Реляционная модель данных (РМД) название получила от английского термина Relation - отношение. Модель данных описывает некоторый набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные СУБД и управляемые ими БД, если они основываются на этой модели.

Объектно-ориентировочная модель данных - это когда в базе хранятся не только данные, но и методы их обработки в виде программного кода. Это перспективное направление, пока также не получившее активного распространения из-за сложности создания и применения подобных СУБД.

Определение 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 должно 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. Другими словами, СУБД должна включать в себя компонент процессора языка обработки данных.

Запросы языка обработки данных бывают «планируемые» и «не планируемые».

1. Планируемый запрос-это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. Администратор базы данных, возможно, должен настроить физический проект БД таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов.

2. Не планируемый запрос-это, наоборот, специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена заранее. Физический проект БД может подходить, а может и не подходить для рассматриваемого специального запроса. В общем, получение возможной наибольшей производительности для не планируемых запросов представляет собой одну из проблем СУБД. (Подробнее эта проблема будет обсуждаться в следующих частях книги.)

Безопасность и целостность данных

СУБД должна контролировать пользовательские 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 транзакций, должны осуществлять необходимый контроль над восстановлением данных и дублированием. Подробности использования этих функций системы приводятся далее в этой книге.

Словарь данных

СУБД должна обеспечить функцию словаря данных. Сам словарь данных можно по праву считать БД (но не пользовательской, а системой). Словарь «содержит данные о данных» (иногда называемые метаданными), т.е. определения других объектов системы, а не просто «сырые данные». В частности, исходная и объектная формы различных схем (внешних, концептуальных и т.д.) и отображений будут сохранены в словаре. Расширенный словарь будет включать также перекрестные ссылки, показывающие, например, какие из программ какую часть БД используют, какие отчеты требуются тем или иным пользователям, какие терминалы подключены к системе и т.д. Словарь может быть (а на самом деле даже должен быть) интегрирован в определяемую им БД, а значит, должен содержать описание самого себя. Конечно, должно быть возможность обращения к словарю, как и к другой БД, например, для того узнать, какие программы и/или пользователи будут затронуты при предполагаемом внесении изменения в систему. (Дальнейшее обсуждение этого вопроса приводится в следующих главах книги.)

Производительность

Очевидно, что СУБД должна выполнять все указанные функции с максимально возможной эффективностью.

Подводя итог сказанному, можно сделать вывод, что в целом назначением СУБД является предоставление пользовательского интерфейса с БД. Пользовательский интерфейс может быть определен как граница в системе, ниже которой все невидимо для пользователя. Следовательно, по определению пользовательский интерфейс находится на внешнем уровне. Тем не менее, иногда встречаются случаи, когда внешнее представление вряд ли значительно отличается от относящейся, по мере в современных коммерческих продуктах.

В заключении вкратце сопоставим описанную СУБД с системой файлами (или с управлением файлами). В своей основе система управления файлами является компонентом общей системы, которая управляет хранимыми файлами; проще говоря, она «ближе к диску», чем СУБД. Таким образом, пользователь системы управления файлами может создавать и уничтожать хранимые файлы, а также выполнять простые операции выборки и обновления хранимых записей в таких файлах. Однако, в отличие от СУБД, системы управления файлами имеют некоторые недостатки.

1.2 Функциональные возможности СУБД

Управляющим компонентом многих СУБД является ядро, выполняющее следующие функции:

- управление данными во внешней памяти;

- управление буферами оперативной памяти (рабочими областями, в которые осуществляется подкачка данных из базы для повышения скорости работы);

- управление транзакциями.

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти

Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти, как для хранения данных, непосредственно входящие в базу данных так и для служебных целей. Например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используется индекс).

В некоторых реализациях СУБД активно используется возможность существующих файловых систем. В других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. Но подчеркнем, что в развитых СУБД пользователь в любом случае не обязан знать использование СУБД файловую систему и если использует, то, как организованные файлы. В частности СУБД поддерживает собственную систему и наименование объектов баз данных.

2. Управление буторами оперативной памяти

СУБД обычно работает с БД, по крайней мере, этот размер обычно существует, больше доступен объему оперативной памяти. Что если при обращении к любому элементу данных будет производиться объем с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практическим единственным способом реально увеличение этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом даже если операционная система производит общесистемную буферизацию. Этого не достаточно для цели СУБД, которая располагает гораздо больше информации о полезности буферизации, т.е. той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти, собственной дисциплины замены буферов. Заметим, что существуют отдельные направления СУБД, которые ориентированно, но постоянно присутствуют в оперативной памяти БД. Это направление основывается на предположение, что на столько велик, что позволит, не беспокоится о буферизации. (Пака эта работа находится в стадии развития).

3. Управление транзакциями

Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемая СУБД как единое целое. При выполнении транзакция может быть либо успешно завершена, и СУБД зафиксирует произведенные изменения во внешней памяти, либо, например, при сбое в аппаратной части ПК, ни одного из изменений не отразится в БД. Понятие транзакция необходимо для поддержания логической целостности БД. Таким образом, поддержание механизма транзакции является обязательным условием даже однопользовательских СУБД. (Если такая система заслуживает СУБД). Но понятие транзакция гораздо более важно много пользователь СУБД, то свойство, то каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостное после своего завершения, делает очень удобным, использование понятие транзакция как единицы активности пользователя по отношению БД. При соответствующем управлении управляющимися транзакциями со стороны СУБД каждым использованием может в принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД. Управление транзакции многопользовательской СУБД связаны важные понятия сериализация транзакции и сериального плана выполнения смеси транзакции. Под стерилизацией выполнении параллельно сериализация понимают такой порядок планирования их работ при которой суммарный эффект смеси транзакции эквивалентен эффекту их некоторого последовательного управления. Сериальный план выполнения смеси транзакции это такой план, который приводит к сериализация транзакции. Что если удается добиться действительного сериального выполнения смеси транзакции, то для каждого пользователя по инициативе, которой образованна транзакция присутствие других транзакций будет незаметно (если не считать некоторого замедления работы по сравнению с одно пользованием режимом). Существует несколько базовых алгоритмов сериализация транзакции. Централизованных СУБД наиболее распространены алгоритмы, основанные на синхронизации захвата объектов БД. При использовании любого алгоритма возможная ситуация конфликта между двумя или более транзакциями по доступу объекта БД. В этом случае для поддержания сериализация необходимы, выполнять откат одной ли более транзакции. Это один из случаев, когда пользователь многопользовательской СУБД может реально (и достаточно неприятно) ощутить присутствие в системе транзакции других пользователей.

1.3 Компьютерные технологии в помощь классному руководителю

В настоящее время, несмотря на повышение компьютеризации общества, в сфере образования до сих пор нет средств, позволяющих в достаточной мере автоматизировать процесс ведения документации и отчетности.

Одной из составных задач можно рассматривать проблему автоматизации рабочего места классного руководителя.

О своевременности и актуальности рассматриваемой проблемы говорит тот факт, что большую часть своего времени администраторы заведений и преподаватели тратят на оформление различной документации и заполнение картотек. Огромное количество учебных заведений и отсутствие предложений в данной сфере гарантируют высокую потребность в данном продукте.

Классному руководителю необходимо хранить и использовать множество различной документации нужной для эффективной работы. Он всегда должен знать расписание своей группы, а также список преподавателей, которые в ней работают. Также у классного руководителя должны иметься все основные личные сведения о студентах, а также о их родителях. Он ведёт учёт успеваемости и посещаемости учащихся, а также планирует свою деятельность и деятельность группы в рамках учебного заведения.

Классный руководитель подготавливает и проводит родительские собрания, для того чтобы решить возникшие вопросы или оповестить родителей о чём-либо. В его обязанности также входит оказание помощи студентам его группы в подготовке к различным мероприятиям, проводимым в их учебном заведении.

Документы классного руководителя, содержащие информацию, необходимую для разработки автоматизированного рабочего места:

а) журнал классного руководителя, содержащий:

- дневник классного руководителя;

- план работы;

- календарь классного руководителя;

б) личные карточки студентов, содержащие:

- ФИО;

- дату рождения;

- ФИО родителей;

- место работы и должность родителей;

- домашний адрес;

в) сводная ведомость о пропусках содержащая

- количество пропусков по уважительной причине;

- количество прогулов;

г) сводная ведомость об успеваемости, содержащая итоговые оценки за семестр;

д) план проведения мероприятий и классных часов;

е) план проведения родительских собраний.

Глава II. Постановка задачи

2.1 Пояснение

Проект "Автоматизированное рабочее место (в дальнейшем - АРМ) классного руководителя", предназначен для использования в средней общеобразовательной школе.

Проект содержит в себе четырнадцать таблиц для введения записей в базу данных и три формы: форму для ввода личных данных учеников, форму для ввода контактных данных учеников и форму для ввода данных о родителях учеников. Также проект содержит два запроса и один отчёт. Первый запрос выводит нам информацию о посещении учеников за весь год. Второй запрос показывает успеваемость учеников по одному предмету (алгебра) за все четверти, а также вычисляет средний бал успеваемости по этому предмету. Отчёт выводит личные данные и контактные данные, данные о состоянии здоровья и данные о родителях одной из учениц.

2.2 Назначение проекта

Проект предназначен для ведения базы данных учеников одного из классов средней школы. В базы можно добавлять и удалять записи, выводить отчет об успеваемости или посещении учеников на печать или просто просмотреть.

2.3 Требования к проекту

Проект должен обеспечивать добавление, изменение и удаление данных об учениках их посещение и итоговую успеваемость, как по четвертям, так и за весь учебный год. Проект должен обеспечивать возможность вывода на печать выбранной информации об учениках.

2.4 Входная информация

2.5 Структура базы данных "АРМ классного руководителя"

В Visual FoxPro можно устанавливать постоянные отношения между таблицами, которые будут поддерживаться при создании форм, отчетов и запросов. При определении отношений одна из таблиц является родительской, а другая - дочерней. Для родительской таблицы должен быть определен первичный ключ или ключ - кандидат, а для дочерней - индекс для связи с родительской таблицей. В данной курсовой работе мы установили для таблицы School первичный ключ, а для всех остальных дочерние. На рисунке показана взаимосвязь первой таблицы с остальными. Остальные таблицы больше ни с какими другими не связываются. (см. рис. 10-11)

Рис.10. Схема взаимодействия между таблицами

Рис.11. Структура базы данных

2.6 Выходная информация

Выходная информация - это вывод информации в виде отчета или запроса. Запросы предназначены для вывода промежуточной информации на экран. Отчёты нужны для вывода информации на печать.

В данном курсовом проекте сформированы два запроса. Первый запрос Visit выводит список учащихся и подсчитывает их посещаемость за весь год. (см. рис. 12-13).

Рис.12. Запрос во время модификации

Рис.13. Запрос во время вывода информации на экран

Второй запрос Progress выводит итоговые оценки по четвертям по одному предмету, а также подсчитывает средний бал за все четверти (см. рис. 14-15).

Рис.14. Запрос во время модификации

Рис.15. Запрос во время вывода информации на экран

В данном курсовом проекте, для примера, в отчёте мы выводим информацию об одной из учениц класса. (см. рис. 16-17)

Рис. 16. Отчёт во время модификации

Рис.17. Отчёт во время вывода на печать

Заключение

1. Вейскас.Д, В26 Эффективная работа с Мicrosoft Access 97 - Спб: ЗАО «Издательство Питер»,1999.

2. Кауфельд.Дж, К45 FoxPro для «чайников». - К.: «Диалекика», 1995.

3. В.В. Бойко, В.М. Савинков, «Проектирование баз данных информационных систем», М., Финансы и статистика, 1989 г.

4. Селиджтаун.М, В26 «FoxPro 2.5 Практическое пособие» - М: изд. «Москва-Пресс»,1994.

5. Гурвиц Г.А. Разработка реального приложения с использованием Microsoft Visual FoxPro 9. - Х.: Издательство ДВГУПС, 2007.

6. Каратыгин С., Тихонов А., Тихонова Л. Visual Fox Pro 6. - М.: Издательство “ Бином”, 2000.

7. Тихонов А., Тихонова Л. Visual Fox Pro 5. - М.: Издательство “ Бином”, 1997.

8. Введение в системы баз данных» К.2000г.

9. А.Д. Хоменко «Основы современных компьютерных технологий». М. 2000г.

10. Информатика: компьютерная техника. Компьютерные технологии. Пособн. / под ред. А.И. Пушкаря. - К.: Выд. ц. «Академия», 2002.- 704с.

11. Д. Цикритизис, Ф. Лоховски, «Модели данных», М., Финансы и статистика,

1985 г.

12. К. Дейт, «Введение в системы баз данных», М., Наука, 1980 г.

13. К. Дейт, «Руководство по реляционной СУБД», М., Финансы и статистика,1988 г.

14. Д. Мейер, «Теория реляционных баз данных», М., Мир, 1987 г.