Разработка баз данных средствами MS ACCESS

При разработке модели данных можно применять два подхода. В первом подходе сначала определяются основные задачи, для решения которых строится база, выявляются потребности задач в данных и, соответственно, определяются состав  и структура информационных объектов. При втором подходе сразу устанавливаются все типовые объекты предметной области. Наиболее рационально сочетание обоих подходов. Это связано с тем, что на начальном этапе, как правило, нет исчерпывающих сведений обо всех задачах использование такой технологии тем более оправдано, что гибкие средства создания реляционной базы данных в Access позволяют на любом этапе разработки внести изменения в базу данных и модифицировать её структуру без ущерба для введенных ранее данных.

В процессе разработки модели данных на первом этапе необходимо выделить информационные объекты, соответствующие требованиям нормализации данных, а на втором этапе — выявить одно — многозначные отношения между информационными объектами. На завершающем этапе определяется логическая структура реляционной базы данных. При этом на основе модели каждый информационный объект адекватно отображается реляционной таблицей. Связи между таблицами устанавливаются в соответствии со связями между информационными объектами.

Полученная в результате проектирования реляционная база данных не будет иметь дублирования описательных данных. В ней обеспечивается однократный ввод данных при первоначальной загрузке и корректировках. В такой базе данных Access может обеспечить целостность данных при внесении изменений.

Информационно-логическая модель (ИЛМ) отображает данные предметной области в виде совокупности информационных объектов и связей между ними. Эта модель представляет структуру данных, подлежащих хранению в базе данных.

Информационный объект — это информационное описание некоторой сущности предметной области — реального объекта, процесса, явления или события. Информационный объект образуется совокупностью логически связанных реквизитов, представляющих качественные и количественные характеристики

12

сущности.

Информационный объект имеет множество реализаций — экземпляров. Например, каждый экземпляр объекта ПРЕПОДАВАТЕЛЬ представляет конкретного преподавателя. Экземпляр объекта образуется совокупностью конкретных значений реквизитов и должен однозначно определяться, т. Е. идентифицироваться значением ключа информационного объекта, который состоит из одного или нескольких ключевых реквизитов. Таким образом, реквизиты подразделяются на ключевые и описательные, которые являются функционально зависимыми от ключа.

Информационные объекты могут быть выделены на основе описания предметной области путем определения функциональных зависимостей между реквизитами. Функциональная полная зависимость описательного реквизита от ключа имеет место в том случае, когда одному значению ключа соответствует только одно значение описательного (зависимого) реквизита.

Совокупность реквизитов выделенного информационного объекта должна отвечать требованиям нормализации:

• информационный объект должен содержать уникальный идентификатор (ключ);
• ключ является простым, если он состоит из одного ключевого реквизита, или составным, если — из нескольких;
• все описательные реквизиты должны быть взаимонезависимы, т. Е. между ними не должно быть функциональных связей;
• все реквизиты, входящие в составной ключ, должны быть также взаимонезависимы;
• каждый описательный реквизит функционально должен полностью зависеть от ключа, т. Е. каждому значению ключа должно соответствовать только одно значение описательного реквизита;
• при составном ключе описательный реквизит должен зависеть целиком от всей совокупности реквизитов, образующих ключ;
• каждый описательный реквизит не должен зависеть от ключа транзитивно, т.е. через другой  промежуточный  реквизит.

Выполнение требований нормализации обеспечивает построение реляционной базы без дублирования данных и возможность поддержания их связной целостности.

2.2 Правила выделения информационных объектов.

Рассмотрим формальные правила, которые могут быть использованы для выделения информационных объектов, отвечающих требованиям нормализации. Требуется:

• на основе описания предметной области выявить документы и их реквизиты, подлежащие хранению в базе данных;
• определить функциональные зависимости между реквизитами;
• выбрать все зависимые реквизиты  и указать для каждого все его ключевые реквизиты, т. Е. те, от которых он зависит (один или несколько);
• сгруппировать реквизиты, зависимые от одинаковых ключевых реквизитов (полученные группы зависимых реквизитов вместе с их ключевыми реквизитами образуют информационные объекты).

После выделения информационных объектов надо дать окончательное их описание. Затем целесообразно осуществить проверку выполнения требований нормализации. Как правило, при использовании приведенных правил сразу оказываются выделенными объекты, выполняющие роль связки между объектами,

13

находящимися в отношении многие-ко-многим (M:N) и, соответственно, в модели

могут рассматриваться только одно-многозначные связи. Совокупность выделенных информационных объектов позволяет получить информационно-логическую модель, не требующую дальнейших преобразований для создания реляционной базы данных, отвечающей требованиям нормализации.

2.3 Определение документов-источников данных предметной области. Нам необходимо построить базу данных, содержащую информацию об составлении учебного плана.

В результате анализа предметной области выявим документы-источники справочных данных для создания базы данных: «Список преподавателей кафедры» (рис. 3), «Перечень преподаваемых дисциплин» (рис. 4),. «Нагрузка преподавательского состава на семестр» (рис. 5)

Список преподавателей кафедры

Название кафедры                           

Код кафедры               Телефон            Заведующий              

 

Таб. Номер (код преподавателя)	Фамилия И.О.	Учёная степень	Должность	Стаж

Рис. 3. Форма документа со списком преподавателей

 

Перечень преподаваемых дисциплин

 

Код предмета	Название	Количество часов	Трудность предмета

Рис.4. Форма документа со списком преподаваемых дисциплин

 

Нагрузка преподавательского состава на семестр

 

Код преподавателя	Фамилия И.О.	Код предмета	Название предмета	Будет вести (аудитория)	Название группы

Рис. 5. Форма документа со списком загрузки преподавателей

 

 

14

3. Определение структуры базы данных

Следующим шагом проектирования после выявления информационных объектов является определение связей между ними. Связь устанавливается между двумя информационными объектами. Наличие связи, как правило, определяется природой реальных объектов, процессов или явлений, отображаемых этими информационными объектами. Связь между объектами существует, если логически взаимосвязаны экземпляры этих информационных объектов. Например, связи имеются между такими парами объектов, как группа — студент, кафедра-преподаватель, склад — готовая продукция, поставщик — товар и т. П.

3.1 Тип отношений информационных объектов

Связи двух информационных объектов могут характеризоваться групповыми отношениями, которые относятся к одному из следующих видов:

• одно-однозначные (1:1);
• одно-многозначные (1:М);
• много-многозначные (M:N).'

Одно-однозначные отношения (1:1) имеют место в том случае, когда каждому экземпляру первого объекта (А) соответствует только один экземпляр второго объекта (В) и, наоборот, каждому экземпляру второго объекта (В) соответствует только один экземпляр первого объекта (А). Следует заметить, что такие объекты легко можно объединить в один, структура которого образуется объединением реквизитов обоих исходных объектов, а ключевым реквизитом может быть выбран любой из альтернативных ключей, т. Е. ключей (исходных объектов)

Графическое изображение связи, характеризующейся одно-однозначными отношениями, приведено на рис. 6.

Рис. 6. Графическое изображение

одно-однозначных отношений объектов

Одно-многозначные отношения (1:М) — это такие отношения, когда каждому экземпляру одного объекта (А) может соответствовать несколько экземпляров другого объекта (В), а каждому экземпляру второго объекта (В) — только один экземпляр первого объекта (А). Графическое изображение одно-многозначной отношений приведено на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Графическое изображение

одно-многозначных

Главный                    Подчиненный         отношений объектов

информационный         информационный

объект                        объект

В такой связи объект А является главным, а объект В — подчиненным, то есть имеет место иерархическая подчиненность объекта В объекту А. Примером одно-многозначных связей являются подразделения-сотрудники, специализированный склад-готовая продукция и т. П.

Много-многозначные отношения (M:N) — это такие отношения, когда каждому экземпляру одного объекта (А) могут соответствовать несколько экземпляров второго объекта (В), а каждому экземпляру второго объекта (В) может соответствовать тоже несколько экземпляров первого объекта (А). Графическое изображение отношений типа M:N показано на рис. 8.

 

 

Рис. 8. Графическое изображение отношений типа M:N

15

Много-многозначные отношения не могут непосредственно реализовываться в реляционной базе данных. Поэтому, если выявлены такие связи, их может понадобиться преобразовать путем введения дополнительного объекта «связка», если он отсутствует в модели. Исходные объекты будут связаны с этим объектом одно-многозначными связями. Таким образом, объект-связка является подчиненным в одно-многозначных связях по отношению к каждому из исходных объектов.

На рис. 9 показано преобразование отношений типа M:N через объект, выполняющий роль «связки».

 

Рис. 9. Преобразование связи типа M:N через объект-связка

 

Объект-связка должен иметь идентификатор, образованный из идентификаторов исходных объектов Ка и Кб.

3.2  Определение связей между информационными объектами

Рассмотрим определение связей между информационными объектами и типами отношений, которыми они характеризуются, для предметной области Составление учебного плана.

4. Установим связь между объектами СПРАВОЧНИК УЧ СТЕПЕНЕЙ->ПРЕПОДАВАТЕЛИ.

Связь характеризуется одно-многозначными отношениями (1:М), поскольку у нас много преподавателей, а один преподаватель может иметь только одну ученую степень. Связь осуществляется по коду ученой степени, который является уникальным идентификатором главного объекта Справочник уч степеней и входит в составной идентификатор подчиненного объекта ПРЕПОДАВАТЕЛИ.

2. Установим связь между объектами ПРЕПОДАВАТЕЛИ->НАГРУЗКА.

Связь характеризуется одно-многозначными отношениями и осуществляется по уникальному ключу главного объекта Код преподавателя — коду преподавателя, который в подчиненном объекте НАГРУЗКА является описательным.

Аналогично устанавливаем связь между остальными объектами.

3.3 Графическое представление информационно-логической модели предметной области

Изобразим графически информационно-логическую модель рассматриваемой предметной области Составление учебного плана, в соответствии с выявленными информационными объектами и связями между ними.