Разработка базы данных предметной области

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Факультет информационных технологий

Кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине "Базы данных"

Разработка базы данных предметной области

Руководитель работы

канд. тех. наук, доцент

С.А.Щелоков

Оренбург 2014

Аннотация

Целью курсовой работы является приобретение практических навыков по созданию систем автоматизированного сбора и обработки данных, информации.

Основным содержанием данной работы являются: на этапе проектирования - разработка информационно - логической модели базы, на этапе разработки и создания - конструирование структуры объектов, их создание, тестирование. Разработка алгоритма и его реализация для решения простейших задач пользователя.

Проектирование базы данных будет на основе системы управления базами данных СУБД SQL Server.

Пояснительная записка содержит 31 страниц, в том числе 28 рисунков, 11 источников, 1 приложение.

Содержание

Ведение

. Схема информационных потоков ДПО

. Диаграммы: IDEF0, IDEF3, DFD

3. Информационно-логическая модель предметной области по нотациям Ричарда Баркера

. Даталогическая модель реляционной БД в виде диаграммы схемы отношений

5. Запросы к БД на уровне представлений и параметрические запросы на уровне функций пользователя и хранимых процедур

. Мероприятия по защите (описание ролей) и обеспечению целостности (описание триггеров) базы данных

.1 Триггеры

.2 Роли

. Приложение интерфейса для базы данных на языке программирования С# в программной среде Visual Studio

8. Инструкцию по администрированию и пользованию БД

Заключение

Список использованных источников

Приложение

реляционный база интерфейс программирование

Введение

Базы данных - это совокупность структур, предназначенных для хранения больших объемов информации и программных модулей, осуществляющих управление данными, их выборку, сортировку и другие подобные действия.

На сегодняшний день использование баз данных (БД) и информационных систем становится неотъемлемой частью функционирования любых организаций и предприятий. В связи с этим большую актуальность приобретает освоение принципов построения и эффективного применения соответствующих технологий и программных продуктов: систем управления базами данных (СУБД), CASE-систем автоматизации проектирования, средств администрирования и защиты баз данных и других.

Целью данной работы является разработка базы данных, а так же приложения интерфейса для базы данных для автоматизации документооборота и выполнения запросов.

Объектом для создания базы данных являлась рекламная фирма. Необходимо было решить следующие задачи:

1.Хранить информацию о имеющихся в наличии фирмы щитах.

.Информация о фирмах-клиентах и фирмах-установщиках щитов.

.Хранить информацию о договорах, заключаемых с каждой фирмой по каждому щиту.

.Иметь перечень рекламных объявлений, которые размещены на щитах и которые необходимо разместить.

Также база данных должна иметь ограничения по стоимости договоров с клиентами. Стоимость не может быть меньше 2000 руб. Одно рекламное объявление не может быть размещено на срок более полугода. В противном случае договор по размещению необходимо перезаключать.

1. Схема информационных потоков ДПО

Клиенты заказывают размещение своей рекламы на щитах. Фирма по рекламе предоставляет свободные щиты и составляет договор с клиентом. Если щитов нужного размера нет или не хватает свободных щитов, то делается заказ у фирм-изготовителей. С ними также заключается договор. После изготовления и установки щита, на нем размещается реклама клиентов.

Рисунок 1 - Схема информационных потоков

1.Заказ на размещение рекламы на свободных щитах.

.Предоставление свободных щитов для размещения рекламы, составление договоров на указание данных услуг.

.Заказ щитов, составления договоров на их изготовление и установку.

.Составление договоров на изготовление и установку щитов, изготовление и установка щитов, согласно заключенным договорам.

Данная схема в дальнейшем пригодится для более полного понимания общей архитектуры и распределения ролей в базе данных для обеспечения безопасности данных.

2. Диаграммы: IDEF0, IDEF3, DFD

Для построения диаграмм использовалась инструментальная среда BPwin.

Процесс моделирования системы в IDEF0 начинается с создания контекстной диаграммы - диаграммы наиболее абстрактного уровня описания системы в целом, содержащей определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель.

Рисунок 2 - Функциональная модель IDEF0

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой. После описания системы в целом проводится разбиение ее на крупные фрагменты. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов, называются диаграммами декомпозиции.

Рисунок 3 - Функциональная модель декомпозиции IDEF0

Для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3, называемая также workflow diagramming, - методология моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, являющихся частью этих процессов.

Рисунок 4 - Бизнес процесс предметной области на диаграммеIDEF3

Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagramming) являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. Требования представляются в виде иерархии процессов, связанных потоками данных. Диаграммы потоков данных показывают, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, и выявляют отношения между этими процессами.

Рисунок 5 - Диаграмма потоков данных DFD

3. Информационно-логическая модель предметной области по нотациям Ричарда Баркера

Исходными данными для построения информационно-логической модели предметной области (ИЛМ) являются результаты анализа предметной области, представленные в виде описания классов объектов и связей между ними. Чаще всего ИЛМ предметной области представляют в терминах семантической модели данных, в виде ER-диаграммы предметной области.

В настоящее время существуют разнообразные нотации построения ER-модели. Задание предусматривает использование нотации Ричарда Баркера.

В методологии используются следующие соглашения:

класс объектов отображается в виде четырехугольника с закругленными углами, а имя класса объектов указывается внутри четырехугольника, это имя существительное в единственном числе, отображенное заглавными буквами;

свойства записываются внутри четырехугольника, отображающего класс объектов строчными буквами, это имя существительное в единственном числе;

четырехугольник, отображающий класс объектов, можно увеличивать до любых размеров, четырехугольники могут быть разных размеров;

опциональность свойств помечается: обязательное свойство - звездочкой (*), необязательное - кружочком (о);

уникальный идентификатор помечается #, если уникальных идентификаторов несколько, тогда каждый помечается номером, указанным в скобках, например, # (1), #(2);

обязательная связь помечается сплошной линией, необязательная связь пунктирной линией;

тип (мощность) связи "один" помечается линией, "много" - "вороньей лапой".

Рисунок 6 - Инфологическая модель по нотации Ричарда Баркера

4. Даталогическая модель реляционной БД в виде диаграммы схемы отношений

Перед созданием даталогической модели необходимо создать базу данных. Для этого установлены следующие продукты :

·Microsoft SQL Server 2008,

·Microsoft SQL Server Management Studio.

Далее средствами ManagementStudio создана база данных АИС.

Рисунок 7 - Создание базы данных

После создания базы данных можно приступить к созданию диаграммы, к этой диаграмме стоит отнестись более серьезно, поскольку созданные в ней таблицы и отношения будут автоматически созданы в самой базе данных, иными словами диаграмма будет отображать действительное положение сущностей в БД.

Нормализация - это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных. Нормальная форма Бойса-Кодда требует, чтобы в таблице был только один потенциальный первичный ключ. Чаще всего у таблиц, находящихся в третьей нормальной форме, так и бывает, но не всегда. Если обнаружился второй столбец (комбинация столбцов), позволяющий однозначно идентифицировать строку, то для приведения к нормальной форме Бойса-Кодда такие данные надо вынести в отдельную таблицу.

Следуя данным руководствам, была создана следующая диаграмма:

Рисунок 8 - Даталогическая модель

5. Запросы к БД на уровне представлений и параметрические запросы на уровне функций пользователя и хранимых процедур

Теперь мы можем заполнить некоторые таблицы, такие как Рекламные щиты, Фирмы-клиенты и т.д. Это также можно сделать средствами Management Studio:

Рисунок 9 - Заполнение таблиц средствами Management Studio

Представления позволяют объединять несколько таблиц в одну и фильтровать их по предопределенному фильтру. К примеру, есть таблица [Договоры с фирмами клиентами], но выборка из этой таблицы не даст полной информации о том рекламном объявлении, которое сейчас расположено на щите. Но можно согласно полю [№ рекламы] присоединить таблицу [Рекламные объявления], в которой есть более полная информация. На рисунке 9 изображено представление, отображающее полною информацию о рекламных объявлениях и том, на каком щите они расположены. Конструктор представлений позволяет, не вникая детально в синтаксис SQL создавать необходимые объединения и фильтрацию таблиц.

Рисунок 10 - Конструктор представлений

В базе данных так же реализованы запросы: по конструкции щитов.

Рисунок 11 - Результат запроса

И запрос на нахождение договоров с фирмами-клиентами за определенный промежуток времени.

Рисунок 12 - Результат запроса

6. Мероприятия по защите (описание ролей) и обеспечению целостности (описание триггеров) базы данных

.1Триггеры

Триггер - это особая разновидность хранимой процедуры, выполняемая автоматически при возникновении события на сервере базы данных. Триггеры языка обработки данных выполняются по событиям, вызванным попыткой пользователя изменить данные с помощью языка обработки данных. Событиями DML являются процедуры INSERT, UPDATE или DELETE, применяемые к таблице или представлению. Эти триггеры срабатывают при запуске любого допустимого события независимо от того, влияет ли оно на какие-либо строки таблицы.

Целостность базы данных - соответствие имеющейся в базе данных информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным правилам. Каждое правило, налагающее некоторое ограничение на возможное состояние базы данных, называется ограничением целостности.

Целостность БД не гарантирует достоверности содержащейся в ней информации, но обеспечивает, по крайней мере, правдоподобность этой информации, отвергая заведомо невероятные, невозможные значения.

Создадим триггер для таблицы Договоры с фирмами-клиентами. Установим, что стоимость договора не может быть меньше 2000 руб.

Рисунок 13 - Триггер ограничения стоимости договора

Теперь при добавлении договора стоимостью меньше 2000 будет выводиться ошибка.

Рисунок 14 - Ошибка в стоимости договора

Фирма не размещает рекламу на срок более одного полугода. Если требуется большее время - договор необходимо перезаключать. Создадим триггер ограничивающий срок между датой размещения и датой снятия рекламного объявления.

Рисунок 15 - Триггер ограничения срока размещения рекламы

Теперь при добавлении нового договора, в котором срок размещения рекламы более полугода будет выводиться ошибка.

Рисунок 16 - Ошибка в сроке размещения рекламы

6.2 Роли

Для примера настройки в сети разработчика создан тестовый пользователь на компьютере LENOVO1234, с именем "1". На сервере необходимо создать имя входа для него.

Рисунок 17 - Создание пользователя базы данных

Рисунок 18 - Роли сервера тестового пользователя

Далее необходимо добавить пользователя в базу данных "Рекламное агентство", и тоже задать роль.

Рисунок 19 - Создание пользователя базы данных

Пользователь базы данных ассоциируется с ранее созданным тестовым именем входа на сервер. Далее создаем роль Менеджер

Рисунок 20 - Настройка роли менеджера

Роль Менеджер разрешает выборку и обновление данных рекламных щитов.

7. Приложение интерфейса базы данных

Приложения создано с помощью Microsoft Visual Studio 2010 на языке программирования С#.

Рисунок 21 - Главная форма программы

Рисунок 22 - Пример работы программы - редактор таблицы

Рисунок 23 - Пример работы программы - запрос "Договоры с клиентами"

Рисунок 24 - Пример работы программы - запрос "Типы щитов"

8. Инструкция по администрированию и пользованию БД

Для использования разработанной базы данных необходимо присоединить ее к SQL серверу.

Рисунок 25 - Присоединение базы данных к SQL серверу

Затем необходимо выбрать расположение файла БД Рекламное агентство.

Рисунок 26 - Присоединение файла базы данных к SQL серверу

Далее необходимо настроить Имена входа на SQL сервер, выбрав пользователей либо группу из ActiveDirectory, и ассоциировать этого пользователя с соответствующим пользователем БД Рекламное агентство.

Рисунок 27 - Добавление имени входа на SQL сервер

Рисунок 28 - Ассоциация имени входа на сервер и пользователя БД

Заключение

В данной курсовой работе была создана база данных "Рекламное агентство", которая содержит информацию о работе рекламного агентства по размещению рекламы на уличных щитах. В ходе выполнения данной курсовой работы были выполнены все пункты задания для курсовой работы:

·анализ предметной области;

·выделение сущностей и атрибутов;

·установление связей между сущностями;

·проектирование логического и физического уровней, используя схему информационных потоков, диаграммы - IDEF0, IDEF3, DFD и информационно-логическую модель по нотациям Ричарда Баркера;

·реализация базы данных в СУБД SQL Server;

·организация бизнес-логики посредством представлений, хранимых процедур, триггеров, а также заполнение и тестирование БД;

·создание клиентского приложения, работающего с базой данных.

В ходе проектирования и реализации БД были получены знания об основах работы с СУБД SQL Server и создание клиентского приложения, работающего с базой данных на языке С#.

Список использованных источников

1.Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т.С. Карпова. - СПб.: Питер, 2001. - 304 с. - ISBN 5-272-00278-4.

.Корнеев В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации / В.В. Корнеев, А.Ф. Гареев, С.В. Васютин, В.В. Райх. - М.: Издатель Молгачева С.В., Издательство Нолидж, 2001, - 496 с.: ил. ISBN 5-89251-100-6.

.Петров В.Н. Информационные системы / В.Н. Петров. - СПб.: Питер, 2002. - 688 с. - ISBN 5-318-00561-6.

.Саак А.Э. Информационные технологии управления: учебник для вузов / А.Э. Саак, Е.В. Пахомов, В.Н. Тюшняков. - СПб.: Питер, 2005. - 320 с. ISBN 5-469-00412-0.

.Хомоненко А.Д. Базы данных: учебник для высших учебных заведений / А.Д. Хомоненко, В.М. Цыганков, М.Г. Мальцев. - 4-е изд., доп. и перераб. - СПб.: КОРОНА принт, 2004. - 736 с. - ISBN 5-7931-0284-1.

.Райордан Р. Основы реляционных баз данных/Пер, с англ. - М.: Издательско-торговый дом "Русская Редакция", 2001. - 384 с.

.Майкл Дж. Хернандес, Джон Л. Вьескас SQL-запросы для простых смертных; К.: Диалектика; Издание 2-е, 1999. - 421 c.

.Резниченко В. Язык запросов SQL. Учебный курс; К.: Диалектика; Издание 1-е, 2004. - 298 с.

.Голицына, О.Л. Базы данных; Форум; Инфра-М, 2007. - 399 c.

.Ролланд Ф. Основные концепции баз данных. : Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2002. - 256 с.

.Кренке, Д. Теория и практика построения баз данных [текст] М.: Питер, издание 1-е, 2001, 800 с.

Приложение А

Листинг программы

Главная форма:

using System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Linq;System.Text;System.Windows.Forms;База_данных_Реклама

{public partial class Form1 : Form

{ public Form1()

{InitializeComponent(); }void договорыСФирмамиклиентамиToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{ДоговорыСКлиентами f = new ДоговорыСКлиентами();.ShowDialog();}

private void договорыСФирмамиустановщикамиToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{ДоговорыСУстановщиками f = new ДоговорыСУстановщиками();.ShowDialog();}void рекламныеОбъявленияToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{РекламныеОбъявления f = new РекламныеОбъявления();.ShowDialog();}void рекламныеЩитыToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{РекламныеЩиты f = new РекламныеЩиты();.ShowDialog();}void фирмыклиентыToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{ФирмыКлиенты f = new ФирмыКлиенты();.ShowDialog();}void фирмыустановщикиToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{ФирмыУстановщики f = new ФирмыУстановщики();.ShowDialog();}void договорыСКлиентамиToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{Запрос1 f = new Запрос1();.ShowDialog();}void ширинаЩитовToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)

{Запрос2 f = new Запрос2();.ShowDialog(); }

}

}

Таблица "Договоры с клиентами"

using System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Linq;System.Text;System.Windows.Forms;

namespace База_данных_Реклама

{partial class ДоговорыСКлиентами : Form

{ДоговорыСКлиентами()

{();

}

private void Form2_Load(object sender, EventArgs e)

{

// TODO: данная строка кода позволяет загрузить данные в таблицу "рекламное_агенствоDataSet1._Договоры_с_фирмами_клиентами". При необходимости она может быть перемещена или удалена..договоры_с_фирмами_клиентамиTableAdapter.Fill(this.рекламное_агенствоDataSet1._Договоры_с_фирмами_клиентами);

}

}

}

Запрос 1

using System;

using System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Linq;System.Text;System.Windows.Forms;System.Data.SqlClient;

namespace База_данных_Реклама

{partial class Запрос1 : Form

{Запрос1()

{();

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

// создание подключенияconn = new SqlConnection("Data Source=LENOVO1234\\MSSQL;Initial Catalog=Рекламное агенство;Integrated Security=True");

// создание запросаmyCom = conn.CreateCommand();

// текст запроса.CommandText =

@"SELECT [Договоры с фирмами-клиентами].[№ договора с клиентом], [Договоры с фирмами-клиентами].[№ фирмы-клиента], [Договоры с фирмами-клиентами].[Дата заключения договора], [Договоры с фирмами-клиентами].[Дата размещения], [Договоры с фирмами-клиентами].[Дата снятия][Договоры с фирмами-клиентами][Договоры с фирмами-клиентами].[Дата заключения договора]>@Start AND [Договоры с фирмами-клиентами].[Дата заключения договора]<@End";

// переменные используемые в запросе.Parameters.Add("@Start", SqlDbType.DateTime);.Parameters.Add("@End", SqlDbType.DateTime);

// инициализация значениями.Parameters["@Start"].Value = dateTimePicker1.Value.Date;.Parameters["@End"].Value = dateTimePicker2.Value.Date;

// непосредственно объект манипулирующий запросамиadapter = new SqlDataAdapter(myCom);

// кеш таблицds = new DataSet();

// заполнение таблиц DataSet.Fill(ds);

// подключение необходимо закрыть. Открытие происходит неявно при заполнении DataSet.Close();

// результат одна таблица, которую передаем в качестве источника DataGridView.DataSource = ds.Tables[0].DefaultView;

}

}

}

Запрос 2

using System;System.Collections.Generic;System.ComponentModel;System.Data;System.Drawing;System.Linq;System.Text;System.Windows.Forms;System.Data.SqlClient;

namespace База_данных_Реклама

{partial class Запрос2 : Form

{Запрос2()

{();

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{conn2 = new SqlConnection("Data Source=LENOVO1234\\MSSQL;Initial Catalog=Рекламное агенство;Integrated Security=True");myCom2 = conn2.CreateCommand();.CommandText =

@"SELECT [Рекламные щиты].[№ щита], [Рекламные щиты].Имя, [Рекламные щиты].Имя, [Рекламные щиты].Ширина, [Рекламные щиты].Высота, [Рекламные щиты].[Название конструкции][Рекламные щиты]((([Рекламные щиты].[Название конструкции])='Подвесной'));";adapter2 = new SqlDataAdapter(myCom2);ds2 = new DataSet();.Fill(ds2);.Close();.DataSource = ds2.Tables[0].DefaultView;

}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

{conn3 = new SqlConnection("Data Source=LENOVO1234\\MSSQL;Initial Catalog=Рекламное агенство;Integrated Security=True");myCom3 = conn3.CreateCommand();.CommandText =

@"SELECT [Рекламные щиты].[№ щита], [Рекламные щиты].Имя, [Рекламные щиты].Имя, [Рекламные щиты].Ширина, [Рекламные щиты].Высота, [Рекламные щиты].[Название конструкции][Рекламные щиты]((([Рекламные щиты].[Название конструкции])='На стойке'));";adapter3 = new SqlDataAdapter(myCom3);ds3 = new DataSet();.Fill(ds3);.Close();.DataSource = ds3.Tables[0].DefaultView;

}

}

}

Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗО

Больше работ по теме: