Проектирование современных баз данных. Практикум

Э.Г. Дадян

Проектирование современных баз данных. 

Практикум

Москва

Инфра-М

2017

Э.Г. Дадян

Проектирование современных баз данных. 

Практикум

Учебно-методическое пособие

Москва

Инфра-М; Znanium.com

2017

УДК 338.2(075.8) 

ББК 32.973.23 

Д12

Дадян, Э.Г.

Проектирование современных баз данных. Практикум: Учебно
методическое пособие / Э.Г. Дадян. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2017. – 84
с.

ISBN 978-5-16-106528-0 (online)

В настоящем учебном пособии, являющемся фактическим продолжением 
пособия "Современные базы данных: основы", рассматриваются этапы 
разработки логической модели данных, этапы разработки баз данных с 
использованием Ег\Мп, рассказано, как используется Ег\Мп для разработки 
диаграммы "Сущности и связи" логической модели баз данных и как можно 
создать базу данных средствами Ег\Мп. В учебное пособие включены задачи, 
которые могут быть использованы в качестве заданий при проведении 
практических и лабораторных занятий.

Учебный 
материал, 
адресованный 
студентам, 
обучающимся 
по 

специальностям "Финансы и кредит", "Бухгалтерский учет, анализ и аудит", 
"Мировая экономика", "Налоги и налогообложение", может быть также 
использован 
бакалаврами, 
магистрантами, 
слушателями 
ИПК, 

преподавателями.

ISBN 978-5-16-106528-0 (online)
© Э.Г. Дадян, 2009, 2017 (переизд.)

В в е д е н и е

Практикум по курсу "Базы данных" является фактическим продолжением учебного пособия "Проектирование современных баз 
данных". Он состоит из трех взаимосвязанных разделов и четырех 
приложений:

Приложение 1. "Способ описания сценария проекта" -  приложение, которое автор разработал специально для визуализации сценариев проектов решаемых задач в любой доступной текстографической среде независимо от инструментальной среды разработки (по аналогии с языком "Блок-схем" для описания алгоритмов 
решения задач);

Приложение 2. "Язык структурированных запросов -  SQL", используемый нашими студентами в процессе проектирования информационной системы;

Приложение 3. Вариант реализации описания фрагмента алгоритма работы объектно-ориентированного проекта "Сложные структуры" в среде Visual Basic;

Приложение 4. Язык структурированных запросов -  SQL.

В разделе № 1 рассматриваются этапы разработки логической 
модели данных.

Материалу, рассматриваемому в каждом примере, соответствуют варианты задач аналогичного задания из раздела "Практические,^ 
задания (цикл № 1)" настоящего пособия.

В каждом новом рассмотрении разбирается очередной этап подготовки данных.

На первом этапе производится анализ входных и выходных 
форм в целях выявления информации, подлежащей хранению в базе данных. Приводятся примеры независимых и зависимых данных, 
а также разбираются виды ограничений на значения данных.

На втором этапе выделяются сущности логической модели данных. Определяются связи между выделенными сущностями. Приводятся примеры определения имен сущностей и связей между ними.

На третьем этапе отрабатываются навыки нормализации таблиц базы данных.

В разделе № 2 разбираются этапы разработки базы данных с 
использованием ErWin в следующей последовательности:

3

• использование Ег\Мп для разработки диаграммы "Сущности и 
связи" информационно-логической модели данных без учета 
атрибутов сущностей;

• использование Ег\Мп для разработки диаграммы "Сущности и 
связи" информационно-логической модели данных с учетом 
атрибутов сущностей;

• создание базы данных средствами Ег\Л/т.

В разделе № 3 включен сборник задач. Эти задачи вполне могут быть использованы в качестве соответствующих заданий при 
проведении практических и лабораторных занятий. Сборник состоит из двух частей:

• Цикл 1. Решение задачи обработки данных сложной структуры;

• Цикл 2. Разработка автоматизированной информационной системы.

