл с расширением .MDB, включающий в себя классы объектов:
- таблицы для хранения данных;
- формы для ввода и редактирования БД в интерактивном режиме;
- запросы для обработки таблиц и других запросов;
- страницы доступа для работы с БД с помощью программ-обозревателей Интернета;
- макросы для автоматизации выполнения рутинных действий;
- модули на базовом языке программирования Visual Basic для обработки данных;
- отчеты для вывода результатов обработки данных.
СУБД Асcess позволяет создавать БД различного объема, с которыми работают в монопольном режиме или режиме коллективного доступа.
СУБД Асcess 2000 содержит много новых функций для работы в сети Интернет, это: страницы доступа к данным, вывод таблиц запросов, отчетов в формате HTML, добавление полей-ссылок на объекты БД и Web-компоненты Microsoft Office 2000, в том числе электронные таблицы, диаграммы, динамические сводные таблицы. В СУБД Асcess 2000 усовершенствована функция создания и перехода по гиперссылкам. СУБД Асcess 2000 поддерживает новый стандарт доступа к данным OLE DB, благодаря которому можно создавать полноценные клиент-серверные приложения. Клиентская часть приложений разрабатывается с использованием средств Асcess, серверная часть – с помощью Microsoft SQL Server. В окне БД в Асcess 2000 появились новые средства просмотра и манипулирования объектами базы данных:
-
панель инструментов позволяет быстро выполнять команды создания, открытия и управления объектами базы данных;
-
полоса объектов предназначена для просмотра объектов БД;
-
новые ярлыки в окне базы данных ускоряют создание объектов с помощью Мастеров или открытие новых объектов в режиме Конструктора;
-
настройка способов выбора и открытия объектов в окне базы данных;
-
выбор объекта путем ввода его имени.
К новым возможностям, облегчающим работу с данными и проектирование базы данных, относятся следующие:
-
поддерживается блокировка на уровне записей в дополнение к обычной блокировке;
-
можно свободно перемещаться между диалоговыми окнами поиска, замены и работы с данными;
-
возможен просмотр и редактирование связанных записей в режиме таблицы;
-
автоматическое обнаружение ошибок переименования позволяет корректировать общие ошибки, вызванные переименованием форм, отчетов, таблиц, запросов, полей и других элементов управления;
-
возможность распечатки отчета о взаимосвязях таблиц базы данных, которые представляются пользователю для просмотра в окне Связи и другие возможности.
СУБД Асcess позволяет производить обмен данными между компонентами системы и другими приложениями Windows, поддерживается экспорт и импорт данных из текстовых файлов и электронных таблиц. При коллективном использовании СУБД Асcess дает возможность защитить информацию так, что разные пользователи имеют разные права по просмотру или изменению информации: при этом предусмотрены средства обеспечения целостности данных. Таким образом СУБД Асcess обладает лучшими возможностями для работы в многопользовательских средах.
3.4. Датологическое проектирование базы данных АИС учета и анализа разработанных методических пособий и распределения педагогической нагрузки преподавателей для Вяземского филиала МГИУ.
После того, как выбор СУБД завершён, необходимо приступить к проектированию датологической модели базы данных. При формировании датологической схемы, каждая из определённых в концептуальной схеме сущностей отображается в таблицу, которая является одним отношением. При этом следует учитывать ограничения на размер таблиц, которые накладывает конкретная СУБД.
После определения информационных объектов предметной области и их свойств необходимо ответить на ряд вопросов:
На какие таблицы можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?
Какое имя можно присвоить каждой таблице?