Проектирование реляционной СУБД - Курсовая работа

В результате в БД «Обзор компаний мобильной связи» используются следующие входные данные: информация о компаниях; Таблица «Company» содержит: ID Company - уникальный код компании; Таблица «Haracter» содержит: ID Haracter - уникальный код характеристики сети; Таблица «Network» содержит: ID Network - уникальный код состояния сети; В базе данных определены следующие отношения между таблицами один ко многим: Таблица «Company» Таблица «Contact»Реляционная модель данных в настоящее время приобрела наибольшую популярность и практически все современные СУБД ориентированны именно на такое представление данных. Реляционную модель можно представить как особый метод рассмотрения данных, содержащий и данные (в виде таблиц), и способы работы, и манипуляции с ними (в виде связей).

Реляционная СУБД - система управления реляционными БД. Понятие реляционный касательно СУБД появилось благодаря работам английского специалиста Эдгара Кодда (Edgar Codd). Такие модели управления можно охарактеризовать простотой, удобным табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Реляционные СУБД, ориентированные на реализацию систем операционной обработки данных, менее эффективны в задачах аналитической обработки, чем многомерные базы данных. Это связано, во-первых, с наличием достаточно жестких ограничений накладываемых существующей реализацией языка SQL. Примером такого реально существующего ограничения является предположение о том, что данные в реляционной базе неупорядочены (или более точно, упорядочены случайным образом). При этом их упорядочивание требует дополнительных затрат времени на сортировку при каждом обращении к базе данных.

СУБД позволяет структурировать, систематизировать и организовать данные для их компьютерного хранения и обработки. Сегодня невозможно представить себе деятельность любого современного предприятия или организации без использования профессиональных СУБД. Несомненно, они составляют фундамент информационной деятельности во всех сферах - начиная с производства и заканчивая финансами и телекоммуникациями

В данном курсовом проекте была разработана база данных в MS Microsoft SQL Server 2005 для автоматизации процесса обзора компаний мобильной связи. Программа, работающая с БД, позволяет показывать названия фирм, контактные данные, характеристику сетей и дает возможность сформировать отчеты по различным категориям.

1. Обследование предметной области

В настоящее время эффективное функционирование современного предприятия невозможно без применения информационных систем. Эта проблема актуальна как для крупных предприятий, так и для предприятий среднего и даже малого бизнеса. Информационные системы имеют ряд существенных отличий от стандартных прикладных программ. В зависимости от предметной области информационные системы могут сильно различаться по своей архитектуре и функциям.

При разработке базы данных «Обзор компаний мобильной связи» было проведено обследование предметной области. В результате в БД «Обзор компаний мобильной связи» используются следующие входные данные: информация о компаниях;

информация о контактах;

информация о тарифах;

информация о характеристике сети;

информация о разновидности сети;

информация о доходах.

Выходными данными являются выходные формы, запросы.

2. Концептуальное проектирование

2.1 Перечень сущностей

В данном проекте «Обзор компаний мобильной связи» главной таблицей является «Company». Если таблицу не разбивать на подтаблицы, то можно наблюдать избыточность данных, а это недопустимо. Во избежание этого добавляем следующие таблицы: «Contact» - содержит информацию о контактах.

«Tarif» - содержит информацию о тарифах.

«Haracter» - содержит информацию о характеристике сети.

«Network» - содержит информацию о состоянии сети.

«Dohod» - содержит информацию о доходах.

2.2 Перечень атрибутов

Таблица «Company» содержит: ID Company - уникальный код компании;

Name Company - название компании;

ID Contact - уникальный код контакта;

ID Haracter - уникальный код характеристики сети;

ID Tarif - уникальный код тарифа;

ID Network - уникальный код состояния сети;

ID Dohod - уникальный код дохода;

Таблица «Contact» содержит: ID Contact - уникальный код контакта;

Adress - адрес компании;

Telefon - номер телефона компании;

Fax - номер факса компании;

e-mail - эл. почта компании;

WEB - эл. адрес компании;

Таблица «Haracter» содержит: ID Haracter - уникальный код характеристики сети;

