Автоматизована система Комп’ютерної фірми

Описані в даному пункті основні  поняття не відносяться до якої-небудь конкретної реалізації бази даних, а  є загальними для них усіх. Таким  чином, ці поняття є основою визначеної загальної моделі, що називається реляційною моделлю даних.

4. Нормалізація відносин.

 

Нормалізація - це процес перевірки  і перетворення відносин і атрибутів  таким чином, щоб усунути аномалії збереження даних. Процес нормалізації зводиться до послідовного приведення структури даних до нормальних форм, кожна з яких являє собою сукупність формалізованих вимог до організації даних. Відомо шість нормальних форм:

• перша нормальна форма (1NF);

• друга нормальна форма (2NF);

• третя нормальна форма (3NF);

• нормальна форма Бойса-Кодда (посилена 3NF, BCNF);

• четверта нормальна форма (4NF);

• п'ята нормальна форма (5NF).

Нормальні форми засновані на понятті  функціональної залежності.

Функціональна залежність (ФЗ) - це такий  зв'язок між атрибутами В и А  того самого відношення, коли кожному значенню А відповідає тільки одне значення В.

Існує три види функціональних залежностей: повна, часткова і транзитивна.

Повною функціональною залежністю називається така, у якій атрибут  В не залежить від підмножини атрибутів детермінанта А.

Частковими називають функціональні  залежності, у яких атрибут В залежить тільки від частини складеного детермінанта А.

Транзитивними називають функціональні  залежності, у яких для атрибутів  А, В і С виконуються умови  А - В і В - С, але відсутня зворотна залежність. Транзитивні функціональні залежності є об'єднанням повних.

Аномалії породжують часткові і  транзитивні функціональні залежності. Тому, нормалізація відносин – це перетворення вихідного відношення до їхньої сукупності так, що кожне з отриманих відношень містить тільки одну повну функціональну залежність.

Кожна нормальна форма цілком задовольняє  вимогам попередньої нормальної форми і висуває деякі додаткові  вимоги.

Перша нормальна форма (1NF). Відношення знаходиться в першій нормальній формі тоді і тільки тоді, коли всі його атрибути містять атомарні значення. Найбільш розповсюдженим порушенням цієї вимоги є атрибут типу «адреса». Його значення містить назва міста, області, вулиці, що є різними за змістом, і в силу вимог першої нормальної форми повинні бути рознесені в різні атрибути.

Друга нормальна форма (2NF). Для відповідності  другій нормальній формі відношення не повинне містити часткових  функціональних залежностей, тобто  кожен не ключовий атрибут повинний залежати тільки від усього складеного ключа, а не від його частин.

Третя нормалъна форма (3NF) вимагає  виключення транзитивних залежностей. На практиці це означає, що не повинно  бути залежностей між не ключовими  атрибутами одного відношення.

Нормальна форма Бойса-Кодда (BCNF) вимагає, щоб кожен детермінант був можливим ключем.

Четверта нормалъна форма (4NF). У  відношенні не повинне бути багатозначних  залежностей між атрибутами.

П'ята нормальна форма на практиці не використовується.

Дотримання вимог нормалізації найчастіше веде до зниження продуктивності конкретної інформаційної системи. Після нормалізації росте число відношень, тому при виконанні запитів до таких БД потрібно більше об'єднань (JOIN), що поглинають ресурси системи. З метою підвищення продуктивності при переході на фізичний рівень виробляється свідомий відхід від нормальних форм, „денормалізація”. Процес денормалізації не має чітко сформульованих правил, конкретні рішення залежать від специфіки задачі і предметної області.

5. Діаграма „Сутність-зв'язок”.

 

Реляційна модель сама по собі незручна для роботи при проектуванні бази даних. Замість неї використовуються різні семантичні моделі, найбільш розповсюдженої з яких є так звана ER-модель або модель „сутність-зв'язок”.

Модель була запропонована Пітером  Ченом у 1976 р. і являє собою ряд графічних діаграм, що включають невелике число різнорідних компонентів. Чен запропонував інтерпретувати реляційні структури даних, як набір сутностей і зв'язків між ними. Основними компонентами ER - моделі є сутність, зв'язок і атрибут.

Сутність - це будь-який реальний або об'єкт, що представляється, інформацію про який необхідно зберігати в базі даних. Сутність повинна мати найменування з чітким смисловим значенням, і іменуватися іменником в однині. Необхідно розрізняти тип сутності й екземпляр сутності. Ім'я сутності привласнюється типові, а не екземплярові. Екземпляр сутності - це конкретна річ у наборі однорідних  предметів, ідей, подій і т.д.

Зв'язок - це асоціація двох або  більше сутностей. На графічній діаграмі зв'язок зображується лінією, що з'єднує дві сутності. Зв'язок завжди існує тільки між двома різними сутностями або між сутністю і нею самою. Останній зв'язок називається рекурсивним.

У загальному випадку над кожним кінцем зв'язку проставляють ступінь  зв'язку (1 або букву, що позначає слово „багато”). У залежності від ступеня зв'язку розрізняють наступні її види:

•   Один до одного. Кожному екземплярові сутності А відповідає 0 або 1 екземпляр  сутності В.

•   Один до багатьох. Одному представникові сутності А відповідають 0, 1 або декілька представників сутності В.

•   Багато до багатьох. Кожній сутності поняття А відповідає декілька (або 0) сутностей поняття В і навпаки.

Атрибут (властивість) - іменована  характеристика сутності. Він являє  собою елементарну одиницю структури  поняття, що служить для уточнення, ідентифікації, класифікації, числової характеристики або вираження стану сутності.

Набір атрибутів сутності в принципі нескінченний, при розробці інформаційної  системи він залежить від потреб користувача і розв'язуваних їм задач. При складанні інфологічної моделі намагаються, звичайно, як можна більш повно описати властивості понять, з огляду  не тільки на поточні задачі, але і можливі майбутні потреби користувачів.

Описані в даному розділі основні  поняття не відносяться до якої-небудь конкретної реалізації бази даних, а є загальними для них усіх. Таким чином, ці поняття є основою реляційного підходу організації баз даних.

 

1.2. Проблеми автоматизації в інформаційних системах.

З розвитком ринкових відносин у нашій країні дуже гостро стоїть проблема автоматизації систем управління. Для цього постійно треба удосконалювати ефективність праці. А це в свою чергу неминуче пов’язано з впровадженням новітніх технологій у виробництво. Найголовніша деталь в усіх видах торгівлі, дай не тільки торгівлі – це облік. Для того, щоб упорядковано його вести, необхідно мати зручні для цієї роботи інструменти. Цими інструментами являються – комп’ютер та програми за допомогою яких ведеться облік роботи підприємства.

Жоден облік будь-чого не може вестися без бази даних. Тому на допомогу користувачам створюються програми для роботою з базами даних. На сьогоднішній день їх дуже багато і вони в свою чергу дуже різноманітні , зі своїми специфічними властивостями. Це такі програмні продукти як Excel, Access, Novell db, FoxPro, Paradox, Delphi та інші програмні продукти. 

В самій суті база даних -  це набір записів та файлів, організованих особливим образом. В комп’ютері , наприклад, можна зберігати прізвища та адреси працівникув, або клієнтів. Можливо, ви зберігаєте дані про звітність, і вона згрупована по періодах, а можливо, у вас є набір файлів з фінансовими даними: отриманими, або виставленими рахунками, витратами по чековій книжці, або балансам.

 Один із типів баз даних  – це документи, набрані за допомогою текстових редакторів та згруповані по темах. Інший тип – файли електроних таблиць, об’єднані в групи по характеру використання.

 Якщо ви організована людина, то спеціальна структура каталогів та підкталогів, можливо, допоможе вам впоратись з кількома сотнями електроних таблиць. В цьому випадку ви є диспетчером бази даних. Але що робити коли, виконувана вами задача стає надто великою? Як зібрати інформацію про всіх працівників та їх індивідуальних даних, якщо дані розкидані по окремих текстових файлах та електроних таблицях? Як зберегти зв’язки між файлами при введені нової інформації? Як переконатися, що дані введені правильно? Що робити , коли одна і та ж інформація може знадобитися одразу кільком користувачам, але при цьому не можна допустити, щоб дві людини одночасно змінювали одні і ті ж дані? Коли з’являються подібні проблеми, вам потрібна система управління базами даних.(СУБД)

 Система управління базами  даних надає вам повний контроль  над процесом визначення даних  , їх обробкою та використанням  СУБД також істотно полегшує обробку великих об’ємів інформації, які зберігаються в багаточисленних таблицях. Різноманітні засоби СУБД забезпечують виконання трьох основних функцій: визначення даних, обробка даних та оперування даними.

Всі ці функціональні можливості в повній мірі реалізовані в Delphi 5.

  Але ж, що ж таке дані?

 Дані – це набір різнорідної  неорганізованої інформації, подібний  до рахунків, кинутих у ящик  столу. І якщо ви коли-небудь намагались знайти потрібний вам рахунок у своєму ящику ви знаєте, що самі по собі дані не принесуть користі. Для того щоб дані стали корисними, вам потрібний засіб управління ними – система управління базою даних. Вам потрібно упорядкувати усі розкидані рахунки з тим, щоб можна було легко знайти те, що потрібно в даний момент. Організований набір даних і є базою даних.

