42333

Разработка реляционной модели базы данных

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Разработка реляционной модели базы данных Цель работы Изучить виды моделей данных. Получить навыки разработки реляционной модели данных с помощью CSEсредства Open ModelSphere. Теоретические сведения Что такое реляционная модель данных Реляционная логическая модель данных это модель данных логического уровня для реляционной СУБД но не привязанная ни к какой конкретной СУБД. Перед созданием реляционной модели данных необходимо изучить такие понятия этоой модели данных как таблицы столбцы; первичные потенциальные и внешние ключи;...

Русский

2013-10-29

232 KB

48 чел.

14     

  1.  Лабораторная работа №10. Разработка реляционной модели базы данных
    1.  Цель работы

Изучить виды моделей данных. Получить навыки разработки реляционной модели данных с помощью CASE-средства Open ModelSphere.

Время выполнения: 4 часа.

  1.  Исходные данные

Исходными данными является индивидуальное задание и результат предыдущей лабораторной работы.

  1.  Используемые приложения

Приложение "Open ModelSphere" и редактор "OpenOffice.org Pro 3.3.0" для создания отчета. .

  1.  Теоретические сведения
    1.  Что такое реляционная модель данных? 

Реляционная (логическая) модель данных — это модель данных логического уровня для реляционной СУБД, но не привязанная ни к какой конкретной СУБД.

Перед созданием реляционной модели данных необходимо изучить такие понятия этоой модели данных как таблицы, столбцы; первичные, потенциальные и внешние ключи; нормальные формы и правила ссылочной целостности.

  1.  Основные понятия

Сначала ознакомимся с некоторыми основными терминами реляционных баз данных.

Термин

Определение

Таблица (Table)

Основной контейнер хранения данных в базе данных. Реляционную таблицу можно представить в виде плоскости, разделенной на строки и столбцы.

Строка (row)

Соответствует одному объекту реального мира. Таким объектом может быть счет-фактура, запись в телефонной книге и т.д. Строки - это основа основ базы данных. Часто строки называют записями. Каждая строка таблицы должна содержать данные определенного типа. Таблица - всего лишь средство для организации строк.

Столбец (column)

Элемент строки. Каждый столбец представляет собой определенную характеристику оюъекта, представленного строкой таблицы. Часто столбцы называют полями.


Первичный ключ (primary key)

Столбец или набор столбцов таблицы, который однозначно идентифицирует каждую строку. Например, номера счетов в таблице счетов в каждой строке являются уникальными. Столбец, являющийся первичным ключом, обычно используется для создания индекса таблицы, предназначенного для ускорения доступа к ее строкам.

Внешний ключ (foreign key)

Столбец или набор столбцов , импортированный из другой таблицы. Обычно внешний ключ является первичным ключом своей таблицы. Кроме того он может в таблице, где он используется как внешний ключ, быть и первичным ключом.

Ограничение (constraint)

Механизм, обеспечивающий невозможность попадания неправильных данных в базу данных. Существует два основных типа ограничений: ограничения ссылочной целостности (referential integrity) и ограничения целостности доменов (domain integrity). Ограничения первого типа обеспечивают соблюдение целостности связей между таблицами. Ограничения второго типа не допускают попадания в базу данных значений неправильного типа, выходящих за заданные диапазоны и т.п.

Индекс (index)

Механизм физического хранения информации, который позволяет ускорить операции поиска строк в таблице. Использование индексов дает возможность отказаться от необходимости последовательного перебора всех строк таблицы - строки сортируются таким образом, чтобы обеспечить максимально быстрый поиск.

  1.  Порядок выполнения работы

Лабораторную работу следует выполнять в следующем порядке:

  1.  Создать на компьютере sqledu02 (или на локальном компьютере) рабочую папку для хранения файлов, получаемых при выполнении лабораторной работы №10. Эта папка должна располагаться в той же папке, что и папка для лабораторной работы №9, и называться "ЛР10" . Пример правильного названия рабочей папки при выполнении лабораторной работы №10: "sqledu02:\D:\Data\ЛР10".
  2.  Загрузить приложение Open ModelSphere, используя команду меню операционной системы Windows Пуск ® Все программы.
  3.   С помощью команды меню Файл ® Открыть открыть проект, созданный ранее в лабораторной работе №9.
  4.  Сохранить открытый проект в папке "sqledu02:\D:\Data\ЛР10" под прежним именем.
  5.  Преобразовать концептуальную модель данных в реляционную модель.
  6.  Удалить  названия связей на реляционной модели.
  7.  Сгенерировать внешние ключи для дочерних сущностей модели.
  8.  Выполнить проверку целостности реляционной модели.
  9.  Определить физические имена для всех элементов модели
  10.  Сохранить измененный проект в папке "ЛР10"


  1.  Создать и сохранить в папке "ЛР10" файл с отчетом о выполнении лабораторной работы, который должен называться "Отчет10-xx.odt", где xx — это номер варианта задания.
    1.  Варианты заданий

Вариант задания (Таблица 1) выбирается по формуле (N mod 24)+1, где N – последние две цифры зачетной книжки студента.