4

1. 
АН А ЛИЗ Д А Н Н Ы Х  СЛО Ж Н О Й СТРУКТУРЫ

1.1. Анализ выходных форм в целях выявления

информации, подлежащей хранению в базе данных

Прежде чем создавать базу данных, необходимо разобраться, 
как протекают процессы, которые будут автоматизированы с помощью этой базы. Мы будем считать, что такое изучение уже произведено, что уже определены (хотя бы предварительно) выходные 
формы. Теперь можно перейти к разработке инфологической модели данных с помощью разработанных специальных языков описания бизнес-процессов предприятий и поддерживающих их САБЕ- 
средств.

Разработка инфологической модели данных ведется в несколько 
этапов. Каждый следующий этап является ее детализацией. Прототип модели, созданной разработчиком на каждом этапе, фиксируется и детально обсуждается с заказчиком. Уточнения и дополнения, 
выявленные в процессе обсуждения, также фиксируются, после чего начинается следующий этап разработки.

Для выявления информации, подлежащей хранению в базе данных, будем анализировать проходящие через систему документы.

Документ с точки зрения информационной системы -  это совокупность текстовой, числовой и графической информации, расположенной в соответствии с макетом документа. Макет документа называют выходной формой, а представленную на нем информацию -  данными.

Независимыми, или исходными, данными называются элементарные единицы информации, значения которых можно получить 
напрямую, т е. без предварительных вычислений на основании других данных.

К независимым данным относятся имена объектов системы, их 
качественные и количественные характеристики, различные эталонные значения.

Зависимыми называются данные, значения которых могут быть 
выведены на основании значений других данных.

П р и м е р ы  н е з а в и с и м ы х  и з ав и с и м ы х  д а н н ы х

Независимые данные
Зависимые данные

Наименование изделия, его артикул, масса, норма выработки 
(время на одно изделие), план 
выпуска этих изделий...

Коэффициент использования времени при создании изделия конкретным 
исполнителем, процент выполнения 
плана выпуска изделия (всеми исполнителями)

5

Независимые данные
Зависимые данные

Время начала рейса, время его 
окончания, пройденное за это 
время расстояние, количество израсходованного горючего...

Длительность рейса, стоимость израсходованного горючего...

Фамилия, дата рождения, адрес, 
телефон, дата начала трудовой 
деятельности...

Возраст, трудовой стаж...

Независимые данные должны храниться в БД, в отличие от зависимых данных, значения которых вычисляются на основании исходных данных.

Для анализа данных выходной формы необходимо:
О создать список всех упоминаемых в форме данных, для каждого зависимого данного записать формулу или просто указать, на 
основании каких данных оно вычисляется;

© составить список всех независимых данных, включив в него 
независимые данные исходного списка, а также независимые данные, появившиеся в формулах пункта 1;

©  для каждого независимого данного подготовить:
• имя данного -  существительное в единственном числе с определением или дополнением, уточняющим принадлежность 
этого данного конкретному объекту;

• полное определение данного, в котором отметить:

-  является ли его значение уникальным, т.е. может ли оно 
встретиться у нескольких экземпляров объекта (например, 
шифр группы, номер паспорта, номер зачетки -  уникальные 
данные);

-  может ли оно изменяться у конкретного экземпляра объекта; 
если может, то в какой ситуации, нужно ли хранить историю 
изменений данного;

-  может ли один и тот же экземпляр иметь несколько значений 
этого данного (например, один студент получил различные 
экзаменационные оценки по разным дисциплинам);

-  особенности данного, например, способ его формирования;

• ограничения на значения данного, которые задают, исходя 
из его типа и характера использования в информационной 
системе.

П р и м е р ы  о г р а н и ч е н и й ,  определяемых характером использования данного:

• цена изделия не может быть меньше нуля;
• количество поступивших изделий должно быть больше нуля;

6

• название объекта не может содержать одни пробелы;
• дата планируемого события не может быть меньше сегодняшней, а если событие произошло, его дата не может быть больше сегодняшней;

• номер дня недели должен принадлежать интервалу от 1 до 7 
включительно.

