Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
1 2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 2 1. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ 4 1.1. Понятие баз данных и СУБД 4 1.1. СУБД SQL Server 5 1.2. Язык высокого уровня С# 6 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ «БИБЛИОТЕКА УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ» 7 2.1. Анализ предметной области 7 2.2. Идентификация сущностей 8 2.3. Выявление связей сущностей 8 2.4. Определение ключей 10 2.5. Определение атрибутов и владельцев (сущностей) атрибутов 13 2.6. Создание физической модели 18 3. СОЗДАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 18 3.1 Описание приложения 18 3.2 Структура приложения 20 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 28ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования: на момент написания курсовой ра-боты многие приложения используют базы данных, притом используются как веб, так и прикладные программные продукты, в том числе: социаль-ные сети, корпоративные (производственные) приложения, специализиро-ванные (медицинские, химические и т.д.) автоматизированные системы. Ба-зы данных задействованы везде, где требуется форматированное и упоря-доченное хранение информации, следовательно – практически в любой от-расли IT-технологий. Так как базы данных используются повсеместно, то их актуальность и релевантность не вызывает сомнений. Настройка и про-филирование базы данных, ее проектирование и разработка, умение об-ращаться с программным языком для доступа к хранимым данным – по-лезное умение для любого специалиста по озвученным выше причинам. Объект исследования: информационная система «Библиотека учебно-го заведения». Предмет исследования: СУБД SQL Server и язык C#. Цель исследования: эмпирическое исследование СУБД SQL Server, язык C# и их роли в прикладной разработке. Задачи исследования: • Рассмотреть понятия базы данных; • Рассмотреть СУБД SQL Server; • Рассмотреть язык программирования C#; • Проектирование базы данных; • реализация интерфейса доступа к БД на высокоуровне-вом языке; • составление выводов по проделанной работе. Данные – это не что иное, как информация; набор данных называет-ся базой данных. Это организованная коллекция данных в виде схем, таб-лиц, запросов, отчетов, представлений и других объектов. Сегодня базы данных входят в число наиболее значимых структур-ных элементов Всемирной паутины. В основе большинства веб-сайтов и приложений, ориентированных на контент, на базы данных возложена особая миссия – обеспечить согласованный, организованный механизм манипулирования данными. Базы данных можно встретить на самых раз-личных сайтах и приложениях, они предлагают быстрый и автоматический способ хранения, управления, удаления или получения информации. Мощный набор возможностей баз данных определил введение динамиче-ских веб-сайтов, которые открыли новую страницу в истории эволюции Интернета. Связь между базами данных и работающими с ними компьютерными программами осуществляется через систему управления базами данных (СУБД). Последний представляет собой набор программ, которые прини-мают запросы данных из прикладной программы и инструктируют опера-ционную систему о том, как обрабатывать запрошенную информацию. Это осуществляется с помощью различных операций управления, поддержива-емых СУБД, таких как организация, хранение, удаление или извлечение данных в базе данных. СУБД общего назначения предназначена для опре-деления, создания, запроса, обновления и администрирования баз данных. Иногда СУБД свободно называют «базой данных».1. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ
1.1. Понятие баз данных и СУБД
