(asociación)

(característica)

Una vez creadas las vistas locales, se fusionan. Si el número de áreas locales es pequeño (no más de cinco), se combinan en un solo paso. De lo contrario, la unión binaria normalmente se realiza en varios pasos.

Cuando se combinan, el diseñador puede formar construcciones que se derivan de aquellas que se utilizaron en las representaciones locales. Este enfoque podría perseguir los siguientes objetivos:

unificación en un todo único de ideas fragmentarias sobre varias propiedades el mismo objeto;

introducción de conceptos abstractos convenientes para resolver problemas del sistema, estableciendo su conexión con conceptos específicos utilizados en el modelo;

la formación de clases y subclases de objetos similares (por ejemplo, la clase "producto" y subclases de tipos de productos producidos en la empresa).

En la etapa de unificación es necesario identificar y eliminar todas las contradicciones. Por ejemplo, los mismos nombres de objetos o relaciones semánticamente diferentes, o restricciones de integridad inconsistentes sobre los mismos atributos en diferentes aplicaciones. La eliminación de las contradicciones requiere volver a la etapa de modelar las representaciones locales para poder realizarles los cambios apropiados.

Una vez completada la combinación, los resultados del diseño representan un modelo de información conceptual del área temática. Los modelos de representación local son modelos infológicos externos.

DETERMINACIÓN DE LOS REQUISITOS PARA EL QUIRÓFANO

SITUACIÓN.

En esta etapa, se evalúan los requisitos de los recursos informáticos necesarios para el funcionamiento del sistema, se determina el tipo y la configuración de una computadora específica y se selecciona el tipo y la versión del sistema operativo. La cantidad de recursos informáticos depende del volumen esperado de la base de datos diseñada y de la intensidad de su uso. Si la base de datos funcionará en modo multiusuario, entonces debe estar conectada a la red y tener un sistema operativo multitarea adecuado.

Diseño de base de datos

Conceptos básicos sobre bases de datos y DBMS

Sistema de información (SI) es un sistema construido sobre la base de tecnología informática, diseñado para almacenar, buscar, procesar y transmitir cantidades significativas de información, que tiene un cierto ámbito de aplicación práctica.

Base de datos- Esta es una IP que se almacena electrónicamente.

Base de datos (BD)– una recopilación organizada de datos destinados a almacenamiento a largo plazo en la memoria externa del ordenador, actualización y uso constante.

Las bases de datos se utilizan para almacenar y buscar grandes cantidades de información. Ejemplos de bases de datos: computadora portátil, diccionarios, libros de referencia, enciclopedias, etc.

Clasificación de bases de datos:

1. Según la naturaleza de la información almacenada:

- Fáctico: contiene información breve sobre los objetos descritos, presentada en un formato estrictamente definido (archivos de tarjetas, por ejemplo: base de datos de la colección de libros de la biblioteca, base de datos del personal de la institución),

- Documental: contiene documentos (información) de varios tipos: texto, gráficos, audio, multimedia (archivos, por ejemplo: libros de referencia, diccionarios, bases de datos de actos legislativos en el campo del derecho penal, etc.)

2. Por método de almacenamiento de datos:

- Centralizado (almacenado en una computadora),

- Distribuido (utilizado en redes informáticas locales y globales).

3. Según la estructura de organización de los datos:

- relacional (tabular),

- No relacional.

El término “relacional” (del latín relatio – relación ) indica que dicho modelo de almacenamiento de datos se basa en la relación de sus partes constituyentes. Relacional La base de datos es esencialmente bidimensional. mesa. Cada fila de dicha tabla se denomina registro. Las columnas de la tabla se llaman campos: cada campo se caracteriza por su nombre y tipo de datos. Un campo de base de datos es una columna de una tabla que contiene los valores de una propiedad específica.

Propiedades del modelo de datos relacional:

Cada elemento de la tabla es un elemento de datos;

Todos los campos de la tabla son homogéneos, es decir. tener un tipo;

Entradas idénticas no en la mesa;

El orden de los registros en la tabla puede ser arbitrario y puede caracterizarse por la cantidad de campos y el tipo de datos.

Jerárquico Se llama base de datos en la que la información se ordena de la siguiente manera: un elemento se considera elemento principal, el resto son subordinados. EN jerárquico En la base de datos, los registros están ordenados en una secuencia determinada, como los escalones de una escalera, y la búsqueda de datos se puede realizar en un "descenso" secuencial de un escalón a otro. Este modelo se caracteriza por parámetros tales como niveles, nodos, conexiones. El principio de funcionamiento del modelo es tal que varios nodos de un nivel inferior se conectan mediante una conexión con un nodo de un nivel superior.

Nodo: modelo de información de un elemento ubicado en este nivel jerarquía.

Propiedades del modelo de datos jerárquico:

Varios nodos de nivel inferior están conectados a un solo nodo nivel superior;

Un árbol jerárquico tiene un solo vértice (la raíz) y no está subordinado a ningún otro vértice;

Cada nodo tiene su propio nombre (identificador);

Sólo hay una ruta desde el registro raíz hasta el registro de datos más privado.

base jerárquica data es un directorio de carpetas de Windows con el que puede trabajar iniciando el Explorador. El nivel superior lo ocupa la carpeta Escritorio. En el segundo nivel se encuentran las carpetas Mi PC, Mis documentos, Entorno de red y Papelera de reciclaje, que son descendientes de la carpeta Escritorio, siendo gemelas. A su vez, la carpeta Mi PC es antecesora de las carpetas de tercer nivel, carpetas de disco (Disco 3.5 (A:), C:, D:, E:, F:) y carpetas del sistema (Impresoras, Panel de control, etc.). .).

Red Se llama base de datos en la que se añaden enlaces horizontales a las relaciones jerárquicas verticales. Cualquier objeto puede ser maestro y esclavo.

La base de datos de la red es en realidad la World Wide Web de la red informática global Internet. Los hipervínculos vinculan cientos de millones de documentos en una única base de datos de red distribuida.

El software diseñado para trabajar con bases de datos se llama sistema de gestión de base de datos(SGBD). Los DBMS se utilizan para el almacenamiento y procesamiento ordenado de grandes volúmenes de información.

Sistema de gestión de bases de datos(DBMS) es un sistema que proporciona búsqueda, almacenamiento, corrección de datos y generación de respuestas a consultas. El sistema garantiza la seguridad, la confidencialidad, el movimiento y la comunicación de los datos con otro software.

Las principales acciones que un usuario puede realizar utilizando el DBMS:

Crear una estructura de base de datos;

Llenar la base de datos con información;

Cambiar (editar) la estructura y el contenido de la base de datos;

Búsqueda de información en la base de datos;

Clasificación de datos;

Protección de bases de datos;

Comprobación de la integridad de la base de datos.

SGBD moderno permitir incluir no sólo textos y información gráfica, pero también fragmentos de sonido e incluso videoclips.

La facilidad de uso del DBMS le permite crear nuevas bases de datos sin recurrir a la programación, sino utilizando solo funciones integradas. Los DBMS garantizan la exactitud, integridad y coherencia de los datos, así como fácil acceso a ellos.

DBMS populares: FoxPro, Access para Windows, Paradox.

Por tanto, es necesario distinguir entre las bases de datos (DB) en sí (conjuntos ordenados de datos) y los sistemas de gestión de bases de datos (DBMS), programas que gestionan el almacenamiento y el procesamiento de datos. Por ejemplo, Acceder a la aplicación incluido en suite de oficina programas oficina de microsoft, es un DBMS que permite al usuario crear y procesar bases de datos tabulares.

Principios del diseño de sistemas de control. bases de datos de los requisitos que debe satisfacer una organización de base de datos:

- Productividad y disponibilidad. Las solicitudes del usuario por parte de la base de datos se satisfacen a la velocidad requerida para utilizar los datos. El usuario recibe rápidamente datos cuando los necesita.

- Costos mínimos. Bajo costo de almacenamiento y uso de datos, minimizando el costo de realizar cambios.

- Simplicidad y facilidad de uso. Los usuarios pueden descubrir y comprender fácilmente qué datos están disponibles para ellos. El acceso a los datos debe ser sencillo y exclusivo. posibles errores desde el lado del usuario.

- Fácil de hacer cambios. La base de datos puede crecer y cambiar sin alterar los usos existentes de los datos.

- Posibilidad de búsqueda. Un usuario de una base de datos puede realizar una variedad de consultas sobre los datos almacenados en ella. Para implementar esto se utiliza el llamado lenguaje de consulta.

- Integridad. Las bases de datos modernas pueden contener datos compartidos por muchos usuarios. Es muy importante que durante el trabajo no se rompan los elementos de datos y las conexiones entre ellos. Además, los errores de hardware y diversos tipos de fallos aleatorios no deberían provocar una pérdida irreversible de datos. Esto significa que el sistema de gestión de datos debe contener un mecanismo de recuperación de datos.

- Seguridad y privacidad. La seguridad de los datos significa la protección de los datos contra el acceso accidental o intencional a ellos por parte de personas no autorizadas, contra la modificación (cambio) no autorizado de los datos o su destrucción. La privacidad se define como el derecho de los individuos u organizaciones a decidir cuándo, cómo y cuánta información se puede compartir con otros individuos u organizaciones.

A continuación, utilizando el ejemplo de uno de los sistemas de administración de bases de datos más comunes (Microsoft Access es parte del popular paquete Microsoft Office), nos familiarizaremos con los principales tipos de datos, los métodos para crear bases de datos y las técnicas para trabajar con bases de datos.

Diseño de base de datos

Como cualquiera producto de software, la base de datos tiene su propio ciclo de vida (LCD). El componente principal del ciclo de vida de una base de datos es la creación de una única base de datos y los programas necesarios para su funcionamiento.

LCBD incluye las siguientes etapas principales:

1. Planificación del desarrollo de bases de datos;

2. Determinación de los requisitos del sistema;

3. Recopilación y análisis de requisitos de los usuarios:

4. Diseño de base de datos:

Diseño conceptual bases de datos: creación de un modelo de datos conceptual, es decir, un modelo de información. Dicho modelo se crea sin centrarse en ningún DBMS ni modelo de datos específicos. Más a menudo modelo conceptual la base de datos incluye: descripción objetos de información, o conceptos del área temática y conexiones entre ellos; descripción de las restricciones de integridad, es decir requisitos para valores de datos aceptables y relaciones entre ellos;

Diseño de bases de datos lógicas: creación de un modelo de datos lógico; crear un esquema de base de datos basado en modelo específico datos, por ejemplo, un modelo de datos relacionales. Para un modelo de datos relacional, un modelo lógico es un conjunto de diagramas de relaciones, que generalmente indican claves primarias, así como "vínculos" entre relaciones, que son claves externas.

La transformación de un modelo conceptual en un modelo lógico suele realizarse según reglas formales. Esta etapa puede automatizarse en gran medida.

En la etapa de diseño lógico, se tienen en cuenta las características específicas de un modelo de datos específico, pero es posible que no se tengan en cuenta las características específicas de un DBMS específico.

Diseño de base de datos física: creación de un esquema de base de datos para un DBMS específico, creación de una descripción del DBMS. Los detalles de un DBMS en particular pueden incluir restricciones en la denominación de los objetos de la base de datos, restricciones en los tipos de datos admitidos, etc. Además, las características específicas de un DBMS en particular durante el diseño físico incluyen la elección de soluciones relacionadas con el entorno físico de almacenamiento de datos (elección de métodos de gestión memoria de disco, dividir la base de datos en archivos y dispositivos, métodos de acceso a los datos, desarrollar herramientas de protección de datos), crear índices, etc.;

5. Desarrollo de aplicaciones:

Diseño de transacciones (un grupo de declaraciones SQL (un conjunto de comandos) ejecutadas en su conjunto);

Diseño de interfaz de usuario;

6. Implementación;

8. Pruebas;

9. Operación y mantenimiento:

Análisis funcional y soporte. versión original DB;

Adaptación, modernización y soporte de opciones rediseñadas.

Diseño de base de datos– el proceso de creación de un esquema de base de datos y determinación de las restricciones de integridad necesarias (cumplimiento de la información disponible en la base de datos con su lógica interna, estructura y todas las reglas explícitamente especificadas).

Principales tareas del diseño de bases de datos:

Garantizar que toda la información necesaria se almacene en la base de datos.

Garantizar la capacidad de obtener datos para todas las solicitudes necesarias.

Reduzca la redundancia y duplicación de datos.

Garantizar la integridad de la base de datos.

Puedes seleccionar próximos pasos desarrollo de base de datos:

· diseño;

· implementación de software;

· llenado y funcionamiento.

La etapa de diseño es construcción teórica el modelo de información de la base de datos original. Incluye:

· recopilar información sobre el área temática, su estructura, flujos de información de entrada y salida de datos, estudiar tareas de automatización, analizar e identificar objetos del sistema fuente e identificar conexiones entre ellos;

· determinación de propiedades y características de cada objeto en la base de datos, a qué campos (atributos) se asignan, se compilan las tablas fuente y las relaciones entre ellas, se determinan los elementos de datos incluidos en la base de datos, las restricciones sobre los valores de los datos, etc.

· asignación de claves primarias (campos) para cada objeto y normalización (particionamiento) de tablas fuente;

· comprobar la exactitud del proyecto, que debe mostrar todos los objetos seleccionados, sus atributos y procesos descritos con el nivel de detalle requerido, mostrar el área temática que requiere resolver el problema;

· determinación de la estructura lógica de la base de datos;

· resolver problemas de protección y mantenimiento de la integridad de la base de datos. Garantizar la integridad de los datos se refiere a un sistema de medidas destinadas a mantener la exactitud de los datos en la base de datos en cualquier momento.

La etapa de implementación de software está asociada al desarrollo de aplicaciones en una computadora, para lo cual es necesario realizar próximos pasos:

· describir las tablas resultantes usando un DBMS e ingresarlas en la computadora;

· para los usuarios del sistema de información, desarrollar interfaces para trabajar con la base de datos, es decir, formularios de pantalla para ingresar y mostrar datos, informes para imprimir datos resumidos, consultas para obtener datos;

· desarrollar un procedimiento para mantener y mantener la base de datos en funcionamiento, trabajo usuarios finales;

· probar el sistema, redactar instrucciones para trabajar con él y formar al personal.

La fase de operación y llenado comienza con el llenado de la base de datos con datos específicos. Incluye el mantenimiento directo de la base de datos y su mantenimiento.

Al desarrollar bases de datos para grandes empresas y corporaciones, el análisis y modelado se realizan utilizando herramientas de software especiales, como las herramientas CASE, que permiten modelar flujos de datos, procesos y funciones de la empresa, identificar cuellos de botella y hacer recomendaciones para la organización eficaz de la empresa. Estructura y procesos de negocio en la empresa.

Además de construir modelos del estado actual de la empresa y analizar software Las simulaciones le permiten crear especificaciones y construir un proyecto. sistema futuro, además, se puede obtener código de programa para los DBMS más comunes. Así, la etapa de modelado puede abarcar la etapa de diseño y parte de la etapa de implementación del sistema de información.

Diseño conceptual de bases de datos.

La primera fase del proceso de diseño de una base de datos se denomina diseño conceptual de la base de datos. Consiste en crear un modelo de datos conceptual para la parte analizada de los objetos del sistema en estudio. Este modelo de datos se crea en base a la información registrada en las especificaciones de requisitos del usuario. El diseño conceptual de una base de datos es absolutamente independiente de detalles de su implementación como el tipo de DBMS elegido, el conjunto de sistemas creados programas de aplicacion, lenguajes de programación utilizados, tipo de plataforma informática elegida, así como cualquier otra característica implementación física. El modelo de datos conceptual creado es la fuente de información para la fase de diseño de la base de datos lógica.

Diseño de bases de datos lógicas

La segunda fase del diseño de la base de datos se llama diseño lógico bases de datos. Su propósito es crear un modelo de datos lógico. El modelo de datos conceptual creado en el paso anterior se refina y transforma en un modelo de datos lógico. El modelo de datos lógico tiene en cuenta las características del modelo de organización de datos seleccionado en el DBMS (por ejemplo, un modelo relacional o de red).

Si el modelo de datos conceptual no depende de ningún aspecto físico de la implementación, entonces el modelo de datos lógico se crea basándose en el modelo de organización de datos seleccionado en el DBMS. En otras palabras, en esta etapa ya debería saberse qué DBMS se utilizará: relacional, de red, jerárquico u orientado a objetos. Sin embargo, en esta etapa se ignoran todos los demás aspectos del DBMS seleccionado, por ejemplo, cualquier característica organización física sus estructuras de almacenamiento de datos y construcción de índices.

Durante el proceso de desarrollo, el modelo de datos lógicos se prueba y verifica constantemente para garantizar que cumpla con los requisitos del usuario. Para comprobar la exactitud del modelo de datos lógico, se utiliza el método de normalización. La normalización garantiza que las relaciones derivadas del modelo de datos existente no tengan redundancia de datos que pueda causar anomalías en las actualizaciones después de que se implementen físicamente. Entre otras cosas, el modelo de datos lógico debe soportar todas las transacciones requeridas por los usuarios.

El modelo de datos lógico construido es una fuente de información para la etapa de diseño físico y proporciona al desarrollador base fisica datos mediante la búsqueda de las compensaciones necesarias para lograr los objetivos establecidos, lo cual es muy importante para un diseño eficaz. El modelo lógico de datos también juega papel importante en la etapa de operación y mantenimiento ya sistema terminado. Con un soporte adecuadamente organizado, un modelo de datos actualizado le permite representar con precisión y claridad cualquier cambio realizado en la base de datos y evaluar su impacto en los programas de aplicación.

Normalización de bases de datos

Al diseñar bases de datos, lo más importante es definir las estructuras de las tablas y las relaciones entre ellas. Los errores en la estructura de datos son difíciles, y a menudo imposibles, de corregir mediante programación. Cuanto mejor sea la estructura de los datos, más fácil será programar la base de datos. La teoría del diseño de bases de datos contiene el concepto de formas normales destinadas a optimizar la estructura de la base de datos. Las formas normales son una secuencia lineal de reglas aplicadas a la base de datos, y cuanto mayor sea el número de la forma normal, más perfecta será la estructura de la base de datos. La normalización es un proceso de varios pasos en el que se organizan, separan las tablas de la base de datos y se ordenan los datos. El propósito de la normalización es eliminar algunas características indeseables de la base de datos. En particular, el objetivo es eliminar algunos tipos de redundancia de datos y así evitar anomalías al cambiar los datos. Las anomalías en el cambio de datos son dificultades durante la inserción, modificación y eliminación de datos que surgen debido a la estructura de la base de datos. Aunque hay muchos niveles, normalmente basta con normalizar a la Tercera Forma Normal.

