Требования конечного пользователя.

1. Удовлетворение актуальных и информационных потребностей.

2. Удовлетворение потребностей за приемлемое время.

3. Удовлетворение выявленных и вновь возникающих требований пользователя.

4. БД должна легко расширяться при реорганизации и расширении программного обеспечения.

5. Загруженные данные должны оставаться корректными.

6. Данные должны проверяться на достоверность. Если поменялся один кусочек, он не должен менять достоверность другого.

7. Доступ к данным только у лиц, обладающих соответствующими полномочиями. Права доступа к БД у каждого свои.

3.11. Понятия: таблица, поле, запись. Ключ: определение, функции, ограничения. Связи между таблицами. Типы связей.

Таблица– структура данных, состоящая из строк и столбцов, доступ к которым организован по ключу.

Поле – один столбец в таблице.

Особенности полей:

- имя поля уникально;

- внутри одного поля могут храниться данные только одного формата;

- таблица должна состоять как минимум из одного поля, лучше два;

- связи между таблицами осуществляются с помощью ключевых полей.

Запись– одна строка таблицы.

Особенности записей:

- таблица состоит из конечного набора записей, каждая из которых имеет уникальный номер;

- данные внутри одной записи могут иметь разный формат;

- длина записи фиксирована, т.е. добавить новое поле нельзя;

- при добавлении новой записи и если эта таблица не является главной, должны быть соответствующие записи в связанной таблице. Добавление данных начинается с главной таблицы.

Ключ– одно поле или несколько полей в таблице, идентифицирующих запись. Отправной точкой является уникальность.

Каждая запись в таблице должна описывать один факт или содержать сведения об одном объекте. Чтобы достичь этого и поручить СУБД следить за нарушением уникальности записей в таблице используется понятие ключа.

Особенности ключевых полей:

- значение ключа является уникальным в пределах таблицы (если ключ состоит из нескольких полей, то уникальной является их комбинация);

- ключевое поле не может содержать пустое значение;

- при выборе ключевого поля необходимо помнить, что потом изменить конфигурацию ключевых полей изменить нельзя.

Связь – функциональная зависимость между таблицами при помощи совпадающих полей.

Типы связей:

1. «Один к одному» - каждая запись в одной таблице соответствует только одной записи в другой таблице. Связь между этими таблицами поддерживается при помощи совпадающих полей. Эти поля могут иметь различные названия, но они обязаны быть одного типа, т.к. связь между таблицами устанавливается на основании значений совпадающих полей, но не их наименований.

2. «Один ко многим» - каждая запись в одной таблице соответствует нескольким записям в другой таблице.

3. «Много к одному» - аналогично отношению «один ко многим».

4. «Многие ко многим» - возникает между таблицами в тех случаях, когда:

- одна запись из первой таблицы может быть связана более чем с одной записью из второй таблицы;

- одна запись из второй таблицы может быть связана более чем с одной записью из первой таблице.

Индекс - признак упорядочения данных для ускорения поиска. Ключевые поля всегда индексированы.

3.12. Процесс нормализации данных: первая, вторая и третья нормальные формы. Последовательность нормализации.

Введение нормализации позволяет минимизировать избыточность данных и, тем самым, повысить надежность, стабильность и максимальное быстродействие базы данных. В процессе нормализации элементы данных группируются в таблицы, представляющие объекты и их взаимосвязи. Теория нормализации основана на том, что определенный набор таблиц обладает лучшими свойствами при включении, удалении, модификации данных, чем все остальные наборы таблиц, с помощью которых могут быть представлены те же данные.

Нормальная форма - это одна из пяти фаз нормализации. Существует пять нормальных форм (при практическом проектировании БД 4НФ и 5НФ, как правило, на используются):

Первая нормальная форма требует удаления повторяющихся групп.

(Таблица представлена в 1НФ тогда и только тогда, когда таблица не имеет повторяющихся записей, т.е. таблица имеет ключ; нет повторяющихся полей, в таблице нет пустот).

Вторая нормальная форма требует удаления функциональных зависимостей. Функциональная зависимость - это термин для обозначения того, что таблица должна быть составлена из данных, которые непосредственно связаны и определяются уникальным идентификатором этой таблицы. (Таблица находится во 2НФ тогда и только тогда, когда она представлена в 1НФ и любое не ключевое поле зависит от всего составного ключа). Исключаются поля, зависящие от части составного ключа.

Третья нормальная форма требует удаления производных (транзитивных) зависимостей. Транзитивная зависимость - это термин для обозначения того, что таблица не имеет полей, которые зависят от не ключевого поля. (Таблица находится в 3НФ тогда и только тогда, когда она представлена во 2НФ и нет транзитивной зависимости, т.е. нет полей которые зависят от не ключевого поля).

3.13. Целостность. Виды целостности. Последствия нарушения целостности. Создание таблиц, схемы данных. Ограничения целостности.

Целостность – автоматическое изменение всех данных, связанных с объектом, при изменении объекта.

Виды целостности:

1. Обязательное наличие данных – ключевые поля должны содержать данные в каждой строке. Причем ключевое поле не может быть равно нулевому значению, группе пробелов или пустой строке символов. NULL – пустое значение.

1.1. Нельзя добавить пустое значение или строку, содержащую пустые значения.

1.2. Нельзя присвоить пустое значение ключевому полю.

1.3. При создании таблицы необходимо обязательно заполнять имя поля.

2. Условия назначения – каждое поле имеет свой домен, т.е. набор значений (тип данных). Домен определяется при выборе типа данных и заданию условий на ввод.

3. Целостность таблицы – выражается при назначении ключевого поля.

3.1. Автоматическая проверка уникальности первичного ключа при добавлении или изменении данных.

3.2. Каждое поле таблицы может быть уникальным, но не индексированным, т.к. индексируется первичный ключ. Индексирование поля подразумевает создание функции преобразования значения поля (ключа) в адрес записи.

3.3. На значение ключевого поля накладывается условие NOT NULL.

3.4. Внешний ключ, если не является первичным, это условие может игнорировать.

4. ссылочная целостность – каждая строка таблицы-потомка должна быть связана с помощью внешнего ключа со строкой таблицы-предка.

4.1. Нарушение ссылочной целостности возможно в следующих ситуациях:

- добавление новой записи в таблицу-потомка (запись-сирота);

- обновление внешнего ключа в строке потомка;

- удаление строки-предка.

4.2. Возможны варианты при нарушении ссылочной целостности

- cascade – при удалении строки в главной таблице удалит соответствующие строки в подчиненной таблице.

- Set null – при удалении строки в главной таблице, в подчиненной таблице в соответствующих строках проставит NULL.

- Restrict – запретить удаление в главной таблице, если есть соответствующие строки в подчиненной.

5. Деловые правила – обновление информации может быть ограничено внешними условиями. Формулируются пользователем и описывают проблемную область. Используются при автоматическом изменении данных.

6. Непротиворечивость – запросы на добавление, изменение и удаление данных должны поддерживать непротиворечивость таблиц между собой. Обычно это делается с помощью первичного и внешнего ключа. Однако соответствие таблиц и реальных объектов не всегда возможно автоматически. С этой целью обычно создаются аналитические отчеты, позволяющие выловить ошибки.

При нарушении целостности могут быть частично или полностью утеряны данные.

Последовательность создания схемы данных:

1. Создать главные таблицы (задание полей, типов данных, ключевых полей).

2. Создание подчиненных таблиц по уровням подчинения.

3. Выполнение мастера подстановок в подчиненных таблицах.

4. Создание схемы данных.

Ограничения целостности:

1. Попытка добавить данные в подчиненную таблицу, если их нет в главной.

2. Изменение типа поля в подчиненной таблице.

3. Удаление записи в главной таблице при оставлении их в подчиненной.

3.15. Язык SQL.Структура инструкции: команда, ключевое слово. Инструкции SELECT, UPDATE, DELETE. Создание однотабличных и многотабличных запросов.

Язык SQL – язык структурированных запросов. Специальные возможности SQL позволяют создавать чрезвычайно гибкие и мощные приложения. Этот язык представляет собой наиболее распространенный язык управления БД типа клиент-сервер. Основное его достоинство заключается в том, что он унифицирован: стандартный набор инструкций SQL можно использовать в любой совместимой с SQL системе управления БД.

В терминологии SQL запрос представляет собой инструкцию, т.е. набор команд, определенным образом влияющий на отбор данных. Каждая инструкция начинается командой и заканчивается точкой с запятой, указывающей на ее окончание. Между командой и концом инструкции находятся предложения со своими аргументами и аргументами инструкций. Предложения – это отдельные команды, которые позволяют выполнять те или иные операции с данными, включенными в инструкции.

Инструкция – совокупность команд ключевых слов, позволяющая проводить обработку данных.

Команда – это слово, выполняющее действие. Оператор языка, позволяющий выполнть определенное действие.

Ключевое слово – оператор языка, позволяющий уточнить действие команды.

SELECT – извлечение данных из таблицы;

INSERT – добавление данных в таблицы;

DELETE – удаление данных из таблицы;

UPDATE – обновление данных в таблицах.

3.16. Понятие проекта приложения. Структура проекта. Категории модулей (файлов), входящих в проект, их назначение.

Набор модулей (файлов), необходимых для создания приложения, называется проектом. При загрузке DELPHI автоматически формирует проект приложения с именем Project1, в который включена одна форма Form1. При дальнейшей работе с проектом рекомендуется сохранить его под новым именем в соответствующую папку.

Проект приложения состоит из трех основных типов файлов (см. рис.).

Файл проекта – текстовый файл с именем проекта и расширением DPR, содержащий заголовок программы проекта (совпадает с именем проекта приложения), модули и ресурсы, используемые при компиляции проекта, а также вызовы методов инициации, создания форм и запуска приложения.

Файлы описания форм – файлы с расширением DFM, описывающие формы с объектами. В этих файлах запоминаются значения свойств формы и объектов формы, установленные в инспекторе объектов. Для каждой формы система DELPHI генерирует соответствующий файл описания формы. Например, для формы Form1 по умолчанию формируется файл описания формы Unit1.DFM.

Файлы программных модулей – текстовые файлы с расширением PAS (Pascal), содержащие исходные коды формы. В PAS-файлах записываются объявления данных, объектов и процедур формы, а также программный код обработчиков событий и других процедур и функций, создаваемых программистом. Кроме того, с помощью DELPHI программист может добавлять в проект свои новые программные модули с необходимыми процедурами и функциями без создания новой формы.

При добавлении в проект новых форм DELPHI создает необходимые файлы для сохранения всех свойств формы, объектов на форме и обработчиков событий для этой формы. Компилятор последовательно обрабатывает файлы проекта и строит из них выполняемый файл.

Рис. Структура проекта

В процессе разработки приложения на форму помещаются компоненты, пишутся обработчики событий, в проект добавляются дочерние формы.

При создании более или менее сложного приложения программист всегда должен знать, на какой стадии разработки он находится, иметь представление о составе проекта, уметь быстро активизировать нужный файл, добавить какой-либо новый файл или удалить ненужный, установить параметры проекта и т.д. Для этого в DELPHI имеется окно Project Manager (менеджер проекта). Фактически это визуальный инструмент для редактирования файла проекта.

Категории модулей (файлов) входящих в проект (Visual Basic).

1. Модули формы – файл с расширением .frm. По одному файлу на каждую форму. Форма – это исходный объект приложения; обеспечивает существование всех остальных объектов (контейнер).

Содержимое модулей форм:

- текстовое описание формы;

- текстовое описание расположенных на форме объектов и их свойств;

- объявление переменных и констант уровня модуля;

- процедуры обработки событий.

2. Модули стандартные – файлы с расширением .bas – содержат набор процедур и (или) функций, реализующих алгоритм решения задачи. Объявление переменных уровня приложения.

3. Модули классов – это файлы с расширением .cls – содержат описание классов объектов, по одному файлу на каждый класс.

4. Модули проектов – файлы с расширением .vbp – один файл на один проект. Содержит данные общие для всех модулей проекта.

3.14. Форма. Создание формы. Типы форм. Отчет. Создание отчета. Типы отчетов. Создание приложения пользователя. Последовательность разработки.

Форма – элемент БД, который предназначен для пользователя и имеет цель ввод данных.

Особенности:

1. Форма является элементом графического интерфейса, следовательно главные ее характеристики удобство, функциональность, красота и др.

2. Форма сама по себе данные не хранит, она обращается каждый раз к таблицам.

3. Количество форм должно соответствовать количеству таблиц. Если какие-либо данные (поля) не вынесены на форму, то пользователь их ввести не может, т.к. доступа к таблице нет.

4. Формы можно создавать с помощью мастера или конструктора. Мастер позволяет воспользоваться шаблоном и ускорить процесс создания. Конструктор позволяет детально смоделировать вид формы.

5. Форму можно построить на основании нескольких таблиц, но эти таблицы должны быть связаны между собой.

Создание формы с помощью конструктора:

Смотри распечатку.

Отчет– элемент БД, содержащий результаты анализа с целью создания документа. Делаем выводы в виде документов, т.е. отчетов.

Особенности:

1. Данные мы можем взять как из таблиц, так и из запросов, обязательно связанных между собой. Запрос на удаление и на обновление быть источником данных не может. Так же мы не можем указать не связанные таблицы и не связанные запросы.

2. Выбираем те поля, которые нам нужны, не обязательно ключевые поля.

Создание отчета.

Смотри распечатку.

Макросы– это объект БД, состоящий из последовательности команд, и позволяющий автоматизировать работу пользователя. Сначала делаем макрос, затем его цепляем к событию и при возникновении этого события работает макрос.

Приложение пользователя состоит из двух частей:

1. Набор форм и отчетов, собранные в структуру. Создается с помощью зависимых друг от друга форм. В конструкторе форм.

2. Меню пользователя создается с помощью набора макросов, сгруппированных в общее меню. В конструкторе макроса.

смотри распечатку.

Типы форм и отчетов:

Зайти в редактор форм или отчетов и найти типы форм или отчетов:

- Автоформа – в столбец – каждое поле располагается на отдельной строке; подпись находится слева от формы.

- Ленточная– поля, образующие одну запись, расположены в одной строке; их подписи выводятся один раз в верхней части формы.

Табличная – поля записей расположены в формате таблицы, где каждой записи соответствует одна строка, а каждому полю – один столбец. Имена полей служат заголовками столбцов.