Таблица : Варианты заданий к лабораторной работе №10

№ варианта

Имя пользователя

Имя файла проекта

1

TEAM001

SALARY.sms

2

TEAM002

STUFF.sms

3

TEAM003

STUFFPLUS.sms

4

TEAM004

TELEPHONE.sms

5

TEAM005

TOOLS.sms

6

TEAM006

EXAMIN.sms

7

TEAM007

LIBRARY.sms

8

TEAM008

AVIA.sms

9

TEAM009

SHOP.sms

10

TEAM010

HCOMMAND.sms

11

TEAM011

STUDENT.sms

12

TEAM012

SERVIS.sms

13

TEAM013

REGION.sms

14

TEAM014

OPTSHOP.sms

15

TEAM015

OPTLEKI.sms

16

TEAM016

SPORTSMEN.sms

17

TEAM017

DANCING.sms

18

TEAM018

BIRTHDOM.sms

19

TEAM019

TENNIS.sms

20

TEAM020

CURSES.sms

21

TEAM021

TEACHER.sms

22

TEAM022

HOSPITAL.sms

23

TEAM023

SOLDAT.sms

24

TEAM024

YUSHOP.sms

  1.  Ход работы 

Используя в качестве исходных данных созданную ранее концептуальную модель данных, преобразуем ее с помощью системы Open ModelSphere в реляционную модель данных.

Для создания реляционной модели данных с помощью приложения "Open ModelSphere" необходимо выполнить следующие действия:


  1.  После загрузки ModelSphere выполните команду меню Файл ® Открыть, чтобы открыть проект, созданный ранее в лабораторной работе №9.
  2.  В окне "Открыть" выделите созданный проект под именем, например BOOKMAN.sms, расположенный в папке "sqledu02:\D:\Data\ЛР9". Нажмите на кнопку[Open], чтобы загрузить в приложение Open ModelSphere ранее созданный проект.
  3.  Сохраните открытый проект в папке "sqledu02:\D:\Data\ЛР10".
  4.  Перед преобразованием концептуальной модели в реляционную модель выделите в окне "Навигатор" строку "Концептуальная модель данных" и выполните команду Сервис  Модель данных   Очистить модель, а затем команду Сервис  Модель данных   Проверить целостность.
  5.  В окне "Навигатор" — щелкните правой кнопкой мыши по концептуальной модели. Затем из всплывающего меню выберите команду Преобразовать в реляционную модель.
  6.  После выполнения команды преобразования откроется окно "Преобразование в реляционную модель" (Рис. 1). Для продолжения преобразования модели нажмите на кнопку Преобразовать, не изменяя настроек по-умолчанию. Если концептуальная модель не была проверена, то в нижней части окна будет выведено предупреждение об этом.

  1.  Концептуальная модель и ее преобразованная модель (Рис. 2) не зависят друг от друга, т.е. изменения, сделанные после преобразования в исходной модели, не отображаются в преобразованной модели. Каждое последующее преобразование не изменяет предыдущий результат, а создает другую реляционную модель.


  1.  В окне "Навигатор" после преобразования появится новый узел "Концептуальная модель данных(преобразованная)" (Рис. 3).


  1.  Этот узел следует переименовать и присвоить ему имя "Реляционная модель данных", так как преобразованная модель является реляционной моделью данных.
  2.  Обычно на реляционных моделях данных названия связей не показывают. Для того, чтобы удалить эти названия надо щелкнуть мышкой по связи и в окне "Редактор свойств" удалить значения в столбце "Значение" для свойства "Имя".
  3.  Для реляционной модели необходимо сгенерировать внешние ключи, выбирая в окне "Навигатор" узел "Реляционная модель данных", а затем команду меню Сервис ® Модель данных ® Сгенерировать внешние ключи. Не меняя установок в окне (Рис. 6), нажмите на кнопку Генерировать внешние ключи.

  1.  В окне отчета (Рис. 5) будут выведены сведения о добавленных внешних ключах.
  2.  По умолчанию внешние ключи определяются с помощью первичных ключей (Рис. 6).
  3.  Если выделить метку кардинальности роли, то в окне "Редактор свойств", можно увидеть, на каком ключе определены ссылочные ограничения для внешнего ключа (см. Рис. 7).



  1.  Выделите в окне "Навигатор" узел "Реляционная модель данных" и выполните проверку целостности модели. Для этого щелкните мышкой в любом месте реляционной диаграммы и выполните команду главного меню Сервис  Модель данных  Проверить целостность. Будет выведено сообщение об ошибках целостности (ОШИБКИ), а также предупреждения (ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ) и предложены возможные решения возникших проблем (в отчете "Проверка целостности") (см. Рис. 8).
  2.  Как видно из отчета о проверке целостности, в созданной реляционной модели отсутствуют правила поддержки ссылочной целостности (правила изменения) для всех ролей модели. Однако, указанные сообщения являются предупреждениями, а не ошибками. Поэтому их можно принять к сведению и не предпринимать никаких действий по их устранению. Эти правила будут определены позднее, на этапе создания физической модели данных.
  3.  Теперь необходимо определить физические имена для всех элементов модели. Физические имена — это имена объектов сущностей, атрибутов и т.д., приведенные к сокращенной форме для обеспечения надежности реализации. Будем формировать физическое имя атрибута на основе имени сущности и имени самого атрибута — например, использовать одну-две первых буквы имени сущности, добавляя к ним имя атрибута. Применение этого правила для сущности PAYMENTS показано в таблице 2. В качестве физических имен самих сущностей будем использовать их имена (значения свойства "Имя").

  1.  


Таблица : Таблица PAYMENTS

Имя атрибута

Физическое имя атрибута

ID

PAYID

Out

POUT

Date

PDATE

Sum

PSUM

  1.  Для создания физических имен атрибутов щелкните мышкой на строке с названием атрибута любой из сущностей вашей модели и в окне "Редактор свойств" введите в строке "Физическое имя" соответствующее значение в столбце "Значение". Физические имена следует вводить, используя прописные буквы.


  1.  Повторите эти операции для всех столбцов каждой таблицы модели и установите для каждого столбца тип домена и флажок "Пусто" (допустимо нулевое значение) в соответствии со следующими таблицами.

Таблица : Таблица BOOKS

Имя атрибута

Тип домена

Нулевое значение

BOOKID

Integer

Недопустимо

BNAME

Varchar(70)

Недопустимо

BAUTHOR

Varchar(40)

Недопустимо

BPUBLISH

Varchar(40)

Недопустимо

BYEAR

Smallint

Недопустимо

BPAGES

Smallint

Недопустимо

BISBN

Varchar(25)

Недопустимо

BSTAND

Smallint

Допустимо

BQUAN

Smallint

Допустимо

BPRICE

DoublePrecision

Допустимо

BOPT

DoublePrecision

Допустимо

BROZN

DoublePrecision

Допустимо

Таблица : Таблица FIRMS

Имя атрибута

Тип домена

Нулевое значение

FIRMID

Integer

Недопустимо

FNAME

Varchar(50)

Недопустимо

FADDRESS

Varchar(70)

Недопустимо

FCITY

Varchar(25)

Недопустимо

FPHONE

Varchar(30)

Допустимо

FEMAIL

Varchar(20)

Допустимо

FPERSON

Varchar(50)

Допустимо

FFINDELTA

DoublePrecision

Допустимо

FCHNGDELTA

DoublePrecision

Допустимо

FCOEFF

DoublePrecision

Допустимо

FRETDAYS

Smallint

Допустимо


Таблица : Таблица PAYMENTS

Имя атрибута

Тип домена

Нулевое значение

PAYID

Integer

Недопустимо

POUT

Varchar(1)

Недопустимо

PDATE

Date

Недопустимо

PSUM

DoublePrecision

Недопустимо

Таблица : Таблица NAKLS

Имя атрибута

Тип домена

Нулевое значение

NAKLID

Integer

Недопустимо

NDATE

Date

Допустимо

NRETDATE

Date

Допустимо

NTYPE

Smallint

Допустимо

NCOEFF

DoublePrecision

Допустимо

NSUM

DoublePrecision

Допустимо

NPAYEDSUM

DoublePrecision

Допустимо

NRETSUM

DoublePrecision

Допустимо

Таблица : Таблица MOVEBOOK

Имя атрибута

Тип домена

Нулевое значение

MOVEID

Integer

Недопустимо

MQUAN

Smallint

Недопустимо

MPRICE

DoublePrecision

Недопустимо

После создания физических имен всех атрибутов реляционной модели данных, она полностью подготовлена для разработки физической модели данных.

  1.  Отчет о выполнении работы

Отчет о выполнении лабораторной работы №10 необходимо оформить на листах формата A4. Для создания отчета следует использовать шаблон отчета для соответствующей лабораторной работы, который необходимо открыть с помощью приложения OpenOffice.