Consideremos un ejemplo de normalización de la base de datos de gestión de entrega de pedidos. Una base de datos de "Ventas" desordenada constaría de una tabla (Fig. 7).

Fig.7. DB "Ventas"

En la tabla, cada registro contiene información sobre varios pedidos de un cliente. Debido a que la columna de información del producto contiene demasiados datos, es difícil obtener información organizada de esta tabla (por ejemplo, crear un informe sobre las compras totales de varios tipos de productos).

Primera forma normal

La primera forma normal determina la atomicidad de todos los datos contenidos en las columnas. La palabra "átomo" proviene del latín "atomis", que literalmente significa "no divisible". La primera forma normal especifica que solo hay un valor en cada posición definida por fila y columna, en lugar de una matriz o lista de valores. Las ventajas de este requisito son obvias: si las listas de valores se almacenan en una sola columna, entonces no hay manera sencilla manipular estos valores. Por supuesto, esto aumenta la cantidad de registros en la tabla.

Normalicemos la base de datos "Ventas" a la primera forma normal (Fig. 8).

Fig.8. Primera forma normal

3.3.2. Segunda forma normal

Puede pasar a la Segunda Forma Normal desde una tabla que ya corresponde a la Primera Forma Normal. Además, se debe cumplir la siguiente condición: cada campo que no sea clave debe depender completamente de la clave principal.

Normalicemos la base de datos "Ventas" a la segunda forma normal. Toda la información no relacionada con pedidos individuales se resaltará en mesa separada. Como resultado, en lugar de una tabla de "Ventas", obtenemos dos: la tabla de "Pedidos" (Fig. 9) y la tabla de "Productos" (Fig. 10).

Fig.9. Tabla "Pedidos"

Figura 10. Tabla "Productos"

Por tanto, el tipo de producto se almacena en una sola tabla. Tenga en cuenta que no se pierde información durante la normalización.

3.3.3. Tercera forma normal

Se considera que una tabla se ajusta a la Tercera Forma Normal si se ajusta a la Segunda Forma Normal y todas las columnas que no son clave son mutuamente independientes. Una columna cuyos valores se derivan de datos de otras columnas es un ejemplo de dependencia.

Normalicemos la base de datos "Ventas" a la tercera forma normal. Para hacer esto, elimine la columna "Total" de la tabla "Pedidos". Los valores de esta columna no dependen de ninguna clave y se pueden calcular mediante la fórmula ("Precio")*("Cantidad"). Así, se obtuvo la base de datos “Ventas” con estructura optima, que consta de dos tablas (Fig. 11).

Arroz. 11. Base de datos normalizada "Ventas"

3.2 Implementación de software bases de datos

La implementación del software de la base de datos se lleva a cabo mediante la creación de un DBMS de destino en el lenguaje de definición de datos (DDL). Los comandos DDL se compilan y utilizan para crear esquemas y archivos de bases de datos vacíos. En la misma etapa, se definen todas las vistas de usuario específicas.

Los programas de aplicación se implementan utilizando lenguajes de tercera o cuarta generación. Algunos elementos de estos programas de aplicación serán transacciones de procesamiento de bases de datos escritas en el lenguaje de manipulación de datos (DML) del DBMS de destino y llamadas desde programas en lenguaje básico programación, por ejemplo, en Visual Basic, C++, Java. Esta fase también crea otros componentes del proyecto de aplicación, como pantallas de menú, formularios de entrada de datos e informes. Hay que tener en cuenta que muchos SGBD existentes tener sus propias herramientas de desarrollo que le permiten crear rápidamente aplicaciones utilizando lenguajes de consulta no procedimentales, una variedad de generadores de informes, generadores de formularios, generadores imagenes graficas y generadores de aplicaciones.

Esta etapa también implementa las funciones de soporte de integridad y protección de la base de datos de la aplicación. Algunos de ellos se describen utilizando DDL, mientras que otros pueden necesitar definirse por otros medios, por ejemplo, utilizando utilidades DBMS adicionales o creando programas de aplicación que implementen las funciones requeridas.

3.2.1. Desarrollo de aplicaciones

El desarrollo de aplicaciones es el diseño de la interfaz de usuario y los programas de aplicación diseñados para trabajar con una base de datos. En la mayoría de los casos, el diseño de la aplicación no se puede completar hasta que se complete el diseño de la base de datos. Por otro lado, la base de datos está diseñada para soportar aplicaciones y, por lo tanto, debe intercambiarse información constantemente entre las fases de diseño de la base de datos y diseño de aplicaciones para esa base de datos.

Debe asegurarse de que toda la funcionalidad requerida por las especificaciones de requisitos del usuario sea compatible con la interfaz de usuario de las aplicaciones relevantes. Esto se aplica tanto al diseño de programas de aplicación para acceder a la información de una base de datos como al diseño de transacciones, es decir. Diseñar métodos de acceso a bases de datos.

Además de diseñar formas para que el usuario acceda a las cosas que necesita, funcionalidad, un apropiado interfaz de usuario aplicaciones de bases de datos. Esta interfaz debe proporcionar la información que el usuario necesita de la forma que más le convenga.

3.2.2 Pruebas de bases de datos

La prueba es el proceso de ejecutar programas de aplicación para encontrar errores. Antes de utilizar un nuevo sistema en la práctica, se debe probar minuciosamente. Esto se puede lograr desarrollando un algoritmo de prueba bien pensado utilizando datos reales, que deben estructurarse de tal manera que todo el proceso de prueba se lleve a cabo de manera estrictamente secuencial y metódicamente correcta. El propósito de las pruebas no es demostrar la ausencia de errores; es poco probable que se pueda demostrar la ausencia de errores en; software- más bien, por el contrario, sólo puede mostrar su presencia. Si las pruebas se realizan con éxito, seguramente se revelarán errores en los programas de aplicación y en las estructuras de las bases de datos. Como subproducto, las pruebas sólo pueden demostrar que la base de datos y los programas de aplicación funcionan dentro de sus especificaciones y al mismo tiempo cumplen con los requisitos de rendimiento existentes. Además, la recopilación de datos estadísticos en la etapa de prueba nos permite establecer indicadores de confiabilidad y calidad del software creado.

Al igual que con el diseño de bases de datos, los usuarios nuevo sistema deben participar en el proceso de prueba. Idealmente, las pruebas del sistema deberían realizarse en un conjunto de equipos separado, pero a menudo esto simplemente no es posible. Cuando se utilizan datos reales, es importante crearlos primero. copias de seguridad, en caso de que resulten dañados como consecuencia de errores. Una vez finalizadas las pruebas, el proceso de creación de un sistema de aplicación se considera completo y puede transferirse a operación comercial.

3.3 Operación y mantenimiento de la base de datos

Operación y mantenimiento - soporte funcionamiento normal DB.

En los pasos anteriores, la aplicación de base de datos se implementó y probó completamente. El sistema está entrando ahora en la etapa final de su ciclo vital, llamado operación y mantenimiento. Incluye realizar acciones como:

· seguimiento del rendimiento del sistema. Si el rendimiento cae por debajo de niveles aceptables, es posible que sea necesaria una reorganización adicional de la base de datos;

· mantenimiento y modernización (si es necesario) de aplicaciones de bases de datos. Se incorporan nuevos requisitos a la aplicación de base de datos cuando se vuelven a ejecutar los pasos anteriores del ciclo de vida.

Una vez que la base de datos se pone en uso, su funcionamiento debe monitorearse continuamente para garantizar que el desempeño y otros indicadores cumplan con los requisitos. Un DBMS típico suele proporcionar varias utilidades de administración de bases de datos, incluidas utilidades para cargar datos y monitorear el funcionamiento del sistema. Estas utilidades pueden monitorear el rendimiento del sistema y proporcionar información sobre diversas métricas, como la utilización de la base de datos, la efectividad del sistema de bloqueo (incluida información sobre la cantidad de interbloqueos que se han producido) y estrategias de ejecución de consultas seleccionadas. El administrador de la base de datos puede utilizar esta información para ajustar el sistema y mejorar el rendimiento (por ejemplo, creando índices adicionales), acelerar la ejecución de consultas, cambiar las estructuras de almacenamiento o unir o dividir tablas individuales.

El proceso de monitoreo debe mantenerse durante toda la vida de la aplicación, permitiendo una reorganización efectiva de la base de datos en cualquier momento para cumplir con los requisitos cambiantes. Dichos cambios proporcionan información sobre las mejoras más probables a la base de datos y los recursos que pueden ser necesarios en el futuro. Si el DBMS que está utilizando no tiene algunos utilidades necesarias, entonces el administrador tendrá que desarrollarlos él mismo o comprar los necesarios herramientas adicionales de desarrolladores externos.

4. SGBD de Microsoft Access

4.1.Finalidad e información general sobre el SGBD de Microsoft Access

El sistema Microsoft Access es un sistema de gestión de bases de datos, utiliza un modelo de datos relacional y forma parte del paquete de la aplicación. programas de microsoft Oficina. Está diseñado para almacenar, ingresar, buscar y editar datos, así como para mostrarlos de una forma conveniente.

Las áreas de aplicación de Microsoft Access incluyen las siguientes:

· en pequeñas empresas (contabilidad, registro de pedidos, mantenimiento de información de clientes, mantenimiento de información sobre contactos comerciales);

· en grandes corporaciones (aplicaciones para grupos de trabajo, sistemas de procesamiento de información);

· como DBMS personal (directorio de direcciones, gestión de carteras de inversiones, libros de cocina, catálogos de libros, discos, vídeos, etc.).

Access es uno de los métodos más poderosos, convenientes y sistemas simples gestión de bases de datos. Debido a que Access es parte de Microsoft Office, comparte muchas de las mismas características que Microsoft Office. Aplicaciones de oficina y poder intercambiar información con ellos. Por ejemplo, cuando trabaja en Access, puede abrir y editar archivos y usar el portapapeles para copiar datos de otras aplicaciones.

Las herramientas para desarrollar objetos en Access son "asistentes" y "constructores". Estos son programas especiales que se utilizan para crear y editar tablas, consultas, varios tipos de formularios e informes. Normalmente, el "maestro" se utiliza para crear y el "constructor" se utiliza para editar objetos. El proceso de edición implica cambiar la apariencia de algún objeto para mejorarlo. Al editar un formulario, puede cambiar los nombres y el orden de los campos, aumentar o disminuir el tamaño del área de entrada de datos, etc. Puede utilizar el "constructor" para crear formularios, pero este es un trabajo que requiere mucha mano de obra. Access incluye herramientas de software especiales que ayudan a analizar la estructura de datos, importar hojas de cálculo y datos de texto, mejorar el rendimiento de las aplicaciones, crear y personalizar aplicaciones utilizando plantillas integradas. Para automatizar completamente sus aplicaciones, puede utilizar macros para vincular datos a formularios e informes.

Access implementa la gestión de bases de datos relacionales. El sistema admite claves primarias y externas. Garantiza la integridad de los datos a nivel del kernel, lo que no permite operaciones de actualización o eliminación incompatibles. Las tablas en Access están equipadas con herramientas de validación de datos, es decir. no permitido entrada incorrecta. Cada campo de la tabla tiene su propio formato y descripciones estándar, lo que facilita la entrada de datos. Soportes de acceso siguientes tipos campos, incluidos: tabulación, texto, numérico, contador, moneda, fecha/hora, MEMO, booleano, hipervínculo, objeto OLE, archivo adjunto y campos calculados. Si no hay valores en los campos, el sistema proporciona apoyo total valores vacíos.

En Access puedes usar herramientas graficas, como en Microsoft Word, Excel, PowerPoint y otras aplicaciones que le permiten crear varios tipos gráficos y diagramas. Puede crear histogramas, gráficos 2D y 3D. Puede agregar todo tipo de objetos a los formularios e informes de Access: imágenes, diagramas, clips de audio y vídeo. Al vincular estos objetos a una base de datos desarrollada, se pueden crear formularios e informes dinámicos. También puedes utilizar macros en Access para automatizar determinadas tareas. Le permiten abrir y cerrar formularios e informes, crear menús y cuadros de diálogo para automatizar la creación de diversas tareas de la aplicación.

En Access, puede obtener ayuda contextual haciendo clic en y aparecerá la pantalla información de fondo sobre el tema que interesa al usuario en ese momento. Al mismo tiempo, puede navegar fácilmente a la tabla de contenido del sistema de ayuda, información específica, un historial de accesos anteriores y marcadores. La información de la base de datos se almacena en un archivo con la extensión .accdb.

4.2. Objetos de Microsoft Access

Al iniciar Acceder al SGBD aparece una ventana para crear nueva base datos o trabajar con bases de datos creadas previamente, o plantillas existentes (Fig. 12).

Arroz. 12. Acceso de lanzamiento

Las plantillas son estructuras de bases de datos vacías en las que se definen tipos de campos, se crean objetos básicos, se establecen relaciones entre tablas, etc.

Al crear una nueva base de datos Acceder a los datos abrirá una tabla vacía que contiene una fila y dos columnas (Figura 13).

Figura 13. Nueva ventana de base de datos

El lado izquierdo de la ventana (área de navegación) muestra todos los objetos de la base de datos creados, mientras que solo vemos una tabla vacía, porque los objetos creados ya no están en la nueva base de datos (Fig. 13). Los principales objetos del DBMS de Access incluyen los siguientes.

Mesas. Las tablas son los objetos principales de las bases de datos porque almacenan todos los datos y definen la estructura de la base de datos. Una base de datos puede contener miles de tablas, cuyos tamaños están limitados únicamente por espacio disponible en el disco duro de la computadora. El número de registros en las tablas está determinado por el volumen. disco duro, y el número de campos no supera los 255.

Las tablas en Access se pueden crear de la siguiente manera:

· en modo “diseñador”;

· en el modo de introducir datos en una tabla.

Puede crear una tabla importando o creando un enlace a datos almacenados en otro lugar. Esto se puede hacer, por ejemplo, con datos almacenados en un archivo Excel, una lista de Windows SharePoint Services, un archivo XML u otra base de datos de MS ACCESS. lista de SharePoint le permite proporcionar acceso a los datos a los usuarios que no tienen instalada la aplicación MS ACCESS. Cuando importa datos, se crea una copia de ellos en una nueva tabla en la base de datos actual. Los cambios posteriores realizados en los datos originales no afectarán los datos importados y viceversa. Cuando se realiza el enlace de datos, se crea una tabla vinculada en la base de datos actual que proporciona conexión dinámica a datos almacenados en otro lugar. Los cambios en los datos de una tabla vinculada se reflejan en la fuente y los cambios en la fuente se reflejan en la tabla vinculada.

La vista Hoja de datos muestra los datos almacenados en la tabla, mientras que la vista Diseño muestra la estructura de la tabla.

Si las tablas tienen campos comunes, puede usar una subtabla para insertar registros de otra en una tabla. Este enfoque le permite ver simultáneamente datos de varias tablas.

Solicitudes. Las solicitudes son medios especiales, diseñado para buscar y analizar información en tablas de bases de datos que cumplan ciertos criterios. Los registros encontrados, llamados resultados de la consulta, se pueden ver, editar y analizar. de varias maneras. Además, los resultados de una consulta se pueden utilizar como base para crear otros objetos de Access. Existen diferentes tipos de consultas, las más comunes son las consultas de selección, las consultas paramétricas y cruzadas, las consultas de eliminación de registros, las consultas de cambio y otras. Menos comúnmente utilizadas son las solicitudes de acción y consultas SQL(Lenguaje de Consulta Estructurado). Si la solicitud requerida no existe, puede crearla adicionalmente.

Las solicitudes se generan de varias maneras, por ejemplo, usando el "asistente" también puede crear una solicitud manualmente en el modo "diseñador"; El tipo de consulta más simple y más utilizado es la consulta de selección. Estas consultas seleccionan datos de una o más tablas y los forman nueva mesa, cuyas entradas se pueden modificar. Las consultas seleccionadas se utilizan para calcular sumas, promedios y otros totales. Por tanto, las consultas utilizan datos de las tablas principales y crean tablas temporales.

Formularios. Los formularios se utilizan para ingresar y editar registros en tablas de bases de datos. Los formularios se pueden mostrar en tres modos: un modo para entrada de datos, un modo de tabla donde los datos se presentan en formato tabular y un modo de "diseño" que le permite realizar cambios y adiciones a los formularios.

Los elementos principales del formulario son las inscripciones, que indican el texto que se muestra directamente en el formulario, y los campos que contienen los valores de los campos de la tabla. Aunque el modo Generador le permite crear un formulario desde cero, normalmente se utiliza para refinar y mejorar los formularios creados con el Asistente. Además de las herramientas anteriores, también se pueden crear formularios utilizando las siguientes herramientas:

· "forma";

· “forma dividida”;

· “varios elementos”;

· "formulario vacío".

Es más eficaz utilizar formularios para la entrada de datos en forma de formularios especiales, ya que el formulario puede parecerse a un formulario. El uso de formularios le permite ingresar datos en una forma fácil de usar en documentos familiares. Los formularios de E/S le permiten ingresar datos en la base de datos, verlos, cambiar valores de campos, agregar y eliminar registros. El formulario puede contener un botón que se utiliza para imprimir un informe, abrir otros objetos o realizar otras tareas automáticamente.

Informes. Los informes se utilizan para mostrar información en tablas en un formato que se presenta claramente tanto en la pantalla del monitor como en papel. Un informe es un medio eficaz para imprimir datos de una base de datos en la forma requerida por el usuario (en forma de certificados, exámenes, tablas, etc.). Además de los datos extraídos de múltiples tablas y consultas, los informes pueden incluir elementos de diseño que se encuentran en documentos impresos, como títulos, encabezados y pies de página.

El informe se puede mostrar en cuatro modos: en el modo "diseñador", que le permite cambiar apariencia informe, en modo de visualización de muestra, en el que puede mostrar todos los elementos del informe terminado, pero en forma abreviada, en modo "diseño", que le permite mostrar más claramente (en comparación con el modo de diseño) y formatear el informe, y en avance, donde se muestra el informe tal como será impreso.

Tablas, consultas, formularios e informes son los objetos más utilizados en el desarrollo de bases de datos de Access.

Sin embargo, las capacidades de la base de datos se pueden ampliar significativamente mediante el uso de páginas de acceso, macros y módulos.

Paginas. Para proporcionar a los usuarios de Internet acceso a la información, se pueden crear páginas especiales de acceso a datos en la base de datos. Al utilizar las páginas de acceso a datos, puede ver, agregar, cambiar y manipular datos almacenados en la base de datos. Las páginas de acceso a datos también pueden contener datos de otras fuentes, como Excel. Para publicar información de una base de datos en Acceso web incluir un “asistente” que proporcione la creación de una página de acceso.

Macros. Las macros representan pequeños programas de uno o más comandos macro que realizan operaciones específicas como abrir un formulario, imprimir informes, hacer clic en un botón, etc. Esto es especialmente útil si planea compartir la base de datos con usuarios no calificados. Por ejemplo, puede escribir macros que contengan una secuencia de comandos que realicen tareas rutinarias, o asociar acciones como abrir un formulario o imprimir un informe con botones en un pulsador.

Módulos Un módulo es un objeto de base de datos que le permite crear bibliotecas de rutinas y funciones utilizadas en toda la aplicación. Usando códigos de módulo, puede resolver problemas como manejar errores de entrada, declarar y usar variables, organizar bucles, etc.

Conceptos básicos de bases de datos

Desarrollo tecnología informática se llevó a cabo en dos direcciones principales:

uso de tecnología informática para realizar cálculos numéricos;

Uso de la tecnología informática en los sistemas de información.

Un sistema de información es un conjunto de software y hardware, métodos y personas que proporcionan recolección, almacenamiento, procesamiento y entrega de información para resolver problemas asignados. En las primeras etapas del uso de sistemas de información, se utilizó un modelo de procesamiento de archivos. Posteriormente, las bases de datos comenzaron a utilizarse en los sistemas de información. Las bases de datos son una forma moderna de organizar, almacenar y acceder a información. Ejemplos de grandes sistemas de información son los sistemas bancarios, los sistemas de pedido de billetes de tren, etc.

Una base de datos es un conjunto integrado de datos estructurados e interrelacionados, organizados según ciertas reglas que proporcionan principios generales descripción, almacenamiento y tratamiento de datos. Normalmente se crea una base de datos para un área temática.

Un área temática es una parte del mundo real que se va a estudiar para crear una base de datos que automatice el proceso de gestión.

Los conjuntos de principios que definen la organización de la estructura lógica del almacenamiento de datos en una base de datos se denominan modelos de datos.

Hay 4 modelos de datos principales: listas (tablas planas), bases de datos relacionales, estructuras jerárquicas y de red.

Durante muchos años se utilizaron principalmente tablas planas (bases de datos planas), como listas en Excel. Actualmente, los modelos de datos relacionales son los más utilizados en el desarrollo de bases de datos. El modelo de datos relacionales es una colección de las tablas bidimensionales más simples: relaciones (relación en inglés), es decir La tabla bidimensional más simple se define como una relación (un conjunto de registros del mismo tipo unidos por un tema).

El nombre proviene del término relación. modelo relacional datos. Las bases de datos relacionales utilizan varias tablas bidimensionales en las que las filas se denominan registros y las columnas, campos, entre cuyos registros se establecen relaciones. Este método de organización de datos permite que los datos (registros) de una tabla se vinculen con los datos (registros) de otras tablas mediante identificadores únicos (claves) o campos clave.

Conceptos básicos de bases de datos relacionales: normalización, relaciones y claves.

1. Principios de normalización:

Cada tabla de base de datos no debe tener campos duplicados;

Cada tabla debe tener un identificador único (clave primaria);

Cada valor de clave principal debe tener información suficiente sobre el tipo de entidad u objeto de tabla (por ejemplo, información sobre rendimiento académico, grupo o estudiantes);

Cambiar los valores en los campos de la tabla no debería afectar la información de otros campos (excepto los cambios en los campos clave).

2. Tipos de conexión lógica.

Se establece una relación entre dos campos (columnas) comunes de dos tablas. Hay relaciones uno a uno, uno a muchos y muchos a muchos.

Relaciones que pueden existir entre registros de dos tablas:

uno a uno, cada registro de una tabla corresponde a un registro de otra tabla;

uno a muchos, cada registro de una tabla corresponde a varios registros de otra tabla;

muchos - a - uno, muchos registros de una tabla corresponden a un registro en otra tabla;

muchos a muchos, muchos registros de una tabla corresponden a varios registros de otra tabla.

El tipo de relación en la relación creada depende del método de definición de los campos asociados:

Se crea una relación de uno a muchos cuando solo uno de los campos es una clave principal o un campo de índice único.

Se crea una relación uno a uno cuando ambos campos vinculados son campos clave o tienen índices únicos.

Una relación de muchos a muchos son en realidad dos relaciones de uno a muchos con una tercera tabla cuya clave principal consta de los campos de clave externa de las otras dos tablas.

3. Claves. Una clave es una columna (puede haber varias columnas) agregada a una tabla que permite vincularla a registros en otra tabla. Hay dos tipos de claves: primaria y secundaria o foránea.

Una clave primaria es uno o más campos (columnas) cuya combinación de valores identifica de forma única cada registro de una tabla. La clave primaria no permite Valores nulos y siempre debe tener un índice único. Una clave principal se utiliza para vincular una tabla a claves externas en otras tablas.

Una clave externa (secundaria) es uno o más campos (columnas) en una tabla que contiene una referencia a un campo o campos de clave principal en otra tabla. Una clave externa define cómo se unen las tablas.

De dos tablas relacionadas lógicamente, una se denomina tabla de clave primaria o tabla principal y la otra se denomina tabla de clave secundaria (externa) o subtabla. Los DBMS le permiten comparar registros relacionados de ambas tablas y mostrarlos juntos en un formulario, informe o consulta.

Hay tres tipos de claves primarias: campos de clave de contador (contador), clave simple y clave compuesta.

Campo Contador (Tipo de datos “Contador”). Un tipo de datos de campo en una base de datos en el que se ingresa automáticamente un valor numérico único en el campo para cada registro agregado a la tabla.

Clave sencilla. Si un campo contiene valores únicos, como códigos o números de acceso, entonces este campo se puede definir como clave principal. Cualquier campo que contenga datos se puede definir como clave, siempre que el campo no contenga valores duplicados o nulos.

Clave compuesta. En los casos en los que sea imposible garantizar la unicidad de los valores de cada campo, es posible crear una clave formada por varios campos. Esta situación ocurre con mayor frecuencia en una tabla que se utiliza para una relación de muchos a muchos entre dos tablas.

Cabe señalar nuevamente que el campo de clave principal debe contener solo valores únicos en cada fila de la tabla, es decir no se permiten coincidencias, pero en un campo de clave secundaria o externa, se permite que coincidan los valores en las filas de la tabla.

Si tienes dificultades para elegir tipo adecuado clave principal, entonces es aconsejable seleccionar el campo del contador como clave.

Los programas que están diseñados para estructurar información, colocarla en tablas y manipular datos se denominan sistemas de gestión de bases de datos (DBMS). En otras palabras, los DBMS están diseñados tanto para crear y mantener una base de datos como para acceder a los datos. Actualmente, existen más de 50 tipos de DBMS para computadoras personales. Los tipos más comunes de DBMS incluyen: MS SQL Server, Oracle, Informix, Sybase, DB2, MS Access, etc.

Creando una base de datos. Etapas de diseño

La creación de una base de datos comienza con el diseño.

Etapas de diseño de la base de datos:

Investigación del área temática;

Análisis de datos (entidades y sus atributos);

Defina relaciones entre entidades y defina claves primarias y secundarias (externas).

Durante el proceso de diseño, se determina la estructura de la base de datos relacional (la composición de las tablas, su estructura y conexiones lógicas). La estructura de la tabla está determinada por la composición de las columnas, el tipo de datos y el tamaño de las columnas y las claves de la tabla.

Los conceptos básicos del modelo de base de datos “entidad-relación” incluyen: entidades, conexiones entre ellas y sus atributos (propiedades).

Una entidad es cualquier objeto concreto o abstracto en el área temática considerada. Las entidades son tipos básicos información que se almacena en la base de datos (en una base de datos relacional, a cada entidad se le asigna una tabla). Las entidades pueden incluir: estudiantes, clientes, departamentos, etc. Una instancia de entidad y un tipo de entidad son conceptos diferentes. El concepto de tipo de entidad se refiere a un conjunto de individuos, objetos o eventos homogéneos que actúan como un todo (por ejemplo, un estudiante, un cliente, etc.). Una instancia de entidad se refiere, por ejemplo, a una persona específica en un conjunto. El tipo de entidad puede ser un estudiante y la instancia puede ser Petrov, Sidorov, etc.

Un atributo es una propiedad de una entidad en un dominio. Su nombre debe ser único para un tipo de entidad específico. Por ejemplo, para la entidad estudiantil se pueden utilizar los siguientes atributos: apellido, nombre, patronímico, fecha y lugar de nacimiento, datos del pasaporte, etc. En una base de datos relacional, los atributos se almacenan en campos de tabla.

La relación es la relación entre entidades en el área temática. Las relaciones son conexiones entre partes de una base de datos (en una base de datos relacional, son conexiones entre registros de una tabla).

Las entidades son datos que se clasifican por tipo y las relaciones muestran cómo estos tipos de datos se relacionan entre sí. Si describimos un área temática determinada en términos de entidad-relación, obtenemos un modelo entidad-relación para esta base de datos.

Consideremos el área temática: Oficina del Decano (Logros Estudiantiles)

La base de datos de la “Oficina del Decano” debe almacenar datos sobre estudiantes, grupos de estudiantes, calificaciones de estudiantes en diversas disciplinas, profesores, becas, etc. Nos limitaremos a datos sobre estudiantes, grupos de estudiantes y calificaciones de los estudiantes en diversas disciplinas. Definamos entidades, atributos de entidad y requisitos básicos para funciones de bases de datos con datos limitados.

Las principales entidades temáticas significativas de la base de datos “Decanato” son: Estudiantes, Grupos de estudiantes, Disciplinas, Rendimiento académico.

Atributos básicos significativos para el sujeto de las entidades:

Estudiantes: apellido, nombre, patronímico, sexo, fecha y lugar de nacimiento, grupo de estudiantes;

Grupos de estudiantes: nombre, curso, semestre;

Disciplinas: nombre, número de horas

Rendimiento académico – evaluación, tipo de control.

Requisitos básicos para las funciones de la base de datos:

Seleccionar el desempeño del estudiante en las disciplinas, indicando el número total de horas y tipo de control;

Seleccionar el desempeño de los estudiantes por grupos y disciplinas;

Seleccionar disciplinas estudiadas por un grupo de estudiantes en un curso específico o

un determinado semestre.

Del análisis de los datos del dominio se desprende que a cada entidad se le debe asignar una tabla bidimensional simple (relaciones). A continuación, debe establecer conexiones lógicas entre las tablas. Es necesario establecer dicha conexión entre las tablas Estudiantes y Progreso para que cada registro de la tabla Estudiantes corresponda a varios registros en la tabla Progreso, es decir uno a muchos, ya que cada estudiante puede tener varias calificaciones.

Conexión lógica entre entidades Grupos - Estudiantes se define como uno a muchos basándose en el hecho de que hay muchos estudiantes en un grupo y cada estudiante es parte de un grupo. La relación lógica entre las entidades Disciplina - Logro se define como uno a muchos, porque para cada disciplina se pueden asignar varias calificaciones a diferentes estudiantes.

Con base en lo anterior, creamos un modelo entidad-relación para la base de datos "Oficina del Decano" - la flecha es símbolo Conexiones: uno a muchos.

Para crear una base de datos, debe utilizar uno de los DBMS más conocidos, por ejemplo Access DBMS.