1.2.1. Причини переходу до використання  СУБД

 

Причина 1. У вас дуже багато окремих файлів, або деякі з них мають занадто

багато інформації, що заважає роботі з даними. До того ж працювати  з такими об’ємами даних не дозволяють обмеження по пам’яті програми або системи.

Причина 2. Ви використовуєте дані різними способами: для інформації по конкретним домовленостям (наприклад рахунки-фактури), для залікового аналізу (наприклад, щорічні звіти про обсяги зарплат та внесків до ПФУ) або для обліку даних про працівників. Тому ви мусите розглядати дані з різних сторін, що суттєво заважає створенню єдиної структури представлення даних, що задовольняє всі ваші потреби.

Причина 3. Є необхідність в використанні одних і тих же даних кількома спеціалістами. Скажімо, введенням, оновленням та аналізом інформації займаються різні люди. Якщо в електронну таблицю або документ вносити зміни одночасно може тільки одна людина, то з таблицею в базі даних можуть працювати одразу декілька користувачів. При цьому гарантується, що вони завжди мають справу з останніми версіями даних.

Причина 4. Ви повинні забезпечити захист даних від несанкціонованого доступу, підтримувати їх цілісність та контролювати введені значення, так як до даних мають доступ багато користувачів, а ця інформація використовується в роботі вашої фірми та взаємозв’язані.

2. Проетування автоматизованої системи.

2.1. Проектування інформаційної бази

Реалізацію я буду проводити  в середовищі Delphi 5.

Delphi 5 – це інструмент, який дозволяє створювати бази даних, для ефективного використанні їх у вигляді програмного продукту. Можна створювати власні бази даних або настроїти будь-які інші у відповідності із своїми потребами. Для забезпечення швидкості та надійності в роботі Delphi 5 використовується технологія реляційних баз даних.

Тобто Delphi 5 – це інструмент, який дозволяє перейти від інфологічного рівня проектування до даталогічного (тобто до розробки таблиць БД та функцій БД, які забезпечують простоту, швидкість та надійність роботи з даними).

Delphi – це середовище розробки  програми орієнтоване на роботу  в операційних системах Windows. Програми  в Delphi створюються на основі  сучасної технології візуального  проектування, яка в свою чергу,  базується на ідеях   об’єктно- орієнтовного програмування. Програми в Delphi пишуться на мові Object  Pascal, яка є більш розвинутим продуктом мови Turbo Pascal. Мова програмування Turbo Pascal, а також одноiменне інтегроване середовище  розробки, в якому вона використовуєтьсь, в недалекому минулому завоювала широку популярність як засіб розробки програмних продуктів і особливо як засіб навчання програмуванню.

Але технології програмування  не стоять на місці, і фірма Borland  робить чергові зусилля і на зміну  Мові Turbo Pascal приходить Object  Pascal,  втіливши  в сoбі концепцію  об’єктно-орієнтовaного програмування. Delphi і Object Pascal є результатами досить довгої еволюції  і  на даний час - це продукти  в яких відображені  самі сучасні комп’ютерні технології. Частково, це  означає, що за допомогою Delphi можна створити  самі різні типи програм починаючи від додатку для роботи з базами даних і Інтернету . За допомогою двох характерних якостей мови програмування Delphi: візуального конструювання форм і широкого використання бібліотеки візуальних компонентів (Visual Component Library, VCL), вона відносно інструментів прискореної розробки програм.  Візуальне конструювання форм позбавляє   програміста від багатьох аспектів розробки інтерфейсy програми. Delphi автоматично готує необхідні програмні заготовки і відповідний файл ресурсів. Програміст використовує спеціальне вікно, яке називається вікном форми, як прототип майбутнього вікна програми і наповнює його компонентами, які реалізують потрібні інтерфейсні якості. Після розміщення на формі наступного компонента Delphi автоматично вставляє в зв’язаний з формою модуль посилання на компонент і коректує спеціальний файл описання форми DFM., який після компіляції перетворюється в ресурсний  файл Windows.   Бібліотека візуальних компонентів надає програмісту велику різноманітність створених розробниками Delphi програмних заготовок, які готові до роботи у рамках вашої програми. Компоненти характеризуються важливою якістю: вони включають в себе програмний код і всі необхідні для його роботи дані. Якщо в Delphi немає компонента з потрібною функціональністю, його можна створити засобами самого середовища Delphi. Використання компонентів суттєво зменшує ймовірність випадкових помилок, від яких не застрахований жодний програмний проект. В Delphi Ви можете почати виконання програми  і послідовно – оператор за оператором – слідкувати за її виконанням. В будь-яку мить Ви можете дізнатися поточне значення змінної і при необхідності замінити його без перекомпіляції програми. Ви можете запустити програму, встановивши в ній необхідні крапки контрольної зупинки – при досягненні такої крапки програма автоматично зупинить свою роботу і перейде в режим налагодження.