Использование технологий управления данными для автоматизации работы организации

Обзор существующих систем управления базами данных. Концептуальное, логическое и физическое проектирование и создание базы данных. Обзор языков программирования. Создание и реализация клиентского приложения с помощью выбранного языка программирования.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 02.06.2013
Размер файла 2,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

76

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

программирование база клиентский приложение

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. ПОНЯТИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
    • 1.1 Определение базы данных
    • 1.2 Обзор существующих систем управления базами данных
  • 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КЛИЕНТСКОГО ПРИЛОЖЕНИЯ
    • 2.1 Концептуальное проектирование
    • 2.2 Логическое проектирование
    • 2.3 Физическое проектирование
    • 2.4 Обзор языков программирования
    • 2.5 Создание клиента с помощью выбранного языка программирования
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Для автоматизации работы организации используют технологии управления данными, т.к. с развитием Internet технологий появилась возможность доступа к удаленным БД. Примером технологии управления данными является система управления базами данных, т.к. она позволяет создавать распределённые базы данных.

Потоки информации, циркулирующие в мире, который нас окружает, огромны. Во времени они имеют тенденцию к увеличению. Уже сегодня без баз данных невозможно представить работу большинства финансовых, промышленных, торговых и прочих организаций. Важнейшим достоинством применения БД в информационных системах является обеспечение независимости данных от прикладных программ. Это дает возможность пользователям не заниматься проблемами представления данных на физическом уровне: размещения данных в памяти, методов доступа к ним и т. д.

Access - самая популярная система управления базами данных (СУБД) общего назначения. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы данных, наполнения её содержимым, редактирования содержимого, отбора данных в соответствии с заданными критериями, их упорядочивания, оформления, печати.

Тема исследования: использование технологий управления данными для автоматизации работы организации.

Целью дипломной работы является - разработка системы управления базами данных для автоматизации работы организации.

Задачи дипломной работы:

- проанализировать материалы по теме исследования;

- разработать требования к приложению;

- спроектировать базу данных;

- создать базу данных в системе управления базами данных Access;

- написать клиентское приложение с помощью выбранного языка программирования.

Объектом исследования является автоматизация работы организации с применением базы данных.

Предметом исследования является технология создания системы управления базы данных.

1. ПОНЯТИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

1.1 Определение базы данных

База данных представляет собой совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области [29].

Логическую структуру хранимых в базе данных называют моделью представление данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся следующие: иерархическая, сетевая, реляционная, постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная.

Обычно данные в базе данных называют «постоянными». Под словом «постоянные» подразумеваются данные, которые отличаются от других, более изменчивых данных, таких как промежуточные результаты, входные и выходные данные, управляющие операторы, рабочие очереди, программные управляющие блоки и вообще все транзитные данные. Под понятием «входные» и «выходные »:

- входные данные - это информация, передаваемая системе. Такая информация может стать причиной изменений в постоянных данных, но не является частью базы данных;

- выходные данные - это сообщение и результаты, выдаваемые системой. Эту же информацию можно брать из постоянных данных, но ее нельзя рассматривать как часть базы данных.

Система баз данных - это компьютеризированная система хранения записей; то есть это компьютеризированная система, основная цель которой- содержать информацию и предоставлять ее по требованию. К информации может относиться все, что заслуживает внимания отдельного пользователя или предприятия, использующего систему.

Системы баз данных существует как на малых компьютерах, так и на больших машинах. В частности, системы на больших машинах («большие системы») в основном многопользовательские, тогда как системы на малых машинах («малые системы»), как правило, однопользовательские. Однопользовательская система- это система, в которой в одно и то же время к базе данных может получить доступ не более одного пользователя; многопользовательская система- это система, в которой к базе данных могут получить доступ сразу несколько пользователей. Основная задача большинства многопользовательских системе- позволить каждому отдельному пользователю работать с системой как с однопользовательской. Различия между многопользовательской и однопользовательской системами проявляются в их внутренней структуре и потому практически не видны конечному пользователю.

В общем случае данные в базе данных являются интегрированными и общими. Эти два аспекта, интеграция и разрешение общего доступа, представляют собой наиболее важное преимущество использования систем баз данных на «большом» оборудовании; и по меньшей мере один из них- интеграция - является преимуществом их использования на «малом» оборудовании.

Под понятием интегрированные данные подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично не перекрывающихся.

Под понятием общие данные подразумевается возможность использования отдельных областей данных в базе данных несколькими различными пользователями, т. е. каждый из этих пользователей может иметь доступ к одной и той же области данных.

Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру - иными словами, описываются некоторой моделью представления данных (моделью данных), поддерживаемой СУБД . К числу классических относятся следующие модели данных:

- иерархическая;

- сетевая;

- реляционная.

Кроме того, в последние годы появились и стали более активно внедряться на практике следующие модели данных:

- постреляционная;

- многомерная;

- объектно-ориентированная.

Разрабатываются также всевозможные системы, основанные на других моделях данных, расширяющих известные модели. В их числе можно назвать объектно-реляционные, дедуктивно-объектно-ориентированные, семантические, концептуальные и ориентированные модели. Некоторые из этих моделей служат для интеграции баз данных, баз знаний и языков программирования.

Иерархическая БД представляет собой упорядоченную совокупность экземпляров данных типа «дерево» (деревьев), содержащих экземпляры типа «запись» (записи). Часто отношения родства между типами переносят на отношения между самими записями. Поля записей хранят собственно числовые или символьные значения, составляющие основное содержание БД. Обход всех элементов иерархической БД обычно производится сверху вниз и слева направо.

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных. Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей.

Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation) [15].Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам - атрибуты отношения.

Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Постреляционная модель данных допускает многозначные поля - поля, значения которых состоят из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу.

Многомерные СУБД являются узкоспециализированными СУБД, предназначенными для интерактивной аналитической обработки информации. Раскроем основные понятия, используемые в этих СУБД: агрегируемость, историчность и прогнозируемость данных.

Агрегируемость данных означает рассмотрение информации на различных уровнях ее обобщения. В информационных системах степень детальности представления информации для пользователя зависит от его уровня: аналитик, пользователь-оператор, управляющий, руководитель.

Историчность данных предполагает обеспечение высокого уровня статичности (неизменности) собственно данных и их взаимосвязей, а также обязательность привязки данных ко времени.

Статичность данных позволяет использовать при их обработке специализированные методы загрузки, хранения, индексации и выборки.

Временная привязка данных необходима для частого выполнения запросов, имеющих значения времени и даты в составе выборки. Необходимость упорядочения данных по времени в процессе обработки и представления данных пользователю накладывает требования на механизмы хранения и доступа к информации. Так, для уменьшения времени обработки запросов желательно, чтобы данные всегда были отсортированы в том порядке, в котором они наиболее часто запрашиваются.

Прогнозируемость данных подразумевает задание функций прогнозирования и применение их к различным временным интервалам.

Многомерность модели данных означает не многомерность визуализации цифровых данных, а многомерное логическое представление структуры информации при описании и в операциях манипулирования данными.

В объектно-ориентированной модели при представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования.

Система управления базами данных (СУБД)- это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования баз, данных многими пользователями [23]. Обычно СУБД различают по используемой модели данных . Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

Система управления базой данных представляет собой программное обеспечение, которое управляет доступом к базе данных. Это происходит следующим образом:

1) пользователь выдает запрос на доступ, применяя определенный подъязык данных;

2) СУБД перехватывает этот запрос и анализирует его;

3) затем СУБД пересматривает внешнюю схему для этого пользователя, соответствующее отображение (внешний- концептуальный), концептуальную схему, отображение концептуальный - внутренний и определение структуры хранения;

4) СУБД выполняет необходимые операции над хранимой базой данных;

Функции СУБД:

- определения данных. СУБД должна допускать определения данных (внешние схемы, концептуальную схему, внутреннюю схему, а также все связанные отображения) в исходной форме и преобразовывать эти определения в форму соответствующих объектов. Иначе говоря, СУБД должна включать в себя компонент языкового процессора для различных языков определений данных. СУБД должна также «понимать» синтаксис языка определений данных;

- обработка данных. СУБД должна уметь обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление существующих данных в базе данных или на добавление новых данных в базу данных. Таким образом, СУБД должна включать в себя компонент процессора языка обработки данных;

-безопасность и целостность данных. СУБД должна контролировать пользовательский запросы и пресекать попытки нарушения правил безопасности и целостности, определенные АБД;

- восстановление данных и дублирование. СУБД или другой связанный с ней программный компонент, обычно называемый администратором транзакции, должны осуществлять необходимый контроль над восстановлением данных и дублированием;

- словарь данных. СУБД должна обеспечить функцию словаря данных. Сам словарь данных можно по праву считать базой данных. Словарь «содержит данные о данных» то есть определения других объектов системы, не просто «сырые данные». Расширенный словарь будет включать также перекрестные ссылки, показывающие, какие из программ какую часть базы данных используют, какие отчеты требуются тем или иным пользователям, какие терминалы подключены к системе. Словарь может быть интегрирован в определяемую им базу данных, а значит, должен содержать описание самого себя;

- производительность СУБД должна выполнять все указанные функции с максимально возможной эффективностью.

Администратор базы данных есть лицо или группа лиц, отвечающих за выработку требований к базе данных, ее проектирование, создание, эффективное использование и сопровождение. В процессе эксплуатации администратор базы данных следит за функционированием информационной системы, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа, контролирует избыточность, непротиворечивость, сохранность и достоверность хранимой в БД информации.

1.2 Обзор существующих систем управления базами данных

Система управления базами данных Oracle. Физически база данных Oracle - не более чем набор файлов где-то на диске [50]. Расположение этих файлов несущественно для функционирования (хотя важно для производительности) базы данных. Каждая база данных содержит несколько схем данных - это пользовательский раздел Oracle, который идентифицируется именем пользователя (с паролем), уникальным в данной БД.

Существуют четыре основные группы файлов на диске, составляющие базу данных:

1) файлы базы данных - dbf;

2) управляющие файлы - control file;

3) журнальные файлы - redo & arch;

4) файл настроек oracle - init.ora.

Наиболее важные из них - файлы базы данных, где располагаются собственно данные. Управляющие и журнальные файлы поддерживают функционирование архитектуры. Для доступа к данным БД все три набора файлов должны присутствовать, быть открытыми и доступными Oracle. Если эти файлы отсутствуют, обратиться к базе данных нельзя, и администратор базы данных должен будет восстанавливать часть или всю БД, используя файлы резервных копий . Все эти файлы двоичные.

Система управления базами данных Access. Microsoft Access - это самая популярная сегодня настольная система управления базами данных [1]. Ее успех можно связывать с великолепной рекламной кампанией, организованной Microsoft, или включением его в богатое окружение продуктов семейства Microsoft Office.

СУБД Access для работы с данными использует процессор баз данных Microsoft Jet 3.0, объекты доступа к данным и средство быстрого построения интерфейса - конструктор форм. Для получения распечаток используются Конструкторы отчетов. Автоматизация рутинных операций может быть выполнена с помощью макрокоманд. На тот случай, когда не хватает функциональности визуальных средств, пользователи Access могут обратиться к созданию процедур и функций. При этом как в макрокомандах можно использовать вызовы функций, так и из кода процедур и функций можно выполнять макрокоманды.

Несмотря на свою ориентированность на конечного пользователя, в Access присутствует язык программирования Visual Basic for Application, который позволяет создавать массивы, свои типы данных, вызывать DLL-функции, с помощью OLE Automation контролировать работу приложений, которые могут функционировать как OLE-серверы. Даже можно целиком создавать базы данных с помощью кодирования, когда в этом появляется необходимость.

MS Access из всех рассматриваемых средств разработки имеет, пожалуй, самый богатый набор визуальных средств. Для коммерческого распространения приложений, разработанных на Access, предназначен пакет Access Developer Toolkit, вместе с которым поставляются некоторые дополнения и несколько дополнительных объектов ActiveX.

Главное качество Access, которое привлекает к нему многих пользователей, тесная интеграция с Microsoft Office. К примеру, скопировав в буфер графический образ таблицы, открыв Microsoft Word и применив вставку из буфера, тут же получаем в документе готовую таблицу с данными из БД.

Вся работа с базой данных осуществляется через окно контейнера базы данных. Отсюда осуществляется доступ ко всем объектам, а именно: таблицам, запросам, формам, отчетам, макросам, модулям.

Посредством драйверов ISAM можно получить доступ к файлам таблиц некоторых других форматов: DBASE, Paradox, Excel, текстовым файлам, FoxPro 2.х, а посредством технологии ODBC - и к файлам многих других форматов.

Access может выступать как в роли OLE контролера, так и OLE сервера. Это значит, что можно контролировать работу приложений Access из любого приложения, при условии, что оно может выступать в роли OLE контролера и наоборот.

Встроенный SQL позволяет максимально гибко работать с данными и значительно ускоряет доступ к внешним данным. Пользователям, малознакомым с понятиями реляционных баз данных, Access дает возможность разделять свои сложные по структуре таблицы на несколько, связанных по ключевым полям.

Процесс построения систем обработки данных значительно различается на разных предприятиях и фирмах в зависимости от объема данных, которые они обрабатывают. Естественно, Access - это типичная настольная база данных. В то же время на небольшом предприятии с количеством компьюторов не больше 10, ресурсов Access вполне может хватить для обслуживания всего делопроизводства, естественно, в связке с Microsoft Office. То есть все пользователи могут обращаться к одной базе данных, установленной на одной рабочей станции, которая не обязательно должна быть выделенным сервером. Для того чтобы не возникали проблемы сохранностии доступа к данным, имеет смысл воспользоваться средствами защиты, которые предоставляет Access. При этом можете воспользоваться Мастером, если не уверены, что сами правильно установите права и ограничения для пользователей. В отличие от других рассматриваемых средств разработки, СУБД Access имеет русифицированный интерфейс и частично переведенный на русский язык файл контекстной помощи.

Система управления базами данных SQL Server. Microsoft SQL Server - одна из наиболее мощных СУБД архитектуры клиент-сервер. Эта СУБД позволяет удовлетворять такие требования, предъявляемые к системам распределенной обработки данных, как тиражирование данных, параллельная обработка, поддержка больших баз данных на относительно недорогих аппаратных платформах при сохранении простоты управления и использования.

MS SQL Server представляет собой систему, конечно, плохо сравнимую с рассмотренными выше СУБД. Он не предназначен непосредственно для разработки пользовательских приложений, а выполняет функции управления базой данных. Для пользовательского приложения SQL Server является мощным источником генерации и управления нужными данными.

Сервер имеет средства удаленного администрирования и управления операциями, организованные на базе объектно-ориентированной распределенной среды управления. Microsoft SQL Server входит в состав семейства Microsoft BackOffice, объединяющего пять серверных приложений, разработанных для совместного функционирования в качестве интегрированной системы.

Microsoft SQL Server предназначен исключительно для поддержки систем, работающих в среде клиент-сервер. Он поддерживает широкий спектр средств разработки и максимально прост в интеграции с приложениями, работающими на ПК.

SQL Server превосходит предыдущую версию с точки зрения использования многопоточной параллельной архитектуры операционной системы для повышения производительности и масштабируемости, то есть очень эффективно использует возможность ускорения работы в том случае, если на компьютере установлено несколько процессоров.

SQL Server имеет новую масштабируемую архитектуру блокировок, называемую динамической блокировкой (Dinamic Locking), которая комбинирует блокировку на уровне страницы и записи для достижения максимальной производительности и подключения максимального числа пользователей.

SQL Server может тиражировать информацию в БД иных форматов, включая Oracle, IBM DB2, Sybase, Microsoft Access и другие СУБД (при наличии ODBC драйвера, отвечающего определенным требованиям).

Хранимые процедуры, поддерживающие OLE Automation, позволяют разработчику применять практически любой инструмент из тех, что поддерживают OLE, в целях создания хранимых процедур для SQL Server. Visual Basic 4.0 поддерживается посредством новой 32-разрядной DBLibrary (OCX). Многочисленные расширения языка Transact-SQL включают расширенную поддержку курсоров, возможность использования команд определения данных внутри транзакций и т. д.

Microsoft SQL Server содержит ассистент администратора. Этот инструмент позволяет назначать основные процедуры сопровождения базы данных и определять для них график выполнения. Операции по сопровождению баз данных включают проверку распределения страниц, целостности указателей в таблицах (включая системные) и индексах, обновление информации, необходимой оптимизатору, реорганизацию страниц в таблицах и индексах, создание страховочных копий таблиц и журналов транзакций. Все эти операции могут быть установлены для автоматического выполнения по заданному администратором графику.

Пакет Enterprise Manager включает утилиту, позволяющую переносить некоторые или все объекты из одной базы данных в другую. Используя эту утилиту, разработчик или администратор может:

- выполнять копирование объектов любого типа с указанием, какого типа объекты подлежат копированию (или копировать все объекты всех типов);

- переносить схему базы данных вместе с данными или без них;

- дополнять или замещать существующие данные;

- уничтожать объекты в базе-приемнике перед копированием схемы;

- для копируемого объекта включать объекты, от него зависящие;

- использовать стандартные настройки генерации кода создания/удаления объектов или использовать собственные;

- определять момент выполнения переноса объектов: немедленно, однократно в определенный момент времени, многократно по определенному графику.

Сервер, который получает объекты, должен быть Microsoft SQL Server. Сервер-источник может быть Microsoft SQL Server версии 4.x или 6.x или сервер Sybase.

SQL Server предоставляет возможность создания страховочных копий и восстановления индивидуальных таблиц. Загрузка таблицы может быть выполнена либо из копии индивидуальной таблицы, либо из копии базы данных. Загрузка индивидуальных таблиц может оказаться хорошим решением при необходимости восстановления данных после сбоя, когда загрузка всей базы данных неэффективна. Тем не менее создание страховочных копий всей базы данных и журнала транзакций остаются основой стратегии резервного копирования. Для эффективной работы с данными SQL Server имеет целый набор специальных инструментов.

Система управления базами данных My SQL. MySQL -- свободная система управления базами данных (СУБД) [21]. MySQL является собственностью компании Sun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Распространяется под GNU General Public License и под собственной коммерческой лицензией, на выбор. Помимо этого разработчики создают функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.

MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в LAMP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.

Система управления базами данных Visual FoxPro. Visual FoxPro - не просто следующая версия одной из наиболее быстрых СУБД для персональных компьютеров. Это совершенно новая программа, которая позволяет легко сделать то, что в предыдущих версиях давалось с величайшим трудом или было просто недоступно.

Интерфейс Visual FoxPro отвечает представлениям о современной графической среде, напоминая интерфейс иных программ Microsoft, делает работу интуитивно понятной. Основная работа с данными в Visual FoxPro выполняется с помощью различных инструментальных средств, поэтому команды меню часто имеют вспомогательный характер и их состав гибко меняется в зависимости от того, какое средство активно в данный момент. Отличительные черты Visual FoxPro можно описать следующим образом:

1) обеспечение возможности быстрой разработки прикладной программы базируется на включении средств, которые позволяют повысить скорость работы программиста. В первую очередь это средства объектно-ориентированного программирования, позволяющие пользователю формировать компоненты своего проекта (объекты), которые затем могут многократно использоваться. В связи с этим, традиционный Xbase язык в Visual FoxPro 3.0 значительно расширен, что позволяет создавать истинные объекты, классы и подклассы. Кроме того, объекты могут быть созданы с помощью визуальных средств и многократно использоваться в любое время;

2) обеспечение полного набора средств для управления событиями. Традиционно в Xbase от программиста требовалось написать собственный драйвер для обработки необходимого набора событий или положиться на READ-состояние ожидания, которое моделирует обработку события системой. В Windows число событий, к которым может обращаться пользователь, весьма велико, и, следовательно, обработка событий является непростой задачей. Visual FoxPro 3.0 имеет истинно управляемую событиями модель, так что по умолчанию система раньше, чем пользователи, обрабатывает объектные события. Кроме того, программист теперь имеет полный доступ к набору стандартных, основанных на функционировании Windows событий (например, движения мыши, которые допускают перетаскивание объектов);

3) обеспечение мощного набора инструментальных средств для программиста. Разработчики систем автоматизации обработки данных кроме мощного набора визуальных средств проектирования могут использовать широкие возможности по интеграции систем хранения данных и доступа к серверам данных с помощью технологии ODBC. Основные новшества - это расширение встроенного языка SQL, возможность обновления данных на сервере через редактирование курсоров, встроенный механизм обеспечения транзакций, возможность обращения к серверу на том диалекте SQL, который поддерживает сервер.

Наличие словаря данных делает более быстрой разработку структуры баз данных и облегчает ее дальнейшую эксплуатацию и поддержку;

4) обеспечение полной интеграции Visual FoxPro 3.0 в семейство прикладных программ Microsoft. Единый интерфейс с наиболее популярными прикладными программами Microsoft делает работу в интерактивном режиме интуитивно понятной. Поддержка правой кнопки мыши позволяет избежать долгих путешествий по системе меню и значительно облегчает изучение новых возможностей СУБД. Просто выберите курсором объект и нажмите правую кнопку мыши. На некоторых диалоговых окнах, которые часто используются в работе на полосе заголовка, появился переключатель в виде анимационной пиктограммы (push pin), позволяющий легко включить режим, при котором это окно будет всегда расположено на переднем плане. Visual FoxPro обеспечивает полную поддержку OLE 2.0, что облегчает взаимодействие с другим программным обеспечением в среде Windows. Помимо оставшейся возможности загрузки внешних функций посредством команды SET LIBRARY появилась возможность обращения к функциям динамических DLL библиотек Windows посредством команды DECLARE;

5) совместимость с ранее разработанным программным обеспечением в среде FoxPro.

В Visual FoxPro система организации данных наиболее близка к теоретическим основам реляционной модели и позволяет более естественно выполнять операции реляционной алгебры.

Основная единица хранения данных - это таблица, в столбцах и строках которой хранятся данные, как это и было раньше в DBF-файле. Таблица сохранила расширение файла DBF и имеет прямую совместимость со "старыми" DBF-файлами. Таблицы объединяются в базу данных, в которой можно описать все связи, устанавливаемые между полями отдельных таблиц, правила проверки, которые будут определять реакцию системы на вносимые изменения, добавление или удаление данных и правила проверки целостности данных в БД. Файлы баз данных имеют расширение DBC и при открытии автоматически поддерживают все перечисленные установки для входящих в нее таблиц. При необходимости можно иметь и таблицы, не входящие в БД, - свободные таблицы.

Visual FoxPro обеспечивает поддержку значений NULL и выполнение операций с этими данными в соответствии со стандартом ANSI. Это облегчает задачу представления неизвестных данных и взаимодействие с MS Access и базами данных SQL, которые могут содержать такие типы значений.

Таким образом, база данных в Visual FoxPro - это основной элемент организации данных, который, помимо формирования структуры представления информации, выполняет функции словаря данных за счет поддержки следующих функциональных возможностей:

- допускаются длинные имена таблиц;

- каждому полю и таблице можно давать комментарии;

- допускается использование длинных имен полей;

- для полей помимо идентификаторов можно использовать заголовки, которые могут использоваться как в окне Browse, так и в качестве заголовков для колонок в объекте Grid;

- введены значения по умолчанию для полей;

- предусмотрены правила проверки для полей и записей при изменении и вводе новых данных;

- имеются триггеры для поддержания целостности данных;

- поддерживаются постоянные связи между таблицами, размещенными в БД;

- имеются процедуры БД для описания сложных условий правил проверки;

- можно использовать соединения для связи с внешними источниками данных;

- поддерживаются локальные и внешние просмотры.

Основным средством редактирования данных в оболочке FoxPro являются полноэкранные средства Browse и Edit (Change). Browse позволяет редактировать данные в наиболее привычном для пользователя виде - табличном, а Edit - в виде колонки полей.

Visual FoxPro 3.0 продолжает поддерживать стандартное процедурное программирование Xbase, и при желании можно не обращать внимания ни на какую "объектность", однако новые расширения языка дают пользователям мощность и гибкость объектно-ориентированного программирования, что предопределяет всю логику и методику разработки прикладной программы.

Вместо того чтобы ломать голову над программой, начиная с первой строки кода, программист может и должен думать о создании объектов - компонентов прикладной программы.

Классы и объекты- два фундаментальных понятия объектно-ориентированного программирования. Класс содержит информацию о том, как объект должен выглядеть и вести себя. Другими словами, класс - это прообраз объекта. Visual FoxPro 3.0 дает возможность пользователям создавать объекты как с помощью визуальных средств, так и программно на основании базовых классов. Для описания объекта используется набор свойств. Эти свойства объект получает из соответствующего класса, на основании которого он создан. Если нужен объект, имеющий свойства, отличные от свойства его класса, нужно создать подкласс с измененными свойствами и уже его использовать для создания объекта.

Для описаний действий, выполняемых объектом, используются методы, то есть процедуры и функции, объявленные внутри класса и непосредственно с ним связанные. Методы легко координируются с событиями, происходящими при работе программы. Главное преимущество для разработчика здесь заключается в том, что привязанные к событию методы выполняются автоматически и у нас даже есть возможность принудительно вызвать какое-то событие.

Прикладная программа, разработанная в СУБД FoxPro, может иметь достаточно сложную структуру и включать значительное количество файлов различного типа.

Технология ADO.net. Технология ADO.NET предназначена для обеспечения доступа к данным в слабо связанных и уровневых архитектурах приложений, включая веб-службы. ADO.NET позволяет обращаться к разнообразным источникам данных, включая базы данных (Microsoft SQL Server, Oracle, Microsoft Access) и другие источники данных (Microsoft Excel, Outlook, текстовые файлы).

Для подключения к источнику данных, выполнения команд и получения результатов используется поставщик данных .NET. В комплект поставки .NET Framework входят четыре поставщика данных .NET: для Microsoft SQL Server, Oracle, OLE DB и ODBC.

Существуют и другие поставщики данных. В частности, корпорация Oracle разработала собственный поставщик данных .NET для баз данных Oracle. Имеются также поставщики данных для таких баз данных, как Sybase и MySQL. Поставщики, предназначенные для конкретного типа баз данных, обычно обращаются к соответствующему хранилищу данных напрямую и предлагают самую высокую производительность, самый широкий диапазон функций и доступ к специфическим возможностям базы данных. Поскольку от поставщика данных требуется лишь реализовать набор стандартных интерфейсов, возможности и характеристики поставщиков, работающих с одним и тем же источником данных, могут значительно различаться.

Помимо поставщиков, предназначенных для конкретного типа баз данных, имеется поставщик данных .NET для OLE DB, который обеспечивает доступ к большинству источников данных OLE DB через поставщиков OLE DB. Аналогичным образом поставщик данных .NET для ODBC использует драйверы ODBC для доступа к большинству источников данных ODBC. Можно также разработать собственный поставщик данных для доступа к проприетарным источникам данных или для удовлетворения особых требований,

ADO.NET фундаментальным образом отличается от своего предшественника ADO, несмотря на схожесть названий. В основе набора классов ADO.NET лежит отсоединенная архитектура, и в его составе есть как соединенные, так и отсоединенные классы. Каждый поставщик данных обязан предоставлять следующие соединенные классы:

- Connection (подключение) -- уникальный сеанс работы с источником данных;

- Command (команда) -- выполняет SQL-операторы и хранимые процедуры над источником данных;

- DataReader (считыватель данных) -- предоставляет последовательный доступ только для чтения к потоку результатов запроса;

- DataAdapter (адаптер данных) -- выполняет роль моста между соединенными и отсоединенными классами; служит также для наполнения отсоединенного набора данных (DataSet) и внесения изменений в источник данных, сделанных в отсоединенном наборе данных.

