Mitä eroa on tietokannan suunnittelun ja kehittämisen välillä? Tietokannan suunnittelun vaiheet. Valikoiden, lomakkeiden, työkalurivien jne. kehittäminen.

Perustietokannan suunnittelutehtävät

Päätavoitteet:

  • Varmista, että kaikki tarvittavat tiedot on tallennettu tietokantaan.
  • Varmistetaan mahdollisuus saada tietoja kaikkia tarvittavia pyyntöjä varten.
  • Vähennä tietojen redundanssia ja päällekkäisyyttä.
  • Tietojen eheyden (sisällön oikeellisuuden) varmistaminen: tietosisällön ristiriitojen poistaminen, niiden katoamisen eliminointi jne.

Tietokannan suunnittelun perusvaiheet

Käsitteellinen (infologinen) suunnittelu- semanttisen mallin rakentaminen aihealue, tuo on tietomalli korkein abstraktiotaso. Tällainen malli luodaan keskittymättä mihinkään tiettyyn DBMS- ja tietomalliin. Termit "semanttinen malli", "käsitteellinen malli" ja "infologinen malli" ovat synonyymejä. Lisäksi tässä yhteydessä sanoja "tietokantamalli" ja "verkkoaluemalli" voidaan käyttää yhtäläisesti (esimerkiksi "käsitteellinen tietokantamalli" ja "käsitteellinen toimialueen malli"), koska tällainen malli on sekä kuva todellisuudesta että kuvasuunnittelutietokanta tätä todellisuutta varten.

Tietty tyyppi ja sisältö Havainnemalli tietokanta määräytyy tähän tarkoitukseen valitun muodollisen laitteiston mukaan. ER-kaavioiden kaltaisia ​​graafisia merkintöjä käytetään yleisesti.

Useimmiten käsitteellinen tietokantamalli sisältää:

  • tietoobjektien kuvaus tai aihealueen käsitteet ja niiden väliset yhteydet.
  • eheysrajoitusten kuvaus, ts. vaatimukset hyväksyttäviä arvoja tiedot ja niiden väliset yhteydet.

Looginen (dataloginen) suunnittelu- tietokantaskeeman luominen tiettyyn tietomalliin, esimerkiksi relaatiotietomalliin. varten relaatiomalli datadatamalli - joukko suhdekaavioita, jotka yleensä osoittavat ensisijaiset avaimet, sekä "linkit" suhteiden välillä, jotka ovat vieraita avaimia.

Käsitteellisen mallin muuntaminen muotoon looginen malli, pääsääntöisesti suorittaa muodolliset säännöt. Tämä vaihe voidaan pitkälti automatisoida.

Lavalla looginen suunnittelu yksityiskohdat otetaan huomioon tietty malli tietoja, mutta tietyn DBMS:n erityispiirteitä ei välttämättä oteta huomioon.

Fyysinen suunnittelu

Fyysinen suunnittelu- tietokantaskeeman luominen tietylle DBMS:lle. Tietyn DBMS:n erityispiirteet voivat sisältää rajoituksia tietokantaobjektien nimeämiselle, rajoituksia tuetuille tietotyypeille jne. Lisäksi tietyn DBMS:n erityispiirteet fyysisen suunnittelun aikana sisältävät siihen liittyvien ratkaisujen valinnan fyysinen ympäristö tietojen tallennus (levymuistin hallintamenetelmien valinta, tietokannan jakaminen tiedostoihin ja laitteisiin, tietojen käyttötavat), indeksien luominen jne.

Normalisointi

Relaatiotietokantoja suunniteltaessa suoritetaan yleensä jotain, jota kutsutaan normalisoinniksi.

Entiteetti-suhdemallit

Entiteetti-suhdemalli "Entiteetti-suhdemalli" ), tai P. Chenin vuonna 1976 ehdottama ER-malli on tunnetuin aihealueen semanttisten (käsitteellisten, infologisten) mallien luokan edustaja. ER-malli esitetään yleensä graafisessa muodossa käyttäen P. Chenin alkuperäistä merkintää, ns ER-kaavio, tai käyttämällä muita graafisia merkintöjä ( Varisjalka, Tietotekniikka jne.).

ER-mallien tärkeimmät edut:

ER-mallien peruselementit:

  • esineet (kokonaisuudet);
  • objektin attribuutit;
  • yhteyksiä esineiden välillä.

Entiteetti on toimialueobjekti, jolla on attribuutteja.

Entiteettien väliselle suhteelle on tunnusomaista:

  • yhteystyyppi (1:1, 1:N, N:M);
  • jäsenluokka. Kurssi voi olla pakollinen tai valinnainen. Jos jokainen entiteettiinstanssi on mukana suhteessa, jäsenyysluokka on pakollinen, muuten se on valinnainen.

Semanttiset mallit

Semanttinen malli (käsitteellinen malli, infologinen malli) – aihealueen malli, joka on suunniteltu edustamaan aihealueen semantiikkaa todellisuudessa korkeatasoinen abstraktioita. Tämä tarkoittaa, että on käytettävä käsitteitä " matala taso"liittyy tietojen fyysisen esittämisen ja tallennuksen erityispiirteisiin.

Päivämäärä K. J. Johdatus tietokantajärjestelmiin. - 8. painos - M.: "Williams", 2006:

Semanttinen mallinnus on ollut intensiivisen tutkimuksen kohteena 1970-luvun lopulta lähtien. Päämotivaatio tällaiseen tutkimukseen (eli ongelmaan, jota tutkijat yrittivät ratkaista) oli seuraava tosiasia. Tosiasia on, että tietokantajärjestelmillä on yleensä hyvin vähän tietoa niihin tallennettujen tietojen merkityksestä. Useimmiten ne sallivat vain tiettyjen tietojen manipuloinnin yksinkertaisia ​​tyyppejä ja määrittele joitain tälle tiedolle asetettuja yksinkertaisia ​​eheysrajoituksia. Monimutkaisempi tulkinta on käyttäjän vastuulla. Olisi kuitenkin hienoa, jos järjestelmät voisivat olla hieman tietoisempia ja älykkäämpiä vastaamaan käyttäjien kyselyihin sekä tukemaan monimutkaisempia (eli korkeamman tason) käyttöliittymiä.
[…]
Semanttisen mallinnuksen ideat voivat olla hyödyllisiä tietokannan suunnittelutyökaluna, vaikka DBMS ei tue niitä suoraan.

Luokan tunnetuin edustaja semanttiset mallit on entiteetti-suhdemalli (ER-malli).

Kirjallisuus

  • Päivämäärä K.J. Johdatus tietokantajärjestelmiin. - 8. painos - M.: "Williams", 2006. - 1328 s. - ISBN 0-321-19784-4
  • Kogalovsky M.R. Lupaavia tekniikoita tietojärjestelmä. - M.: DMK Press; IT Company, 2003. - 288 s. - ISBN 5-279-02276-4
  • Kogalovsky M.R. Tietokantatekniikoiden tietosanakirja. - M.: Rahoitus ja tilastot, 2002. - 800 s. - ISBN 5-279-02276-4
  • Kuznetsov S.D. Tietokannan perusteet. - 2. painos - M.: Internet University of Information Technologies; BINOMIALINEN. Knowledge Laboratory, 2007. - 484 s. - ISBN 978-5-94774-736-2
  • Connolly T., Begg K. Tietokanta. Suunnittelu, toteutus ja tuki. Teoria ja käytäntö = Tietokantajärjestelmät: Käytännön lähestymistapa suunnitteluun, toteutukseen ja hallintaan. - 3. painos - M.: "Williams", 2003. - 1436 s. - ISBN 0-201-70857-4
  • Garcia-Molina G., Ullman J., Widom J. Tietokantajärjestelmät. Täysi kurssi. - M.: "Williams", 2003. - 1088 s. - ISBN 5-8459-0384-X

Katso myös

  • Suunnittelumenetelmät

Linkit

  • Kokonaisuus-suhdemalli on askel kohti yhtenäistä näkemystä datasta - Citforum
  • Relaatiomallin laajentaminen vastaamaan paremmin semantiikkaa - Citforum
  • Opas verkkosivustojen tietokantojen suunnitteluun "aloittelijoille"
  • Menetelmä relaatiotietokannan loogisen rakenteen suunnitteluun ilman taulukon normalisointia

Huomautuksia


Wikimedia Foundation. 2010.