Отчет состоит из титульного листа, указания цели работы, описания процесса выполнения работы и выводов. Отчет должен содержать результаты работы, представляемые в следующей последовательности:

  1.  Цель работы.
  2.  Краткое описание предметной области в соответствии с вариантом.
  3.  Перечисление всех использованных при выполнении лабораторной работы команд главного меню приложения "Open ModelSphere" с краткими пояснениями выполняемых действий.
  4.  Перечень файлов, полученных при выполнении лабораторной работы с указанием их имен, места расположения, даты изменения и размеров.
  5.  Письменные ответы на контрольные вопросы.
  6.  Выводы.

  1.  Контрольные вопросы
  2.  Как с помощью Open ModelSphere преобразовать концептуальную модель в реляционную модель?  
  3.  На каком этапе проектирования БД используются параметры конкретной СУБД?
  4.  Поясните значение термина Таблица реляционной модели данных.
  5.  Для чего используется создание кодированных имен в Open ModelSphere?
  6.  Поясните значение термина Строка реляционной модели данных.  
  7.  Как называются основные элементы реляционной таблицы?
  8.  Поясните значение термина Столбец реляционной модели данных.
  9.  Как с помощью приложения Open ModelSphere создать поле таблицы базы данных?   
  10.  Поясните значение термина Первичный ключ реляционной модели данных.  
  11.  Как с помощью Open ModelSphere определить правила изменения таблиц, содержащих внешние ключи (правила ссылочной целостности)?
  12.  Как с помощью Open ModelSphere определить владельца таблицы реляционной модели?
  13.  Как в приложении Open ModelSphere можно идентифицировать "слабую" сущность?
  14.  Назовите основную цель этапа создания реляционной модели с помощью приложения Open ModelSphere.
  15.  Как осуществить генерацию внешних ключей для таблиц реляционной модели?
  16.  На каком этапе проектирования БД используются параметры конкретной СУБД?
  17.  Как называются основные элементы реляционной таблицы?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18134. Вплив електричного поля на поверхневу іонізацію (автоіонізація) 350.78 KB
  Вплив електричного поля на поверхневу іонізацію автоіонізація Експериментальні дослідження ПІ відразу показали що зовнішнє електричне поле якщо воно тягне іони тобто на катоді €œ€ а на колекторі іонів €œ€œ поліпшує процес іонної емісії: ступінь поверхне...
18135. Развитие волоконно-оптических систем в мире и на Украине 724.12 KB
  Лекция 1. Развитие волоконнооптических систем в мире и на Украине Основное направление в применении волоконнооптических систем – это создание и эксплуатация волоконных линий связи. Необходимость развития волоконнооптических линий связи ВОЛС была определена потр
18136. Геометрическая оптика световодов 1.5 MB
  Лекция 2. Геометрическая оптика световодов Световод представляет собой две диэлектрические среды – сердечник и оболочку. Электромагнитные колебания распространяются по сердечнику благодаря явлению полного внутреннего отражения ПВО. Условия прохождения луча чер
18137. Фокон, как один из элементов ВОЛС 501.69 KB
  Лекция 3. Фокон как один из элементов ВОЛС Как оптический элемент фокон имеет важное значение. Он может быть применен для согласования источника излучения и световода световода и фотоприемника соединения световодов разных диаметров между собой и в других функциона
18138. Волоконный световод как канал передачи информации. Затухание в оптических волокнах и кабелях 712.6 KB
  Лекция 4. Волоконный световод как канал передачи информации. Затухание в оптических волокнах и кабелях Процесс распространения электромагнитной волны в оптическом волокне можно анализировать методами геометрической оптики и методами волновой теории путем решен
18139. Дисперсия и параметры быстродействия световодов 155.6 KB
  Лекция 5. Дисперсия и параметры быстродействия световодов Одним из важных явлений процесса распространения импульсных сигналов по оптическим кабелям является дисперсия – рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. В результате д...
18140. Методы стыковки световода с источником излучения (прямая стыковка, применение фоконов) 214.29 KB
  Лекция 6. Методы стыковки световода с источником излучения прямая стыковка применение фоконов Существенный вклад в потери излучения вносит несоответствие параметров излучателя и входных характеристик световода. Основными факторами определяющими потери явля
18141. Ввод излучения в световод с применением микролинз, градиентных и сферических линз 441.39 KB
  Лекция 7. Ввод излучения в световод с применением микролинз градиентных и сферических линз Согласующие устройства с применением микролинз В качестве микролинз в устройствах ввода излучения применяют полусферы и сферы. Схема устройства ввода излучения в световод с
18142. Ввод излучения в световод различными композициями линз. Потери излучения при соединении световодов 346.36 KB
  Лекция 8. Ввод излучения в световод различными композициями линз. Потери излучения при соединении световодов. Расчет длины регенерационного участка. Схема использования двух сферических линз для ввода излучения в световод показана на рисуснке 8.1. Рис. 8.1. Схема ис...