Проектирование и реализация баз данных в СУБД MySQL с использованием MySQL Workbench

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ
БАЗ ДАННЫХ В СУБД MYSQL
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
MYSQL WORKBENCH
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА 
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
С.А. Мартишин, В.Л. Симонов,
М.В. Храпченко
Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО в качестве учебного пособия 
для студентов учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального 
образования по специальностям 09.02.01 «Компьютерные системы и комплексы», 
09.02.02 «Компьютерные сети», 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах», 
09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)», 09.02.05 «Прикладная 
информатика (по отраслям)», 09.02.06 «Сетевое и системное администрирование», 
09.02.07 «Информационные системы и программирование»
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Москва 
ИД «ФОРУМ» — ИНФРА-М
202
¬¡ ©¡¡
«¬ª°¡¤ª©œ§¸©ª¡
ª¬œ£ªžœ©¤¡
ÁÌÄÛ
ÊÍÉʾ¼É¼
¾

¿ÊÀÏ

УДК 004.6(075.32) 
ББК 32.973я723 
 
М29
Мартишин С.А.
М29  
Проектирование и реализация баз данных в СУБД MySQL с использованием MySQL Workbench. Методы и средства проектирования информационных систем и технологий. Инструментальные средства информационных систем : учебное пособие / С.A. Мартишин, В.Л. Симонов, М.В. Храпченко. — Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2023. — 
160 с. — (Среднее профессиональное образование).
ISBN 978-5-8199-0811-2 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-014145-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-106960-8 (ИНФРА-М, online)
Пособие предназначено для получения практических навыков при 
изучении дисциплин «Управление данными», «Технологии обработки 
информации», «Инструментальные средства информационных систем», 
«Методы и средства проектирования информационных систем и технологий». Также может быть использовано при изучении дисциплин «Проектирование программного обеспечения автоматизированных систем обработки информации и управления», «Проектирование информационных 
систем», «Базы данных».
Для студентов учреждений среднего профессионального образования. 
Полезно для студентов вузов, слушателей курсов повышения квалификации и лиц, занимающихся самообразованием.
УДК 004.6(075.32)
ББК 32.973я723
Р е ц е н з е н т ы:
В.И. Гончаренко — кандидат технических наук, доцент, директор военного института при ФГБОУ ВО г. Москвы «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»;
В.А. Сизов — доктор технических наук, профессор кафедры моделирования информационных систем и сетей ФГБОУ ВО г. Москвы «Российский социальный университет»;
Н.Л. Прохоров — доктор технических наук, профессор, научный руководитель ОАО «Институт электронных управляющих машин имени И.С. Брука»
ISBN 978-5-8199-0811-2 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-014145-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-106960-8 (ИНФРА-М, online)
© Мартишин С.А., Симонов В.Л., 
Храпченко М.В., 2012
© ИД «ФОРУМ», 2012

Список сокращений и понятий
ANSI (American National Standards Institute, ANSI) — американ=
ский национальный институт стандартов.
CASE (Computer=Aided Software Engineering) — набор инструмен=
тов и методов программной инженерии, позволяющий автоматизиро=
вать процесс разработки программного обеспечения.
DDL (Data Definition Language — язык описания данных) — се=
мейство компьютерных языков, используемых в компьютерных про=
граммах для описания структуры баз данных.
EERмодель (Enhanced Entity=Relationship) — отличается от
ER=модели наличием понятий класса и суперкласса, специализация и
обобщение, а также понятием «объединение» или «категория», служа=
щего для представления совокупности объектов, которая объединяет
объекты различных типов сущностей.
ERмодель (Entity=Relationship) — модель сущность—связь ис=
пользуется при концептуальном проектировании баз данных.
FK (Foreign Key) — внешний ключ.
IDEF
(Icam
DEFinition
или
другой
вариант
—
Integrated
DEFinition) — методологии семейства ICAM (Integrated Compu=
ter=Aided Manufacturing), созданные для эффективного обмена ин=
формацией между всеми специалистами — участниками программы
ICAM.
InnoDB — одна из выбираемых подсистем низкого уровня в СУБД
MySQL.
MyISAM — одна из основных (наряду с InnoDB) систем хранения
данных в СУБД MySQL.
ODBC (Open Database Connectivity) — программный интерфейс
доступа к базам данных.
PK (Primary Key) — первичный ключ.
SQL (Structured Query Language — «язык структурированных за=
просов») — универсальный компьютерный язык, применяемый для

создания, модификации и управления данными в реляционных базах
данных.
SSH (Secure SHell — «безопасная оболочка») — сетевой протокол
сеансового уровня, позволяющий производить удаленное управление
операционной системой и туннелирование TCP=соединений (напри=
мер, для передачи файлов).
SSL (Secure Sockets Layer — уровень защищенных сокетов) —
криптографический протокол, который обеспечивает установление
безопасного соединения между клиентом и сервером.
Атрибут в ERмодели — любая характеристика сущности, значи=
мая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для
квалификации, идентификации, классификации, количественной ха=
рактеристики или выражения состояния сущности.
БД — база данных.
Обратный инжиниринг — восстановление структуры уже сущест=
вующей на сервере базы данных.
ОС — операционная система.
ПО — программное обеспечение.
Прямой инжиниринг — создание физической модели.
СПО — свободное программное обеспечение.
СУБД — система управления базами данных.
Связь (Relationship) в ER=модели — это поименованная ассоциа=
ция между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой пред=
метной области.
Сущность (Entity) — в ER=модели реальный либо воображаемый
объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой пред=
метной области, информация о котором подлежит хранению (указан=
ное справедливо только в ER=модели).
Список сокращений и понятий

Предисловие
В настоящее время отсутствует методическое пособие, которое
бы полностью описывало весь процесс проектирования, реализации
и администрирования базы данных в СУБД MySQL с использованием
MySQL Workbench. Преимуществом использования СУБД MySQL в
сочетании с MySQL Workbench является, с одной стороны, простота
установки и полная согласованность программного обеспечения, ис#
пользуемого для проектирования и реализации баз данных. С другой
стороны, рассматриваемое ПО является свободно распространяемым
(СПО) и может функционировать как под операционной системой
Windows, так и под ОС Linux.
Заметим также, что единая среда, позволяющая проектировать,
реализовывать и администрировать базу данных, значительно упро#
щает процесс создания конечного продукта и снижает временные за#
траты разработчика, повышая наглядность его работы.
Приведенные в пособии примеры могут быть использованы для
курсового и дипломного проектирования, а также во многих разра#
ботках, связанных с созданием информационных и автоматизирован#
ных систем и интернет#сайтов.
Пособие рассчитано на студентов, обучающихся по направлениям 
укрупненной группы специальностей 09.00.00 «Информатика и вычислительная техника».
Пособие предназначено для получения практических навыков 
при изучении дисциплин: «Управление данными», «Технологии обработки информации», «Инструментальные средства информационных 
систем», «Методы и средства проектирования информационных 
систем и технологий». Также может быть использовано при изучении 
дисциплин: «Проектирование программного обеспечения автоматизированных систем обработки информации и управления», «Проектирование информационных систем», «Базы данных».
Изучению материала пособия должно предшествовать знание такого материала, как основы реляционных баз данных, нотации IDEF, 

Предисловие
протокол TCP/IP, изучаемых в курсах «Информационные технологии», «Инфокоммуникационные системы и сети».
Пособие может быть с успехом использовано аспирантами, специалистами в области автоматизированной обработки информации 
и управления, а также лицами, занимающимися самообразованием.
Авторы

Введение
СУБД MySQL — это система управления реляционными базами
данных. Программное обеспечение MySQL — это ПО с открытым ко=
дом. На веб=сайте MySQL (http://www.mysql.com) представлена самая
последняя информация о программном обеспечении MySQL. Код на=
писан на C и C++. СУБД может быть установлена на все операцион=
ные системы с работающими потоками Posix и компилятором C++.
MySQL поддерживает большое число типов данных столбцов, прак=
тически все стандарты функций ANSI SQL, а также программный ин=
терфейс доступа к базам данных ODBC. MySQL позволяет управлять
очень большими базами данных (более 50 миллионов записей). Сис=
тема основана на привилегиях и паролях, за счет чего обеспечивается
гибкость и безопасность, а также возможность верификации с уда=
ленного компьютера. Пароли являются защищенными, поскольку
при передаче по сети при соединении с сервером они шифруются.
Очевидно, что в настоящее время создание баз данных невозмож=
но без их тщательного проектирования с применением CASE=средств.
Использование современных CASE=средств для проектирования раз=
личного рода программных продуктов на сегодняшний день связано
не просто с необходимостью облегчить труд разработчика ПО, но и с
необходимостью иметь инструмент, позволяющий также стандарти=
зировать процесс разработки, получить наглядные графические моде=
ли разрабатываемого ПО, повторно использовать разработки и иметь
возможность разделения огромных по объему задач между разработ=
чиками.
При разработке баз данных часто в связи с большим объемом ин=
формации, необходимой для хранения, возникают сложности даже с
построением логической модели, не говоря уже о физической моде=
ли, в которой необходимо учесть возможности конкретной системы
управления баз данных (СУБД). В связи с этим многие СУБД создают
свои CASE=средства, позволяющие разработчику в значительной сте=
пени автоматизировать процессы моделирования, проектирования и

реализации баз данных. В настоящий момент в состав пакета разра=
ботчика помимо СУБД MySQL входит CASE=средство Workbench, ко=
торое также может быть получено на сайте (http://www.mysql.com) и
установлено. Его использование в значительной мере упрощает и де=
лает более наглядным процесс проектирования баз данных.
MySQL Workbench — инструмент для визуального проектирова=
ния баз данных, который позволяет проектировать, моделировать,
создавать и эксплуатировать БД. С его помощью можно представить
модель базы данных в графическом виде, устанавливать связи между
таблицами, восстанавливать структуры уже существующей на сервере
БД (обратный инжиниринг), использовать редактор SQL запросов,
позволяющий сразу же отправлять их на сервер и получать ответ в
виде таблицы, редактировать данные в таблице в визуальном режиме.
Следует заметить, что основные принципы работы с MySQL
Workbench остаются неизменными вне зависимости от того, установ=
лена ли СУБД на ОС Windows или ОС Linux. Различия в большей сте=
пени касаются коммерческой и свободно распространяемой версий.
Некоторые возможности доступны только для коммерческого вари=
анта. Также более новые версии могут незначительно отличаться от
предыдущих, например иметь небольшие расхождения в наименова=
нии пунктов меню или экранов. Однако основные подходы разработ=
ки и реализации не изменяются.
В цикле лабораторных работ будут рассмотрены основные воз=
можности использования MySQL Workbench для администрирова=
ния, проектирования и реализации баз данных, в том числе реали=
зация баз данных традиционным способом при помощи создания
таблиц и связей между ними, а также при помощи построения
ER=моделей.
Введение

Общие сведения о ERмоделях
При построении баз данных CASE=средства чаще всего ориенти=
рованы на два уровня представления модели — логический и физиче=
ский. Логическая модель данных является универсальной и никак не
связана с конкретной реализацией СУБД.
Физическая модель данных, напротив, зависит от конкретной
СУБД, фактически являясь отображением системного каталога.
В физической модели содержится информация обо всех объектах БД.
Поскольку стандартов на объекты БД не существует (например, хотя
имеется стандарт основных типов данных, в каждой конкретной
СУБД могут использоваться дополнительно и свои типы данных),
физическая модель зависит от используемой СУБД. Следовательно,
одной и той же логической модели могут соответствовать несколько
различных физических моделей.
Создание модели данных, как правило, начинается с проектирова=
ния логической модели. Для проектирования могут использоваться раз=
личные инструменты, однако в последнее время наиболее часто при=
меняются CASE=средства (Computer Aided Software Engineering) —
средства для автоматизации проектирования программных продуктов.
Как правило, CASE=средства предлагают построение ER=моде=
лей. ER=модель или модель «Сущность—связь» — это аббревиатура от
английских слов Entity—Relationship. Приведем определения основ=
ных понятий модели, как они даны в [2].
Сущность (Entity) — реальный либо воображаемый объект, имею=
щий существенное значение для рассматриваемой предметной облас=
ти, информация о котором подлежит хранению.
В ER=модели каждая сущность должна обладать уникальным иден=
тификатором. Каждый экземпляр сущности должен однозначно иден=
тифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа
сущности. Каждая сущность должна обладать некоторыми свойствами:
• каждая сущность должна иметь уникальное имя, и к одному и
тому же имени должна всегда применяться одна и та же интер=

претация. Одна и та же интерпретация не может применяться к
различным именам, если только они не являются псевдонимами;
• сущность обладает одним или несколькими атрибутами, кото=
рые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь;
• сущность обладает одним или несколькими атрибутами, кото=
рые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущ=
ности;
• каждая сущность может обладать любым количеством связей с
другими сущностями модели.
Атрибут — любая характеристика сущности, значимая для рас=
сматриваемой предметной области и предназначенная для квалифи=
кации, идентификации, классификации, количественной характери=
стики или выражения состояния сущности. Атрибут представляет тип
характеристик или свойств, ассоциированных с множеством реаль=
ных или абстрактных. Экземпляр атрибута — это определенная харак=
теристика отдельного элемента множества. В ERмодели атрибуты ас=
социируются с конкретными сущностями. Таким образом, экземпляр
сущности должен обладать единственным определенным значением
для ассоциированного атрибута.
Связь (Relationship) — поименованная ассоциация между двумя
сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области.
Связь — это ассоциация между сущностями, при которой, как прави=
ло, каждый экземпляр одной сущности, называемой родительской
сущностью, ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) ко=
личеством экземпляров второй сущности, называемой сущно=
стью=потомком, а каждый экземпляр сущности=потомка ассоцииро=
ван в точности с одним экземпляром сущности=родителя. Таким об=
разом, экземпляр сущности=потомка может существовать только при
существовании сущности родителя.
Связи может даваться имя, выражаемое грамматическим оборо=
том глагола и помещаемое возле линии связи. Имя каждой связи ме=
жду двумя данными сущностями должно быть уникальным, но имена
связей в модели не обязаны быть уникальными. Имя связи всегда
формируется с точки зрения родителя, так что предложение может
быть образовано соединением имени сущности=родителя, имени свя=
зи, выражения степени и имени сущности=потомка.
Существуют следующие типы связи: один=к=одному, один=
ко=многим и многие=ко=многим. Связь одинкодному отображает та=
кой характер связей между сущностями, когда каждому экземпляру
одной сущности соответствует только один экземпляр другой, и на=
Введение