Рассмотрим ограничения, связанные с типом данного.

Данные символьного типа могут иметь следующие характеристики (ограничения):

1) маску ввода (для форматных данных, например, шифр группы);

2) одно из ограничений по длине:
• текст произвольной длины;
• количество символов не более заданного;
• ровно заданное количество символов;

3) одно из ограничений по типу символов:

• любые символы;
• только терминальные символы;
• только буквенно-цифровые символы;
• только буквенные или только цифровые символы;
• запрет на какие-либо символы, например, пробелы, или наоборот разрешение их использования;

4) одно из ограничений по регистру -  только верхний, только 
нижний, как в предложении:

• арифметические данные и данные типа дата могут иметь ограничения сверху, снизу, на интервал значений, на конкретные 
значения,

• для данных любого типа можно задать список допустимых значений, например, список названий дней недели;

« относительно любого данного необходимо выяснить, может ли 
оно вообще не иметь значения (например, телефон может отсутствовать).

Задача 1. Выявление информации, необходимой 
для формирования документа

Провести анализ выходной формы для выявления информации, 
подлежащей хранению в базе данных.

Список студентов группы__________ на <текущий> семестр
Отпечатано <текущая дата>

7

Зачетная

книжка

Студент
Возраст
Дата зачисления 
в группу

Стипендия

Всего по списку__человек,
получают стипендию__человек.

Решение:

1. Составляем список всех упоминаемых в документе данных и 
анализируем их:

№
Подпись к данному
Характер данного

1
Группа
Независимое

2
Текущий семестр
Зависимое

3
Дата печати документа
Зависимое

4
Зачетная книжка
Независимое

5
Студент
Независимое

6
Возраст
Зависимое

7
Дата зачисления в группу
Независимое

8
Стипендия
Независимое

9
Количество человек по списку
Зависимое

10
Количество стипендиатов
Зависимое

Данные 2, 3, 6, 9 и 10 являются зависимыми и в реляционной базе данных не хранятся.

Текущий семестр (2) является функцией года создания группы; 
его можно добавить в базу данных, но, поскольку две последних 
цифры года набора входят в состав шифра группы, опустим это 
данное.

Текущая дата (3) представляет собой системную дату компьютера и хранению не подлежит.

Возраст студента (6) постоянно меняется. Он является функцией 
<текущей даты> и <даты рождения>. В базу данных вместо возраста добавляется <дата рождениям.

Данные (9) и (10) дополнительной информации в базе данных не 
требуют.

2. 
Составляем список данных, подлежащих хранению, каждому 
данному даем имя и делаем описание, продумываем ограничения 
на его значения.

8

Подпись 
к данному

Имя

данного
Описание данного
Ограничения

Группа
Шифр
группы

Указывает:
-  год формирования (цц),
-  шифр факультета 
(БББ),
-  № группы (цц):

в процессе обучения не 
меняется; группу можно 
только расформировать

Длина -  ровно 7 
символов, маска 
ввода -  99-Ш-99

Зачетная

книжка

Номер

зачетной

книжки

Указывает:
-  год приема (цц),
-  шифр факультета 
(БББ),
-  № в списке зачисленных на факультет (ццц); 
в процессе обучения не 
меняется

Длина -  ровно 8 
символов, маска 
ввода -  99-Ш-999

Студент

Фамилия, 
имя и 
отчество 
студента

Три текстовых поля

Длина не более 
24 букв, верхний 
регистр, ведущие 
пробелы запрещены

Возраст

Дата

рождения
студента

Считаем, что в вуз принимают начиная с 15 лет

Хотя бы на 15 лет 
больше текущей 
даты

Дата зачисления в группу

Дата зачисления конкретного студента в конкретную группу

Меняется при переводах 
на другой факультет или 
при расформировании 
группы

<= текущей дате, 
>= дате поступления в вуз

Стипендия

Признак наличия стипендии

Наличие стипендии 
определяется на основании результатов экзаменационной сессии. 
Наличие -  Да

Да/Нет

9