Нормализация Базы Данных

Содержание

Содержание. 2

1. Этапы разработки базы данных "Аэропорт". 5

1.1 Описание предметной области "Аэропорт". 5

1.2 Концептуальная модель "Аэропорт". 5

1.3 Логическая модель "Аэропорт". 7

1.4 Нормализация Базы Данных. 8

1.5 Физическая модель "Аэропорта". 10

2. Проектирование приложения "Аэропорт". 12

3. Разработка интерфейса программы "Аэропорт". 17

4. Функции Базы Данных "Аэропорт". 22

Заключение. 29

Список литературы.. 30

Приложения. 31

Введение

Потоки информации, циркулирующие в мире, который нас окружает, огромны. Во времени они имеют тенденцию к увеличению. Поэтому в любой организации, как большой, так и маленькой, возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Некоторые организации используют для этого шкафы с папками, но большинство предпочитают компьютеризированные способы – базы данных, позволяющие эффективно хранить, структурировать и систематизировать большие объемы данных. И уже сегодня без баз данных невозможно представить работу большинства финансовых, промышленных, торговых и прочих организаций.

Существует много веских причин перевода существующей информации на компьютерную основу. Сейчас стоимость хранения информации в файлах ЭВМ дешевле, чем на бумаге. Базы данных позволяют хранить, структурировать информацию и извлекать оптимальным для пользователя образом. Использование клиент/серверных технологий позволяют сберечь значительные средства, а главное и время для получения необходимой информации, а также упрощают доступ и ведение, поскольку они основываются на комплексной обработке данных и централизации их хранения. Кроме того ЭВМ позволяет хранить любые форматы данных, текст, чертежи, данные в рукописной форме, фотографии, записи голоса и т.д.

Для использования столь огромных объемов хранимой информации, помимо развития системных устройств, средств передачи данных, памяти, необходимы средства обеспечения диалога человек - ЭВМ, которые позволяют пользователю вводить запросы, читать файлы, модифицировать хранимые данные, добавлять новые данные или принимать решения на основании хранимых данных. Для обеспечения этих функций созданы специализированные средства – системы управления базами данных (СУБД).

Современные СУБД - многопользовательские системы управления базой данных, которые специализируется на управлении массивом информации одним или множеством одновременно работающих пользователей. Современные СУБД обеспечивают - набор средств для поддержки таблиц и отношений между связанными таблицами - развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вводить и модифицировать информацию, выполнять поиск и представлять информацию в графическом или текстовом режиме - средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создавать собственные приложения.

Сейчас очень популярно перевозить грузы с помощью самолетов. Возникают актуальные задачи по ускорению работы компании. Уменьшить время организации рейса.

Целью курсового проекта является разработка базы данных для компании занимающейся авиагрузоперевозками.

Для достижения цели следует решить следующие задачи:

- Более подробно исследовать объект Аэропорт.

- Исследовать его работу и организацию рейсов.

Структура работы аэропорта очень сложная. Огромное количество служб должны отчитаться, что их работа выполнена и передать ход следующей службе. Представить все в бумажном виде очень сложно. Поэтому удобней будет создать общее хранилище в котором будет скапливаться информация и обрабатываться службами аэропорта.

1. Этапы разработки базы данных "Аэропорт"

1.1 Описание предметной области "Аэропорт"

В наше время воздушный транспорт является наиболее быстрым средством перевозки грузов на большие расстояния. Самое главное при авиагрузоперевозках правильно организовать работу служб аэропорта, правильно составить график рейсов. Для каждого рейса нужно выделить самолет, экипаж, и внести в график взлетов на взлетно-посадочной полосе. Но перед тем как составить рейс нужно провести проверку экипажей и самолетов.

Структура проверки состоит из большого числа пунктов. Очень удобно все пункты структурировать в виде таблицы. Информация в БД, тоже представляется в виде таблицы. Что позволит организовать проверку состояния самолетов, медицинский осмотр сотрудников, по результатам которого будет определён их допуск к полёту, составлять графики полётов.

