Проектування баз даних. Поняття сутності, атрибута, ключа, зв’язку. Модель «сутність-зв’язок» предметної області. Класифікація зв’язків за множинністю та обов’язковістю.

Проектування баз даних.

БД-це впорядкований за певними правилами набір взаємопов’язаних даних. На початку проектування баз даних, як правило, розробляється модель предметної області, для якої створюється ця БД. У ній указуються типи об’єктів, що будуть включені до бази даних, і зв’язки між ними. Для наочності таку модель можна подати у графічному вигляді.

Сутність — це деякий об’єкт реального світу. Вона має екземпляри, які відрізняються один від одного значеннями атрибутів. Атрибут — це властивість сутності. Зв’язок фактично встановлює взаємодію між сутностями.

У реляційних базах даних № Шифр учня ПІП учня Дата народження Домашня адреса 1 А-85 Артюніна Анастасія Миколаївна 15.04.2001 2 Б-45 Бойко Андрій Вадимович 21.06.2002 3 Б-46 Бойко Надія Григорівна 13.05. 2000 Основний ключ – певне поле або сукупність полів, що ідентифікують запис, роблять його унікальним

Поняття сутності, модель «сутність–зв’язок» У прямокутниках записані назви типів об’єктів (груп об’єктів) предметної області, стрілки вказують на зв’язки між ними, а написи біля стрілок описують ці зв’язки. Приклад моделі предметної області Інформатика в школі приклад

Види зв’язків між двома таблицями (сутностями) Один до одного (1-1) Один до багатьох (1-N) або (1-∞) Багато до одного (N-1) або (∞-1) Багато до багатьох (N-М) або (∞-∞)

Види зв’язків між двома таблицями (сутностями)

Модель «сутність–зв’язок» предметної області Кінотеатр У сутності Глядач для даної моделі розглянемо дві властивості: Прізвище та Ім’я, а у сутності Квиток – п’ять: Дата, Час, Ряд, Місце та Номер квитка. Між сутностями Глядач і Квиток існує зв’язок – Має. За множинністю це зв’язок один до одного. На це вказують позначення над лініями зв’язку біля прямокутників сутностей. За повнотою цей зв’язок є обов’язковим для сутності Глядач і не обов’язковим для сутності Квиток. приклад

Типи моделей даних Існують різні способи відображення зв’язків між даними, тобто різні моделі даних. Нині є три класичні моделі даних: ієрархічна, мережева і реляційна. Розвиваються й інші моделі даних, засновані на класичних, наприклад об’єктно-реляційна. Основним недоліком ієрархічних і мережевих БД є склад- ність їх розроблення, тому нині поширення набула реляційна модель даних — фактографічна база даних, що є набором вза- ємопов’язаних таблиць. Основна перевага цієї моделі полягає у простоті розроблення БД і систем управління ними.

Основні поняття реляційної бази даних Основним об’єктом реляційної бази даних є таблиця. Таблиця реляцій-ної бази даних складається з рядків і стовпців. Для зберігання даних про сутності деякої предметної області може бути використано кілька таб-лиць, які можуть бути пов’язані між собою. Рядок таблиці реляційної бази даних називають записом, або корте-жем. Запис містить значення властивостей одного екземпляра сутності. Стовпець таблиці реляційної бази даних називають полем, або атри-бутом. Поле має ім’я, яке відображає назву властивості. Для кожного поля встановлюється тип даних. У реляційній моделі даних передбачена обов’язкова вимога ідентифіка-ції екземплярів сутності за рахунок унікальності набору значень власти-востей. Для таблиці реляційної бази даних це означає, що значення в одному з полів не повинні повторюватися. Таке поле називають ключовим, ключем таблиці, або ідентифікатором.

Приклад таблиці реляційної бази даних приклад

Етапи створення бази даних 1. Постановка завдання. На цьому етапі визначається мета створення бази даних, окреслюється предметна область, для якої буде створюватися база даних, визначаються потенційні користувачі базою даних. 2. Створення описової інформаційної моделі бази даних, у якій виділяються сутності майбутньої бази даних, описуються зв’язки між ними. 3. Створення моделі «сутність–зв’язок». 4. Визначення моделі даних. 5. Створення структури бази даних з використанням однієї із систем управління базами даних (СУБД) або однієї з мов програмування. 6. Введення даних. 7. Тестування бази даних, її корекція.

