Общие сведения

БД представляет структуру и совокупность организации, отношений, правил и процессов. Перед проектироваем структур и правил базы данных, необходимо провести системный анализ проблемы. Следует особенно подчеркнуть важность скрупулезного описания и анализа. Анализ логических данных является итеративным процессом детализации и поиска сути во множестве входных данных, задач и выходных данных, которые должны быть реализованы в базе данных.

В рамках данного курсового проекта разрабатывается база данных "Библиотека", которая станет основой для будущей информационной системы. Первым этапом проектирования БД является системный анализ, в ходе которого были выделены следующие ключевые объекты предметной области: читатель, книги, выдача книг. Между данными объектами существуют реальные связи, обеспечивающие полноту и целостность данных. Планируется, что в данной системе будут храниться все необходимые данные о структуре библиотеки и собственно о книгах.

После выполнения системного анализа можно приступать к следующему пункту проектирования - инфологическому проектированию.

2.2 Инфологическое проектирование

Для хранения информации в базе данных, нам необходимо разработать структуру БД. Определить какие таблицы (сущности) она в себя будет включать, какие поля (атрибуты) будут включать в себя таблицы. Для логического проектирования БД, мы будем использовать CASE средство ERwin. Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства. Стандартом при инфологическом моделировании БД, является модель "сущность - связь", ER - модель. Основой ER модели служат базовые понятия, соответствующие некоторому классу однотипных объектов. Сущность имеет уникальное имя в пределах моделированной системы, также в системе должны быть ключи. Объект которому соответствует понятие сущность имеет свой набор атрибутов - это характеристики определяющие свойства данной сущности.

Разрабатывая данную базу данных, можно выделить следующие сущности: типы товаров, товары, клиенты, производители, продавци, сделки. Каждая сущностей имеет собственные атрибуты. На основе этих данных строим следующую инфологическую модель (рис 1).

Рисунок 1. Инфологическая модель БД

Рисунок 2. Физическая модель БД

Получившаяся система является корректной т.к. содержит не избыточную информацию и приведена к 3 нормальной форме.

2.3 Даталогическое проектирование

Даталогическое проектирование позволяет разработать схемы БД, которые адекватно моделируют предметные области объектов и отражают связи с ними. Важной частью даталогического проектирования является нормализация разделение групп элементов данных с целью установления основных отношений, уменьшения избыточности и объединения связанных элементов данных в структуры, которыми можно эффективно манипулировать. Использование ненормализованных БД может привести к нарушению целостность базы данных.

Целью данного этапа проектирования БД является приведение базы данных "Библиотека" к третьей нормальной форме. Для того чтобы это сделать, необходимо последовательно привести базу данных от первой нормальной формы к третьей. Сначала приведем БД к первой нормальной форме, делая значения всех атрибутов во всех столбцах атомарными. Далее определяем первичные ключи и зависящие от них не ключевые поля. Затем создаем отдельную таблицу для каждого первичного ключа и перемещаем в неё этот ключ вместе с зависимыми не ключевыми полями. Теперь база данных находится во второй нормальной форме. Последним, что необходимо сделать для перевода БД в третью нормальную форму - определение зависимых полей и создание новой таблицы для каждого из таких полей. Тем самым, все поля в таблицах, приведенных к третьей нормальной форме, будут независимыми.

Выполнив операции по нормализации БД, приступаем к выполнению физического проектирования базы данных.

2.4 Физическое проектирование

После даталогического проектирования запускаем приложение администрирования баз данных Firebird IBExpert и, используя функции заложенные в этом программном средстве, создаем и регистрируем в системе новую базу данных Firebird "Библиотека". Создание базы данных инсталлирует инфраструктуру, необходимую для начала создания объектов. Первичным объектом для постоянного хранения данных в базе данных является таблица.

Приступая к созданию таблиц, предполагается, что уже выполнен анализ данных и подготовлена модель, а также имеется совершенно четкое представление о структурах главных таблиц и их взаимоотношениях. Исходя из данных, полученных при выполнении инфологического и даталогического проектирования, спроектировал таблицы и поля базы данных. Определяем ключевые поля и поля Not null (см. Таблица 1).