База данных представляет собой организованную совокупность дан-ных. Формально «база данных» относится к набору связанных данных и способу их организации. Доступ к этим данным обычно предоставляется с помощью «системы управления базами данных» (СУБД), состоящей из ин-тегрированного набора программного обеспечения, которое позволяет пользователям взаимодействовать с одной или несколькими базами дан-ных и обеспечивает доступ ко всем данным, содержащимся в базе данных (хотя ограничения могут существовать, которые ограничивают доступ к конкретным данным). СУБД предоставляет различные функции, позволя-ющие вводить, хранить и извлекать большое количество информации и предоставляет способы управления организацией этой информации. Из-за тесной взаимосвязи между ними термин «база данных» часто используется случайно, чтобы ссылаться как на базу данных, так и на СУБД, используемые для ее манипулирования. Когерентная структура или логическое проектирование информации, которая определяет взаимосвязь между различными частями данных, называется моделью базы данных. Система базы данных представляет собой компьютерную программу для управления электронными базами данных. Обычно для каждого со-трудника обычно была одна карточка. На карточке можно найти инфор-мацию, такую как дата рождения или имя сотрудника. В базе данных так-же есть такие «карты». Для пользователя карта будет выглядеть так же, как в старые времена, только на этот раз она появится на экране.1.1. СУБД SQL Server
Microsoft SQL Server — это система управления реляционными базами данных, разработанная Microsoft. В качестве сервера базы данных это программный продукт с основной функцией хранения и извлечения дан-ных по запросу других программных приложений, которые могут запус-каться либо на одном компьютере, либо на другом компьютере в сети (включая Интернет). Microsoft продает не менее дюжины различных выпусков Microsoft SQL Server, предназначенных для разных аудиторий и для рабочих нагрузок, начиная от небольших однопроцессорных приложений и закан-чивая крупными интернет-приложениями со многими параллельными пользователями. T-SQL (Transact-SQL) является вторичным средством программиро-вания и управления SQL Server. Он предоставляет ключевые слова для операций, которые могут выполняться на SQL Server, включая создание и изменение схем базы данных, ввод и редактирование данных в базе дан-ных, а также мониторинг и управление самим сервером. Клиентские приложения, которые потребляют данные или управляют сервером, будут использовать функциональность SQL Server, отправив за-просы и заявления T-SQL, которые затем обрабатываются сервером, и ре-зультаты (или ошибки), возвращаемые клиентскому приложению. SQL Server позволяет управлять ею с помощью T-SQL. Для этого он предо-ставляет таблицы только для чтения, из которых можно считывать стати-стику сервера. Функции управления отображаются через системные хра-нимые процедуры, которые могут быть вызваны из запросов T-SQL для выполнения операции управления. Также возможно создать связанные серверы с использованием T-SQL. Связанные серверы позволяют одному запросу обрабатывать операции, выполняемые на нескольких серверах. Microsoft Visual Studio включает встроенную поддержку програм-мирования данных с помощью Microsoft SQL Server. Он может использо-ваться для записи и отладки кода, который будет выполняться SQL CLR. Он также включает в себя конструктор данных, который может использо-ваться для графического создания, просмотра или редактирования схем базы данных. Запросы могут создаваться визуально или с использованием кода. SSMS 2008 и далее, обеспечивает intellisense для SQL-запросов. 1.2. Язык высокого уровня С# C# берет концепции из Java и C ++, принимая только хорошие при-меры из этих языков и устраняя слишком запутывающие и подверженные ошибкам функции, которые являются основными источниками ошибок в коде. C# поддерживает эффективные и многоразовые компоненты. C# является переносимым, в то же время он совместим для всех язы-ков на базе Microsoft Windows и программ, специально предназначенных для этой конкретной платформы, может быть закодирован для взаимодей-ствия с кодом других языков. C# реализует современную концепцию программирования объектно-ориентированного программирования, которая позволяет разработчику создавать безопасные приложения, ориентированные на данные, и выво-дить пользователя на следующий уровень эргономики. C# программы могут быть написаны так же просто, как текстовая панель и командная строка, которые являются общими для любой опера-ционной системы, если разработчик ранее установил среду CLR и струк-туру. Продукты Microsoft Rapid Application Development Suite под назва-нием Microsoft Visual Studio поставляются с отдельным визуальным ин-струментом для C # и предоставляют разработчикам визуально богатые инструменты для разработки и развертывания. Инструменты C# RAD дают разработчику возможность создавать приложение «One click install», где пользователю не требуется предвари-тельное программное обеспечение, и он может устанавливать и использо-вать приложения C #, как и любые другие программы Windows. C# предоставляет возможность расширения кода разработчику, с помощью которого разработчики могут создавать расширения и обертки, чтобы использовать базовую библиотеку, чтобы вести себя так, как этого хочет разработчик. C# скрывает детали низкого уровня от разработчика приложений и предоставляет широкий спектр библиотечных функций, которые разра-ботчик может использовать для создания кода практически для любого приложения и сосредоточиться на логике приложения и не должен беспо-коиться о его совместимости. C# можно использовать для написания широкого спектра приложений из-за их переносимости, от простых виджетов рабочего стола до высокопро-изводительных веб-сервисов, безопасного программирования систем и да-же робототехники.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ПРЕД-МЕТНОЙ ОБЛАСТИ «БИБЛИОТЕКА УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ»
2.1. Анализ предметной области
Библиотека учебного заведения ведет учет выданных книг. Требуется обеспечить хранение и обработку следующих данных: 1. Информация о персональных данных студентов и библиотекарей с указанием: ФИО, даты рождения, пола и т.п. 2. Сведения о книгах: название, автор, издательство, год издания, жанр произведения и т.п. 3. Информация о выдаче и возврате книг в библиотеку. Читатель еди-новременно может взять несколько книг, которые есть в наличии в библиотеке. Читатель единовременно может вернуть несколько книг. 2.2. Идентификация сущностей Сущность – это предмет, который мог быть описан другими данны-ми. Сущность представляется в единственном числе и является объектом проектирования. Основываясь на предметной области можно выделить следующие сущности: • Читатель – может брать и возвращать книги в библиотеку; • Библиотекарь – выдает книги; • Книга – берется и возвращается читателем; • Жанр – характеристика книги; • Автор – характеристика книги; • Издательство – характеристика книги; • Выдача книг – фиксирует выдачу книг читателю; • Возврат книг – фиксирует возврат книг читателем. 2.3. Выявление связей сущностей На основе проделанной работы и определения сущностей выявлены следующие связи, представленные в таблице 1. Таблица 1 – описание связей| Сущность 1 | связь | Сущность 2 | мощность |
| читатель | берет книги | выдача | 1:М |
| возвращает книги | возврат | 1:М | |
| библиотекарь | выдает | выдача | 1:М |
| книга | выдается | выдача | 1:М |
| возвращается | возврат | 1:М | |
| характеризуется | жанр | М:1 | |
| автор | М:1 | ||
| издательство | М:1 |
2.4. Определение ключей
Для каждой сущности необходимо определить ключ, по которому можно в дальнейшем идентифицировать ее. Ключи есть двух видов – внешние и первичные. Внешние ключи являются ссылкой на другую таблицу, а первичный – это идентификатор сущности. Первичные ключи: • код книги • код жанра • код библиотекаря • код издательства • код читателя • код возврата • код выдачи • код писателя Внешние ключи: • код книги • код жанра • код библиотекаря • код издательства • код читателя • код выдачи • код писателя Миграция ключей – это копирование первичных ключей в таблицы, которые являются для связи дочерними. Их значение должно совпадать со значением в родительской таблице. Внешние ключи: • выдача – код книги, код читателя, код библиотекаря; • возврат книг – код выдачи; • книга – код жанра, код автора, код издательства. Проверку правильности определения ключей и связей можно прове-сти, составив таблицу сущность – атрибут и провести сверку. Таблица 3 – проверка правильности ключей Анализ приведенной таблицы показал, что ключевые атрибуты определены верно – отсутствует неопределенность и избыточность. На основе приведенного анализа и определения ключевых атрибутов можно представить следующую диаграмму (Рисунок 2): Рисунок 2 – диаграмма связей сущностей с первичными ключами2.5. Определение атрибутов и владельцев (сущностей) атрибутов
Определение владельцев показано в таблице 5. Таблица 5 – сущности и атрибуты На основе приведенного анализа была дополнена ER -модель (Рису-нок 3): Рисунок 3 – ER-модель Нормализация базы данных или просто нормализация — это процесс организации столбцов (атрибутов) и таблиц (отношений) реляционной ба-зы данных для уменьшения избыточности данных и повышения целостно-сти данных. Нормализация также является процессом упрощения проекти-рования базы данных, чтобы она достигла оптимальной структуры. Он уменьшает и исключает избыточные данные. При нормализации целост-ность данных гарантируется. Это было впервые предложено доктором Эд-гаром Коддом в качестве неотъемлемой части реляционной модели. Нормализация предполагает организацию атрибутов в отношениях на основе зависимостей между атрибутами, гарантируя, что зависимости должным образом соблюдаются ограничениями целостности базы данных. Нормализация осуществляется посредством применения некоторых фор-мальных правил либо процессом синтеза, либо декомпозицией. Синтез со-здает нормализованный дизайн базы данных на основе известного набора зависимостей. Разложение принимает существующий (недостаточно нор-мализованный) проект базы данных и улучшает его на основе известного набора зависимостей. Нормализация используется в основном для двух целей, • Устранение избыточных (бесполезных) данных. • Обеспечение надежности данных имеет смысл, т.е. данные ло-гически сохранены. Без нормализации становится трудно обрабатывать и обновлять базу данных, не сталкиваясь с потерей данных. В соответствии с первой нормальной формой нет двух строк данных, которые должны содержать повторяющуюся группу информации, то есть каждый набор столбцов должен иметь уникальное значение, так что не-сколько столбцов нельзя использовать для извлечения одной и той же строки. Каждая таблица должна быть организована в строки, и каждая строка должна иметь первичный ключ, который отличает ее как уникаль-ную. В соответствии со второй нормальной формой не должно быть ника-кой частичной зависимости от любого столбца первичного ключа. Это означает, что для таблицы с конкатенированным первичным ключом каж-дый столбец в таблице, который не является частью первичного ключа, должен зависеть от всего сцепленного ключа для его существования. Если какой-либо столбец зависит только от одной части конкатенированного ключа, тогда таблица не работает. Третья нормальная форма применяется к тому, что каждый атрибут таблицы должен зависеть от первичного ключа, или мы можем сказать, что не должно быть случая, чтобы атрибут определялся другим атрибутом. Таким образом, эту переходную функциональную зависимость следует удалить из таблицы, а также таблицу во второй нормальной форме. Для исходной схемы базы данных, полученной в предыдущем раз-деле и находящейся в первой нормальной форме, нормализация ко второй нормальной форме не требуется, т.к. в схеме отсутствуют отношения, име-ющие составной первичный ключ. Т.е. исходная схема базы данных уже находится во второй нормальной форме. Отношение находится в третьей нормальной форме (3NF), если она находится во второй нормальной форме 2NF и при этом любой ее неклю-чевой атрибут зависит только от первичного ключа (Primary key, PK). Та-ким образом, отношение находится в 3NF тогда и только тогда, когда оно находится во 2NF и отсутствуют транзитивные зависимости неключевых атрибутов от ключевых. Чтобы привести таблицу к третьей нормальной форме необходимо проанализировать Отношение находится в третьей нормальной форме (3NF), если она находится во второй нормальной форме 2NF и при этом любой ее неключевой атрибут зависит только от первичного ключа (Primary key, PK). Таким образом, отношение находится в 3NF тогда и только тогда, когда оно находится во 2NF и отсутствуют транзитивные за-висимости неключевых атрибутов от ключевых.2.6. Создание физической модели
После составления диаграммы схема данных была выгружена в базу данных SQL Server. Физическая схема данных представлена на рисунке 4. Рисунок 4 – физическая схема БД После создания таблиц, они были заполнены тестовыми1 2
О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://www.igumo.ru/
Поделитесь в соцсетях: