Виды структур баз данных (стр. 2 )

В результате приведения к 2NF получим две таблицы:

Начальник	Должность	Зарплата
Гришин	Кладовщик	20000
Васильев	Программист	40000
Васильев	Кладовщик	25000

Должность	Наличие компьютера
Кладовщик	Нет
Программист	Есть

Здесь первичный ключ, как и в исходной таблице, составной, но единственный не входящий в него атрибут Зарплата зависит теперь от всего ключа, то есть полно.

3НФ

Таблица находится в третьей нормальной форме (3NF), если она находится во второй нормальной форме (2NF) и при этом любой ее не-ключевой атрибут зависит только от первичного ключа (иначе говоря, один факт хранится в одном месте).

Таким образом, отношение находится в 3NF тогда и только тогда, когда оно находится во 2NF и отсутствуют транзитивные зависимости неключевых атрибутов от ключевых. Транзитивной зависимостью неключевых атрибутов от ключевых называется следующая: A → B и B → C, где A - набор ключевых атрибутов (ключ), B и С - различные множества неключевых атрибутов.

При решении практических задач в большинстве случаев третья нормальная форма является достаточной. Процесс проектирования реляционной базы данных, как правило, заканчивается приведением к 3NF.

Пример

Пример приведения таблицы к третьей нормальной форме

В результате приведения к 3NF получим две таблицы:

Алгоритм нормализации

Шаг 1 (Приведение к 1НФ). На первом шаге задается одно или несколько отношений, отображающих понятия предметной области. По модели предметной области (не по внешнему виду полученных отношений!) выписываются обнаруженные функциональные зависимости. Все отношения автоматически находятся в 1НФ.

Шаг 2 (Приведение к 2НФ). Если в некоторых отношениях обнаружена зависимость атрибутов от части сложного ключа, то проводим декомпозицию этих отношений на несколько отношений следующим образом: те атрибуты, которые зависят от части сложного ключа выносятся в отдельное отношение вместе с этой частью ключа. В исходном отношении остаются все ключевые атрибуты

Шаг 3 (Приведение к 3НФ). Если в некоторых отношениях обнаружена зависимость некоторых неключевых атрибутов других неключевых атрибутов, то проводим декомпозицию этих отношений следующим образом: те неключевые атрибуты, которые зависят других неключевых атрибутов выносятся в отдельное отношение. В новом отношении ключом становится детерминант функциональной зависимости

7.  Нормальная форма Кодда, 4 и 5.

Нормальная форма(НФ) — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.

Процесс преобразования базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную избыточность, то есть нормализация не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение объёма БД. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в БД информации.

Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).

Всего в реляционной теории насчитывается 6 НФ:

7.  1-я НФ (обычно обозначается также 1НФ).

8.  2НФ.

9.  3НФ.

10.  НФ Бойса-Кодда (НФБК).

11.  4НФ.

12.  5НФ.

Нормальная форма Бойса—Кодда (BCNF) — одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Это модификация третьей нормальной формы (в некоторых источниках именно 3NF называется формой Бойса-Кодда). Названа в честь Рэя Бойса и Эдгара Кодда.

Определение

Таблица находится в BCNF, если она находится в 3NF, и при этом отсутствуют функциональные зависимости атрибутов первичного ключа от неключевых атрибутов. Таблица может находиться в 3NF, но не в BCNF, только в одном случае: если она имеет, помимо первичного ключа, еще по крайней мере один возможный ключ. Все зависимые от первичного ключа атрибуты должны быть потенциальными ключами отношения. Если это условие не выполняется, для них создаётся отдельное отношение. Чтобы сущность соответствовала BCNF, она должна находиться в третьей нормальной форме. Любая сущность с единственным возможным ключом, соответствующая требованиям третьей нормальной формы, автоматически находится в BCNF.

Пример

Пример приведения таблицы к нормальной форме Бойса—Кодда

Номер клиента	Дата собеседования	Время собеседования	Номер комнаты	Номер сотрудника
С345	13.10.03	13.00	103	А138
С355	13.10.03	13.05	103	А136
С368	13.09.03	13.00	102	А154
С366	13.09.03	13.30	105	А207

1.  В результате приведения к форме Бойса—Кодда получим две таблицы:

Номер клиента	Дата собеседования	Время собеседования	Номер Сотрудника
С345	13.10.03	13.00	А138
С355	13.10.03	13.05	А136
С368	13.09.03	13.00	А154
С366	13.09.03	13.30	А207

2.   

Дата собеседования	Номер сотрудника	Номер комнаты
13.10.03	А138	103
13.10.03	А136	103
13.09.03	А154	102
13.09.03	А207	105

Пример ситуации 3NF, но не BCNF - отношение имеет два (или более) возможных ключа, которые являются составными и имеют общий атрибут. Однако на практике, как правило, 3NF эквивалентна BCNF.

4НФ

Таблица находится в 4NF, если она находится в BCNF и не содержит нетривиальных многозначных зависимостей. Многозначная зависимость не является функциональной, она существует в том случае, когда из факта, что в таблице содержится некоторая строка X, следует, что в таблице обязательно существует некоторая определённая строка Y. То есть, таблица находится в 4NF, если все ее многозначные зависимости являются функциональными.

5НФ

Таблица находится в 5NF, если она находится в 4NF и любая многозначная зависимость соединения в ней является тривиальной. Пятая нормальная форма в большей степени является теоретическим исследованием и практически не применяется при реальном проектировании баз данных. Это связано со сложностью определения самого наличия зависимостей «проекции — соединения», поскольку утверждение о наличии такой зависимости должно быть сделано для всех возможных состояний БД.

8.  Основные объекты баз данных (использование конструктора и мастера).

Система Microsoft Access является одним из основных компонентов Microsoft Office и предназначена для работы с реляционными базами данных. Особенность данной СУБД: вся информация базы данных хранится в одном файле (*.mdb). Кроме информации таблиц, в этом же файле сохраняются компоненты приложения для работы с базой данных - экранные формы, отчеты, запросы, программные модули.

Для работы с базой данных система использует Microsoft Jet database engine - систему управления базами данных, извлекающую и сохраняющую данные в пользовательских и системных задачах. Ядро базы данных Microsoft Jet можно рассматривать как компонент диспетчера данных, с помощью которого строятся остальные системы доступа к данным, такие как Microsoft Access и Microsoft Visual Basic.

Язык написания программных модулей для работы с базой данных - Microsoft Visual Basic for Applications (VBA).

К основным объектам баз данных относятся:

Таблица - Объект, который вы определяете и используете для хранения данных. Каждая таблица содержит информацию о субъектах (предметах) определенного типа (например, клиентах). Поля (столбцы) таблицы служат для хранения различных характеристик субъектов (например, фамилий и адресов клиентов), а каждая запись (которая называется строкой) содержит сведения о конкретном субъекте. Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, имеющих уникальные для каждой записи значения) и один или несколько индексов, ускоряющих доступ к данным.

Запрос - Объект, позволяющий пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для определения запроса вы можете использовать бланк QBE (Query By Example, запрос по образцу) или написать инструкцию SQL. Вы можете создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

Форма - Объект, предназначен в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Вы можете использовать формы для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных таблиц или наборов записей запросов. Формы можно также распечатать. С помощью формы вы можете в ответ на некоторое событие(например, изменение значения поля) запустить макрос или процедуру VBA.

Отчет - Объект, предназначенный для форматирования, вычисления итогов и печати выбранных данных. Прежде чем выводить отчет на принтер, вы можете предварительно просмотреть его на экране.

Макрос - Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие. Например, можно определить макрос, который при выборе некоторого элемента в основной форме открывает другую форму. С помощью другого макроса вы можете осуществлять проверку значения некоторого поля при изменении его содержимого. В макрос можно включить дополнительные условия для выполнения или пропуска тех или иных указанных в нем действий. Макросы можно использовать для открытия таблиц, выполнения запросов, просмотра или печати отчетов. Из одного макроса можно также запустить другой макрос или процедуру VBA.

Модуль - Объект, содержащий программы на языке Visual Basic для приложений, позволяющие разбить некоторый процесс на несколько небольших процедур и обнаружить ошибки, которые вы не могли бы найти, если бы использовали макросы. Модули могут быть независимыми объектами, содержащими функции, вызываемые из любого места приложения или непосредственно «привязанными» к формам или отчетам для реакции на те или иные события.

Для поиска данных в базе используют не только запросы, но и сортировку данных, а также различные фильтры, которые применяют для сужения списка с целью исключения из него (на время) ненужных данных:

􀂈 фильтр по выделенному (позволяет искать в таблице данные, совпадающие с выделенными);

􀂈 обычный фильтр (позволяет искать в одном поле по одному признаку);

􀂈 расширенный фильтр (позволяет искать в двух и более полях по двум и более признакам).

События, происходящие в формах или отчетах, могут запускать макросы или процедуры VBA.

Событие– это любое изменение состояния объекта Microsoft Access, например, открытие формы, закрытие формы, ввод новой строки в форму, изменение содержимого текущей записи или элемента управления (объекта формы или отчета, который может содержать данные). Для обработки события вы можете создать макрос или процедуру VBА. Вы даже можете предусмотреть реакцию на нажатие пользователем определенных клавиш во время ввода данных.

С помощью макросов и модулей можно изменять ход выполнения приложения; открывать, фильтровать и изменять данные в формах и отчетах; выполнять запросы и создавать новые таблицы. Используя VBA, вы можете создавать, модифицировать и удалять любой объект Access, обрабатывать данные по строкам и по столбцам или каким-либо другим способом.

Режимы конструктора и мастера. Режим мастера предлагает стандартные решения, разработанные компанией производителем, режим конструктора позволяет отредактировать стандартное решение в соответствии с требованиями предметной области.

В системе Microsoft Access процесс создания базы данных выполняется следующим образом.

Создание таблиц с помощью Конструктора. Описывается структура главной таблицы базы данных, т. е. задается имя, тип, размер каждого поля таблицы, а также первичный ключ (если необходимо), индексированные поля и подпись. По окончании описания структуры таблицы даем команду Сохранить. Далее можно задать связи Один ко многим между таблицами в базе.

Экранные формы позволяют организовать наглядную и удобную работу с базой данных, состоящей из большого количества связанных таблиц реляционной базы данных.

Имеющийся в системе Мастер разработки экранных форм позволяет легко создавать экранные формы нескольких видов (простые - для работы с данными одной таблицы, более сложные - для работы с несколькими таблицами с использованием подчиненных форм). Полученные формы далее, как правило, приходится дополнять и модифицировать в конструкторе экранных форм для реализации всех необходимых условий работы с базой.

Для разработки печатных форм - отчетов, отражающих информацию базы данных - в системе Access можно использовать режим Создание отчета с помощью Мастера раздела базы Отчеты, с усовершенствованием отчета в дальнейшем в режиме Конструктора отчетов. Отчеты могут быть созданы на основе всей информации, присутствующей в таблицах базы, но чаще для отчетов необходимо отобрать нужную информацию из базы с использованием SQL-запроса и на основе его создать отчет. Важным свойством отчетов является возможность группировки данных и получения итоговых данных для групп и всего отчета.

Для работы с запросами и для их сохранения в базе в системе Accessприсутствует специальный раздел, который позволяет создавать новые запросы в режиме конструктора или с помощью Мастера.

Запросы в системе Access бывают нескольких видов:

1.  Запрос для отбора данных по заданным сложным условиям из одной или нескольких таблиц баз данных, с группировкой данных для расчета итогов, с показом результатов выполнения запроса в виде таблицы, либо с использованием его для форм и отчетов; после редактирования данных в таблице запроса данные таблиц базы могут обновляться (с некоторыми ограничениями).

2.  Перекрестный запрос с формированием двухмерной итоговой таблицы, с группировкой по двум выражениям, одно из которых становится заголовком строки, другое - заголовком столбца.

3.  Запрос на создание новой таблицы.

4.  Запросы на изменение данных:

o  обновление данных - команда занесения общих изменений в группу записей одной или нескольких таблиц;

o  добавление данных - команда добавления группы записей из одной или нескольких таблиц в конец одной или нескольких таблиц;

o  удаление данных - команда удаления группы записей из одной или нескольких таблиц.

9.  Структурные схемы баз данных.(дополнение в корневом каталоге!!!)

10.  Язык запросов SQL.

Стандарт на язык SQL был выпущен Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1986 г., а в 1987 г. Международная организация стандартов (ISO) приняла его в качестве международного. Нынешний стандарт SQL известен под названием SQL/92.

SQL (Structured Query Language – язык структурированных запросов) представляет собой набор программных команд, которые позволяют разработчику решать след задачи:

1.  получать инф-ю из одной или нескольких таблиц, находящихся в одной или нескольких бд;

2.  манипулировать данными в таблицах, вставляя, удаляя и обновляя записи;

3.  получать сводную инф-ю о данных в таблицах (вычислять итоги, подсчитывать записи, опр-ть миним, максим и средние значения);

4.  создавать, модифицировать или удалять таблицы в бд,

5.  создавать или удалять индексы (только для баз данных Access).

Основные категории команд языка SQL:

§  DDL, или язык определения данных

§  DML, или язык манипулирования данными

§  DQL, или язык запросов

§  DCL, или язык управления данными

§  Команды администрирования данных

§  Команды управления транзакциями

Определение структур базы данных (DDL)

Язык определения данных (DDL) является частью языка SQL и позволяет пользователям базы данных создавать и изменять структуру ее объектов, например, создавать и удалять таблицы. Основными командами языка DDL, которые мы будем обсуждать на последующих занятиях, являются следующие:

CREATE TABLE создать таблицу

ALTER TABLE модифицирование стр-ры таблицы

DROP TABLE удалить таблицу

CREATE INDEX создать индекс

ALTER INDEX модифицировать индекс

DROP INDEX удалить индекс

Манипулирование данными (DML)

Язык манипулирования данными (DML) используется для манипулирования информацией внутри объектов реляционной базы данных. Три основных команды языка DML:

INSERT ввод данных в таблицу

UPDATE предназначен для реал-и алгоритма изменений значений указан полей таблицы. Формат: UPDATE Имя_таблицы SET Поле=Новое значение [WHERE Выражение]

DELETE предназначен для реал-и алгоритма удаления из таблицы указанных записей. Формат: DELETE FROM Имя_таблицы [WHERE Логическое выражение]

Выборка данных (DQL)

Язык запросов (DQL) включает единственную команду.

Оператор SELECT предназначен для реал-ции алгоритма возвращения записей и размещения инф-и в динамич набор или таблицу для дальнейшей программной обработки.

SELECT [Опции области действия оператора] Список полей FROM Список таблиц [Опции межтабличных связей] [Опции выборки и фильтрации] [Опции сортировки] [Опции группировки]

Язык управления данными (DCL)

Команды управления данными языка SQL позволяют управлять доступом к информации, находящейся внутри базы данных. Как правило, используются для создания объектов, связанных с доступом к данным, а также служат для контроля над распределением привилегий между пользователями:

ALTER PASSWORD изменить пароль

GRANT допустить

REVOKE отклонить

CREATE SYNONYM создать синоним

Команды администрирования данных

Команды администрирования данных позволяют пользователю осуществлять контроль за выполняемыми действиями и анализировать операции базы данных; они также могут оказаться полезными при анализе производительности системы. Наиболее общими командами администрирования данных являются следующие:

START AUDIT

STOP AUDIT

Не путайте администрирование данных с администрированием базы данных. Администрирование базы данных представляет собой общее управление базой данных и подразумевает использование команд всех уровней.

Команды управления транзакциями

Кроме ранее представленных категорий команд, существуют также команды, позволяющие пользователю управлять транзакциями базы данных.

§  COMMIT Используется для сохранения результатов транзакции

§  ROLLBACK Используется для отмены результатов транзакции

§  SAVEPOINT Создает внутри группы транзакций точки, в которые впоследствии может быть совершен откат (операция ROLLBACK)

§  SET TRANSACTION Присваивает имя транзакции

Достоинства языка SQL:

·  Повсеместная распространенность

·  Быстрое обучение в простых случаях

·  Связывание с различными языками программирования

·  Поддержка ODBC (Open Database Connectivity interface) открытый интерфейс взаимодействия с базами данных. Этот интерфейс поддерживает запросы на языке SQL.

·  Фактор времени: научились хорошо реализовывать.

Недостатки:

·  Несоответствие реляционной модели данных (наличие дубликатов, необязательность первичного ключа (первичный ключ - это столбец, который делает каждую строку таблицы данных уникальной), возможность упорядочения результатов).

·  Недостаточно продуманный механизм неопределенных значений

·  Сложность формулировок и громоздкость.

Язык SQL – первый и пока единственный стандартный язык для работы с базами данных, который получил достаточно широкое распространение. Практически все крупнейшие разработчики СУБД в настоящее время создают свои продукты с использованием языка SQL либо с SQL-интерфейсом.

11. Электронный документооборот ОМЕГА.

Составлено КСК-07:

Система управления производством Omega Production предназначена для комплексной автоматизации бизнес-процессов промышленных предприятий. Система является отечественной разработкой, охватывающей все переделы производственного процесса предприятия от технической подготовки производства до сопровождения продукции в гарантийный и постгарантийный периоды.

Omega Production позволяет предприятию увязать в единый информационный поток информацию конструкторских, технологических, планово-экономических служб, а также служб обеспечения, маркетинга и администрации предприятия.

Корпоративная информационная система Omega Production построена по модульному принципу и включает в себя следующие основные модули:

1. Управление инженерными данными

Позволяет создавать и вести данные об изделиях, о процессах их разработки и внедрения в производство, а также о технологических процессах изготовления изделий, с использованием стандартов ЕСКД и ЕСТД с учетом требований международных стандартов ISO.

Основные задачи, решаемые данным модулем системы:

§  Разработка нового вида продукции, включая создание спецификаций в среде системы и/или импорт их из ряда САПР-систем

§  Ведение данных и электронных документов по изделиям

§  Использование ревизионного механизма для поддержки одновременной разработки и подготовки производства множественных вариантов одного и того же изделия

§  Создание и ведение технологических маршрутов изделий

§  Материальное нормирование

§  Ведение данных об оборудовании

§  Ведение данных о технологической оснастке

§  Ведение данных о технологических процессах и технологической оснастке

§  Подготовка производства, с поддержкой механизмов формирования технологических маршрутов и технологических процессов для любого вида производства,

§  Использование механизма извещений на изменение для связывания в единой системе документооборота всех этапов проектирования и подготовки производства.

2. Управление техническим документооборотом и потоками работ

При использовании системы управление обеспечивается как смешанным, так и полностью электронным документооборотом.

Основные задачи, решаемые данным модулем системы:

§  Управление потоками работ и заданий

§  Использование встроенной электронной почты

§  Редактор форм для электронных документов и отчетов

3. Планирование производства

Задачи планирования полностью интегрированы с модулями управления инженерными данными и производственной логистикой. Данные об изделиях и процессах производства, определенные в модуле управления инженерными данными, используются в качестве базовых данных для подсистемы планирования.

Основные задачи, решаемые данным модулем системы:

§  Планирование трудозатрат

§  Планирование прямых затрат, себестоимости

§  Прогнозное планирование производства

§  Объемное планирование производства

§  Оперативно - календарное планирование производства

4. Оперативный учет и управление производством

Основные задачи, решаемые данным модулем системы:

§  Ведение данных о цеховой номенклатуре

§  Учет движения в производстве партий изделий и полуфабрикатов

§  Пооперационный учет хода производства

§  Учет и контроль результатов производства на уровне сменных заданий или заданий по рабочим местам,