Katso, mitä "tietokannan suunnittelu" on muissa sanakirjoissa:

    Tietokannan ylläpitäjä on henkilö, joka vastaa tietokannan vaatimusten kehittämisestä, sen suunnittelusta, toteutuksesta, tehokas käyttö ja tuki, mukaan lukien hallinta tilit tietokannan käyttäjät ja suojaus luvattomalta... ... Wikipedia

    - (englanniksi tietokannan uudelleenjärjestely) on yksinkertainen muutos tietokantaskeemaan, joka auttaa parantamaan sen suunnittelua säilyttäen samalla toiminnallisen ja informatiivisen semantiikan. Toisin sanoen tietokannan uudelleenmuodostuksen seuraus ei voi olla... ... Wikipedia

    DESIGN- yksi kehittyneistä todellisuuden heijastuksen muodoista, prosessi, jolla luodaan prototyyppi (prototyyppi) ehdotetusta esineestä, ilmiöstä tai prosessista tietyn kautta. menetelmiä. P. on tietty muoto ennusteen ilmenemismuotoja ohjaustoiminnot, ...... Venäjän sosiologinen tietosanakirja

    "DB"-pyyntö ohjataan tänne; katso myös muita merkityksiä. Objektiivisessa muodossa esitetty tietokanta on kokoelma itsenäistä materiaalia (artikkeleita, laskelmia, määräyksiä, oikeuden päätökset ja muut vastaavat materiaalit), ... ... Wikipedia

Käännös 15 artikkelin sarjasta tietokannan suunnittelusta.
Tiedot on tarkoitettu aloittelijoille.
Auttoi minua. Ehkä se auttaa jotakuta toista täyttämään aukot.

Tietokannan suunnitteluopas.

1. Esittely.
Jos aiot luoda omat tukikohdat dataa, on hyvä idea noudattaa tietokannan suunnitteluohjeita, koska se varmistaa tietojesi pitkäaikaisen eheyden ja helpon ylläpidon. Tämä opas kertoo, mitä tietokannat ovat ja kuinka suunnitella tietokanta, joka noudattaa relaatiotietokannan suunnittelun sääntöjä.

Tietokannat ovat ohjelmia, joiden avulla voit tallentaa ja hakea suuria määriä asiaan liittyvää tietoa. Tietokannat koostuvat mm taulukoita, jotka sisältävät tiedot. Kun luot tietokantaa, sinun on mietittävä mitä taulukoita sinun täytyy luoda ja mitä viestintää taulukoissa olevien tietojen välillä. Toisin sanoen, sinun on mietittävä hanke tietokantaasi. Hieno projekti tietokanta, kuten aiemmin mainittiin, varmistaa tietojen eheyden ja helpon ylläpidon.
Tietokanta luodaan tallentamaan siihen tietoja ja hakemaan näitä tietoja tarvittaessa. Tämä tarkoittaa, että meidän on voitava sijoittaa, lisätä ( LISÄÄ) tiedot tietokantaan ja haluamme pystyä hakemaan tietoa tietokannasta ( VALITSE).
Näitä tarkoituksia varten keksittiin tietokantakyselykieli, jota kutsuttiin Strukturoitu kyselykieli tai SQL. Tietojen lisääminen (INSERT) ja valinta (SELECT) ovat osa tätä kieltä. Alla on esimerkki tiedonhakupyynnöstä ja sen tuloksesta.

SQL on iso aihe, eikä se kuulu tämän opetusohjelman soveltamisalaan. Tämä artikkeli keskittyy tiukasti esittelyyn tietokannan suunnitteluprosessi. Kerron SQL:n perusteista myöhemmin erillisessä opetusohjelmassa.

Suhdemalli.
Tässä opetusohjelmassa näytän sinulle, kuinka luodaan relaatiotietomalli. Relaatiomalli on malli, joka kuvaa, kuinka tiedot järjestetään taulukoihin ja kuinka näiden taulukoiden väliset suhteet määritetään.

Relaatiomallin säännöt määräävät, kuinka tiedot tulee järjestää taulukoihin ja miten taulukot liittyvät toisiinsa. Loppujen lopuksi tulos voidaan esittää tietokantakaaviona tai tarkemmin kokonaisuus-suhdekaaviona, kuten kuvassa (Esimerkki otettu MySQL Workbenchistä).

Esimerkkejä.
Käytin useita sovelluksia esimerkkeinä oppaassa.

RDBMS.

RDBMS, jota käytin esimerkkitaulukoiden luomiseen, oli MySQL. MySQL on suosituin RDBMS ja se on ilmainen.

Tietokannan hallintaohjelma.

Jälkeen MySQL-asennukset saat vain käyttöliittymän komentorivi olla vuorovaikutuksessa MySQL:n kanssa. Henkilökohtaisesti pidän parempana graafista käyttöliittymää tietokantojeni hallintaan. Käytän SQLyogia usein. Tämä ilmainen apuohjelma Kanssa graafinen käyttöliittymä. Kuvia taulukoista tämä käsikirja otettu sieltä.

Visuaalinen mallinnus.

Siellä on erinomainen ilmainen sovellus MySQL Workbench. Sen avulla voit suunnitella tietokantasi graafisesti. Käsikirjan kaaviokuvat on tehty tällä ohjelmalla.

RDBMS:stä riippumaton suunnittelu.
On tärkeää tietää, että vaikka tämä opetusohjelma sisältää esimerkkejä MySQL:stä, tietokannan suunnittelu on riippumaton RDBMS:stä. Tämä tarkoittaa, että tiedot koskevat relaatiotietokantoja yleensä, ei vain MySQL:ää. Voit soveltaa tämän opetusohjelman tietoja mihin tahansa relaatiotietokantoihin, kuten Mysql, Postgresql, Microsoft Access, Microsoft SQL tai Oracle.

Seuraavassa osassa puhun lyhyesti tietokantojen kehityksestä. Opit mistä tietokannat ja relaatiotietomalli ovat peräisin.

2. Historia.
70- ja 80-luvuilla, kun tietojenkäsittelytieteilijät käyttivät vielä ruskeita smokkia ja laseja, joissa oli suuret, neliömäiset kehykset, tiedot tallennettiin jäsentelemättä tiedostoihin, jotka edustivat Tekstiasiakirja tiedot on erotettu (yleensä) pilkuilla tai sarkaimilla.

Tältä alan ammattilaiset näyttivät tietotekniikat 70-luvulla. (Vasemmalla alhaalla on Bill Gates).

Tekstitiedostoja käytetään edelleen pienten määrien yksinkertaisen tiedon tallentamiseen. Pilkuilla erotetut arvot (CSV) - Pilkuilla erotetut arvot ovat erittäin suosittuja, ja useat ohjelmistot ja käyttöjärjestelmät tukevat niitä nykyään laajasti. Microsoft Excel on yksi esimerkki ohjelmista, jotka voivat toimia CSV-tiedostojen kanssa. Tällaiseen tiedostoon tallennetut tiedot voidaan lukea tietokoneohjelmalla.

Yllä on esimerkki siitä, miltä tällainen tiedosto voi näyttää. Lukuohjelma tästä tiedostosta, tulee ilmoittaa, että tiedot on erotettu pilkuilla. Jos ohjelma haluaa valita ja näyttää luokan, jossa oppitunti sijaitsee "Tietokannan suunnittelun opetusohjelma", hänen on luettava rivi riviltä, ​​kunnes sanat löytyvät "Tietokannan suunnittelun opetusohjelma" ja sitten hänen on luettava pilkkua seuraava sana voidakseen päätellä luokan Ohjelmisto.

Tietokantataulukot.
Tiedoston lukeminen rivi riviltä ei ole kovin tehokasta. Relaatiotietokannassa tiedot tallennetaan taulukoihin. Alla oleva taulukko sisältää samat tiedot kuin tiedosto. Jokainen rivi tai "merkintä" sisältää yhden oppitunnin. Jokainen sarake sisältää jonkin oppitunnin ominaisuuden. SISÄÄN tässä tapauksessa tämä on otsikko ja sen luokka.

Tietokoneohjelma voisi etsiä tietyn taulukon tutorial_id-sarakkeesta tiettyä tutorial_id-tunnusta löytääkseen nopeasti sitä vastaavan otsikon ja luokan. Tämä on paljon nopeampaa kuin tiedostojen etsiminen rivi riviltä, ​​aivan kuten ohjelma tekee tekstitiedostossa.

Nykyaikaiset relaatiotietokannat on suunniteltu mahdollistamaan tietojen hakeminen tietyistä riveistä, sarakkeista ja useista taulukoista kerrallaan erittäin nopeasti.

Suhdemallin historia.
Relaatiotietokantamallin keksi 70-luvulla brittiläinen tiedemies Edgar Codd. Hän halusi voittaa puutteensa verkkomalli tietokannat ja hierarkkinen malli. Ja hän menestyi tässä erittäin hyvin. Relaatiotietokantamalli on nyt yleisesti hyväksytty ja harkittu tehokas malli varten tehokas organisaatio tiedot.

Saatavilla tänään laaja valikoima tietokannan hallintajärjestelmät: pienistä työpöytäsovelluksista monitoimisovelluksiin palvelinjärjestelmät erittäin optimoiduilla hakumenetelmillä. Tässä on joitain eniten tunnetut järjestelmät relaatiotietokannan hallinta (RDBMS):

- Oraakkeli– käytetään ensisijaisesti ammattimaisiin, suuriin sovelluksiin.
- Microsoft SQL palvelin– RDBMS Microsoft. Saatavilla vain käyttöjärjestelmä Windows.
- mysql- erittäin suosittu avoimen lähdekoodin RDBMS lähdekoodi. Laajalti käytössä sekä ammattilaisten että aloittelijoiden keskuudessa. Mitä muuta tarvitaan?! Se on ilmainen.
- IBM– sisältää useita RDBMS-järjestelmiä, joista tunnetuin on DB2.
- Microsoft Access– RDBMS, jota käytetään toimistossa ja kotona. Itse asiassa se on enemmän kuin pelkkä tietokanta. MS Accessin avulla voit luoda tietokantoja käyttöliittymällä.
Seuraavassa osassa kerron sinulle jotain relaatiotietokantojen ominaisuuksista.

3. Relaatiotietokantojen ominaisuudet.
Relaatiotietokannat on suunniteltu nopea pelastus ja saada suuria määriä tietoa. Alla on joitain relaatiotietokantojen ja relaatiotietomallin ominaisuuksia.
Avainten käyttö.
Jokainen taulukon tietorivi tunnistetaan ainutlaatuisella "avaimella", jota kutsutaan ensisijaiseksi avaimeksi. Usein, pääavain tämä on automaattisesti kasvava (automaattisesti kasvava) luku (1,2,3,4 jne.). Eri taulukoiden tiedot voidaan linkittää toisiinsa avaimilla. Yhden taulukon perusavainarvot voidaan lisätä toisen taulukon riveihin (tietueisiin), jolloin tietueet voidaan linkittää toisiinsa.

Käyttämällä jäsenneltyä kieltä kyselyt (SQL), tiedot lähteestä erilaisia ​​pöytiä, jotka liittyvät avaimella, voidaan valita kerralla. Voit esimerkiksi luoda kyselyn, joka valitsee tilaustaulukosta kaikki tilaukset, jotka kuuluvat käyttäjätunnukseen 3 (Mike) käyttäjätaulukosta. Puhumme avaimista tarkemmin seuraavissa osissa.


Tämän taulukon id-sarake on ensisijainen avain. Jokaisella tietueella on yksilöllinen ensisijainen avain, usein numero. Käyttäjäryhmä-sarake on vieras avain. Nimestään päätellen se viittaa ilmeisesti taulukkoon, joka sisältää käyttäjäryhmiä.

Ei tietojen redundanssia.
Relaatiotietomallin sääntöjä noudattavassa tietokantasuunnittelussa jokainen tieto, kuten käyttäjän nimi, tallennetaan vain yhteen paikkaan. Tämä poistaa tarpeen käsitellä tietoja useissa paikoissa. Kaksinkertaista dataa kutsutaan datan redundanssiksi, ja sitä tulee välttää hyvässä tietokannan suunnittelussa.
Syöttörajoitus.
Käyttämällä suhteellinen perusta tiedot, voit määrittää, minkä tyyppistä dataa saa tallentaa sarakkeeseen. Voit luoda kentän, joka sisältää kokonaislukuja, desimaalilukuja, pienet tekstinpalat, suuret tekstinpalat, päivämäärät jne.


Kun luot tietokantataulukon, annat jokaiselle sarakkeelle tietotyypin. Esimerkiksi varchar on tietotyyppi pienille tekstikappaleille enimmäismäärä merkit ovat 255, ja int ovat numeroita.

Tietotyyppien lisäksi RDBMS mahdollistaa syötettävien tietojen rajoittamisen. Voit esimerkiksi rajoittaa tietueiden arvon pituutta tai pakottaa niiden ainutlaatuisuuden tämä sarake. Viimeistä rajoitusta käytetään usein kenttiin, jotka sisältävät käyttäjien rekisteröintinimiä (kirjautumistunnuksia) tai osoitteita Sähköposti.

Nämä rajoitukset antavat sinulle mahdollisuuden hallita tietojesi eheyttä ja estää seuraavat tilanteet:

Kirjoita osoite (teksti) kenttään, jossa odotat näkeväsi numeron
- syötetään alueindeksi, jonka saman indeksin pituus on sata merkkiä
- luodaan käyttäjiä samalla nimellä
- käyttäjien luominen samalla sähköpostiosoitteella
- kirjoita paino (numero) syntymäpäiväkenttään (päivämäärä)

Tietojen eheyden säilyttäminen.
Säätämällä kentän ominaisuuksia, linkittämällä taulukoita ja määrittämällä rajoituksia voit lisätä tietojesi luotettavuutta.
Oikeuksien luovutus.
Useimmat RDBMS:t tarjoavat käyttöoikeusasetuksia, joiden avulla voit määrittää tietyt oikeudet tietyille käyttäjille. Joitakin toimintoja, jotka voidaan sallia tai kieltää käyttäjältä: SELECT, INSERT, DELETE, ALTER, CREATE jne. Nämä ovat toimintoja, jotka voidaan suorittaa SQL (Structured Query Language) avulla.
Structured Query Language (SQL).
Tiettyjen toimintojen suorittamiseen tietokannassa, kuten tietojen tallentamiseen, hakemiseen, muuttamiseen, käytetään strukturoitua kyselykieltä (SQL). SQL on suhteellisen helppo ymmärtää ja mahdollistaa... ja pinotut valinnat, kuten vastaavien tietojen hakeminen useista taulukoista käyttämällä SQL-lause LIITTYÄ SEURAAN. Kuten aiemmin mainittiin, SQL:ää ei käsitellä tässä opetusohjelmassa. Keskityn tietokannan suunnitteluun.

Tapa, jolla suunnittelet tietokannan, vaikuttaa suoraan kyselyihin, jotka sinun on suoritettava tietojen hakemiseksi tietokannasta. Tämä on toinen syy, miksi sinun on mietittävä, mikä perustasi tulisi olla. Hyvin suunnitellun tietokannan avulla kyselysi voivat olla selkeämpiä ja yksinkertaisempia.

Siirrettävyys.
Relaatiotietomalli on vakio. Noudattamalla relaatiotietomallin sääntöjä voit olla varma, että tietosi voidaan siirtää toiseen RDBMS:ään suhteellisen helposti.

