Методические указания. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Базы данных Челябинск, 2016г. Цель курсовой работы
 Скачать 38.24 Kb.
|
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Челябинский государственный университет» (ФГБОУ ВО «ЧелГУ») Институт информационных технологий Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Базы данных» Челябинск, 2016г. 1. Цель курсовой работы. Целью выполнения курсовой работы является практическое освоение: методов анализа предметной области; концептуального (инфологического) проектирования баз данных; логического (даталогического) проектирования баз данных; физического проектирования баз данных; разработки приложения для работы с базой данной; 2. Задание на курсовую работу. Задание на курсовую работу содержит: название конкретной предметной области краткое описание предметной области перечень входных (первичных документов) ограничения предметной области требования к реализации запросов (отчетов) В процессе выполнения курсовой работы необходимо сделать следующее: проанализировать заданную предметную область; определить основные сущности предметной области; определить атрибуты, характеризующие каждую сущность; построить ER-диаграмму; выполнить нормализацию - привести ER-диаграмму к 3НФ; выбрать СУБД для реализации задания; создать таблицы в СУБД; осуществить выбор и создание в БД необходимых индексов; выбрать язык программирования и среду разработки разработать приложение - интерфейс для просмотра и редактирования данных таблиц БД (на любом языке программирования); разработать отчеты для приложения. оформить пояснительную записку. 3. Этапы выполнения курсовой работы. В ходе выполнения курсовой работы рекомендуется придерживаться календарного плана, представленного в табл.1. Таблица 1. Рекомендуемый календарный план для выполнения курсовой работы.
4. Методические указания. Для построения концептуальной модели предметной области рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий. 4.1. Анализ предметной области. Целью данного этапа является изучение области деятельности предприятия или организации, для которой создается система, определение и составление описания информационных потребностей пользователей. На данном этапе выполняются следующие шаги: определение сферы применения; сбор информации об использовании данных; описание информационных потребностей. Итогом выполнения этого этапа должно быть: описание функционирования предметной области, определение границ разработки, цели и назначения базы данных. Описание предметной области в общем случае должно содержать: описание функционирования предприятия или организации: цель, назначение, основные функции, пользователи. Описание входных и выходных документов, используемых при выполнении функций. Описание всех используемых и создаваемых элементов данных. Определение задач и запросов и их характеристик. В результате должно сложиться представление об основных сущностях предметной области и связях между ними. 4.2. Инфологическое проектирование. На этапе «Инфологического проектирования» выполняется построение информационно-логической или инфологической модели предметной области, называемой также концептуальной моделью. Под инфологической моделью понимается описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных средств. В состав инфологической модели входят описание объектов предметной области и отношений между ними, задач и запросов пользователей. Процесс проектирования состоит из следующих шагов: 1) Определение сущностей. 2) Определение типов связей между сущностями. 3) Определение ограничений (бизнес-правила). 4) Описание сущностей и их атрибутов. Основой определения сущностей предметной области являются сведения о предметной области, полученные в результате анализа предметной области. На этапе инфологического проектирования необходимо определить: какие объекты образуют каждую сущность; имя каждой сущности; значение (семантика) каждой сущности; определить атрибуты (имена, значения); ключевые (идентифицирующие) атрибуты. Итоги проектирования должны быть представлены в виде диаграмм "сущность-связь" (E-R) в нотации Питера Чена. При построении концептуальной модели рекомендуется использовать MS Word или MS Visio. В этом разделе надо описать: основные сущности предметной области; связи между сущностями и характеристики связей; атрибуты сущностей и связей; схему ER-модели в нотации Питера Чена, разработанную с применением вышеуказанного ПО. Результаты проделанной работы рекомендуется оформить в виде следующих таблиц: таблица сущностей; таблица атрибутов; таблица связей; таблица атрибутов связей. В таблице сущностей могут быть отражены следующие сведения: наименование сущности; краткое описание сущности первичный ключ; количество экземпляров сущностей на момент обследования моделируемой предметной области; В таблице атрибутов для каждой сущности могут быть приведены следующие сведения: наименование атрибута; признак ключа; тип значения (атомарное или множественное); формат (тип и длина); диапазон значений; возможность принимать неопределённое значение; В таблице для связей могут быть приведены следующие сведения: наименование связи; тип связи; характеристика мощности связи, то есть количество экземпляров сущностей, участвующих в связи (варианты: 0, 1 или много; 1 или много; 0 или 1; точное число); перечень атрибутов связи. Описание атрибутов связей аналогично таблице атрибутов, рассмотренной выше. 4.3. Даталогическое проектирование. Основной задачей логического проектирования является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную СУБД. Так как подавляющее большинство современных СУБД – реляционные, то и концептуальную модель БД следует отображать на реляционную модель. В основе реляционной модели