Качество и надёжность результатов вышеназванных проверок служит основой безопасности рейсов. Верно составленный график полётов позволяет эффективно использовать время занятости полосы и загруженность рейсов.

Актуальным является сохранять сведения о названных процедурах в специальных модулях программного обеспечения.

Данную базу можно применить в любой компании которая занимается авиагрузоперевозками. Главы компании всегда должны отслеживать работу компании и следить за своими сотрудниками. Для этого нужна общая база данных, включающая всю необходимую информацию. И программа которая будет понятна и автоматизирует работу с базой данных.

1.2 Концептуальная модель "Аэропорт"

В ходе анализа деятельности аэропорта занимающегося авиагрузоперевозками, были определены ключевые абстракции, необходимые для организации базы данных:

1. Объект "РЕЙС". Для того, что бы организовать рейс необходимо знать какой груз будем перевозить. Необходимо выделить для него самолет и экипаж состоящий из сотрудников аэропорта. После чего нужно внести его в график полетов.

2. Объект "ГРАФИК ПОЛЕТОВ". В графике полетов записана очередность вылетов и загруженность взлетно-посадочной полосы(ВПП).

3. Объект "СОТРУДНИКИ". В любой компании присутствует штат сотрудников. их персональные данные удобно отобразить в виде таблицы.

4. Объект "САМОЛЕТ". Основные характеристики самолётов будут представлены в отдельной таблице.

5. Объект "ЭКИПАЖИ". Любой экипаж состоит из двух пилотов, штурмана и борт инженера. При организации рейса следует определить состав экипажа с учётом занятости и состояния здоровья сотрудников.

6. Объект "МЕДИЦИНСКИЙ ОСМОТР". Прежде чем отправится в полет каждый сотрудник должен пройти медицинский осмотр. Что бы удостоверится, что во время полета сотруднику не станет плохо. Результаты осмотра должны быть зафиксированы в базе.

7. Объект "РЕМОНТ САМОЛЕТОВ". Любая техника имеет свойство ломаться. История ремонтов самолета очень важна. Всегда нужно знать, что ремонтировалось в последний ремонт. История ремонтов может помочь в определении причин неисправностей и аварий.

8. Объект "СОСТОЯНИЕ САМОЛЕТОВ". Самолет техника очень сложная, и требует тщательного осмотра перед каждый полетом. От технического состояния самолетов зависит безопасность грузоперевозок. Проверка включает в себя большое количество пунктов, прежде чем отправить самолет в полет. Данная таблица позволит отслеживать состояние каждого самолета.

9. Объект "ЗАКАЗЫ". Проектируемая БД предназначена для автоматизации деятельности авиакомпании, занимающейся грузоперевозками внутри страны. Актуальным является хранение сведений о заказах и их состоянии.

1.3 Логическая модель "Аэропорт"

Логическое проектирование представляет собой необходимый этап при создании БД. Основной задачей логического проектирования является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную систему управления базами данных (СУБД). Этап логического проектирования в отличие от концептуального проектирования полностью ориентирован на инструментальные средства компьютера.

Как видим из рисунка 1, база состоит из 9 таблиц. Все данные стекаются в одну таблицу РЕЙСЫ, она связана с 4 таблицами: ЭКИПАЖИ, САМОЛЕТЫ, ЗАКАЗЫ и ГРАФИК ПОЛЕТОВ. Они в свою очередь связаны с другими.

Рисунок 1 - Диаграмма данных

Таблица ЭКИПАЖИ связана с таблицей СОТРУДНИКИ, которая связана с таблицей МЕДИЦИНСКИЙ ОСМОТР. Она отвечает за состояние здоровья сотрудников. Благодаря отмеченной связи происходит формирование экипажа с учётом пригодности по состоянию здоровья сотрудников к полёту.