Другой разновидностью классов ADO.NET в .NET Framework являются отсоединенные классы. Они предоставляют единообразную программную модель, не зависящую от источника или поставщика данных. Отсоединенные классы включают:

- DataSet (набор данных) -- функционирующая в оперативной памяти реляционная база данных;

- DataTable (локальная таблица) -- отдельная таблица данных, располагающаяся в оперативной памяти;

- DataColumn (столбец) -- схема столбца локальной таблицы;

- Data Row (строка) -- строка в локальной таблице;

- Data View (представление) -- представление локальной таблицы с возможностью привязки данных, используемое для пользовательской сортировки, фильтрации, поиска, редактирования и навигации;

- DataRelation (связь) -- связь «родитель/потомок» между двумя таблицами в наборе данных;

- Constraint (ограничение) -- ограничение на один или несколько столбцов в локальной таблице, служащее для поддержания целостности данных.

Набор данных не содержит информации об источнике данных, из которого он наполнялся. В нем хранятся как текущая, так и исходная версии данных, что позволяет внести изменения в источник данных позднее. Отсоединенные классы обеспечивают независимое от способа транспортировки проведение данных по вертикали между уровнями приложения и по горизонтали -- между распределенными приложениями, а также фиксацию данных.

В .NET стираются границы между ADO.NET и XML. Можно сохранять набор данных как XML-документ и наполнять его данными из XML-документа. Можно обращаться к данным и изменять их одновременно с применением классов набора данных и XML.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КЛИЕНТСКОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

Проектирование БД - структурированный подход, предусматривающий использование специализированных процедур, технических приемов, инструментов, документации и ориентированный на поддержку и упрощение процесса проектирования.

Проектирование предусматривает разбиение всего процесса на несколько стадий, каждая из которых, в свою очередь, состоит из нескольких этапов. На каждом этапе разработчику предлагается набор технических приемов, позволяющих решать задачи, стоящие перед ним на данной стадии разработки.

Кроме того, предлагается методы планирования, координации, управления, оценки хода разработки проекта, а также структурированный подход к анализу и моделированию всего набора требований, предъявляемых к базе данных, и позволяет выполнить эти действия стандартизированным и организованным образом.

2.1 Концептуальное проектирование

Концептуальное проектирование - конструирование информационной модели предприятия, не зависящей от каких-либо физических условий реализации.

Концептуальное проектирование базы данных начинается с создания концептуальной модели данных предприятия, полностью независимой от любых деталей реализации. К последним относятся:

- выбранный тип СУБД;

- состав программ приложения;

- используемый язык программирования (Visual C#);

- конкретная аппаратная платформа (процессор PIV и AMD с тактовой частотой не ниже 1800 Гц, оперативная память 512 Мб, дисплей 17" с разрешением 1024х768х72);

- вопросы производительности и любые другие физические особенности реализации.

На первом этапе проектирования базы данных должна быть разработана концептуальная модель данных для каждого представления, охватывающего предметную область данного предприятия, такая модель данных называется локальной концептуальной моделью данных для рассматриваемого представления.

В процессе анализа необходимо выявить все пользовательские представления, которые требуются для разрабатываемого приложения, и предусмотреть возможность объединения некоторых представлений для создания обобщенного представления, обозначенного соответствующим идентификатором, в зависимости от степени перекрытия отдельных представлений.

Каждая локальная концептуальная модель данных состоит из следующих компонентов:

- типы сущностей;

- типы связей;

- атрибуты и домены атрибутов;

- первичные ключи;

- альтернативные ключи;

- ограничения целостности.

На этапе концептуального проектирования рассматривается информация о клиентах и информация о дисках, имеющихся в прокате. У клиентов указываются их данные: Ф.И.О., прописка, номер телефона.

Для дисков указывается следующая информация: название фильма, режиссер, жанр, звук, продолжительность, субтитры, язык, описание. С помощью этих данных можно отследить у какого клиента, в каком количестве и с какого времени находятся определенные диски.

2.2 Логическое проектирование

Логическое проектирование - конструирование информационной модели предприятия на основе существующих конкретных моделей данных, но без учета используемой СУБД и прочих физических условий реализации.

Логическое проектирование базы данных заключается в преобразовании концептуальной модели данных в логическую модель данных предприятия с учетом выбранного типа СУБД. Логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования. Она предоставляет разработчику физической модели данных средства проведения всестороннего анализа различных аспектов работы с данными, что имеет исключительно важное значение для выбора действительно эффективного проектного решения.