Найпростіша БД містить одну таблицю, а складні — де- сятки й навіть сотні таблиць. Не кожна таблиця може бути об’єктом БД. Для того щоб таблиця стала об’єктом БД, потрібно виконати її нормалізацію. Сутність нормалізації полягає в тому, що таблиця повинна бути перетворена відповідно до основних вимог.Основні вимоги до таблиці як об’єкта БД такі: кожне поле повинно мати унікальне ім’я; усі поля мають бути однорідними, тобто значення елементів одного поля можуть бути лише одного типу (наприклад, тільки числовими, тільки рядковими); у таблиці не може бути однакових записів, вони мають відрізнятися значеннями хоча б одного поля; таблиця повинна мати ключове поле, або ключ.

Ключове поле (ключ таблиці) Зазвичай таблиця має унікальне поле або кілька полів, які ідентифікують записи. Таке поле називають ключовим (ключем). Воно використовується для швидкого пошуку даних, а також для зв’язування даних із різних таблиць

Ключ, який містить тільки одне поле, називають простим, а який містить кілька полів — складним. У таблиці УЧНІ складним ключем можна вважати поля Прізвище і Дата народження, оскільки вони однозначно ідентифікують записи. У таблиці може бути кілька ключів, але тільки один із них можна визнати як первинний. Найкраще первинним ключем вибрати простий ключ і бажано, щоб він мав цілочисловий тип. У цьому випадку операції опрацювання даних виконуватимуться швидше. У таблиці УЧНІ простим є поле з іменем Номер. приклад

Запитання для перевірки знань Що називають елементарною одиницею даних у БД? Назвіть основні моделі даних у БД. Поясніть сутність ієрархічної моделі даних. Які існують види зв’язку між таблицями? Поясніть сутність реляційної моделі даних. Які поля таблиць називають ключем? Які існують ключі в таблицях БД? Наведіть означення моделі даних. Назвіть основні вимоги до таблиць БД. У чому полягає сутність забезпечення цілісності даних БД?

Задача 1 Спроектувати базу даних «Туристична агенція», за допомогою якої вирішуються такі завдання: введення, зберігання та пошук інформації про путівки (Код путівки, Країна, Проїзд, Вартість) введення, зберігання та пошук інформації про клієнтів (Код клієнта, Назва організації, Телефон) Інформація про замовлення

Модель даних «Туристична агенція» Клієнт Код клієнта  Назва організації Адреса Телефон Путівки Код путівки  Країна Проїзд Вартість Замовлення Код замовлення  Код клієнта Код путівки Кількість

Задача 2 Спроектувати базу даних «Мережа магазинів», за наступними характеристиками: • Номер власника, ПІБ, адреса, телефон власника магазину, розмір вкладу в магазин, номер реєстрації, дата реєстрації; • номер, назву, адресу та телефон магазину, статутний капітал, профіль; • номер, ПІБ, адреса, телефон постачальника.

Завдання додому 1. Опрацювати п.1.1-1.2. Давати відповіді на запитання в кінці параграфу 2. Спроектувати базу даних «Зоопарк» за наступними характеристиками: Назва тварини, вид, клас, вік, континент поширення Назва комплексу, номер приміщення, наявність водойми, опалення, кількість тварин За потреби створіть додаткові таблиці, додайте потрібні поля.

Практична робота. Розробка моделі «сутність–зв’язок» заданої предметної області. Створення бази даних у середовищі СУБД 1. За завданням на створення бази даних розробіть модель «сутність–зв’язок» і визначте модель даних. Завдання. Створити базу даних Бібліотека, яка складається з двох сутностей – сутності Об’єкт зберігання бібліотеки, що має такі властивості: код, найменування, автор, кількість, ціна, рік видання, зображення титульної сторінки, і сутності Категорія, яка має одну властивість – назву, що може набувати тільки такі значення: книга, аудіокнига, газета, журнал. Між сутністю Одиниця зберігання бібліотеки і сутністю Категорія є зв’язок: одне значення властивості Назва сутності Категорія, наприклад аудіокнига, може мати багато екземплярів сутності Об’єкт зберігання бібліотеки. 2. Створіть необхідні таблиці бази даних, визначте імена полів і типи даних цих полів. 3. Установіть зв’язок між таблицями. 4. Уведіть дані в таблиці. 5. Збережіть базу даних у своїй папці у файлі з іменем Практична_робота_БД1.