Таблица САМОЛЕТЫ связана с таблицами СОСТОЯНИЕ САМОЛЕТОВ, отвечает за проверку самолетов. И с таблицей РЕМОНТ САМОЛЕТОВ хранит историю ремонтов техники. В результате будет гарантирован выбор самолета пригодного к полёту по техническому состоянию.

Таблица ЗАКАЗЫ связана с таблицей РЕЙСЫ. В ней записаны заказы, которые были выполнены и новые заказы, которые предстоит выполнить.

Таблица ГРАФИК ПОЛЕТОВ связана с таблицей РЕЙСЫ. Отображает последовательность полетов и ВПП на которой взлетает самолет. Позволяет контролировать загруженность ВПП.

Нормализация Базы Данных

Важность нормализации состоит в том, что она позволяет разбить большие отношения, как правило, содержащие большую избыточность информации, на более мелкие логические единицы, группирующие только данные, объединенные “по природе”. Таким образом, идея нормализации заключается в следующем. Каждая таблица в реляционной базе данных удовлетворяет условию, в соответствии с которым в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное значение, и никогда не может быть множества таких значений.

Процесс нормализации заключается в приведении таблиц в так называемые нормальные формы. Существует несколько видов нормальных форм: первая нормальная форма (1НФ), вторая нормальная форма (2НФ), третья нормальная форма (3НФ).

Этот процесс включает:

- устранение повторяющихся групп (приведение к 1НФ);

- удаление частично зависимых атрибутов (приведение к 2НФ);

- удаление транзитивно зависимых атрибутов (приведение к 3НФ).

Приведение к первой нормальной форме. Когда поле в данной записи содержит более одного значения для каждого вхождения первичного ключа, такие группы данных называются повторяющимися группами. 1НФ не допускает наличия таких многозначных полей.

Приведение ко второй нормальной форме. Следующий важный шаг в процессе нормализации состоит в удалении всех не ключевых атрибутов, которые зависят только от части первичного ключа. Такие атрибуты называются частично зависимыми. Не ключевые атрибуты заключают в себе информацию о данной сущности предметной области, но не идентифицируют ее уникальным образом.

Приведение к третьей нормальной форме. Третий этап процесса приведения таблиц к нормальной форме состоит в удалении всех не ключевых атрибутов, которые зависят от других не ключевых атрибутов. Каждый такой атрибут должен быть логически связан с атрибутом (атрибутами), являющимся первичным ключом.

Таким образом, получаем базу данных приведенную к 3НФ и содержащую упорядоченную информацию, детально отображающую рассматриваемую предметную область. Теперь, когда мы провели нормализацию таблиц с целью устранения избыточного дублирования данных и группирования информации в логически связанных единицах, сделаем ряд замечаний по вопросам проектирования баз данных. Необходимо четко понять, что разбиение информации на более мелкие единицы с одной стороны, способствует повышению надежности и непротиворечивости базы данных, а с другой стороны, снижает ее производительность, так как требуются дополнительные затраты процессорного времени (серверного или машины пользователя) на обратное “соединение” таблиц при представлении информации на экране. Иногда для достижения требуемой производительности нужно сделать отход от канонической нормализации, при этом ясно осознавая, что необходимо обеспечить меры по предотвращению противоречивости в данных. Поэтому всякое решение о необходимости того или иного действия по нормализации можно принимать, только тщательно проанализировав предметную область и класс поставленной задачи.

1.5 Физическая модель "Аэропорта"

Физическая модель, определяющая размещение данных, методы доступа и технику индексирования, называется внутренней моделью системы.

Внешние модели никак не связаны с типом физической памяти, в которой будут храниться данные, и с методами доступа к этим данным. Это положение отражает первый уровень независимости данных. С другой стороны, если концептуальная модель способна учитывать расширение требований к системе в будущем, то вносимые в нее изменения не должны оказывать влияния на существующие внешние модели. Это – второй уровень независимости данных. Построение логической модели обусловлено требованиями используемой СУБД.

