МетУказКурсПр_БД_Изм

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

В.Д. Сибилѐв

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ Учебно-методическое пособие

С ИЗМЕНЕНИЯМИ ОТ 2012 г.

Томск 2006

2

Сибилѐв В.Д.

Проектирование реляционных баз данных: Учебно-методическое пособие. – Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2006. – 74 с.

© В.Д. Сибилѐв, 2006 © ТУСУР, каф. АСУ, 2006

3

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Оглавление

4

1 Введение

Настоящее пособие адресовано студентам кафедры АСУ ТУСУР. Оно содержит методические указания к выполнению курсовых проектов по дисциплинам «Базы данных» (специальность 220400 – «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем») и «Проектирование баз данных» (специальность 351400 – «Прикладная информатика в экономике»). В разделах пособия сформулированы требования к курсовому проекту и описаны

последовательность этапов выполнения проекта;

виды работ, выполняемых на этапах;

правила ведения рабочей документации проекта;

правила взаимодействия студента с преподавателем;

требования к Пояснительной записке.

Предполагается, что студент добросовестно изучает теоретический материал по конспекту лекций и рекомендованной преподавателем литературе. Поэтому пособие не содержит никаких определений терминов, пояснений понятий и базовых конструкций методологий проектирования.

2 Требования к проекту

2.1 Учебные цели

Получить навыки анализа требований пользователя.

Освоить базовые операции технологии IDEF1X и получить навыки работы в инструментальной среде проектирования ERwin.

2.2 Цели индивидуального проекта

Создать структуру базы данных автоматизированной информационной системы (ИС) для поддержки некоторой деятельности.

2.3 Задачи

Создать концептуальную модель данных пользователя.

Определить структуру реляционной базы данных и правила целостности.

Создать схему базы данных для MS Access.

2.4 Требования к уровню сложности проекта

Задание на проектирование может быть выбрано из предложенного преподавателем списка.

5

Тема может быть предложена студентом. В этом случае предметная область проекта (ПО) должна содержать не менее шести сущностей. Примерный перечень тем приведѐн в Приложении А.

2.5Порядок выполнения и документирования

2.5.1Этапы проектирования.

Этап 0. Выбор темы и формулирование задания.

Этап 1. Создание концептуальной модели требований пользователя к данным.

Этап 2. Создание логической модели базы данных.

Этап 3. Проектирование и реализация базы данных для СУБД

Access.

Этап 4. Написание пояснительной записки.

Подробное описание этапов приведено в следующих разделах пособия.

2.5.2 Документирование проекта

Все рабочие материалы проекта: тексты, наброски диаграмм, замечания и комментарии преподавателя сохраняются в специальной тетради до завершения работы и защиты проекта. Материалы, созданные при помощи компьютера – распечатки диаграмм, глоссария, пояснений и т.п., подшиваются в тетрадь. Защита проекта возможна только при наличии рабочей тетради.

3 Выбор темы и формулирование задания

Этот этап выполняется, если задание на проектирование формулируется студентом самостоятельно.

З а я в к а на проект составляется в рабочей тетради и представляется преподавателю на утверждение. Это должен быть текст, содержащий информацию о процессах деятельности (цели, участники, объекты, операции, сценарии процессов) и предварительную формулировку цели проекта.

З а д а н и е на проектирование формулируется после утверждения темы. Оно должно содержать следующие обязательные разделы:

общее описание деятельности;

описание функций предполагаемых пользователей системы;

формулировку цели и точки зрения модели;

6

описание источников информации (входных документов и сообщений);

описание производной информации (выходных документов и сообщений);

описание типовых процедур обработки данных (транзакций пользователя);

список бизнес-правил (деловой регламент).

Задание оформляется как промежуточный отчёт №1 о ходе выполнения курсовой работы. В дальнейшем оно может корректироваться. Изменения должны быть согласованы с преподавателем. Примеры заданий приведены в Приложении Б.

Совет. Все промежуточные отчѐты пишите так, чтобы их можно было использовать как части Пояснительной записки.

4 Проектирование концептуальной модели

О с н о в а н и е д л я н а ч а л а р а б о т ы : утверждѐнный промежуточный отчѐт №1.

Ц е л ь э т а п а : сформулировать спецификации требований пользователя к данным.

З а д а ч и :

выявить и описать сущности;

выявить и описать атрибуты;

выявить и описать отношения сущностей.

Ф о р м а п р е д с т а в л е н и я с п е ц и ф и к а ц и й : диаграмма ―сущность-связь‖ в нотациях Чена и глоссарий (словарь данных). Спецификации оформляются как промежуточный отчѐт №2.

П е р е ч е н ь р а б о т

Составить список имѐн существительных, упоминающихся в тексте задания.

Описать смысл каждого имени из списка.

Выделить из списка сущности.

Внести в глоссарий модели описания смысла имѐн сущно-

стей.

Выделить из списка атрибуты.

Внести в глоссарий модели описания смысла имѐн атрибутов.

Выделить в глоссарии многозначные, композитные и произ-

7

водные атрибуты.

Определить домены атрибутов.

Определить и поименовать связи между сущностями.

Построить диаграмму ―сущность-связь‖.

Согласовать диаграмму и глоссарий с преподавателем. Замечание. Списки сущностей и атрибутов, полученные на

этом этапе, как правило, не являются исчерпывающими. Они могут пополняться в процессе детального анализа требований пользователя на следующих этапах проектирования.

Все работы этапа выполняются в рабочей тетради проекта. Необходимый инструментарий – голова и карандаш.

5 Проектирование логической модели

5.1 Общее описание

ской структуры базы данных, удовлетворяющей спецификациям требований пользователя.

Ш а г и э т а п а

Преобразовать диаграмму ―сущность-связь‖ в диаграмму ERуровня модели IDEF1X.

Создать диаграмму KB-уровня модели.

Создать диаграмму FA-уровня модели.

Специфицировать ограничения целостности данных, не отражѐнные на FA-диаграмме.

Ф о р м а п р е д с т а в л е н и я с п е ц и ф и к а ц и й : выполненная в нотациях IDEF1X FA-диаграмма, глоссарий модели, тексты спецификаций ограничений целостности, не отображѐнных графически. Спецификации оформляются как промежуточный отчѐт №2.

Все работы на этой фазе проекта выполняются в режиме Logical инструментальной среды Erwin. Из инструментальных средств Erwin используются диаграммер, редакторы сущностей, связей и атрибутов и генератор отчѐтов.

5.2 Преобразование диаграммы “сущность-связь”

Ц е л ь : создать IDEF1X-диаграмму ER-уровня. П е р е ч е н ь р а б о т

8

Выявить композитные атрибуты сущностей и представить их группами простых атрибутов.

Выявить многозначные атрибуты сущностей и представить их слабыми сущностями.

Каждую n-арную связь представить слабой сущностью, соединѐнной бинарными связями с каждой сущностью-участницей n- арной связи.

Построить в среде Erwin диаграмму ER-уровня концептуальной модели.

Распечатать диаграмму в формате отображения определений сущностей.

Согласовать диаграмму с преподавателем.

5.3 Создание диаграммы KB-уровня модели

Ц е л ь : Создать спецификации первичных и внешних ключей сущностей.

П е р е ч е н ь р а б о т

Каждое соединение типа M:N на диаграмме ER-уровня представить сущностью-потомком в специфических соединениях с участницами неспецифического соединения.

Создать все необходимые кластеры категорий.

Дополнить глоссарий именами и определениями сущностей, представляющих неспецифические соединения, категории и/или родовые сущности.

Исследовать список атрибутов с целью обнаружения первичных ключей стержневых сущностей. Нанести обнаруженные первичные ключи на диаграмму.

Отобразить на диаграмме и пометить внешние ключи ассоциативных (АС) и характеристических (ХС) сущностей.

Исследовать список атрибутов и внешних ключей АС и ХС с целью обнаружения их первичных ключей. Нанести обнаруженные первичные ключи на диаграмму.

Привести обозначения типов сущностей и соединений на диаграмме в соответствие с определениями первичных ключей.

Специфицировать мощности соединений.

Специфицировать обязательность/необязательность соеди-

нений.

9

Определить и нанести на диаграмму дискриминаторы кластеров категорий.

Исследовать список атрибутов с целью обнаружения альтернативных ключей сущностей. Нанести обнаруженные альтернативные ключи на диаграмму.

Распечатать диаграмму и словарь атрибутов.

Согласовать модель с преподавателем.

Обязательная рекомендация. Создавая атрибут на диаграмме, пишите определение его смысла в редакторе атрибутов.

Результаты работы оформляются как промежуточный отчѐт №3. Отчѐт должен содержать

—IDEF1X-диаграмму ER-уровня с отображением определений сущностей;

—IDEF1X-диаграмму KB-уровня

—глоссарий, содержащий информацию об атрибутах. Глоссарий создать генератором отчѐтов ERWin в формате {имя | описание смысла | тип данных | сущность-владелец |

ограничения на значения} Пример см. в Приложении Г, стр. 61, таблица 4.2.

5.4 Проектирование FA-уровня модели

Ц е л ь : создать спецификации отношений реляционной базы данных.

П е р е ч е н ь р а б о т

Исследовать список атрибутов и включить каждый атрибут в схему соответствующей сущности KB-диаграммы.

Для каждой сущности проверить требование НФБК.

При необходимости выполнить нормализацию сущности до

НФБК.

Специфицировать альтернативные ключи сущностей.

Создать средствами построителя отчѐтов Erwin отчѐты уровней сущностей и атрибутов.

Выделить в деловом регламенте правила, не представленные на диаграмме модели и специфицировать соответствующие ограничения целостности.

Написать промежуточный отчѐт №4 о ходе выполнения курсовой работы.

10

5.5 Требования к отчѐту

Промежуточный отчѐт №4 должен содержать:

выполненные в нотациях стандарта IDEF1X диаграммы уровня определений и FA-уровня модели;

отчѐты о сущностях, атрибутах и доменах, выполненные генератором отчѐтов ERwin;

обоснования использованных стандартных правил ссылочной целостности;

спецификации правил целостности, не поддерживаемых средствами реляционной модели данных.

6 Написание Пояснительной записки

Написание Пояснительной записки (ПЗ) сводится к объединению промежуточных отчѐтов и оформлению текста в соответствии со стандартом ОС ТАСУР 6.1-97. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Ниже перечислены разделы ПЗ.

1Введение

2Назначение и область применения базы данных

2.1Описание предметной области

2.2Предполагаемые пользователи и цель проекта

3Описание данных пользователя

3.1Входные документы и сообщения

3.2Выходные документы и сообщения

3.3Деловой регламент

3.4Транзакции пользователей

4Модель данных пользователя

4.1ER-диаграмма

4.2FA-диаграмма

4.3Глоссарий

4.4Определения доменов

4.5Спецификации ограничений целостности данных

4.6Типы конечных пользователей и привилегии доступа к

данным Список использованных источников Приложения

Введение содержит краткое описание проблем, для решения