используется понятие “отношения”, которое используется для представления: набора экземпляров объекта (сущности), отношений (связей) между объектами. Спроектировать логическую структуру БД означает определить все информационные единицы и связи между ними, задать их имена, а также некоторые количественные характеристики, например, длину элементов. Отношение представляется как определенным образом организованная таблица. Для отображения концептуальной модели на логическую схему реляционной БД следует получить ответы на вопросы: сколько таблиц и какие должна включать БД; каковы степень (число столбцов) и состав каждой таблицы; какие атрибуты (поля) используются в качестве ключей; как устанавливаются связи между разными таблицами: использование в разных таблицах одного и того же ключа, помещение ключа одной таблицы в качестве атрибута (поля) в записи другой таблицы, создание специальных связующих таблиц; как обеспечить полноту, непротиворечивость и согласованность информации, хранящейся в БД. Для уменьшения избыточности информации и исключения аномалий выполняется нормализация исходных схем отношений проекта БД. При выполнении нормализации необходимо проанализировать функциональные зависимости и привести логическую модель БД к 3НФ. По результатам выполнения этого этапа необходимо: описать преобразования, которые были выполнены при выполнении перехода от концептуальной модели к логической модели реляционной БД. Описать результаты анализа функциональных зависимостей и нормализации логической модели. Привести логическую модель в виде ER-диаграммы. Для построения ER-диаграммы рекомендуется использовать MS Visio шаблон «Схема модели базы данных». 4.4. Физическое проектирование. Этап физического проектирования в различных методиках имеет название "Проектирования на уровне хранения" или "Проектирование реализации". Это этап реализации в определенной программной среде (в конкретной СУБД). От результатов проектирования на данном этапе зависит выполнение таких требований, как производительность, эффективность и надежность функционирования. Этап физического проектирования заключается в увязке логической структуры БД и физической среды хранения с целью наиболее эффективного размещения данных, т.е. отображении логической структуры БД в структуру хранения. Решается вопрос размещения хранимых данных в пространстве памяти, выбора эффективных методов доступа к различным компонентам "физической" БД. Результаты этого этапа документируются в форме схемы хранения на языке определения хранимых данных. Принятые на этом этапе решения оказывают определяющее влияние на производительность системы. Проектирование на этом этапе в общем случае состоит из следующих шагов: Анализ БД с точки зрения производительности выполнения SQL-команд Принятие решения о необходимости денормализации БД. Проектирование схем хранения данных и размещения данных. Выбор необходимых индексов. 4.5. Разработка приложения для работы с БД. Разработку приложения можно выполнить для любой реляционной СУБД на выбор студента – MS ACCESS, MS SQL Server, Oracle, PostgreSQL, MySQL, Firebird/Interbase. В процессе разработки приложения необходимо: создать таблицы; определить свойства полей; задать ключи; создать необходимые индексы; определить правила ссылочной целостности; написать необходимый программный код для работы с БД (экранные формы для просмотра и редактирования данных); спроектировать и реализовать отчёты в соответствии с требованиями предметной области; заполнить базу данных тестовыми данными. В пояснительную записку необходимо включить: описание структуры приложения (взаимосвязи экранных форм) описание каждой экранной формы (назначение, что позволяет делать) скриншоты разработанных экранных форм описание каждого отчета (назначение, реализация) скриншоты отчётов. В приложение к пояснительной записке необходимо включить: Тексты SQL-скриптов для создания БД Исходный код серверной логики на языке выбраной СУБД (например, Oracle PL/SQL, если была выбрана СУБД Oracle) Тексты запросов для формирования отчетов (на языке SQL) Исходный код программы на выбранном языке программирования с указанием использованного средства разработки и его версии. 5. Структура курсовой работы Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать следующие обязательные разделы: Титульный лист Лист задания (из варианта задания) Содержание Анализ предметной области Концептуальная модель БД (описание основных сущностей предметной области и связей между ними). Логическая модель БД (описание процесса перехода от концептуальной модели к логической, описание процесса нормализации БД). Физическая модель БД (описание выбранных структур хранения и индексов) Описание приложения для работы с БД (включая скриншоты экранных форм и отчетов) Заключение Список использованной литературы Приложения SQL-скрипты для создания БД SQL-скрипты запросов для отчетов Исходный код программы для работы с БД 6. Рекомендуемая литература. Основная литература И.П. Карпова. Базы данных: Учебное пособие. СПб: Питер, 2013г. – 240с. М.П. Малыхина. Базы данных: основы, проектирование, использование. 2-е изд. СПб: БХВ-Петербург, 2007. В.В. Кирилов, Г.Ю. Громов. Введение в реляционные базы данных. – СПб.:БХВ-Петербург, 2009г. – 464с. Дополнительная литература Т. Конноли, К. Бегг. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. Вильямс, 2003г – 1440с. Г. Хансен, Дж. Хансен. Базы данных: разработка и управление. М: Бином, 1999г. – 704с. Г. Гарсиа-Молина, Дж. Ульман, Дж. Уидом. Системы баз данных. Полный курс. Вильямс, 2003г. – 1088с. Кроме перечисленных изданий можно использовать документацию по выбранной СУБД, специальную литературу по моделируемой предметной области и другие источники, в том числе, электронные издания. |