Выбор СУБД является одним из важнейших моментов в разработке проекта БД, так как он принципиальным образом влияет на весь процесс проектирования БД и реализации информационной системы. Теоретически при осуществлении этого выбора нужно принимать во внимание десятки факторов. На практике разработчики руководствуются лишь собственной интуицией и несколькими наиболее важными критериями, к которым, в частности, относятся:

· тип модели данных, которую поддерживает данная СУБД, адекватность модели данных структуре рассматриваемой ПО;

· характеристики производительности СУБД;

· запас функциональных возможностей для дальнейшего развития информационной системы;

· степень оснащенности СУБД инструментарием для персонала администрирования данными;

· удобство и надежность СУБД в эксплуатации;

· стоимость СУБД и дополнительного программного обеспечения.

Все актуальные требования предметной области и адекватные им «скрытые» требования на стадии проектирования должны найти свое отражение в концептуальной модели. Конечно, нельзя предусмотреть все возможные варианты использования и изменения базы данных. Но в большинстве предметных областей такие основные данные, как объекты и их взаимосвязи, относительно стабильны. Меняются только информационные требования, то есть способы использования данных для получения информации.

Степень независимости данных определяется тщательностью проектирования базы данных. Всесторонний анализ объектов предметной области и их взаимосвязей минимизирует влияние изменения требований к данным в одной программе на другие программы.

2. Проектирование приложения "Аэропорт"

2.1 MySQL Workbench 6.1 + MySQL Server 5.6.16.0

MySQLWorkbench – инструмент для визуального проектирования баз данных, интегрирующий проектирование, моделирование, создание и эксплуатацию БД в единое окружение для системы баз данных MySQL. MySQLWorkbench предоставляет комплекс инструментов для настройки сервера, администрирования пользователей и многое другое. Программа доступна для работы с операционных системах: Windows, Linux и MacOS.

MySQLWorkbench позволяет администратору или проектировщику баз данных визуально моделировать, создавать и управлять базами данных. Программное обеспечение обладает всем необходимым для создания комплексной ER-моделей, прямой и обратной разработки, а также позволяет легко произвести сложные изменения в базе данных или исправления в документации, которые обычно занимают много времени и усилий.

Программа позволяет визуально создавать, выполнять и оптимизировать SQL-запросы. SQL редактор поддерживает синтаксическую подсветку и историю выполненных SQL-запросов. Панель подключений к базам данных даёт возможность легко переключаться между разными базами данных, что позволяет работать с несколькими БД одновременно. Просмотрщик объектов обеспечивает быстрый доступ к таблицам баз данных и объектам этих таблиц.

MySQLWorkbench упрощает разработку и поддержку баз данных, автоматизирует выполнение наиболее долгих и сложных задач и улучшает взаимодействие между разработчиками и администраторами баз данных. Программа позволяет проектировщикам данных наглядно предоставить требования и, связавшись с коллегами, быстро решить проблему до того как будет потрачено большое количество рабочих ресурсов и времени. С помощью MySQLWorkbench можно легко создавать надёжные, хорошо структурированные базы данных и в то же время достаточно гибкие, для того чтобы изменяться и улучшаться, отвечая новым требованиям бизнес задач. Утилиты для проверки моделей данных и структур таблиц обеспечивают высокую надёжность при разработке. Это избавляет разработчика от ошибок по время моделирования новой ER-диаграммы или создания физической MySQL базы данных.

Главные преимущества программы:

- Позволяет наглядно представить модель базы данных в графическом виде;

- Наглядный и функциональный механизм установки связей между таблицами, в том числе «многие ко многим» с созданием таблицы связей;

- ReverseEngineering – восстановление структуры таблиц из уже существующей на сервере БД;

- Удобный редактор SQL запросов, позволяющий сразу же отправлять их серверу и получать ответ в виде таблицы;

- Возможность редактирования данных в таблице в визуальном режиме.

Рисунок 2 - MySQL Workbench 6.1

Поиск по сайту: