Проектирование баз данных

Тема – «Проектирование реляционной базы данных. Нормализация таблиц»

Цель – сформировать понятие реляционной базы данных, разобрать этапы проектирования и способы создания таблиц реляционной БД

Задачи:

Образовательная –сформировать навыки обрабатывать и анализировать данные для формирования реляционной БД;

Воспитательная – продолжить воспитание потребности получения знаний, овладение информационными технологиями, чувства ответственности и самостоятельности;

Развивающая – продолжить развитие общих и профессиональных компетенций

Тип урока - комбинированный

Циклограмма:

1. Приветствие

2. Проверка д/з (он-лайн тестирование 5 мин., фронтальный опрос 5 мин) 10 мин

3. Объяснение нового материала (презентация, видео-ролик (5 мин)) 25мин

4. Закрепление (он-лайн игра) 5мин

5. Подведение итогов. Рефлексия (вопрос в вк) 5мин

Проверка изученного материала

1. Тестирование в Дневник.ру (5 минут)

2. Фронтальный опрос (5 минут)

4 Опрос студентов по вопросам

1.     Что такое база данных? Это совокупность взаимосвязанных данных, которые хранятся во внешней памяти  компьютера и организованы по определенным правилам

2.     для чего нужна база данных? Для хранения сведений об объектах предметной области.  Например, сведения о поставщиках и о поставках материалов на склад.

4.     Что такое СУБД? СУБД - программное обеспечение, которое позволяет создавать БД, обновлять и дополнять БД, создает интерфейс для взаимодействия пользователя с БД.

6.     Режимы работы с БД. Проектировочный режим для создания объектов БД и разработки структуры таблиц. Пользовательский режим для заполнения таблиц и обслуживания БД

7.     Какие существуют объекты БД в  MS Access?

Таблицы  Объекты, в которых хранятся данные. Данные отображаются в виде таблицы, разбитой на столбцы и строки. Заголовками столбцов являются имена полей, а каждая строка представляет одну запись. Структура таблицы определяется списком полей, в котором указываются имена полей, их тип и др. свойства.

Формы  Электронный вариант бумажного бланка, который используется для ввода, изменения и просмотра информации.

Запросы Обращение к СУБД, содержащее задание на выборку, добавление, изменение или удаление записей

.

Отчеты Объект, который используется для вывода на печать данных  в отформатированном виде.

Макросы Специальные команды для автоматизации работы с БД.

Модули  Программы на языке VBA для выполнения более сложных операций, которые не могут выполнить макросы.

8. Какие модели данных вы знаете: 

иерархические, сетевые, реляционные

Объяснение нового материала (25 минут)

4. на вопрос – «Почему именно реляционная модель получила широкое распространение?» мы ответим в ходе сегодняшнего урока.

Тема нашего занятия – «Проектирование реляционной базы данных. Нормализация таблиц»

5. На сегодняшнем занятии мы научимся проектировать БД, создавать таблицы базы данных различными способами и связывать таблицы, для обеспечения целостности хранимых данных.

В последнее время большое распространение получила «реляционная модель», суть которой заключается в том, что основанная на математической теории множеств она рассматривает таблицы как отдельные множества, объединённые по определённому признаку

Для удобства представления и хранения данных в рамках реляционной модели используется совокупность таблиц, взаимосвязанных между собой определённым образом.

6. Таблица представляет собой плоскую двумерную сетку, которая содержит определённый тип или типы структурированных данных,

7. Если разбирать дальнейшее устройство любой таблицы, то она состоит из столбцов и строк.

Столбец таблицы представляет собой вертикальную область, выделенное свойство всех типологий, которые содержатся обычно в строках таблицы. Столбцы таблицы называются полями.

Строка таблицы представляет собой горизонтальную область, которая уникализирует типологию. Например, в строках таблицы могут содержаться фамилии, марки автомобилей, названия улиц и т. д. Строки таблицы – записями, ячейки таблицы – реквизитами.

Ключевое поле– такое поле, значение которого служит для однозначного определения записи в таблице, обычно это цифровой код. содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице.

Структурные элементы таблицы, из которых она состоит, взаимодействуют между собой, а также с другими структурными элементами других таблиц.

8. Итак, структурные элементы таблицы – поле, запись и реквизиты, ключевое поле

9. Итак, прежде чем начать создавать физически базу данных, т.е. создать программный продукт, необходимо выполнить некоторые этапы, которые называются проектированием базы данных.

10. Первым этапом проектирования является – Определение цели создания базы данных. Т.е. на этом этапе необходимо определить задачи, определить способы использования базы данных и потребителей, создаваемой базы данных. Цель создания базы данных должна быть ясно и четко сформулирована.

11. Например, необходимо создать простейшую базу данных «Комплектующие компьютера и поставщики», которая будет содержать инфоромацию о комплектующих пк, и поставщиках. Соответсвенно, цель создаваемой базы данных можно определить следующим образом – база данных предназначена для хранения информации о комплектующих ПК и их стоимости, в зависимости от поставщика и используется для подбора оптимальной по цене комплектации, формированию отчетов о поставщиках и спросе на комплектующие.

12. После того как цель разработки БД сформулирована, следует переходить к разработке структуры БД. Часто встречается ситуация, когда хранить всю базу данных в одной таблице неудобно и нерациональ­но. Таблица может содержать слишком большое количество полей, что неудобно пользователю. Различные записи при этом во многих полях дублируют друг друга, что увеличива­ет информационный объем базы данных и замедляет проце­дуры ее обработки.

Поясним это на примере.

Пусть табличная база данных «Комплектующие компьютера и поставщики» содержит ин­формацию о различных комплектующих и имеет поля: «Номер по порядку»,  «Наименование», «Описание», «Название фир­мы», «Адрес», «Цена» (в рублях) - таб. 1.

Таблица 1. «Комплектующие  и поставщики»

Мы видим, что почти половину объема таблицы составля­ет избыточная, дублированная информация.

Проанализируем причину дублирования.

Комплектую­щие компьютера имеют два неотъемлемых свойства: «Наи­менование» и «Описание».

«Название фирмы», «Адрес» и «Цена» не являются свойствами комплектующих компьюте­ра, они являются свойствами поставщика.

13. Естественно разделить исходную таблицу на две: «Комп­лектующие» (таб. 2) и «Поставщики» (таб.3).

Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, Ключевое поле– такое поле, значение которого служит для однозначного определения записи в таблице, обычно это цифровой код. содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. В таблицу «Комплектую­щие» введем поле «Код комплектующих». Это поле будет ключевым в данной таблице.

Таблица 2. «Комплектующие»

В таблицу «Поставщики» введем дополнительное поле «Код поставщика». Это поле будет ключевым в дан­ной таблице.

Таблица 3. «Поставщики»

О способах создания таблиц в приложении MS Access мы узнаем из небольшого видеоролика. Смотрим внимательно, после просмотра я вам задам несколько вопросов.

Видеоролик (5 минут)

Вопрос: итак, сколько способов создания таблиц вы запомнили? Назовите их.

Связывание таблиц

15. Итак, переходим к следующему этапу. После создания различных таблиц, необходи­мо обеспечить целостность базы данных. Для этого надо свя­зать таблицы между собой.

Существует несколько типов связей: «один – к одному», «один-ко-многим», «многие-ко-многим».

При связи «один-к-одному» каждой записи в одной (главной) таблице может соответствовать одна запись в другой (подчиненной) таблице, и наоборот.

При связи «один-ко-многим» каждой записи в одной (главной) таблице могут соответствовать несколько записей в другой (подчиненной) таблице, а запись в подчиненной таблице не может иметь более одной соответствующей ей за­писи в главной таблице.

Если одной записи в первой таблице могут соответство­вать несколько записей во второй таблице и, наоборот, од­ной записи во второй таблице — несколько записей в первой таблице, то реализуется связь «многие-ко-многим».

16. В нашем случае реализуется именно связь «многие-ко-многим». Одной записи в таблице «Комплектующие» соответствуют ннесколько за­писей в таблице «Поставщики», так как устройства одного типа продаются двумя фирмами. Одной же записи таблицы «Поставщики» соответствуют четыре записи таблицы «Комплектующие», так как одна фирма продает устройст­ва четырех типов.

Вернемся на слайд назад 15. Две таблицы, находящиеся в отношении «многие-ко-мно­гим», могут быть связаны только с помощью третьей (свя­зующей) таблицы. Таблицы «Комплектующие» и «Постав­щики» можно связать в отношении «многие-ко-многим» путем создания двух связей «один-ко-многим» по отноше­нию к вспомогательной таблице «Цена».

16. Таблицы «Комплектующие» и «Поставщики» будут яв­ляться главными по отношению к таблице «Цена».

В главной таблице «Комплектующие» поле «Код комп­лектующих» является первичным ключом, соответственно в подчиненной таблице «Цена» должно существовать одно­именное поле, которое является внешним ключом.

Таблица «Поставщики» также является главной по отно­шению к таблице «Цена». Ее поле «Код поставщика» явля­ется первичным ключом, соответственно в подчиненной таб­лице «Цена» должно существовать одноименное поле, которое является внешним ключом.

17. Таким образом, таблица «Цена» должна содержать следу­ющие поля (таб. 4):

•     «Счетчик» (ключевое поле);

•     «Код комплектующих» (поле внешнего ключа для табли­цы «Комплектующие»);

•     «Код поставщика» (поле внешнего ключа для таблицы « Поставщики »);

•      «Цена» (числовое поле).

Аксесс Давайте посмотрим, как можно связать таблицы на практике. С ключевым полем главной таблицы (первичный ключ) связывается одноименное поле подчиненной таблицы (внеш­ний ключ).

18. Межтабличная связь обеспечивает целостность данных. Связанные таблицы представляют собой единую базу дан­ных, в которой можно создавать новые таблицы, а также за­просы и отчеты, содержащие данные из связанных таблиц.

Определение.    Базы данных,  состоящие из связанных двумерных таблиц, называются реляционными.

Итак,  

Прежде чем приступить к созданию реляционной базы данных, необходимо придумать её проект. Проект представляет собой модель будущей базы данных, состоящей из объектов и их связей. Процесс проектирования включает определение перечня необходимых таблиц и задание их структуры, а также установление типа связей между этими таблицами.

Для закрепления изученного материала давайте поиграем в игру. Ума-игра (5минут)

Подведение итогов Рефлексия (ВК-опрос)

Итак на сегодняшнем занятии мы с вами познакомились с этапами проектирования и способами создания таблиц реляционной БД.

Какие этапы вы запомнили?

Какие способы создания таблиц?

Как можно связать таблицы БД друг с другом? Для чего связывают таблицы?

Почему важно правильно задать первичный ключ?

Итак, давайте вспомним вопрос, который я задала вам в начале занятия (Почему именно реляционные базы данных получили наибольшее распространение?) Наш ответ? (потому что удобно структурировать данные по определенным признакам, и представлять данные в удобном для восприятия виде, реляционные БД удобны в обслуживании и обработке данных).

Рефлексия –

1. Понравилось ли тебе занятие? (понравилось, не понравилось, было интересно)

2. Насколько материал был тобою усвоен? (отлично, хорошо, удовлетворительно)

3. Если возникли затруднения, в каких темах? (этапы проектирования, способы создания таблиц, связывание таблиц, затруднений не возникло)

7