В данной базе данных для определения типов данных столбцов таблиц используются домены (см. Таблица 2). Домены в Firebird схожи с концепцией "типы данных, определенные пользователем". Хотя и невозможно создать новый тип данных, но можно задать набор атрибутов с одним из существующих типов данных и присвоить ему идентификатор домена. После этого можно использовать домен как параметр типа данных для определения столбцов любой таблицы. Преимущества инкапсуляции определения данных очевидны, так как в Firebird отсутствует логический, денежный и некоторые другие типы данных, но, используя домены, можно создать замену этим типам данных.

Таблица 1. ER - модель БД.

Таблица 2. Список доменов.

Теперь, когда проработаны все теоретические аспекты создания базы данных, можно приступать к программированию доменов и таблиц. Для этого, запустив IBExpert, загружаем SQL редактор и выбираем меню Tools->SQL Editor.

В появившемся окне пишем скрипт для создания домена D_NAME:

CREATE DOMAIN D_NAME AS

VARCHAR (45) CHARACTER SET WIN1251

NOT NULL

COLLATE WIN1251

Подобным образом создал домены D_INDEXTYPE, D_ADRES, D_DATETYPE, D_TEL. (см. Приложение 1).

Создав домены, приступаем к созданию таблиц. Всего в БД будет создано шесть таблиц. Таблицы имеют связи, реализуемые с помощью первичных и вторичных ключевых полей. Кроме связей эти поля также влияют на целостность данных.

Средствами IBExpert создаем таблицу chitatel и указываем ключевые поля, в этой таблице будут храниться данные о типах мебели:

CREATE TABLE CHITATEL (

FAMILIYA_CHITATELYA D_NAME /* D_NAME = VARCHAR (45) NOT NULL */,

IMYA_CHITATELYA D_NAME /* D_NAME = VARCHAR (45) NOT NULL */,

OTCHESTVO D_NAME /* D_NAME = VARCHAR (45) NOT NULL */,

ULICA D_NAME /* D_NAME = VARCHAR (45) NOT NULL */,

NOMER_DOMA D_INDEXTYPE /* D_INDEXTYPE = INTEGER NOT NULL */,

TELEFON D_TEL /* D_TEL = VARCHAR (15) */,

NOMER_CHITATELYA D_INDEXTYPE NOT NULL /* D_INDEXTYPE = INTEGER NOT NULL */

);

3. Разработка клиентского приложения

Часть разработанного интерфейса и выполнение различных действий при работе с БД будем рассматривать на примере таблицы "Читатель" так как, интерфейс остальных таблиц а так же действия над ними практически одинаковые.

1. Выполняем команду File->New->Other и выбираем значок Data Module на вкладке New.

2. В созданный модуль DB переносим компоненты IBDatabase1 и IBTransaction1.

3. Настраиваем свойства DatabaseName, DefaultTransaction для компонента IBDatabase1 и свойство DefaultDatabase для компонента IBTransaction1.

4. В созданный модуль FBDataModule переносим наборы данных TIBQuery. Формируем запросы ко всем главным таблицам, просмотрам, процедурам настроив свойство Query->SQL.

5. В тот же контейнер переносим компонентs TIBDataSource

6. Связываем источники данных с запросами и таблицами в свойстве DataSet.

7. Добавляем в модуль данных компонент IBStoredProc1 (рис.3) для реализации хранимых процедур, настроив свойства Database и Transaction

Рисунок 3. Наполнение модуля DB.

Данный DataModule не будет являться единственным. Приложение будет состоять из множества форм, к которым соответственно будут подключены различные DataModule.

Следующим этапом является размещение визуальных компонентов с последующею их настройкой и обработкой событий.

8. Переносим на главную форму требуемые компоненты

9. Перетаскиваем на каждую форму необходимое количество компонентов DBGrid, для представления записей таблиц и свойством DataSource соединяем их с источником данных, а заголовки столбцов таблиц переименовываем в соответствующие названия полей.

10. Перетаскиваем необходимое количество других визуальных компонентов: TButton, TLabel, TEdit,

Рисунок 4. Внешний вид приложения и поиск.

16. Далее аналогичным образом создаем остальные формы, подключаем заголовочные файлы и в обработчиках событий кнопок.

17. Добавление реализуем через созданную ранее хранимую процедуру на добавление: ADD_CHIT, для этого поместим на DataModule2 компонент IBStoredProc3 и настроим у него следующие свойства:

DataBase=IBDatabase1; StoredProcName= ADD_CHIT.

Рисунок.5. Форма для таблицы читатели.

Для реализации фильтрации, поместим на форму два компонента Edit (для задания диапазона фильтрации данных) и компонент Button чтобы подать запрос для фильтрации

18. Для генерации отчетов добавляем на главную форму соответствующие кнопки и пишем необходимый код в обработчике событий (см. Приложение 2).

Для формирования отчетов также будут выделены отдельные формы.

Рисунок 6. отчет

19. Командой Run->Run компилируем, собираем и запускаем приложение.

Полный листинг программы представлен в Приложении 2.

4. Создание Web приложения. Web-доступ

Рисунок.9. Таблица Читатели и редактирование

В результате выполнения курсовой работы нами было создано два клиентских приложения "Библиотека", это Windows и web - приложения. Были достигнуты все поставленные цели и задачи: Углублены теоретические и практические знания в области баз данных и систем управления базами данных. Пользователям предоставляется широкая возможность одновременной работы в обоих приложениях с одной базой данных.

Работа над курсовым проектом позволила приобрести навыки создания информационных систем, основанных на клиент - серверной технологии с использованием РСУБД Firebird. База данных для информационной системы создана в среде РСУБД Firebird и разработана с помощью утилиты IBExpert.

Разработанная информационная система обладает всей необходимой для работы функциональностью и вполне может стать основой в деятельности библиотеки, т.к. web интерфейс является очень удобным приложением для работы с БД.

Список используемых источников

1. А.Я. Архангельский, "Программирование в C++ Builder 6". - М.: "БИНОМ", 2003 г.

2. Бори Х., "FIREBIRD. Руководство разработчика баз данных". - С-Пб.: "БХВ", 2006 г., 2-е издание.

3. Шамис В., "Borland C++ Builder 6.0". - С - Пб.: "Питер", 2005 г.

4. Похомов Б.И. C\C++ и Borland C++ Builder для студента. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 448с.

5. Хомоненко А.Д., Ададуров С.Е. Работа с базами данных в C++ Builder. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 496 с: ил.

6. http://www.ibase.ru

Приложения

// ---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl. h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1. h"

#include "Unit2. h"

#include "Unit3. h"

// ---------------------------------------------------------------------------

#pragma package (smart_init)

#pragma resource "*. dfm"

TForm1 *Form1;

// ---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TForm1:: TForm1 (TComponent* Owner)

: TForm (Owner)

{

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Edit1Change (TObject *Sender)

{

if (RadioButton1->Checked==true)

{Set<TLocateOption,0,1> flags;

flags << loPartialKey;

if (! DataModule2->IBTable2->IsEmpty ())

DataModule2->IBTable2->Locate ("nomer_knigi", Edit1->Text, flags); }

if (RadioButton2->Checked==true)

{Set<TLocateOption,0,1> flags;

flags << loPartialKey;

if (! DataModule2->IBTable2->IsEmpty ())

DataModule2->IBTable2->Locate ("nazvanie_knigi", Edit1->Text, flags); }

if (RadioButton3->Checked==true)

{Set<TLocateOption,0,1> flags;

flags << loPartialKey;

if (! DataModule2->IBTable2->IsEmpty ())

DataModule2->IBTable2->Locate ("avtor", Edit1->Text, flags); }

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button1Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("familiya") - >AsString=Edit2->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("name") - >AsString=Edit3->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("otchestvo") - >AsString=Edit4->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("ulica") - >AsString=Edit5->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("n_doma") - >AsString=Edit6->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("tel") - >AsString=Edit7->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->ParamByName ("n_chit") - >AsString=Edit10->Text;

DataModule2->IBStoredProc1->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc1->ExecProc ();

DataModule2->IBTable3->Active=false;

DataModule2->IBTable3->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button2Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("familiya") - >AsString=Edit2->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("name") - >AsString=Edit3->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("otchestvo") - >AsString=Edit4->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("ulica") - >AsString=Edit5->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("n_doma") - >AsString=Edit6->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->ParamByName ("tel") - >AsString=Edit7->Text;

DataModule2->IBStoredProc2->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc2->ExecProc ();

DataModule2->IBTable3->Active=false;

DataModule2->IBTable3->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button3Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc3->ParamByName ("n_CHITAT") - >AsString=Edit8->Text;

DataModule2->IBStoredProc3->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc3->ExecProc ();

DataModule2->IBTable3->Active=false;

DataModule2->IBTable3->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button5Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBTable3->Active=false;

DataModule2->IBTable3->Filtered=false;

DataModule2->IBTable3->Filter="NOMER_CHITATELYA='"+Edit9->Text+"'";

DataModule2->IBTable3->Active=true;

DataModule2->IBTable3->Filtered=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button4Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBTable3->Filtered=false;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button6Click (TObject *Sender)

{

if (RadioButton4->Checked==true)

{DataModule2->IBTable3->IndexName="RDB$PRIMARY1"; }

else if (RadioButton5->Checked==true)

{DataModule2->IBTable3->IndexName="familiya_chitatelya"; }

else if (RadioButton6->Checked==true)

{DataModule2->IBTable3->IndexName="ulica"; }

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button7Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc4->ParamByName ("n_biblio") - >AsString=Edit11->Text;

DataModule2->IBStoredProc4->ParamByName ("n_otdela") - >AsString=Edit12->Text;

DataModule2->IBStoredProc4->ParamByName ("familiya") - >AsString=Edit13->Text;

DataModule2->IBStoredProc4->ParamByName ("name") - >AsString=Edit14->Text;

DataModule2->IBStoredProc4->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc4->ExecProc ();

DataModule2->IBTable4->Active=false;

DataModule2->IBTable4->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button8Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc5->ParamByName ("n_biblio") - >AsString=Edit11->Text;

DataModule2->IBStoredProc5->ParamByName ("n_otdel") - >AsString=Edit12->Text;

DataModule2->IBStoredProc5->ParamByName ("familiya") - >AsString=Edit13->Text;

DataModule2->IBStoredProc5->ParamByName ("name") - >AsString=Edit14->Text;

DataModule2->IBStoredProc5->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc5->ExecProc ();

DataModule2->IBTable4->Active=false;

DataModule2->IBTable4->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button9Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc6->ParamByName ("n_biblio") - >AsString=Edit15->Text;

DataModule2->IBStoredProc6->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc6->ExecProc ();

DataModule2->IBTable4->Active=false;

DataModule2->IBTable4->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button10Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBTable4->Active=false;

DataModule2->IBTable4->Filtered=false;

DataModule2->IBTable4->Filter="Nomer_BIBLIOtekorya='"+Edit16->Text+"'";

DataModule2->IBTable4->Active=true;

DataModule2->IBTable4->Filtered=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button12Click (TObject *Sender)

{

if (RadioButton7->Checked==true)

{DataModule2->IBTable4->IndexName="pk_bibliotekor"; }

else if (RadioButton8->Checked==true)

{DataModule2->IBTable4->IndexName="fam"; }

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button11Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBTable4->Filtered=false;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button13Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc7->ParamByName ("n_knigi") - >AsString=Edit17->Text;

DataModule2->IBStoredProc7->ParamByName ("n_otdela") - >AsString=Edit18->Text;

DataModule2->IBStoredProc7->ParamByName ("new_nazvanie") - >AsString=Edit19->Text;

DataModule2->IBStoredProc7->ParamByName ("kol_vo_stranic") - >AsString=Edit20->Text;

DataModule2->IBStoredProc7->ParamByName ("avtor") - >AsString=Edit21->Text;

DataModule2->IBStoredProc7->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc7->ExecProc ();

DataModule2->IBTable5->Active=false;

DataModule2->IBTable5->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button14Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc8->ParamByName ("n_otdela") - >AsString=Edit18->Text;

DataModule2->IBStoredProc8->ParamByName ("new_nazvanie") - >AsString=Edit19->Text;

DataModule2->IBStoredProc8->ParamByName ("kol_vo_stranic") - >AsString=Edit20->Text;

DataModule2->IBStoredProc8->ParamByName ("avtor") - >AsString=Edit21->Text;

DataModule2->IBStoredProc8->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc8->ExecProc ();

DataModule2->IBTable5->Active=false;

DataModule2->IBTable5->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button15Click (TObject *Sender)

{

DataModule2->IBStoredProc9->ParamByName ("n_knigi") - >AsString=Edit22->Text;

DataModule2->IBStoredProc9->Prepare ();

DataModule2->IBStoredProc9->ExecProc ();

DataModule2->IBTable5->Active=false;

DataModule2->IBTable5->Active=true;

}

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1:: Button16Click (TObject *Sender)

{