Standart - стандарт сети;

Proizvoditel - производитель услуг;

Kommutator - количество коммутаторов;

Data_uslug - дата подключения услуги;

Таблица «Tarif» содержит: ID Tarif - уникальный код тарифа;

Vhod - цена входящих звонков;

Ishod - цена исходящих звонков;

SMS - цена СМС;

MMS - цена ММС;

GPRS_mb - цена трафика за 1 мбайт;

Таблица «Network» содержит: ID Network - уникальный код состояния сети;

Kol_region - количество регионов;

Kol_stanciy - количество станций;

Kol_abonent - количество абонентов;

Таблица «Dohod» содержит: 1. ID Dohod - уникальный код дохода;

2. Dohod_svaz - доход от связи;

3. Dohod_prodaj - доход от продаж;

4. Summa - итоговая сумма.

3. Инфологическое проектирование БД атрибут инфологический выборка проектирование

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком, который не может быть использован в чистом виде изза сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию o kotopom необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе.

Атрибут - поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности. Например, атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана o сущности. Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность.

Ключ - минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных - это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

В базе данных определены следующие отношения между таблицами один ко многим: Таблица «Company» Таблица «Contact»

ID Contact ID Contact

Тип отношений: один ко многим

Таблица «Company» Таблица «Haracter»

ID Haracter ID Haracter

Тип отношений: один ко многим

Таблица «Company» Таблица «Network»

ID Network ID Network

Тип отношений: один ко многим

Таблица «Company» Таблица «Tarif»

ID Tarif ID Tarif

Тип отношений: один ко многим

Таблица «Company» Таблица «Dohod»

ID Dohod ID Dohod

Тип отношений: один ко многим

4. Реляционная модель БД

Реляционная модель данных была предложена Е. Коддом, известным американским специалистом в области баз данных. Эта модель позволила решить одну из важнейших задач в управлении базами данных - обеспечить независимость представления и описания данных от прикладных программ.

В структурной части модели фиксируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционных БД, является нормализованное n-арное отношение. В манипуляционной части модели утверждаются два фундаментальных механизма манипулирования реляционными БД - реляционная алгебра и реляционное исчисление. Первый механизм базируется в основном на классической теории множеств (с некоторыми уточнениями), а второй - на классическом логическом аппарате исчисления предикатов первого порядка.

5. Даталогическое проектирование БД

В этом разделе приводится состав таблиц БД. Для каждого поля таблицы указывается размер поля (количество символов), тип. Для первичных ключей необходимо ввести запрет неопределенных значений. Для остальных полей возможность запрета неопределенных значений определяется семантикой предметной области. Даталогическая модель представлена в Приложении 1, рис. 1.

5.1 Состав таблиц БД

Таблица 5.1.1 Company

Наименование атрибутов Тип полей Размер полей Допустимость неопределенных значений

ID Company Int 4 Not null

Name Company Varchar 50

ID Contact Int 4 Not null

ID Haracter Int 4 Not null

ID Tarif Int 4 Not null

ID Network Int 4 Not null

ID Dohod Int 4 Not null

Таблица 5.1.2 Contact

Наименование атрибутов Тип полей Размер полей Допустимость неопределенных значений

ID Contact Int 4 Not null

Adress Nchar 50

Telefon Nchar 50

Fax Nchar 50 e-mail Nchar 50

WEB Nchar 50

Таблица 5.1.3. Haracter

Наименование АТРИБУТОВТИП ПОЛЕЙРАЗМЕР ПОЛЕЙДОПУСТИМОСТЬ неопределенных значений

ID Haracter Int 4 Not null

Standart Nchar 20

Proizvoditel Nchar 30

Kommutator Int 4

Data_uslug Datetime 8

Таблица 5.1.4. Tarif

Наименование АТРИБУТОВТИП ПОЛЕЙРАЗМЕР ПОЛЕЙДОПУСТИМОСТЬ неопределенных значений

ID Tarif Int 4 Not null

Vhod Money 20

Ishod Money 20

SMS Money 20

MMS Money 20

GPRS_mb Money 20

Таблица 5.1.5 Network

Наименование атрибутов Тип полей Размер полей Допустимость неопределенных значений

ID Network Int 4 Not null

Kol_region Int 4

Kol_stanciy Int 4

Kol_abonent Int 4

Таблица 5.1.5 Dohod

Наименование АТРИБУТОВТИП ПОЛЕЙРАЗМЕР ПОЛЕЙДОПУСТИМОСТЬ неопределенных значений

ID Dohod Int 4 Not null

Dohod_svaz Money 20

Dohod_prodaj Money 20

Summa Money 20

6. Запросы к БД

Одним из наиболее эффективных и универсальных способов выборки данных из таблиц базы данных является использование запросов SQL.

В разработанной базе данных предусмотрены запросы, отвечающие всем указанным требованиям как по виду, так и по их количеству. Ниже приведены примеры некоторых запросов всех необходимых видов.

1. Запросы на SQL

1. простой запрос (Рис. 1 Приложение 2) select adress, telefon, [e-mail] from contact

2. выборка вычисляемого значения (Рис. 2 Приложение 2)

SELECT dohod_svaz, dohod_prodaj, (dohod_svaz dohod_prodaj)*0.13 AS summa From dohod

3. выборка значений из определенного диапазона (Рис. 3 Приложение 2) select * from Haracter where Haracter.data_uslug between "02.04.2000" and "06.09.2004"

4. запрос по дате (Рис. 4 Приложение 2)

SELECT * FROM Haracter WHERE Data_uslug <"07.05.2000"

5. запрос с подзапросом (Рис. 6 Приложение 2)

SELECT [ID dohod], dohod_svaz, dohod_prodaj FROM Dohod WHERE dohod_svaz<(select AVG (dohod_svaz) FROM Dohod)

6. запрос с шаблоном (Рис. 5 Приложение 2)

SELECT adress, [e-mail], web FROM contact WHERE adress LIKE "ул. Ч % "

7. Запрос с сортировкой (Рис. 7 Приложение 2)

SELECT contact.adress, contact. [e-mail], contact.WEB FROM contact as contact ORDER BY contact.adress

7. Разработка представлений для отображения результатов выборки

Представление - это динамическая таблица, служащая для отображения результатов выборки из информации. Представления являются удобным инструментом для работы с таблицами базы данных. Разработка представлений в SQL-Server 2005 осуществляется в два этапа. На первом этапе оно создается при помощи утилиты SQL Server Enterprise Manager, а затем ее запуск осуществляется при помощи утилиты SQL Server Query Analyzer.

В базе данных разработано представление: «predstavlenie».

Рис. 7.1 Представление

Данное представление содержит информацию o названии компании, адреса, e-mail, WEB и дохода от продаж.

8. Проектирование хранимых процедур

При разработке приложений, основанных на платформе «клиент - сервер», для облегчения выполнения каких-либо операций с данными используются механизмы, при помощи которых можно создавать подпрограммы, работающие на сервере и управляющие процессами обработки информации. Эти механизмы носят название хранимых процедур.

В курсовом проекте была разработана хранимая процедура - procent, она предназначена для изменения поля «Dohod_svaz» в таблице «Dohod» с учетом увеличения дохода на 13%. Код процедуры: set ANSI_NULLS ON set QUOTED_IDENTIFIER ON

GO

ALTER PROCEDURE [dbo]. [new] as

UPDATE Dohod set dohod_svaz=dohod_svaz*0.13

Для запуска процедуры используется команда: exec procent

SELECT*FROM Dohod

Рис. 8.1 Хранимые процедуры

9. Проектирование триггеров

Триггеры (trigger) являются особой разновидностью хранимых процедур, выполняемых автоматически (срабатывающих) при модификации данных таблицы. Триггеры находят разное применение - от проверки данных до обеспечения сложных деловых правил. Особенно полезным свойством триггеров является то, что они имеют доступ к образам записи до и после модификации; таким образом, можно сравнить две записи и принять соответствующее решение.

В данном курсовом проекте для таблицы «Dohod» был разработан триггер - триггер. Действие этого триггера направлено на то чтобы пользователь не мог вводить отрицательные знания в поле «Dohod_svaz». Код триггера: CREATE TRIGGER dbo.trig1

ON dbo.dohod

AFTER INSERT, UPDATE

AS

BEGIN

IF EXISTS (SELECT * FROM [dbo]. [dohod] WHERE dohod_svaz<0)

ROLLBACK TRAN

PRINT "Ошибка цена не может быть меньше 0"

SET NOCOUNT ON;

END

GO

Рисунок 9.1 - Результат работы триггера

10 Проектирование клиентского приложения

10.1 Функциональное назначение

Пользователи могут работать с БД, используя клиентское приложение. Приложение разработано в Microsoft Visual C# 2008.

Клиентское приложение соединяется с БД, после чего получает копию данных из БД, отсоединяется от БД и пользователь работает с копией данных. Если необходимо сохранить изменения нужно это делать вручную (нажать на кнопку). Происходит соединение с БД и вносятся изменения непосредственно в БД.

Пользователем является администратор, который имеет неограниченные возможности, а именно: - Добавление записей;

- Удаление записей;

- Просмотр записей;

- Сохранение записей;

- Сортировку записей;

- Редактирование записей.

Также администратор может выполнять определенную выборку данных из таблиц БД. Внутренние механизмы защиты и запросы на подтверждение критичных операций предохраняют всех пользователей от случайных ошибок в процессе работы, которые могут повлечь за собой нарушение целостности данных, и просто необдуманных действий.

10.2 Описание входных и выходных форм

В качестве входных данных выступает информация об объектах БД т.е. записи в таблицах. В каждой таблице присутствует первичный ключ, отсюда следует, что на входные данные накладывается ограничение на дублирование значений некоторых атрибутов. Данные в базу данных добавляет администратор с помощью клавиатуры и экранных форм. В качестве выходных данных выступают экранные формы, в которых отображены записи отношений БД.

На рисунке 10.2.1 представлено окно авторизации.

На рисунке 10.2.2 представлено сообщение o вводе неверного пароля при авторизации пользователя

На рисунке 10.2.3 представлены БД компаний мобильной связи.

10.3 Разработка технологий доступа к базе данных

Пользователем данного клиентского приложения является только администратор базы данных. Для того чтобы использовать все возможности разработанной программы требуется в окне авторизации (рисунок 10.2.1) при запуске программы ввести пароль - 1. В противном случае приложение будет закрыто.

10.4 Руководство пользователя

Для установки программного продукта нужно скопировать проект на жесткий диск, после чего открыть его в среде Microsoft Visual C# 2008 и открыть файл с расширением.pdb. Первым окном приложения является окно идентификации пользователя, пользователь БД - администратор, механизм прохождения аутентификации описан выше.

11. Экономическое обоснование результатов внедрения программного продукта

Любой программный продукт, в том числе и база данных, разрабатываются, а затем внедряются на предприятиях для того, чтобы ускорить выполнение несложных, но занимающих достаточно много времени операций, в том числе подготовка отчетной документации, составление табеля рабочего времени, поиск необходимой информации для передачи в другие организации.

Экономический эффект от использования программного продукта за период внедрения (T) можно рассчитать по формуле: , (11.1) где - стоимостная оценка результатов применения разработки в период внедрения Т, руб., - затраты на разработку, в том числе приобретение среды проектирования, справочной литературы, расходных материалов (бумага, накопители на гибких магнитных дисках), оборудования (если это необходимо).

Стоимостная оценка результатов применения разработанного приложения за период внедрения можно рассчитать по формуле: , (11.2) где Т - период внедрения;

- стоимостная оценка результатов t - расчетного периода, руб.;

- дисконтирующая функция, которая вводится с целью приведения всех затрат и результатов к одному моменту времени:

. (11.3)

В формуле (11.3) p - коэффициент дисконтирования, , - нормативный коэффициент капитальных вложений. Стоимостная оценка результатов t - расчетного периода =200 руб.

Затраты на разработку =300руб.

Таким образом в результате вычислений =529,24 руб., 229,24 руб.

После замены ручной обработки информации на автоматизированную происходит снижение затрат на ее обработку, тогда полученную экономию средств от внедрения продукта можно рассчитать по формуле: . (11.4)

Здесь - затраты на ручную обработку информации, руб, , - объем информации, обрабатываемой вручную, Мбайт, Ц - стоимость одного часа работы, руб/час, - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени на логические операции при ручной обработке информации, - норма выработки, Мбайт/час. За - затраты на автоматизированную обработку информации, руб, - время автоматической обработки (час), - стоимость одного часа машинного времени, руб/час; - время работы оператора, час; - стоимость одного часа работы оператора, руб./час.

В результате вычислений получили следующие результаты: Затраты на автоматизированную обработку информации, За = 200 руб.

Затраты на ручную обработку информации, Зр = 735 руб.

Экономия средств от внедрения продукта, Эу= 535 руб.

Экономический эффект от внедрения разработки в течение года использования можно определить по формуле: , (11.5) где - калькуляция расходов на разработку программного продукта.

Получив необходимы величины из вычислений выше можем узнать величину экономического эффекта от внедрения разработки в течение года, Эг=565.

Тогда эффективность разработки может быть определена по формуле: . (11.6)

Для разработанного проекта Эр = 0,72, использование на предприятии разработанного программного продукта считается экономически целесообразным, если значение . Вывод: база данных «Спортивные соревнования» является экономически выгодным программным продуктом для внедрения в определенную сферу деятельности.

12. Требования к техническому обеспечению

Для работы с Windows - приложением «Telefone» необходим персональный компьютер со следующими минимальными характеристиками: ? процессор Intel или AMD с тактовой частотой 166 МГЦ и выше;

? оперативная память - 32 Мбайт (рекомендуется 128 Мбайт);

? свободное дисковое пространство - не менее 15 Мбайт;

? видеокарта - 1 Мбайт (рекомендуется 8 Мбайт);

? Microsoft Visual C# 2008, MS Microsoft SQL Server 2005.

? операционная система Windows 95/98/NT/ME/2000/XP/2003;

Реляционная модель данных в настоящее время приобрела наибольшую популярность и практически все современные СУБД ориентированны именно на такое представление данных.

Реляционную модель можно представить как особый метод рассмотрения данных, содержащий и данные (в виде таблиц), и способы работы, и манипуляции с ними (в виде связей). В реляционной модели БД, в отличие от других моделей, пользователь сам указывает, какие данные для него необходимы, а какие нет. По этой причине процесс перемещения и навигации по БД в реляционных системах является автоматическим. Также реляционная СУБД выполняет функцию каталога, в котором хранятся описания всех объектов, из которых состоит БД.

В данном проекте была создана реляционная база данных «Обзор компаний мобильной связи», разработанная с помощью СУБД MS Microsoft SQL Server 2005.

1. Карпова Т.С. Базы данных. Модели, разработка, реализация/СПБ.: Питер, 2002. - 304 с.

2. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных. Учебник для ВУЗОВ /под ред. проф. А.Д. Хомоненко // СПБ.:КОРОНАПРИНТ, 2000. - 416 с.

3. Корнеев В.В. и др. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации // М.:Нолидж, 2000. - 352 с.

4. Дроздова В.И., Крахоткина Е.В., Федоров С.О. Базы данных. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 351400. Ставрополь, СЕВКАВГТИ, 2002.

5. Дроздова В.И., Крахоткина Е.В. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Базы данных» для студентов специальности 351400. Ставрополь, СЕВКАВГТУ, 2004.

6. Каратыгин С.А., Тихонов А.Ф., Тихонова Л.Н. Visual FOXPRO 6.0 // М.: Бином, 1999 - 784 с.

7. Хансен Г., Хансен Д. Базы данных. Разработка и управление / М.: Бином, 1999 - 704 с.

8. Баженова И.Ю. Visual Fox Pro 5.0 // М.: Диалог МИФИ, 1997 - 320 с.

9. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных. Учебный курс // Харьков: Фолио; Ростов н/Д: Феникс; Киев: Абрис, 2000. - 504 с.

Размещено на