«Базы данных»: Домашний архив

    Под каскадным удалением связанных  полей понимается то, что удаление записи из родительской таблицы ведет к удалению всех подчиненных записей.

    Так же существует понятие «целостность по сущностям». Оно основано на понятии первичного ключа. Не допускается, чтобы первичный ключ базового отношения (или, если ключ составной,  какой-либо атрибут первичного ключа) принимал неопределенные значения. /3/

     ("x АЛЬБОМ) (( y ЖАНР АЛЬБОМА) (Код жанра (x) = Код жанра (у))),

     где x — кортеж отношения АЛЬБОМ, а y — кортеж отношения ЖАНР АЛЬБОМА; 

     ("x ФИЛЬМ) (( y ЖАНР ФИЛЬМА) (Код жанра (x) = Код жанра (у))),

     где x — кортеж отношения ФИЛЬМ, а y — кортеж отношения ЖАНР ФИЛЬМА; 

     ("x КНИГА) (( y ЖАНР КНИГИ) (Код жанра (x) = Код жанра (у))),

     где x — кортеж отношения КНИГА, а y — кортеж отношения ЖАНР КНИГИ;

4. Индексы

    Наличие в таблице первичного ключа означает автоматическую сортировку записей, контроль отсутствия повторений значений в ключевых полях записей и повышение  скорости выполнения операций поиска в таблице — все эти функции в СУБД реализованы с помощью индексирования. При задании ключевого поля, СУБД автоматически создает индекс. /3/

    Использование индексов – одно из лучших средств  ускорения  доступа к данным, так  как индексы служат для задания  нужного порядка вывода данных и ускорения выборки данных. При отсутствии индексов поиск ведется путем последовательного просмотра строк. Индексы позволяют избежать физической сортировки строк таблиц.

    Индексы необходимы для внешних ключей, так  как ускоряется  работа со связанными таблицами и ускоряется обработка правил ссылочной целостности. Также индексированными будут все первичные ключи.

 

4. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СУБД И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

1. СУБД  Microsoft Access 2002

    Microsoft Access — это самая популярная сегодня настольная система управления базами данных. Корень успеха, скорее всего, заключается в прекрасной реализации продукта, рассчитанного как на начинающего, так и квалифицированного пользователя.

    Несмотря  на свою ориентированность на конечного  пользователя, в Access присутствует язык программирования Visual Basic for Application, который позволяет создавать массивы, свои типы данных, вызывать DLL-функции, с помощью OLE Automation контролировать работу приложений, которые могут функционировать как OLE-серверы.

    Главное качество Access, которое привлекает к нему многих пользователей, — тесная интеграция с Microsoft Office. К примеру, скопировав в буфер графический образ таблицы, открыв Microsoft Word и применив вставку из буфера, мы тут же получим в документе готовую таблицу с данными из БД.

    Вся работа с базой данных осуществляется через окно контейнера базы данных. Отсюда осуществляется доступ ко всем объектам, а именно: таблицам, запросам, формам, отчетам, макросам, модулям.

    Встроенный SQL позволяет максимально гибко работать с данными и значительно ускоряет доступ к внешним данным.

    Пользователям, малознакомым с понятиями реляционных  баз данных, Access дает возможность  разделять свои сложные по структуре  таблицы на несколько, связанных  по ключевым полям.

    В отличие от других рассматриваемых средств разработки, СУБД Access имеет русифицированный интерфейс и переведенный на русский язык файл контекстной помощи. Причина этого факта заключена в позиционировании этой СУБД на конечного пользователя. /4/

2. СУБД  MySQL

    MySQL (произносится «Май Эс Кью Эль») — свободная система управления базами данных (СУБД). MySQL является собственностью компании MySQL AB, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Распространяется под GNU General Public License и под собственной коммерческой лицензией, на выбор. Помимо этого компания MySQL AB разрабатывает функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.

    MySQL характеризуется большой скоростью, устойчивостью и лёгкостью в использовании, является решением для малых и средних приложений. Наряду с Oracle Database это одна из самых быстрых СУБД на сегодняшний день. Входит в LAMP. Распространение СУБД MySQL на основе GPL и высокая скорость обработки запросов привело к тому, что эта база данных стала стандартом де-факто в услугах сетевого хостинга. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы. Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого типа таблиц: пользователи могут выбрать как сверхбыстрые таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и более медленные, но чрезвычайно устойчивые таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующем принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL лицензированию в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц. /5/

3. СУБД  PostgreSQL

    PostgreSQL (произносится «Пост-Грес-Кью-Эл»  или просто «постгрес») — объектно-реляционная  система управления базами данных (СУБД). Является альтернативой как  свободным СУБД (таким как MySQL и Firebird), так и коммерческим (Oracle Database, Microsoft SQL Server, IBM DB2, различные СУБД производства Sybase).

    Сильными  сторонами PostgreSQL считаются:

• поддержка БД практически неограниченного размера;
• мощные и надёжные механизмы транзакций и репликации;
• расширяемая система встроенных языков программирования: изначально подерживаются SQL, PL/pgSQL, PL/Perl, PL/Python и PL/Tcl, а также имеется поддержка загрузки C-совместимых модулей;
• поддержка со стороны многих языков программирования: C/C++, Java, Perl, Python, Ruby, ECPG, Tcl, PHP и других.
• наследование.
• легко расширяемая сиcтема типов.

    PostgreSQL поддерживает много типов полей  двумерной оконной графики (точки,  прямые, прямоугольники и т. д.). Есть поддержка массивов данных (несколько экземпляров однотипных данных в одном поле одной записи). Также имеется поддержка регулярных выражений в стиле языка Perl. /6/

    PostgreSQL является полнофункциональной объектно-реляционной СУБД, готовой для практического использования. Ее функциональность и надежность обусловлены богатой историей развития,профессионализмом разработчиков и технологией тестирования, а ее перспективы заложены в ее расширяемости и свободной лицензии. /7/

4. Выбор СУБД

    Существует  ещё множество СУБД, как коммерческих, так и свободных. Так же, кроме рассматриваемых нами реляционных (Microsoft Access и MySQL) и объектно-реляционной (PostgreSQL) СУБД, существую ещё сетевые, иерархические и обьектно-ориентированные СУБД.

    Для разработки нашего проекта выбираем СУБД Microsoft Access, так как данная СУБД популярная, доступная и разработка БД на её основе экономически выгодна. Кроме того, выбор определенной СУБД не являлся критерием, выдвигаемым заказчиком.

5. Выбор технических средств

Платформа

    Платформа IBM PC популярна, широко распространена и её стоимость ниже стоимости конкурирующих платформ. СУБД Microsoft Access успешно функционирует на данной платформе.

Операционная  система

    ОС  выбираем  исходя из выбранной платформы  и выбранной СУБД. Учитываем так же современность, стабильность, надежность и удобство использования ОС. Исходя из вышеперечисленных параметров, выбираем наиболее актуальную и современную ОС для платформы IBM PC — Microsoft Windows XP, которая полностью поддерживает СУБД Microsoft Access.

Центральный процессор

    ЦП  выбираем по следующим параметрам:

• быстродействие (тактовая частота);
• стоимость;
• совместимость с платформой и ОС;
• моральная старость.

    Выбираем такое быстродействие процессора, чтобы время ожидания решения расчетных задач не превышало полутора секунд, и таким образом была обеспечена комфортная для пользователя работа с программой. Для выполнения данного условия достаточно процессора Intel Pentium III 500MHz, но, т.к. данный процессор можно считать морально устаревшим, выбираем Intel Celeron 1000MHz, который удовлетворяет и требованиям быстродействия, и  экономическим показателям: его стоимость ненамного превышает стоимость процессора Intel Pentium III 500MHz, и совместим с платформой и ОС.

Оперативная память

    Для нормальной работы Microsoft Windows XP необходимо 128Мб оперативной памяти. Для нормальной работы Microsoft Access 2002 необходимо 16Мб. Никаких дополнительных утилит, не входящих в состав Windows, иметь не обязательно.

    Итого: 128+16=144Мб. Но, так как БД может содержать большое количество информации, для устойчивой работы Microsoft Access и ОС выбираем оперативную память объемом 512Мб.

Жесткий диск

    Минимально  необходимый объём жесткого диска  мы можем узнать сложив следующие  параметры: объем под ОС Microsoft Windows XP, объем под СУБД Microsoft Access 2002 и объем необходимый объем для хранения информации в течение двух лет непрерывной работы с БД.

    Объем под ОС Microsoft Windows XP — 1,5Гб. Объем под СУБД Microsoft Access 2002 — 500Мб. Средний объем одной средне-заполненной таблицы примерно 300Кб. Всего в БД 19 таблиц. В году 12 месяцев. Тогда в течение двух лет непрерывной работы потребуется 19×2×12×300Кб=137Мб.

    Исходя  из получившегося объема и моральной  старости, выбираем жесткий диск объемом 40Гб

Монитор и видеокарта

    Исходя  из того, что в таблицах проектируемой БД много столбцов, для удобства их просмотра и безопасности здоровья пользователя, выбираем монитор с диагональю 17 дюймов. Исходя из эргономических и экономических характеристик, останавливаем свой выбор на мониторе, основанном  на ЖК матрице.

    Для соответствия ЦП, материнской плате и ОС требуется видеокарта с объем видеопамяти минимум 64Мб. Выбираем видеокарту NVIDIA GeForce 128Мб.

    Устройства  ввода информации стандартные —  клавиатура и мышь.

    Мультимедийные  устройства не нужны.

    Дополнительные  периферийные устройства не нужны.

 

5. ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БД «ДОМАШНИЙ АРХИВ»

1. Физическая  модель

    Физическая модель данных представляет переход от логической модели данных по следующей методике:

3. Преобразование таблиц логической модели в физические таблицы: каждой таблице логической модели ставится в соответствии таблица физической модели.
4. Преобразование атрибутов в столбцы таблиц: каждому атрибуту должен соответствовать аналогичный столбец таблицы.
5. Преобразование доменов в типы данных: логический домен на физическом уровне отображается с помощью типов данных с возможным указанием длины и ограничениями на значения.
6. Для создания связи между таблицами необходимо создать первичные и внешние ключи соответственно в родительской и дочерней таблицах. /3/

    На  основе реляционной модели, математического описания, концептуальной модели в СУБД Microsoft Access были созданы  таблицы (рис. 5.1) и их ключи.

Рис. 5.1. Созданные таблицы

 

     Организованы все связи между  таблицами (рис. 5.2) в соответствии с  их описанием.

Рис. 5.2. Связи между таблицами

    В соответствии с каталогом задач  и запросов были реализованы требуемые  запросы (рис. 5.3), формы (рис. 5.4) и отчеты (рис. 5.5).

Рис. 5.3. Созданные запросы 

Рис. 5.4. Созданные формы

Рис. 5.5. Созданные отчёты

 

2. Примеры запросов