Kuten aiemmin todettiin, tietokannan suunnittelussa on kyse tietojen tunnistamisesta, yhdistämisestä ja päätöksen tulosten tallentamisesta. tästä asiasta paperille (tai tietokoneohjelma). Suunnittele tietokanta, joka on riippumaton RDBMS:stä, jota aiot käyttää sen luomiseen.

Seuraavassa osassa tarkastellaan lähemmin ensisijaisia ​​avaimia.

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Hyvää työtä sivustolle">

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Julkaistu osoitteessa http://www.allbest.ru/

SISÄÄNVsyöminen

käyttöliittymän ohjelman käyttäjäjärjestelmä

Nykyään maailmassa työskentelee satoja miljoonia ihmisiä henkilökohtaiset tietokoneet. Tiedemiehet, taloustieteilijät ja poliitikot uskovat, että kolmannen vuosituhannen alussa:

Tietokoneiden määrä maailmassa tulee olemaan yhtä suuri kuin kehittyneiden maiden asukkaiden määrä.

Suurin osa näistä tietokoneista sisällytetään maailmanlaajuisiin tietoverkkoihin.

kaikki ihmiskunnan kolmannen vuosituhannen alkuun mennessä keräämä tieto käännetään tietokoneeseen (binäärimuotoon) ja kaikki tieto valmistetaan tietokoneiden avulla (tai osallistumalla); kaikki tiedot tallennetaan toistaiseksi tietokoneverkkoihin;

Kolmannen vuosituhannen yhteiskunnan täysivaltainen jäsen joutuu joka päivä olemaan vuorovaikutuksessa paikallisten, alueellisten tai globaalien verkkojen kanssa tietokoneiden avulla.

Tällaisen lähes kaikkien ihmisen toiminnan alojen tietokoneistamisen yhteydessä herää kysymys sellaisten ohjelmien luomisesta, jotka mahdollistavat tällaisten tietokantojen luomisen. Siksi kehitettiin tämä ohjelma, jonka avulla voit luoda tietokannan, joka tallentaa tietoa koululaisten edistymisestä.

1. Tietokanta ja sen esitystavat

Tietokanta (DB) on kaksiulotteisten taulukoiden muodossa esitettyä tietoa. Tietokanta sisältää useita rivejä, joista jokainen vastaa objektia. Jokaiselle objektille käytetään tiettyjä itsenäisiä paikkoja, joita kutsutaan kentäksi. Kuvitellaan tällainen tietokanta, joka sisältää rivejä ja sarakkeita (yksinkertaisin tapaus). Jokainen rivi, jota kutsutaan myös tietueeksi, vastaa tiettyä objektia. Jokainen sarake sisältää vastaavien objektitietojen arvot.

Tietokanta ei voi koostua yhdestä taulukosta, vaan kahdesta, kolmesta tai useammasta. Lisätietoa kohteesta voidaan tallentaa lisätaulukoihin.

Yksi voimakkaita keinoja Tietokannan ideana on, että tiedot voidaan järjestää käyttäjän määrittelemien kriteerien mukaan. Pascalissa tietokanta tarjotaan termien luettelona muodossa: tietokannan_predikaatin_nimi (tietue_kentät). Tietokantojen nimet on kuvattu osiossa. Tietokantatietueisiin päästään käyttämällä peruspredikaattia. Pascal tarjoaa melko paljon työkaluja tällaisten tietokantojen kanssa työskentelemiseen: lataamiseen, kirjoittamiseen, lisäämiseen jne.

Tietokanta on organisoitu rakenne, joka on suunniteltu tallentamaan tietoja. Nykyaikaiset tietokannat eivät tallenna vain tietoja, vaan myös tietoa.

Tämä väite on helppo selittää, jos tarkastellaan esimerkiksi suuren pankin tietokantaa. Siinä on kaikki tarvittavat tiedot asiakkaista, heidän osoitteistaan, luottohistoria, käyttötilien tila, rahoitustransaktiot jne. Melko suurella määrällä pankin työntekijöitä on pääsy tähän tietokantaan, mutta heidän joukossaan on tuskin henkilöä, jolla on pääsy koko tietokantaan ja joka samalla pystyy tekemään siihen mielivaltaisia ​​muutoksia yksin. Tietokanta sisältää tiedon lisäksi menetelmiä ja työkaluja, joiden avulla jokainen työntekijä voi toimia vain omaan osaamiseensa kuuluvilla tiedoilla. Tietokannan sisältämien tietojen ja käytettävissä olevien menetelmien vuorovaikutuksen seurauksena tietyt työntekijät, syntyy tietoa, jota he kuluttavat ja joiden perusteella he oman osaamisensa puitteissa syöttävät ja muokkaavat tietoja. Tietokannan käsitteeseen liittyy läheisesti käsite tietokannan hallintajärjestelmät. Tämä on kompleksi ohjelmisto, jonka tarkoituksena on luoda rakenne uusi pohja, täyttämällä sen sisällöllä, muokkaamalla sisältöä ja visualisoimalla tietoja. Alla tiedon visualisointi tietokanta tarkoittaa näytettävän tiedon valintaa tietyn kriteerin mukaisesti, niiden järjestämistä, suunnittelua ja myöhemmin toimittamista lähtölaitteisiin tai siirtoa viestintäkanavien kautta. Maailmassa on monia tietokannanhallintajärjestelmiä. Vaikka ne voivat toimia eri tavalla eri objektien kanssa ja tarjota käyttäjälle erilaisia ​​toimintoja ja ominaisuuksia, useimmat tietokantajärjestelmät perustuvat yhteen vakiintuneeseen ydinkonseptien joukkoon. Tämä antaa meille mahdollisuuden tarkastella yhtä järjestelmää ja yleistää sen käsitteet, tekniikat ja menetelmät koko DBMS-luokkaan. Tällaiseksi harjoitusobjektiksi valitsemme Pascal 7.0 DBMS:n, joka sisältyy Pascal 7.0 -pakettiin.

2. Tietokantakenttien ominaisuudet
Tietokantakentät eivät ainoastaan ​​määritä tietokannan rakennetta, vaan ne määrittävät myös kuhunkin kenttään kuuluviin soluihin kirjoitetun tiedon ryhmäominaisuudet. Alla on lueteltu tietokantataulukkokenttien tärkeimmät ominaisuudet käyttämällä esimerkkinä Pascal 7.0 DBMS:ää.
Kentän nimi - määrittää, kuinka tämän kentän tietoja käytetään tietokannan automaattisten toimintojen aikana (oletusarvoisesti kenttien nimiä käytetään taulukon sarakeotsikoina).
Kentän tyyppi - määrittää tähän kenttään sisältyvien tietojen tyypin.
Kentän koko - määrittää tähän kenttään sijoitettavien tietojen enimmäispituuden (merkeinä).
Kentän muoto - määrittää, kuinka tiedot muotoillaan kenttään kuuluvissa soluissa.
Input mask - määrittää muodon, jossa tiedot syötetään kenttään (tiedonsyöttöautomaatiotyökalu).
Allekirjoitus - määrittää taulukon sarakeotsikon tietylle kentälle (jos allekirjoitusta ei ole määritetty, Field Name -ominaisuutta käytetään sarakkeen otsikkona).
Oletusarvo on arvo, joka syötetään kentän soluihin automaattisesti (tiedonsyöttöautomaatiotyökalu).
Arvon ehto - rajoitus, jolla tarkistetaan tietojen syöttämisen oikeellisuus (syöttöautomaatiotyökalu, jota käytetään pääsääntöisesti tiedoille, joilla on numeerinen tyyppi, valuuttatyyppi tai päivämäärätyyppi).
Virheviesti - tekstiviesti, joka annetaan automaattisesti, kun yrität syöttää kenttään virheellisiä tietoja.
Pakollinen kenttä - ominaisuus, joka määrittää, onko tämä kenttä täytettävä tietokantaa täytettäessä.
Tyhjät rivit - ominaisuus, joka sallii tyhjien merkkijonotietojen syöttämisen (se eroaa Pakollinen kenttä -ominaisuudesta siinä, että se ei koske kaikkia tietotyyppejä, vaan vain joitakin, esimerkiksi tekstiä).

Indeksoitu kenttä - jos kentällä on tämä ominaisuus, kaikki tietueiden etsimiseen tai lajitteluun liittyvät toiminnot tähän kenttään tallennetun arvon mukaan nopeutuvat merkittävästi. Lisäksi voit varmistaa indeksoiduissa kentissä, että tietueiden arvot verrataan tähän kenttään kaksoiskappaleiden varalta, mikä mahdollistaa tietojen päällekkäisyyden poistamisen automaattisesti.

Vuodesta lähtien eri kentät voi sisältää dataa eri tyyppejä, kenttien ominaisuudet voivat vaihdella tietotyypin mukaan. Esimerkiksi yllä olevien kenttäominaisuuksien luettelo viittaa pääasiassa tekstityyppisiin kenttiin.

Muuntyyppisillä kentillä voi olla tai ei ole näitä ominaisuuksia, mutta ne voivat lisätä niihin omia. Esimerkiksi edustaville tiedoille todellisia lukuja, tärkeä ominaisuus on desimaalien määrä. Toisaalta kuvien, äänitallenteiden, videoleikkeiden ja muiden OLE-objektien tallentamiseen käytettyjen kenttien osalta useimmat yllä mainitut ominaisuudet ovat merkityksettömiä.

3 . Tseonko ja tehtäviä

Tätä ohjelmaa luotaessa asetettiin seuraavat tavoitteet:

· Kirjoita ohjelma, jonka avulla voit käsitellä, lajitella ja muuttaa pysäköintialueita koskevia tietoja.

Myös tätä ohjelmaa luotaessa oli seuraavat tehtävät:

· Tämä ohjelma tulee olla yksinkertainen ja kätevä käyttöliittymä.

· Tämän ohjelman tulisi kuluttaa vähän resursseja.

4. Järjestelmävalikon kehittäminen
Järjestelmävalikon tai päävalikon tulisi tarjota käyttäjälle kätevä vuorovaikutus ohjelman kanssa. Valikon tulee sisältää vaihtoehtoja tallentamiseen, katseluun, uusien tietojen syöttämiseen jne. Käyttäjän tarvitsee vain painaa Enter-painiketta. Tämän ohjelman valikossa on kuusi kohtaa:
1 - Tiedoston luominen
2 - merkinnän lisääminen
3 - Tallenteen korjaus
4 - Näytä tietue tiedostosta
5 - Poista merkintä
6 - Poistu
1 - Luo uusi tiedosto - Luotu uusi tiedosto ohjelman käyttäjän määrittelemällä nimellä
2 - Tiedoston sisällön tarkastelu - aiemmin luodut tietueet näytetään näytöllä yksitellen muodossa:
Omistajan sukunimi:
Omistajan nimi:
auton merkki:
pienoismalli:
kehotyyppi:
auton numero:
alue:
julkaisuvuosi:
väri:
3 - Tiedon lisääminen - Luominen uusi merkintä ja tiedosto, joka lisää sen merkinnän loppuun.
4 - Haku osastonumeron mukaan - Voit etsiä lomailijan tietoja sen osastonumeron perusteella, johon lomailija on rekisteröity.
5 - Poistu ohjelmasta - poistu ohjelmasta
Johtopäätös
Tehdyn työn avulla kuka tahansa käyttäjä voi helposti luoda suuria tietomääriä, käsitellä niitä, lajitella ja tehdä valintoja tiettyjen kriteerien mukaan.
Käyttämällä tällaista ohjelmaa moderni maailma helpottaa suuresti ihmisen toimintaa.
Lähetetty osoitteessa Allbest.ru

Samanlaisia ​​asiakirjoja

    Määritelmä tarvittavat moduulit ohjelmat, tietokantatiedostorakenteet. Kuvaus ohjelman kehittämisestä, virheenkorjauksesta ja testauksesta. Organizer.exe-sovelluksen, valikon ja käyttöoppaan kehittäminen. Algoritmi päävalikon tapahtumien (aikataulujen) käsittelyyn.

    kurssityö, lisätty 11.2.2014

    Ohjelmiston suunnittelu C++-kielellä tietokantataulukoiden tietojen käsittelyyn. Ohjelman päätoiminnot käsitteellisen tietokantamallin ja luokkakaavion luominen, käyttöliittymän kehittäminen ja tietokantakyselyt.

    kurssityö, lisätty 8.6.2012

    Laitteiston ja ohjelmiston koostumuksen valinta järjestelmäkehitystä varten. Tulo- ja lähtötietojen kuvaus. Tietokantamallin valinta. Osajärjestelmän kehittäminen tietokannan täyttämistä ja raporttien tuottamista varten. Käyttöliittymäkehitys, järjestelmän testaus.

    kurssityö, lisätty 12.04.2014

    Tietokannan luomisen ja kehittämisen vaiheet. Verkkotunnusmallin rakentaminen. Datalogisten ja fyysisten tietomallien kehittäminen, menetelmät organisaation työntekijöitä koskevien tietojen käsittelyyn. Käyttäjäsovellusten suunnittelu. Painikelomakkeen luominen.

    kurssityö, lisätty 14.2.2011

    Käsitteellisen tietomallikaavion laatiminen. Relaatiotietokantarakenteen ja käyttöliittymän kehittäminen. Tietokannan suunnittelun päävaiheiden ominaisuudet. Menetelmät kyselyjen ja raporttien toteuttamiseen. Käyttöoppaan tiedot.

    kurssityö, lisätty 18.12.2010

    Tietokannan kehittämisprosessi tiedon tallentamista ja käsittelyä varten. Avaimet, indeksit, liipaisimet, tallennetut toimenpiteet. Kehitys käyttöliittymä ja tietokannat. Perus työkaluja asiakas- ja palvelinosien kehittämiseen.

    opinnäytetyö, lisätty 18.5.2013

    Tietokannan suunnittelun vaiheet, tavoitteiden ja taulukon sisällön määrittely. Tietojen lisääminen ja muiden tietokantaobjektien luominen. Dataloginen malli: strukturointi, normalisointi, dataskeemat. Käyttöliittymän luomisen järjestys ja periaatteet.

    kurssityö, lisätty 26.3.2013

    Käyttöliittymän kehitystekniikka sisään Delphi ympäristö. Taulukoiden, valikkojen, lomakkeiden luominen tietojen syöttämiseen ja muokkaamiseen. Valikkojärjestelyn periaatteet käyttöliittymän elementtinä. Lajittelun, suodatuksen, laskelmien toteutus taulukossa.

    kurssityö, lisätty 13.11.2012

    Käyttöliittymäsuunnittelun perussäännöt. Tietokannan luominen kehitettyjä malleja käyttäen. Moduulien koodaus ohjelmistojärjestelmä prototyypin luomista varten. Ensisijainen ikkuna ohjelman käynnistyessä. Suojaus tietojen katoamista vastaan.

    laboratoriotyö, lisätty 13.6.2014

    Kuvaus kehittämisen aihealueesta. Autoja ja omistajia koskevien tietojen tallennuksen ominaisuudet. Tietokannan rakenteen kuvaus. Päätaulukot: autot, omistajat, työtyypit, varaosat, tilaukset, palvelut. Ohjeet ohjelmoijalle ja käyttäjälle.


Riisi. 3.5.

Muotoiluvaiheessa ja vaatimusten analyysi määritellään organisaation tavoitteet, määritellään tietokannan vaatimukset. Ne koostuvat yleiset vaatimukset, määritelty edellä ja erityisvaatimukset. Erityisvaatimusten muotoilussa käytetään yleensä eri johtamistasojen henkilöstön haastattelutekniikkaa. Kaikki vaatimukset on dokumentoitu helposti saatavilla olevassa muodossa loppukäyttäjä ja tietokannan suunnittelija.

Konseptisuunnitteluvaihe koostuu kuvauksesta ja synteesistä tietovaatimukset käyttäjät alkuperäiseen tietokantaprojektiin. Lähdetieto voi olla joukko käyttäjädokumentteja (kuva 3.3) klassisessa lähestymistavassa tai sovellusalgoritmeja (liiketoimintaalgoritmeja) modernissa lähestymistavassa. Tämän vaiheen tuloksena on korkeatasoinen esitys (tietokantataulukkojärjestelmän muodossa) käyttäjien tietovaatimuksista eri lähestymistapojen perusteella.

Ensin valitaan tietokantamalli. Sitten DML:n avulla luodaan tietokantarakenne, joka täytetään tiedoilla DML-komennoilla, valikkojärjestelmillä, näyttölomakkeilla tai tietokantataulukon katselutilassa. Tässä varmistetaan tietojen suojaus ja eheys (mukaan lukien viittauksen eheys) käyttämällä DBMS:ää tai rakentamalla triggereitä.

Käynnissä looginen suunnittelu tietojen korkean tason esitys muunnetaan käytetyn DBMS:n rakenteeksi. Tämän vaiheen päätavoitteena on poistaa tietojen redundanssi erityisillä normalisointisäännöillä.

Normalisoinnin tarkoituksena on minimoida tietojen toisto ja mahdolliset rakenteelliset muutokset tietokannassa päivitystoimenpiteiden aikana. Tämä saavutetaan jakamalla (jakamalla) yksi taulukko kahdeksi tai useammaksi ja käyttämällä sitten navigointitoimintoja kyselyissä. Otettu vastaan looginen rakenne DB voidaan kvantifioida käyttämällä erilaisia ​​ominaisuuksia(loogisten tietueiden käyttökertojen määrä, kunkin sovelluksen datamäärä, datan kokonaismäärä). Näiden arvioiden perusteella looginen rakenne voidaan parantaa tehokkuuden lisäämiseksi.

Tietokannan hallintamenettely ansaitsee erityisen keskustelun. Se on helpointa yhden käyttäjän tilassa. Monen käyttäjän tilassa ja hajautetuissa tietokannoissa menettelystä tulee paljon monimutkaisempi. Jos useilla käyttäjillä on samanaikainen käyttöoikeus ilman erityistoimenpiteitä, on mahdollista eheyden loukkaus. Tämän ilmiön poistamiseksi käytä tapahtumajärjestelmää ja lukitustilaa taulukoille tai yksittäisille tietueille.

Tapahtuma- tiedoston, tietueen tai tietokannan muutosprosessi, joka johtuu yhden syöttöviestin lähettämisestä.

Fyysisessä suunnitteluvaiheessa järjestelmän suorituskykyyn liittyvät ongelmat ratkaistaan ​​ja varastorakenteet tiedot ja pääsytavat.

Suunnitteluvaiheiden ja sanakirjajärjestelmän välinen vuorovaikutus on tarkasteltava erikseen. Suunnittelumenettelyjä voidaan käyttää itsenäisesti sanakirjajärjestelmän puuttuessa. Itse sanakirjajärjestelmää voidaan pitää suunnitteluautomaation osana.

Suunnittelutyökaluja ja arviointikriteerejä käytetään kaikissa kehitysvaiheissa. Tällä hetkellä epävarmuus kriteerien valinnassa on tietokannan suunnittelun heikoin kohta. Tämä johtuu kuvauksen ja tunnistamisen vaikeudesta suuri numero vaihtoehtoisia ratkaisuja.

Tilanne on yksinkertaisempi käytettäessä kvantitatiivisia kriteerejä, joihin kuuluvat vastausaika pyyntöön, muokkauskustannukset, muistikustannukset, luomisaika, uudelleenjärjestelykustannukset. Vaikeus voi johtua siitä, että kriteerit ovat ristiriidassa keskenään.

Samaan aikaan niitä on monia optimikriteerit, jotka ovat mittaamattomia ominaisuuksia, joita on vaikea ilmaista kvantitatiivisesti tai tavoitefunktiona.

Laatukriteereitä voivat olla joustavuus, mukautuvuus, saavutettavuus uusille käyttäjille, yhteensopivuus muiden järjestelmien kanssa, kyky muuntaa toiseen laskentaympäristöön, kyky palautua, kyky levittää ja laajentaa.

Suunnitteluprosessi on pitkä ja työvoimavaltainen ja kestää yleensä useita kuukausia. Tietokannan suunnittelijan pääresurssit ovat hänen oma intuitionsa ja kokemuksensa, joten ratkaisun laatu voi monissa tapauksissa olla heikkoa.

Tärkeimmät syyt suunniteltujen tietokantojen tehokkuuteen voivat olla:

  • tarpeiden (suunnittelun alkuvaiheet), mukaan lukien niiden semantiikka ja tietosuhteet, riittämätön syvällinen analyysi;
  • strukturointiprosessin pitkä kesto, mikä tekee tästä prosessista tylsän ja vaikean suorittaa manuaalisesti.

Näissä olosuhteissa kehitysautomaatiokysymykset nousevat ensiarvoisen tärkeitä.

Tietokannan kehittämisen päävaiheet

Vaihe 1. Tehtävien selventäminen

Ensimmäisessä vaiheessa kootaan luettelo kaikista tärkeimmistä tehtävistä, jotka periaatteessa tämän sovelluksen tulisi ratkaista, mukaan lukien ne, joita ei tarvita tänään, mutta jotka saattavat ilmaantua tulevaisuudessa. "Ydintehtävät" tarkoittavat toimintoja, jotka on esitettävä sovelluksen lomakkeissa tai raporteissa.

Vaihe 2. Tehtävien järjestys

Jotta sovellus toimisi loogisesti ja kätevästi, on parasta järjestää päätehtävät temaattisiin ryhmiin ja sitten järjestää kunkin ryhmän tehtävät siten, että ne on järjestetty suoritusjärjestykseen. Saattaa käydä niin, että joihinkin tehtäviin liittyy eri ryhmiä tai että jonkin tehtävän suorittamisen täytyy edeltää toisen eri ryhmään kuuluvan tehtävän suorittamista.

Vaihe 3: Tietojen analysointi

Tehtäväluettelon luomisen jälkeen tärkein vaihe on laatia yksityiskohtainen luettelo kaikista kunkin tehtävän ratkaisemiseen tarvittavista tiedoista. Joitakin tietoja tarvitaan alkutietoina, eivätkä ne muutu. Muut tiedot tarkistetaan ja niitä muutetaan tehtävän edetessä. Joitakin tietokohteita voidaan poistaa tai lisätä. Lopuksi osa tiedoista saadaan laskelmalla: niiden tuotos on osa ongelmaa, mutta niitä ei syötetä tietokantaan.

Vaihe 4. Tietorakenteen määrittely

Kaikkien tarvittavien tietoelementtien alustavan analyysin jälkeen sinun on järjestettävä ne objekteiksi ja korreloitava objektit taulukoiden ja tietokantakyselyiden kanssa. Relational Access -tietokannat käyttävät normalisointiprosessia luodakseen tehokkaimman ja joustavamman tavan tallentaa tietoja.

Vaihe 5. Sovellusasettelun ja käyttöliittymän kehittäminen

Sovellustaulukoiden rakenteen määrittämisen jälkeen Microsoft Accessissa on helppo luoda sen asettelu lomakkeiden avulla ja linkittää ne yhteen yksinkertaisilla makroilla tai tapahtumankäsittelymenetelmillä. Alustava työasetelma on helppo esitellä asiakkaalle ja saada hänen hyväksyntänsä jo ennen sovellustehtävien yksityiskohtaista toteutusta.

Vaihe 6. Luo sovellus

Jos kyseessä on erittäin yksinkertaisia ​​tehtäviä luotu asettelu on lähes täydellinen sovellus. Kuitenkin melko usein joudut kirjoittamaan menettelyjä, joiden avulla voit täysin automatisoida kaikkien projektissa hahmoteltujen tehtävien ratkaisun. Siksi sinun on luotava erityisiä yhdistäviä lomakkeita, jotka mahdollistavat siirtymisen tehtävästä toiseen.

Vaihe 7. Testaus ja parantaminen

Kun olet tehnyt työt yksittäisten sovelluskomponenttien parissa, sinun on tarkistettava sovelluksen toimivuus kussakin niistä. mahdolliset tilat. Sinun on tarkistettava makrojen toiminta käyttämällä askel askeleelta -tilassa virheenkorjaus, jossa suoritetaan yksi tietty makrokomento. Käyttämällä Visual Basic Sovelluksia varten sinulla on käytettävissäsi useita virheenkorjaustyökaluja sovelluksen testaamiseen sekä virheiden tunnistamiseen ja korjaamiseen.

Koska sovelluksesta kehitetään itsenäisiä osia, on suositeltavaa luovuttaa ne asiakkaalle niiden toimivuuden tarkistamiseksi ja mielipiteiden saamiseksi tiettyjen muutosten tarpeesta. Kun asiakas on tutustunut sovelluksen toimintaan, hänellä on lähes aina kysymyksiä lisätarjouksia parannusta, riippumatta siitä, kuinka perusteellinen hankkeen esiselvitys oli. Käyttäjät huomaavat usein, että jotkin asiat, jotka he sanoivat olevan erittäin tärkeitä ja tarpeellisia tavoitteiden asettamisprosessin aikana, eivät itse asiassa näytä merkittävää roolia prosessissa. käytännön käyttöä sovellukset. Tarvittavien muutosten tunnistaminen sovelluskehityksen alkuvaiheessa voi merkittävästi lyhentää myöhempään uudelleenkäsittelyyn kuluvaa aikaa.

Käännös 15 artikkelin sarjasta tietokannan suunnittelusta.
Tiedot on tarkoitettu aloittelijoille.
Auttoi minua. Ehkä se auttaa jotakuta toista täyttämään aukot.

Tietokannan suunnitteluopas.

1. Esittely.
Jos aiot rakentaa omia tietokantoja, kannattaa noudattaa tietokannan suunnitteluohjeita, sillä se varmistaa tietojesi pitkäaikaisen eheyden ja helpon ylläpidon. Tämä opas kertoo, mitä tietokannat ovat ja kuinka suunnitella tietokanta, joka noudattaa relaatiotietokannan suunnittelun sääntöjä.

Tietokannat ovat ohjelmia, joiden avulla voit tallentaa ja hakea suuria määriä asiaan liittyvää tietoa. Tietokannat koostuvat mm taulukoita, jotka sisältävät tiedot. Kun luot tietokantaa, sinun on mietittävä mitä taulukoita sinun täytyy luoda ja mitä viestintää taulukoissa olevien tietojen välillä. Toisin sanoen, sinun on mietittävä hanke tietokantaasi. Hieno projekti tietokanta, kuten aiemmin mainittiin, varmistaa tietojen eheyden ja helpon ylläpidon.
Tietokanta luodaan tallentamaan siihen tietoja ja hakemaan näitä tietoja tarvittaessa. Tämä tarkoittaa, että meidän on voitava sijoittaa, lisätä ( LISÄÄ) tiedot tietokantaan ja haluamme pystyä hakemaan tietoa tietokannasta ( VALITSE).
Näitä tarkoituksia varten keksittiin tietokantakyselykieli, jota kutsuttiin Strukturoitu kyselykieli tai SQL. Tietojen lisääminen (INSERT) ja valinta (SELECT) ovat osa tätä kieltä. Alla on esimerkki tiedonhakupyynnöstä ja sen tuloksesta.

SQL on iso aihe, eikä se kuulu tämän opetusohjelman soveltamisalaan. Tämä artikkeli keskittyy tiukasti esittelyyn tietokannan suunnitteluprosessi. Kerron SQL:n perusteista myöhemmin erillisessä opetusohjelmassa.

Suhdemalli.
Tässä opetusohjelmassa näytän sinulle, kuinka luodaan relaatiotietomalli. Relaatiomalli on malli, joka kuvaa, kuinka tiedot järjestetään taulukoihin ja kuinka näiden taulukoiden väliset suhteet määritetään.

Relaatiomallin säännöt määräävät, kuinka tiedot tulee järjestää taulukoihin ja miten taulukot liittyvät toisiinsa. Loppujen lopuksi tulos voidaan esittää tietokantakaaviona tai tarkemmin kokonaisuus-suhdekaaviona, kuten kuvassa (Esimerkki otettu MySQL Workbenchistä).

Esimerkkejä.
Käytin useita sovelluksia esimerkkeinä oppaassa.

RDBMS.

RDBMS, jota käytin esimerkkitaulukoiden luomiseen, oli MySQL. MySQL on suosituin RDBMS ja se on ilmainen.

Tietokannan hallintaohjelma.

MySQL:n asentamisen jälkeen saat vain komentoriviliittymän MySQL:n kanssa vuorovaikutukseen. Henkilökohtaisesti pidän parempana graafista käyttöliittymää tietokantojeni hallintaan. Käytän SQLyogia usein. Tämä on ilmainen GUI-apuohjelma. Tämän oppaan taulukkokuvat on otettu sieltä.

Visuaalinen mallinnus.

Siellä on erinomainen ilmainen sovellus nimeltä MySQL Workbench. Sen avulla voit suunnitella tietokantasi graafisesti. Käsikirjan kaaviokuvat on tehty tällä ohjelmalla.

RDBMS:stä riippumaton suunnittelu.
On tärkeää tietää, että vaikka tämä opetusohjelma sisältää esimerkkejä MySQL:stä, tietokannan suunnittelu on riippumaton RDBMS:stä. Tämä tarkoittaa, että tiedot koskevat relaatiotietokantoja yleensä, ei vain MySQL:ää. Voit soveltaa tämän opetusohjelman tietoja mihin tahansa relaatiotietokantoihin, kuten Mysql, Postgresql, Microsoft Access, Microsoft Sql tai Oracle.

Seuraavassa osassa puhun lyhyesti tietokantojen kehityksestä. Opit mistä tietokannat ja relaatiotietomalli ovat peräisin.

2. Historia.
70- ja 80-luvuilla, kun tietojenkäsittelytieteilijät käyttivät vielä ruskeita smokkia ja laseja, joissa oli suuret, neliömäiset kehykset, tiedot tallennettiin jäsentelemättä tiedostoihin, jotka olivat tekstidokumentteja, joiden tiedot erotettiin (yleensä) pilkuilla tai sarkaimeilla.

Tältä tietotekniikan ammattilaiset näyttivät 70-luvulla. (Vasemmalla alhaalla on Bill Gates).

Tekstitiedostoja käytetään edelleen pienten määrien yksinkertaisen tiedon tallentamiseen. Pilkuilla erotetut arvot (CSV) - Pilkuilla erotetut arvot ovat erittäin suosittuja, ja useat ohjelmistot ja käyttöjärjestelmät tukevat niitä nykyään laajasti. Microsoft Excel on yksi esimerkki ohjelmista, jotka voivat toimia CSV-tiedostojen kanssa. Tällaiseen tiedostoon tallennetut tiedot voidaan lukea tietokoneohjelmalla.

Yllä on esimerkki siitä, miltä tällainen tiedosto voi näyttää. Tätä tiedostoa lukevalle ohjelmalle on ilmoitettava, että tiedot on erotettu pilkuilla. Jos ohjelma haluaa valita ja näyttää luokan, jossa oppitunti sijaitsee "Tietokannan suunnittelun opetusohjelma", hänen on luettava rivi riviltä, ​​kunnes sanat löytyvät "Tietokannan suunnittelun opetusohjelma" ja sitten hänen on luettava pilkkua seuraava sana voidakseen päätellä luokan Ohjelmisto.

Tietokantataulukot.
Tiedoston lukeminen rivi riviltä ei ole kovin tehokasta. Relaatiotietokannassa tiedot tallennetaan taulukoihin. Alla oleva taulukko sisältää samat tiedot kuin tiedosto. Jokainen rivi tai "merkintä" sisältää yhden oppitunnin. Jokainen sarake sisältää jonkin oppitunnin ominaisuuden. Tässä tapauksessa tämä on otsikko ja sen luokka.

Tietokoneohjelma voisi etsiä tietyn taulukon tutorial_id-sarakkeesta tiettyä tutorial_id-tunnusta löytääkseen nopeasti sitä vastaavan otsikon ja luokan. Tämä on paljon nopeampaa kuin tiedostojen etsiminen rivi riviltä, ​​aivan kuten ohjelma tekee tekstitiedostossa.

Nykyaikaiset relaatiotietokannat on suunniteltu mahdollistamaan tietojen hakeminen tietyistä riveistä, sarakkeista ja useista taulukoista kerrallaan erittäin nopeasti.

Suhdemallin historia.
Relaatiotietokantamallin keksi 70-luvulla brittiläinen tiedemies Edgar Codd. Hän halusi voittaa verkkotietokantamallin ja hierarkkisen mallin puutteet. Ja hän menestyi tässä erittäin hyvin. Relaatiotietokantamalli on nykyään laajalti hyväksytty ja sitä pidetään tehokkaana mallina tietojen tehokkaaseen järjestämiseen.

Nykyään on saatavilla laaja valikoima tietokannan hallintajärjestelmiä pienistä työpöytäsovelluksista monipuolisiin palvelinjärjestelmiin, joissa on erittäin optimoituja hakumenetelmiä. Tässä on joitain tunnetuimmista relaatiotietokannan hallintajärjestelmistä (RDBMS):

- Oraakkeli– käytetään ensisijaisesti ammattimaisiin, suuriin sovelluksiin.
- Microsoft SQL-palvelin – RDBMS Microsoftilta. Saatavilla vain Windows-käyttöjärjestelmälle.
- mysql on erittäin suosittu avoimen lähdekoodin RDBMS. Laajalti käytössä sekä ammattilaisten että aloittelijoiden keskuudessa. Mitä muuta tarvitaan?! Se on ilmainen.
- IBM– sisältää useita RDBMS-järjestelmiä, joista tunnetuin on DB2.
- Microsoft Access– RDBMS, jota käytetään toimistossa ja kotona. Itse asiassa se on enemmän kuin pelkkä tietokanta. MS Accessin avulla voit luoda tietokantoja käyttöliittymällä.
Seuraavassa osassa kerron sinulle jotain relaatiotietokantojen ominaisuuksista.

3. Relaatiotietokantojen ominaisuudet.
Relaatiotietokannat on suunniteltu tallentamaan ja hakemaan nopeasti suuria tietomääriä. Alla on joitain relaatiotietokantojen ja relaatiotietomallin ominaisuuksia.
Avainten käyttö.
Jokainen taulukon tietorivi tunnistetaan ainutlaatuisella "avaimella", jota kutsutaan ensisijaiseksi avaimeksi. Usein ensisijainen avain on automaattisesti kasvava (automaattisesti kasvava) numero (1,2,3,4 jne.). Eri taulukoiden tiedot voidaan linkittää toisiinsa avaimilla. Yhden taulukon perusavainarvot voidaan lisätä toisen taulukon riveihin (tietueisiin), jolloin tietueet voidaan linkittää toisiinsa.

Käyttämällä Structured Query Language (SQL) -kieltä, tiedot eri taulukoista, jotka liittyvät avaimeen, voidaan hakea yhdellä kertaa. Voit esimerkiksi luoda kyselyn, joka valitsee tilaustaulukosta kaikki tilaukset, jotka kuuluvat käyttäjätunnukseen 3 (Mike) käyttäjätaulukosta. Puhumme avaimista tarkemmin seuraavissa osissa.


Tämän taulukon id-sarake on ensisijainen avain. Jokaisella tietueella on yksilöllinen ensisijainen avain, usein numero. Käyttäjäryhmäsarake on vierasavain. Nimestään päätellen se viittaa ilmeisesti taulukkoon, joka sisältää käyttäjäryhmiä.

Ei tietojen redundanssia.
Relaatiotietomallin sääntöjä noudattavassa tietokantasuunnittelussa jokainen tieto, kuten käyttäjän nimi, tallennetaan vain yhteen paikkaan. Tämä poistaa tarpeen käsitellä tietoja useissa paikoissa. Kaksinkertaista dataa kutsutaan datan redundanssiksi, ja sitä tulee välttää hyvässä tietokannan suunnittelussa.
Syöttörajoitus.
Relaatiotietokannan avulla voit määrittää, millaisia ​​tietoja sarakkeeseen voidaan tallentaa. Voit luoda kentän, joka sisältää kokonaislukuja, desimaalilukuja, pieniä tekstinpätkiä, suuria tekstiä, päivämääriä jne.


Kun luot tietokantataulukon, annat jokaiselle sarakkeelle tietotyypin. Esimerkiksi varchar on tietotyyppi pienille tekstikappaleille, joissa on enintään 255 merkkiä, ja int on numero.

Tietotyyppien lisäksi RDBMS mahdollistaa syötettävien tietojen rajoittamisen. Voit esimerkiksi rajoittaa tietyn sarakkeen tietueiden pituutta tai pakottaa niiden yksilöllisen arvon. Viimeistä rajoitusta käytetään usein kenttiin, jotka sisältävät käyttäjänimiä tai sähköpostiosoitteita.

Nämä rajoitukset antavat sinulle mahdollisuuden hallita tietojesi eheyttä ja estää seuraavat tilanteet:

Kirjoita osoite (teksti) kenttään, jossa odotat näkeväsi numeron
- syötetään alueindeksi, jonka saman indeksin pituus on sata merkkiä
- luodaan käyttäjiä samalla nimellä
- käyttäjien luominen samalla sähköpostiosoitteella
- kirjoita paino (numero) syntymäpäiväkenttään (päivämäärä)

Tietojen eheyden säilyttäminen.
Säätämällä kentän ominaisuuksia, linkittämällä taulukoita ja määrittämällä rajoituksia voit lisätä tietojesi luotettavuutta.
Oikeuksien luovutus.
Useimmat RDBMS:t tarjoavat käyttöoikeusasetuksia, joiden avulla voit määrittää tietyt oikeudet tietyille käyttäjille. Joitakin toimintoja, jotka voidaan sallia tai kieltää käyttäjältä: SELECT, INSERT, DELETE, ALTER, CREATE jne. Nämä ovat toimintoja, jotka voidaan suorittaa SQL (Structured Query Language) avulla.
Structured Query Language (SQL).
Tiettyjen toimintojen suorittamiseen tietokannassa, kuten tietojen tallentamiseen, hakemiseen, muuttamiseen, käytetään strukturoitua kyselykieltä (SQL). SQL on suhteellisen helppo ymmärtää ja mahdollistaa... ja pinotut valinnat, kuten vastaavien tietojen hakeminen useista taulukoista SQL JOIN -käskyn avulla. Kuten aiemmin mainittiin, SQL:ää ei käsitellä tässä opetusohjelmassa. Keskityn tietokannan suunnitteluun.

Tapa, jolla suunnittelet tietokannan, vaikuttaa suoraan kyselyihin, jotka sinun on suoritettava tietojen hakemiseksi tietokannasta. Tämä on toinen syy, miksi sinun on mietittävä, mikä perustasi tulisi olla. Hyvin suunnitellun tietokannan avulla kyselysi voivat olla selkeämpiä ja yksinkertaisempia.

Siirrettävyys.
Relaatiotietomalli on vakio. Noudattamalla relaatiotietomallin sääntöjä voit olla varma, että tietosi voidaan siirtää toiseen RDBMS:ään suhteellisen helposti.

Kuten aiemmin todettiin, tietokannan suunnittelussa on kyse tietojen tunnistamisesta, yhdistämisestä ja tämän kysymyksen tulosten kirjaamisesta paperille (tai tietokoneohjelmaan). Suunnittele tietokanta, joka on riippumaton RDBMS:stä, jota aiot käyttää sen luomiseen.

Seuraavassa osassa tarkastellaan lähemmin ensisijaisia ​​avaimia.