Часть 1. Теоретические основы создания реляционных

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Кафедра

«Информационных систем»

С.В.Моторин, Н.В.Голышев

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ

Учебное пособие для студентов

электромеханического факультета

направление 230400

“Информационные системы и технологии”

Новосибирск, 2013 г.

Составители: Моторин С.В., д.т.н., профессор каф.ИС,

Голышев Н.В., д.т.н., профессор, зав.каф.ИС

Учебное пособие по дисциплине «Управление данными» для студентов II курса электромеханического факультета (направления 230400 “Информационные системы и технологии”) / Моторин С.В., Голышев Н.В. - Новосибирск.- ФБОУ ВПО Новосибирская государственная академия водного транспорта, 2013 - 150 с.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной подготовки студентов в области построения реляционных баз данных, использования средств вычислительной техники и программного обеспечения в рамках курса «Управление данными» и для создания основ применения полученных знаний для дисциплин: «Корпоративные системы», «Информационные системы», «Теория информационных процессов и систем».

Рецензенты:

Ю.А. Пасынков, д.т.н., профессор, профессор каф. «Системы сбора и обработки данных» НГТУ;

В.М. Ботвинков, д.т.н., профессор, заслуженный работник высшей школы, зав.каф. «Внутренних водных путей и гидроэкологии» НГАВТ;

В.Я. Черепанов, д.т.н., профессор, зав.каф. «Метрологии, стандартизации и сертификации» СГГА.

Учебное пособие одобрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Информационных систем» НГАВТ

государственная академия водного

транспорта», 2013

Содержание

Введение……………………………………………………………7

Часть 1. Теоретические основы создания реляционных

баз данных........................................................................................8

1 Основные понятия: банк данных, база данных, системы

управления базами данных……………………………………...9

2 Состав банка данных …………………………………………11

2.1 Информационная база………………………………………...12

2.2 Лингвистические средства…………………………………...13

2.3 Программные средства……………………………………….15

2.4 Технические средства………………………………………...16

2.5 Организационно-административные подсистемы………….17

3 Реляционная модель данных (relation)……………………..17

3.1 Основные понятия реляционной модели данных…………..18

3.2. Основы реляционной алгебры………………………………23

4 Жизненный цикл баз данных и их администрирование…31

4.1 Этапы концептуального проектирования…..………………31

4.2 Реализация БД………………………………………………...32

4.3 Администрирование данных и баз данных…………………32

4.4 CASE-инструменты баз данных……………………………..33

5 Модель «Сущность-связь»…………………………………...34

5.1 Сущность………………………………………………………34

5.2 Атрибуты………………………………………………………34

5.3 Связь…………………………………………………………...35

5.4 Степень связи и показатель кардинальности связи………...36

6 Диаграмма «сущность-связь»………………………………..37

6.1. Диаграмма «сущность-связь»……………………………….37

6.2. Получение отношения (таблиц) из ER-……………………..38

7 Нормализация отношений в РБД……………………………40

7.1 Задачи нормализации…...…………………………………….40

7.2 Функциональные зависимости атрибутов…………………..43

7.3 Нормализация отношений……………………………………44

7.3.1 Нормализация отношений………………………………….44

7.3.2 Первая нормальная форма………………………………….45

7.3.3 Вторая нормальная форма………………………………….46

7.3.4 Третья нормальная форма………………………………….46

8. Пример проектирования реляционной БД………………..47

Вариант I

8.1 Построение ER-диаграммы…………………………………..48

8.2 Построение реляционной схемы………….………………….51

8.3 Нормализация таблиц………………………………………...52

Вариант II

8.4 Построение ER-диаграммы (II)..……………………………..54

8.5 Построение реляционной схемы.(II)……..………………….56

8.6 Нормализация таблиц.(II)…..………………………………...57

8.7 Описание данных таблиц реляционной схемы

(метаданные)…………………………………………………..58

Часть 2. Лабораторный практикум…………………………...60

Лабораторная работа № 1………………..……………………..61

1.1 Цель работы……………………….…………………………..61

1.2 Необходимые краткие сведения……………………………..61

1.3 Порядок выполнения работы………………………………...63

1.4 Контрольные вопросы………………………………………..64

1.5 Литература…………………………………………………….65

Лабораторная работа № 2……………..……………...………...65

2.1 Цель работы…………………………………………………...65

2.2 Необходимые краткие сведения……………………………..65

2.3 Порядок выполнения работы………………………………...69

2.4 Индивидуальные задания…………………………………….73

2.5 Контрольные вопросы………………………………………..74

2.6 Литература…………………………………………………….75

2.7 Приложение (маска ввода)…………………………………...75

Лабораторная работа № 3………………..……………………..77

3.1 Цель работы…………………………………………………...77

3.2 Необходимые краткие сведения……………………………..77

3.2.1 Запросы……………………………………………………...77

3.2.2 Отчеты……………………………………………………….85

3.3 Порядок выполнения работы………………………………...96

3.4 Контрольные вопросы………………………………………..98

3.5 Литература…………………………………………………….99

Лабораторная работа № 4………………..……………………100

4.1 Цель работы………………………………………………….100

4.2 Необходимые краткие сведения……………………………100

4.2.1 Форма………………………………………………………100

4.2.2 Панели инструментов……………………………………..105

4.2.3 Запуск базы данных……………………………………….106

4.3 Порядок выполнения работы……………………………….107

4.4 Контрольные вопросы………………………………………117

4.5 Литература…………………………………………………...118

Часть 3. Задание на курсовую работу…………………….….119

Задание № 1 (Разработать базу данных «Пароходство»)……..122

Задание № 2 (Разработать базу данных «Расписание занятий

студентов»)………………………………………123

Задание № 3 (Разработать базу данных

«Кадастровый учет»)…………………………….124

Задание № 4 (Разработать базу данных «Сотрудники

учреждения»)……………………………………..125

Задание № 5 (Разработать базу данных «Контроль текущей

успеваемости студентов»)………………………126

Задание № 6 (Разработать базу данных «Авиарасписание»)…127

Задание № 7 (Разработать базу данных

«Студенты факультета»)………………………..128

Задание № 8 (Разработать базу данных «Пожарная охрана»)..129

Задание № 9 (Разработать базу данных «Автоинспекция»)….130

Задание № 10 (Разработать базу данных

«ООО фармацевтических материалов»)………131

Задание № 11 (Разработать базу данных «Основные фонды

предприятия»)………………………………….132

Задание № 12 (Разработать базу данных «Продажи фирмы»).133

Задание № 13 (Разработать базу данных «Кадровый учет»)…134

Задание № 14 (Разработать базу данных

«Дачное общество»)……………………………135

Задание № 15 (Разработать базу данных

«Служба занятости»)……………………………136

Задание № 16 (Разработать базу данных «Междугородное

автотранспортное предприятие»)……………137

Задание № 17 (Разработать базу данных «Библиотека»)……..138

Задание № 18 (Разработать базу данных

«Учащиеся начальной школы»)………………..139

Задание № 19 (Разработать базу данных

«Риэлторская фирма»)………………………….140

Задание № 20 (Разработать базу данных

«Строительная фирма»)………………………...141

Задание № 21 (Разработать базу данных «Детский сад»)…….142

Задание № 22 (Разработать базу данных

«Служба социальной защиты»)………………..143

Задание № 23 (Разработать базу данных«Учет медикаментов

в отделении больницы»)………………………..144

Задание № 24 (Разработать базу данных «Электронный

журнал преподавателя Вуза»)………………….145

Задание № 25 (Разработать базу данных

«Исполнение контроля документов»)…………146

Список литературы………….………………………………...148

Введение

Цели. В последние 20 лет базы данных стали основой информационных технологий и информационных систем различного назначения. Современные системы общего программирования (например, Visual C++, C++ Builder, Delphi) и специального программирования (LabView, LabWindows CVI), а также системы управления базами данных различных производителей предоставляют широкие возможности доступа и управления данными.

Происходит стремительный процесс интеграции баз данных в среду Web, сети Intranet, корпоративные информационные системы.

Знания и навыки, полученные в результате изучения дисциплины, используются в последующих курсах учебного плана (дисциплины «Информационные системы», «Информационные сети», «Корпоративные системы» и др.), в выпускных дипломных работах и в профессиональной деятельности выпускников.

Для изучения дисциплины необходима предварительная подготовка по теории отношений, организации файлов и структурам данных, основам программирования (дисциплины «Дискретная математика», «Информатика», «Информационные технологии», «Технология программирование»).

В настоящее время существует достаточное количество фундаментальных литературных источников скрупулезно и всесторонне рассматривающие все аспекты построения баз данных и управления данными [1-14]. Однако, изучение таких фундаментальных трудов (их объем достаточно велик и достигает 1000 стр.) требует значительных временных затрат. В тоже время, для того чтобы приступить к практической деятельности и получить необходимый опыт в рамках незначительного объема лекционных и лабораторных работ часто требуется достаточно простой «путеводитель», позволяющий быстро освоить некий минимум и приступить к самостоятельной разработке несложных информационных систем. Именно этот недостаток, в виде отсутствия таких методических разработок, мы и пытались восполнить нашим учебным пособием.