Осуществление второго этапа начинается с устранения особенностей концептуальной модели, которые не могут быть непосредственно представлены в реляционной модели (таких как связи "многие ко многим"). Но эта операция рассматривается как необязательная, поскольку она служит для упрощения следующих этапов, на которых модель преобразуется в набор отношений. Тем не менее, в этом разделе показано, как преобразовать связи "многие ко многим" непосредственно в набор отношений, если устранение этих связей из логической модели нецелесообразно. Затем полученные отношения проверяются с использованием методов нормализации. Здесь также проверяется каждая логическая модель данных для определения того, поддерживает ли она все требуемые пользовательские транзакции. Процесс преобразования и проверки повторяется до тех пор, пока не будет создана локальная логическая модель данных для каждого представления. Если в приложении имеется только одно представление, то на этом этап логического проектирования базы данных завершается. А если имеется несколько представлений, то выполняется дополнительный этап, на котором происходит слияние локальных логических моделей данных для создания глобальной логической модели данных, соответствующей всем пользовательским представлениям в данной организации. При описании методологии проектирования вместо терминов тип сущности и тип связи применяются термины сущность и связь, если их смысл является очевидным. На этом этапе каждая локальная концептуальная модель данных, созданная на этапе , преобразуется в локальную логическую модель данных, состоящую из ER-диаграммы реляционной схемы и сопроводительной документации. Для упрощения этого процесса предусмотрен этап, на котором происходит устранение особенностей, которые не могут быть представлены непосредственно в реляционной модели (таких как связи "многие ко многим"). Полученная реляционная схема проверяется с использованием правил нормализации для определения того, является ли ее структура правильной. Проверяется также логическая модель, что позволяет убедиться в том, что она поддерживает все транзакции, указанные в спецификации требований пользователя. Проверенная локальная логическая модель данных может применяться в качестве основы для разработки прототипов, если в этом есть необходимость. Наконец, в модель вводятся ограничения целостности. По завершении этого этапа должна быть получена правильная, полная и непротиворечивая модель представления. На этой стадии выполняются следующие этапы:

- исключение особенностей, не совместимых с реляционной моделью;

- формирование отношений на основе локальной логической модели данных;

- проверка отношений с использованием средств нормализации.

Рисунок 1 - Таблица “Схема данных”

На этапе логического проектирования строится схема данных, где показывается связь между конкретными пунктами таблиц. Таким образом в таблице “Диски” и таблице “Прокат” проведена связь между пунктами ID диска. В таблицах “Прокат” и “Клиенты” проведена связь между пунктами ID клиента. В таблицах “Клиенты” и “Штрафы” также проведена связь между пунктами ID клиента. Между таблицами “Штрафы” и “Тарифы и санкции” проведена связь между пунктами ID тарифа.

2.3 Физическое проектирование

Физическое проектирование - описание конкретной реализации базы данных, размещаемой во внешней памяти. Физический проект описывает базовые отношения, определяет организацию файлов и состав индексов, применяемых для обеспечения эффективного доступа к данным, а также регламентирует все соответствующие ограничения целостности и меры защиты.

Физическое проектирование базы данных предусматривает принятие окончательного решения о способах реализации создаваемой базы. Поэтому физическое проектирование обязательно производится с учетом всех особенностей используемой СУБД. Между этапами физического и логического проектирования всегда имеется определенная обратная связь, поскольку решения, принятые на этапе физического проектирования с целью повышения производительности разрабатываемой системы, могут потребовать определенной корректировки логической модели данных.

Отправной точкой проводимого в данной главе обсуждения является глобальная логическая модель данных и сопроводительная документация, созданные на первом-втором этапах предлагаемой методологии проектирования баз данных. Их создание начиналось с преобразования локальных концептуальных моделей данных для каждого представления на этапе 1 и подготовки локальных логических моделей данных для каждого представления на этапе 2, которые впоследствии использовались для разработки набора соответствующих отношений. Полученные наборы отношений были проверены на соответствие требованиям правил нормализации и возможность выполнения необходимых транзакций. Этап логического проектирования базы данных завершился процедурой соединения локальных логических моделей данных, отражающих представления отдельных пользователей, в единую глобальную логическую модель данных, которая соответствует всем пользовательским представлениям организации.

В соответствии с предлагаемой методологией, в ходе третьей и последней стадии методологии разработки базы данных должно приниматься решение о том, как преобразовать логический проект базы данных (т.е. совокупность сущностей, атрибутов, связей и установленных ограничений) в проект физической базы данных, реализуемой в среде выбранной целевой СУБД. Поскольку многие аспекты физического проектирования баз данных зависят от типа выбранной целевой СУБД, возможно существование нескольких способов реализации любого заданного элемента базы данных.

Стадия, предшествующая физическому проектированию, называется стадией логического проектирования. Результаты ее выполнения в значительной степени независимы от особенностей физической реализации проекта. При логическом проектировании не принимаются во внимание конкретные функциональные возможности целевой базы данных и прикладных программ, однако учитываются особенности выбранной модели данных. Результатом логического проектирования являются глобальная логическая модель данных, состоящая из ER-диаграммы или диаграммы отношений, а также реляционной схемы, и комплект описывающей ее сопроводительной документации, включающий, в частности, словарь данных. В совокупности эти результаты являются исходной информацией для стадии физического проектирования базы данных и предоставляют ее разработчику все необходимое для принятия решений, направленных на достижение максимальной эффективности создаваемого проекта.

Физическое проектирование базы данных - процесс подготовки описания реализации базы данных внешней памяти. Описание должно включать основные отношения, файловую организацию, индексы, обеспечивающие эффективный доступ к данным, а также все соответствующие ограничения целостности и средства защиты.

Физическое проектирование базы данных включает следующие этапы:

- перенос глобальной логической модели данных в среду целевой СУБД;

- проектирование основных отношений;

- проектирование физического представления базы данных;

- выбор файловой структуры;

- проектирование пользовательских представлений.

Этап стадии физического проектирования включает разработку основных отношений и реализацию ограничений предметной области с использованием доступных функциональных средств целевой СУБД, На этом этапе должно быть также принято решение по выбору способов получения производных данных, которые включены в модель данных.

Этап включает выбор файловой организации и индексов для основных отношений. Как правило, СУБД для персональных компьютеров имеют фиксированную структуру внешней памяти, а другие СУБД предоставляют несколько альтернативных вариантов файловой организации для хранения данных. С точки зрения пользователя организация внутренней структуры хранения отношений должна быть совершенно прозрачной - пользователь должен иметь возможна получать доступ к любому отношению и к отдельным его строкам без учета способа хранения данных. Это означает, что СУБД должна обеспечивать полную независимость физического хранения данных от их логической организации. Только в этом случае внесение изменений в физическую организацию базы данных не окажет никакого влияния на работу пользователей. Соответствие между логической моделью данных и физической моделью данных определяется внутренней схемой базы данных. Разработчик должен предоставить подробные физические проекты базы данных с учетом применяемой СУБД и операционной системы. В проекте реализации базы данных в СУБД разработчик должен определить структуры файлов, которые будут использоваться для представления каждого отношения. В проекте реализации базы данных в операционной системе разработчик должен указать расположение отдельных файлов и обеспечить необходимую их защиту. Необходимо принять решение о том, как должно быть реализовано каждое пользовательское представление. Спроектировать средства защиты, необходимые для предотвращения несанкционированного доступа к данным, включая управление доступом к основным отношениям. Проанализировать необходимость снижения уровня требований нормализации данных в логической модели, что может способствовать повышению общей производительности системы. Однако эти действия следует предпринимать только в случае реальной необходимости, поскольку введение в базу данных избыточности неизбежно вызовет появление проблем с поддержанием целостности данных. Для создания базы данных в СУБД Access необходимо выполнять следующие действия :

Рисунок 2 - Создание базы данных

В представленном диалоговом окне выбрать пункт: Новая База Данных, дать ей название, нажать кнопку “Создать”.

Рисунок 3 - Создание таблицы

На панели управления необходимо выбрать меню “вид” , далее выбрать “конструктор” , дать название таблице, выбрать “тип данных”. Затем необходимо дать название полям и заполнить таблицу необходимыми данными.

СУБД Access использует данные следующих типов:

1) текстовый (символьный);

2) числовой;

3) дата\время;

4) логический;

5) денежный;

6) счетчик, используемый для определения ключа;

7) поля типа объекта OLE, которые используются для хранения рисунков, графиков, таблиц;

8) поле MEMO;

9) гиперссылка или подсказка.

Рисунок 4 - Таблица “Диски”

В полученной таблице “Диски” указывается количество дисков и справочная информация о них.

Таблица имеет следующие поля:

1) ID диска- поле имеет текстовый тип данных;

2) название фильма- поле имеет текстовый тип данных;

3) режиссёр- поле имеет текстовый тип данных;

4) жанр- поле имеет текстовый тип данных;


Подобные документы

  • Иерархические, сетевые и реляционные модели данных. Различия между OLTP и OLAP системами. Обзор существующих систем управления базами данных. Основные приемы работы с MS Access. Система защиты базы данных, иерархия объектов. Язык программирования SQL.

    курс лекций [1,3 M], добавлен 16.12.2010

  • Разработка приложения для работы с базой данных с использованием объектно-ориентированного и визуального программирования. Обзор языка элементов языка программирования Delphi. Проектирование базы данных автозаправки. Клиентская система приложения.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 31.01.2016

  • Реализация приложения "Книжный магазин" средствами систем управления базами данных. Проектирование структуры базы данных, определение сущности и атрибутов. Логическое проектирование базы данных и реализация базы данных в СУБД Microsoft Office Access.

    курсовая работа [7,8 M], добавлен 13.02.2023

  • Устройства внешней памяти. Система управления базами данных. Создание, ведение и совместное использование баз данных многими пользователями. Понятие системы программирования. Страницы доступа к данным. Макросы и модули. Монопольный режим работы.

    реферат [27,5 K], добавлен 10.01.2011

  • Обзор существующих систем управления базы данных. Основные характеристики языка программирования MS VB 2010. Содержание базы данных для хранения информации об успеваемости. Программирование системных модулей программы, содержание интерфейса пользователя.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.02.2014

  • Проектирование базы данных "Спортивные соревнования" для автоматизации процесса контроля спортивных соревнований, используя систему управления базами данных MySQL. Разработка клиентского приложения. Диалог с пользователем и функциональные возможности.

    курсовая работа [945,4 K], добавлен 03.01.2022

  • Концептуальное и инфологическое проектирование базы данных в системе управления базами данных Microsoft Access. Физическое проектирование базы данных "Магазин спорттоваров". Тестирование и отладка базы данных, составление руководства пользователя.

    курсовая работа [6,7 M], добавлен 22.11.2022

  • Стадии обработки документов в туристическом агентстве, проектирование базы данных. Реализация программного продукта с помощью объектно-ориентированного языка программирования Borland Delphi 7.0. и системы управления базами данных Microsoft Access 2003.

    дипломная работа [6,5 M], добавлен 22.01.2012

  • Сфера работы туристической фирмы, подлежащей автоматизации. Концептуальное проектирование базы данных. Перечень сущностей и атрибутов. Инфологическое и логическое проектирование и создание запросов. Работа с информационной системой, формирование отчетов.

    курсовая работа [6,6 M], добавлен 24.10.2013

  • Главные составные части среды программирования. Требование к надежности, к составу и параметрам технических средств. Табличные базы данных. Выбор и обоснование выбора системы управления базами данных. Высокопроизводительный компилятор в машинный код.

    курсовая работа [793,5 K], добавлен 31.01.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.