Проектирование базы данных 'Кинотеатры'
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ
КАЗАХСТАН
КАЗАХСТАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "Вычислительной техники автоматизаций и телекоммуникаций"
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему: Проектирование базы данных «КИНОТЕАТРЫ»
Выполнила: студентка IV курса
специальности ВТ и ПО
Кенджаева А.
Проверила: старший
преподаватель
Беристемова Н.К.
г. Алматы, 2011 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ
.1 Инфологическая модель предметной области
.2 Даталогическая модель предметной области
. РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОЙ ПРОГРАММЫ
.2 Разработка защиты базы данных
.3 Разработка приложения базы данных
. ИНСТРУКЦИИ
3.1 Инструкция для пользователя
.2 Инструкция для сопровождающего программиста
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Базой данных (БД) называют специальным образом организованные данные, хранимые в вычислительной системе (ВС). БД создается для определенной предметной области (банк, библиотека, магазин, биржа и т.д.). Сегодня БД можно встретить практически везде. Их используют в медицине, на транспорте, в правоохранительных органах, в городских справочных службах, на производстве и в учебных заведениях. БД могут содержать в себе различную информацию, получить которую можно в считанные секунды, нажав для этого всего лишь несколько клавиш на клавиатуре компьютера. Для создания и использования БД служат системы управления базами данных (СУБД), которые занимают особое место в мире программного обеспечения и нашей повседневной жизни. СУБД обеспечивают реализацию новых концепций в организации информационных служб через создание информационных систем на основе технологии БД. В настоящее время широко применяются муниципальные, банковские, биржевые информационные системы, информационные системы оптовой и розничной торговли, торговых домов, служб управления трудом и занятостью, справочной и аналитико-прогнозной котировочной информации и др. как правило, работа этих систем осуществляется в локальных вычислительных сетях различной архитектуры или их объединениях, получивших название корпоративных сетей, дальнейшая интеграция которых возможна с помощью глобальной сети Интернет. Подавляющее большинство современных СБД представляют собой системы реляционного типа, т.е. использующие реляционную модель данных. Данные в реляционных БД хранятся в таблицах - отношениях (relation). Реляционные СБД (РСБД) - это компьютеризованные системы хранения записей в табличном виде. Под БД в различных РСБД понимается табличное хранение данных, но название «база данных» может объединять не только таблицы, но и производные этих таблиц ( в виде отчетов, форм, виртуальных таблиц - представлений), формы запросов, программные модули и т.д. СУБД, поддерживающие реляционную модель данных, называются реляционными СУБД (РСУБД). Стандартным языком взаимодействия с реляционными БД является язык запросов SQL, который реализуется в РСУБД на основе операций реляционной алгебры и реляционного исчисления. Основной целью курсовой работы является приобретение практических навыков по разработке баз данных, программной реализации приложений БД и методов защиты БД для определенной предметной области на основе конкретной СУБД. В курсовой работе должна быть разработана база данных и реализовано приложение БД с использованием методов защиты БД в среде конкретной СУБД для определенной предметной области (ПО). Для выполнения этой задачи необходимо выполнить: анализ ПО; определить функции, подлежащие реализации в системе; выделить параметры ПО, необходимые для выполнения индивидуального задания; выбрать метод защиты БД.
На основе проведенного анализа осуществляется постановка задачи, разработка информационной и даталогической моделей ПО, алгоритмов решения задачи, их реализация. Курсовая работа состоит из трех разделов: разработки информационной модели и проектирования базы данных; разработки приложения БД с использованием методов и средств защиты; разработки инструкций для работы с БД.
I. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ
.1 ИНФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
Инфологическая модель - это описание предметной области без ориентации на используемые аппаратные и программные средства. Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных строят по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются объекты, связи между ними и их атрибуты. Атрибуты - это существенные свойства объекта, интересующие пользователя. Выполняя анализ предметной области кинотеатры, определяем объекты, которые должны интересовать конечного пользователя. Можно выделить два объекта - Фильмы и Сеансы. Рассмотрим связь между этими объектами. Один и тот же фильм может показываться в разных сеансах, что соответствует связи один-ко-многим (1:М). Но несколько сеансов могут показывать один и тот же фильм, что соответствует связи многие-ко-одному. Таким образом объекты Фильмы и Сеансы связаны между собой отношением (1:М). Это отражено на рис. 1.
Рисунок 1 - Тип связей между объектами Фильмы и Пациенты.
В объекте Сеансы есть такие атрибуты как Название кинотеатра, Адрес и Телефон. Во избежание дублирования данных эти атрибуты были вынесены в отдельный объект Кинотеатры, который связан с объектом Сеансы атрибутом Название кинотеатра и отношением один-ко-многим (1:М).
Это показано на рисунке 2.
Рисунок 2 - Типы связей между объектами Фильмы, Сеансы и Кинотеатры.
В реляционной базе данных в качестве объектов рассматриваются отношения, которые можно представить в виде таблиц. Таблицы между собой связываются посредством общих полей, т.е. одинаковых по форматам и, как правило, по названию, имеющихся в обеих таблицах. Рассмотрим, какие общие поля надо ввести в таблицы для обеспечения связности данных. В таблицах Фильмы и Прием таким полем будет «Ид. номер фильма» (film_id), в таблицах Сеансы и Кинотеатры - «Название кинотеатра» (kinoteatr). В соответствии с этим информационная структура объектов представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Информационная структура объектов
Первичный ключ - это атрибут (совокупность атрибутов), однозначно идентифицирующий конкретную запись. Таким ключем для объекта Фильмы является атрибут «Идентификационный номер фильма», для объекта Кинотеатры - «Название кинотеатра», а для объекта Сеансы - совокупность атрибутов «Идентификационный номер фильма»+ «Название кинотеатра»+«Дата показа»+«Время показа».
Внешний ключ - это атрибут (совокупность атрибутов), не являющихся первичным ключом для данного объекта, но который является первичным ключом для логически связанного объекта. Таким ключем для объекта Сеансы является атрибут «Идентификационный номер фильма», а так же «Название кинотеатра».
1.2 Даталогическая модель предметной области
Даталогическая модель представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. При этом даталогическая модель разрабатывается с учетом конкретной реализации СУБД и с учетом специфики конкретной предметной области на основе ее инфологической модели. В реляционной базе данных все данные хранятся в виде таблиц, при этом все операции над базой данных сводятся к манипуляции с таблицами. В таблице 2 показана структура таблиц для предметной области поликлиника.
Таблица 2 - Структура таблиц kurs ,kurs1, kurs2
ТаблицаНазвание поляОписаниеТип поляДлина поляkursfilm_idИд. номер фильмаNumeric3directorФИО режиссераCharacter30titleНазвание фильмаCharacter30lengthДлина фильма в мин.Numeric3genreЖанрCharacter30year_relГод выпускаCharacter4lead_aktФИО актеровMemo4picsКадр из фильмаGeneral4kurs1film_idИд. номер фильмаNumeric5kinoteatrНазвание кинотеатраCharacter30date_pokazДата показаDate8vrem_pokazВремя показаCharacter6premiereСкидка студентамLogical1kurs2kinoteatrкод врачаNumeric6telephoneфамилия, имя, отчествоCharacter40adressспециалистCharacter20
Таблицы состоят из строк и столбцов и имеют уникальные имена в базе данных. База данных содержит множество таблиц, связь между которыми устанавливается с помощью совпадающих полей. В каждой из таблиц содержится информация о каких-либо объектах одного типа.
II. РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОЙ ПРОГРАММЫ
2.1 Разработка функциональной структуры приложения
В этом разделе подробно описывается функциональные возможности создаваемой базы данных, в частности, основные блоки создаваемого приложения базы данных (см. рис. 3). Определим функциональные задачи, решаемые нашим приложением. Для многих любознательных статистиков и киноманов интересно, а иногда и необходимо вести учет всех фильмов (режиссер, название, длина и т.д.), показанных или намеченных на показ сеансов (кинотеатр, дата показа, время показа) и кинотеатров (телефон и адрес). Именно с этой целью было создано настоящее приложение. Данный проект помогает быстро, эффективно и комфортно решить такие задачи как добавление (например, новый сеанс, новый фильм или открылся новый кинотеатр), удаление (например, фильм устарел, неправильный ввод сеанса, закрылся кинотеатр), изменение (например, изменился ид. номер фильма, время или дата сеанса, адрес кинотеатра), поиск (например, любимый фильм, по скидке студентам, по адресу кинотеатра) записей в таблицах, выдавать статистику лучших фильмов и кинотеатров, а также создавать интересующие пользователя отчеты (например, лучший фильм, пятерка лучших кинотеатров, расписание сеансов). Для решения вышеперечисленных задач используются формы, являющиеся основой пользовательского интерфейса. Именно посредством форм пользователь оперирует данными - вводит и модифицирует их. По большому счёту, форма - вот и всё что видит пользователь проводимое за работой с программой время. Поэтому создатель программы должен уделять формам достойное внимание. Форма в чистом виде, без элементов управления и данных, которыми она должна манипулировать, интереса не представляет. Поэтому любая форма создаётся именно с целью оперирования данными с помощью элементов управления, включаемых в форму. Для корректной работы приложения на этапе разработки нужно не забывать об ограничении целостности. Ограничение целостности - это поддержка непротиворечивости данных в связанных между собой таблицах, например, идентификационный номер в таблице фильмов должен соответствовать идентификационному номеру в таблице сеансов. В данном курсовом проекте все ограничения целостности были произведены собственноручно, то есть без использования каких-то стандартных механизмов ссылочной целостности (Cascade, Restrict и т.д.), с целью получения большего опыта в написании приложений с учетом подобных ограничений целостности.
Рисунок 3 - Функциональная структура приложения
.2 Разработка защиты базы данных
Термин защита (security) относится к защищенности данных от несанкцианированного доступа, изменения или умышленного разрушения. Под защитой данных подразумевается предотвращение доступа к ним со стороны несанкционированных пользователей.
Разработка методов и средств защиты базы данных включает в себя:
§вход в систему по паролю;
§хранение пароля в зашифрованном виде;
§хранение данных в зашифрованном виде.
Вход в систему осуществляется по паролю и логину. Логин и пароль хранятся в файле uspas.dbf в зашифрованном виде.
Алгоритм входа по паролю:
1)после того, как пользователь указал свой логин и пароль, данный файл расшифровывается;
)содержание файла зашифровывается;
)при совпадении значений пользователь получает доступ к системе.
Вход по паролю подразумевает, что предполагаемый нелегальный пользователь пытается незаконно проникнуть в базу данных с помощью обычных средств доступа, имеющихся в системе. Но если он пытается проникнуть в базу данных, минуя систему, то есть, физически перемещая часть базы данных, то наиболее эффективным методом борьбы с такими угрозами является шифрование данных, то есть хранение в зашифрованном виде.Исходные (незашифрованные данные) данные называются открытым текстом. Открытый текст шифруется с помощью специального алгоритма шифрования. В качестве входных данных для алгоритма выступает открытый текст, а в качестве выходных - зашифрованная форма открытого текста, которая называется шифрованным текстом. Именно зашифрованный текст хранится в базе данных. Дешифрование файлов осуществляется только после того, как пользователь получит доступ к системе. После завершения работы пользователя с базой данных идет шифрование содержимого файлов *.dbf. Программа шифрования написана на языке программирования Assembler.
.3 Разработка приложения базы данных
В Visual FoxPro существует два формата отображения содержимого таблицы - в виде таблицы и в виде формы. Формат отображения в виде формы называется экранной формой. Формы являются мощным и гибким средством представления информации.
В Visual FoxPro для создания форм используется:
§Мастер форм (Form Wizard), создающий форму для одной или двух связанных таблиц. При этом можно задать отображаемые в форме поля, стиль их отображения и тип кнопок управления;
§Построитель (Builder), позволяющий создать объекты формы с определенными свойствами;
§Конструктор форм (Form Designer), с помощью которого разрабатываются собственные формы с заданными свойствами для просмотра, ввода и редактирования данных.
Любая форма в Visual FoxPro состоит из объектов, которые имеют характерные для них свойства. Для каждого объекта можно определить действия, выполняемые при наступлении определенных событий. Процесс создания формы состоит в размещении объектов в форме и определении для них свойств, связанных с ними событий и выполняемых действий.
Для размещения объектов в форме используется панель инструментов «Form Controls». В данной курсовой работе были использованы следующие объекты:
§Label (текстовый объект)
§Text Box (поле ввода)
§Command Button (кнопка)
§Option Group (переключатель)
§Check Box (флахок)
§Grid (таблица)
§Combo Box (поле ввода со списком)
§Line (линия)
§Page Frame (страница)
§настройка формы;
§создание окружения;
§размещение текста;
§размещение полей;
§создание управляющих кнопок;
§размещение линий, прямоугольников и рисунков;
§установка цвета объектов формы;
§удаление объектов формы;
§
§перемещение объектов формы, а также перемещение областей, которые могут содержать несколько объектов;
§сохранение формы.
Каждая форма имеет свойства, определяющие расположение ее в основном окне Visual FoxPro, размер, заголовок, шрифт, цвет экрана и некоторые другие параметры. Размер формы и ее положение задаются относительно основного окна Visual FoxPro. Установить эти параметры можно следующими способами: присвоить значения свойствам Height, Width, Left и Top, определенную высоту, ширину формы и ее положение относительно левого угла основного окна Visual FoxPro, соответственно, или придать форме нужный размер с помощью курсорамыши и перенести форму в место предпологаемого расположения. Для задания заголовка, распологающегося в верхней части формы, предназначено свойство Caption. Стиль обрамления окна формы задается с помощью свойства BorderStyle.
Свойство BackColor позволяет выбрать цвет фона, а свойство Picture - подходящий рисунок. Свойство WindowsState определяет вид формы при ее вызове. Свойства FontName, FontSize, FontBold, FontOutline, FontItalic, FontShadow, FontStrikethru, FontUnderline, FontCondense, FontExtend задают наименования шрифта фориы, его размер и начертание.
При использовании формы для ввода и отображения данных, содержащихся в таблицах базы данных в Visual FoxPro устанавливается среда окружения (то есть таблиц, используемых в форме, и связей между ними) средствами конструктора форм. Для этой цели предназначено окно диалога «Data Environment».