Проектирование и реализация информационно-поисковой системы с помощью CASE-средства DBDesigner

19

Кафедра электронно-вычислительной аппаратуры

Лабораторная работа

На тему:

«Проектирование и реализация информационно-поисковой системы с помощью CASE-средства DBDesigner»

Москва 2009

Содержание:

Задание

Возможности программы DBDesigner

Основные этапы проектирования базы данных

Выполнение

1. Моделирование

1) Создание таблиц

2) Формирование отношений

2. Кодирование

3. Работа с базой данных

1) Установление соединения с базой данных на сервере

2) Синхронизация

4. SQL-запросы

Список использованных источников

Возможности программы DBDesigner

CASE-средства представляют собой программные средства, поддерживающие процессы создания или сопровождения информационных систем, такие как: анализ и формулировка требований, проектирование баз данных и приложений, генерация кода, тестирование, обеспечение качества, управление конфигурацией и проектом.

CASE-систему можно определить как набор CASE-средств, имеющих определенное функциональное предназначение и выполненных в рамках единого продукта.

DBDesigner - это свободно распространяемая CASE-система, предназначенная для проектирования, моделирования, создания и поддержки информационных систем. Программа может использоваться для Windows 2000/XP, Linux KDE/Gnome и MySQL. DBDesigner позволяет:

· создавать модель проектируемой системы;

· преобразовывать модели системы в SQL-код, который можно использовать для создания базы данных с помощью DBDesigner или другого средства;

· проводить реинжиниринг - построение исходной модели программной системы путем исследования ее программных кодов. Эта функция очень удобна в случае, если необходимо разобраться уже существующей базе данных. Для проведения реинжиниринга следует выбрать в меню Database - Revers Engineering;

· создавать базу данных и автоматически вносить в нее изменения, используя соединение с сервером и синхронизацию;

· создавать SQL-запросы для внесения изменений и проведения операций над данными.

Пользовательский интерфейс программы:

Основные этапы проектирования базы данных

1. Описание предметной области. Определение цели создания базы данных.

2. Определение сущностей предметной области (таблиц), которые должна содержать база данных.

3. Определение атрибутов сущностей (необходимых в таблицах полей).

4. Построение инфологической модели. Определение связей между сущностями (таблицами).

Предметная область:

База данных содержит информацию о картинах в картинной галерее.

Инфологическая модель:

19

Картина (Код картины, Название, Автор, Год написания, Время поступления в галерею, Тип краски);

Направление (Название направления, Код направления, Страна);

Период (Название периода, Код периода, Начало периода, Конец периода);

Датологическая модель:

Здесь составим саму реляционную модель проектируемой БД: раскроем все связи между сущностями как связи между ключами. Для этого добавим в одну из связываемых сущностей дополнительный атрибут - первичный ключ из другой сущности. Причем добавление будем осуществлять в ту из этих сущностей, где не нарушится понятие ее первичного ключа.

Картина (Код картины, Название, Автор, Год написания, Время поступления в галерею, Тип краски, Название направления, Название периода)

Направление (Название направления, Код направления, Страна);

Период (Название периода, Код периода, Начало периода, Конец периода);

Выполнение

Предметной областью разрабатываемой базы системы является информация о картинах, расположенных в галерее.

Информация о картинах включает в себя информацию о картине, о направлению в искусстве, к которому она принадлежит, и принадлежности к определённому периоду. Необходимо обеспечить возможность внесения, изменения или удаления данных в базе и проведение различных поисковых операций: поиск по автору, поиск по стране.

1. Моделирование

Модель - это визуальное представление структуры данных. Модель может включать в себя следующие объекты: таблицы и отношения, которые используются обязательно, и дополнительные (например, изображения, записи) - для обеспечения лучшего «понимания» структуры модели.

Для создания модели необходимо переключится в Design Mode, выбрав меню Display - Design Mode.

Пользовательский интерфейс делает создание модели базы данных очень легким.

DBDesigner 4 поддерживает Multible Document Interface(MDI), который позволяет открывать неограниченное число моделей одновременно. При работе, вы можете переключаться между моделями, копируя команды и объекты, чтобы обмениваться ими между моделями.

1) Создание таблиц

В левой части холста находится панель инструментов. Необходимо нажать на этой панели кнопку и указать место на холсте, где будет располагаться новая сущность. Появится прямоугольное изображение пустой сущности. Чтобы задать атрибуты сущности, необходимо два раз щелкнуть на изображении сущности. В появившемся окне можно задать название сущности, а также атрибуты этой сущности.

Для отображения информации о картинах была создана сущность картина. Структура сущности картина показана на рисунке:

Флаг в поле NN означает, что содержимое данного поля не может быть нулевым (Not Null). Флаг в поле AI означает, что значение данного поля в каждой следующей строке увеличивается на 1 (Auto Increment). Иконка напротив имени атрибута означает, что этот атрибут является ключевым.

Были созданы еще две сущности: направление (napravlenie) и период (период)

2) Формирование отношений

Связь между сущностями определяет связь между будущими таблицами. Для этого необходимо поставить флаг напротив после всех полей в разделе параметры отношений и внешних ключей (раздел Default Relation Settings / Foreign Keys Settings) во вкладке редактирования модели (Editing Options),

Между сущностями имеются следующие связи:

Картина -> принадлежит -> Направлению

Картина -> принадлежит -> Периоду

Здесь мы видим связь 1:M, так как одному периоду может соответствовать много картин, а одной картине соответствует только один период. Аналогично с направлением.

В программе связи задаются следующим образом.

Связь 1:1 задается с помощью кнопки .

Связь 1:M задается с помощью кнопки .

Связь M:M задается с помощью кнопки .

Задать связь между сущностями можно, нажав на соответствующую кнопку и указав связываемые таблицы. После нажатия кнопки связи, надо нажать на первую таблицу, участвующую в связи, затем на другую. Внешние ключи будут автоматически добавлены, в сущности, соответственно связи.

Результат связывания сущностей показан на рисунке:

Двойным щелчком по изображению связь можно редактировать свойства связи, такие как название связи и тип связи.

Особенностью программы DBDesigner является то, что в процессе создания ER-диаграмм, отношения будет сформированы автоматически. Это очень удобно при проектировании, т.к. позволяет разработчику не запоминать правила формирования отношений для различных связей между таблицами, а получать все автоматически на основе анализа предметной области.

Связи между таблицами можно корректировать, используя «Редактор связей» (Relation Editor), вызываемый двойным щелчком мыши. В «Редакторе связей» можно задать имя связи, изменить ее тип и задать ограничения на данные таблицы при удалении и добавлении в нее данных.

2. Кодирование

DBDesigner позволяет преобразовывать полученную модель в код на языке SQL, который может быть использован для создания базы данных с помощью других средств, например, с помощью MySQL.

Для получения кода необходимо выбрать в меню File - Export - SQL Create Script. Откроется диалоговое окно, представленное на рисунке:

В основных настройках (General Settings) можно назначить экспортировать в SQL код только выделенные таблицы или экспортировать все таблицы модели, также можно задать упорядочить таблицы по внешним ключам.

- Export selected tables only - кодировать только выбранные таблицы

- Order Tables by Foreign Keys - позволяет изменить порядок кодирования

В настройках SQL кода (SQL Creates Settings) можно настроить параметры, связанные с первичными ключами и внешними ключами, а также задать настройки относительно индексов.

- Copy Script to Clipboard. Позволяет скопировать SQL код в буфер обмена;-

- Save Script to file. Позволяет сохранить SQL код в файл. Файл сохраняется в формате *.sql. Открыть его можно и в текстовом редакторе «Блокнот»

Выбрав необходимые параметры, необходимо нажать Save Script to file. Файл с SQL кодом будет сохранен на диске.

CREATE TABLE Napravlenie (

naprname VARCHAR(255) NOT NULL,

naprID INTEGER UNSIGNED NULL,

country VARCHAR(45) NULL,

PRIMARY KEY (naprname)

CREATE TABLE Period (

pername VARCHAR(45) NOT NULL,

perID INTEGER UNSIGNED NULL,

Begin CHAR NULL,

End_ CHAR NULL,

PRIMARY KEY(pername)

CREATE TABLE Picture (

PicID INTEGER UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,

Period_pername VARCHAR(45) NOT NULL,

Napravlenie_naprname VARCHAR(255) NOT NULL,

name VARCHAR(255) NULL,

author VARCHAR(255) NULL,

year_2 INTEGER UNSIGNED NULL,

arrdate DATE NULL,

paint VARCHAR(255) NULL,

naprname VARCHAR(255) NULL,

pername VARCHAR(255) NULL,

PRIMARY KEY(PicID),

INDEX Картина_FKIndex1(Napravlenie_naprname),

INDEX Картина_FKIndex2(Period_pername)

3. Работа с базой данных

DBDesigner позволяет также создавать базу данных на сервере и выполнять с ней различные операции. Это обеспечивается за счет подключения DBDesigner к MySQL серверу, созданию базы данных и установлению синхронизации между базой на сервере и визуальной моделью. Синхронизация - это сравнение визуальной модели и базы данных, находящейся на сервере. В случае внесения изменений в таблицу, изменения связей между таблицами или удаления таблиц в модели, DBDesigner внесет и соответствующие изменения в базу на сервере.

1) Установление соединения с базой данных на сервере

Для занесения базы данных, соответствующей полученной модели, на сервер MySQL, необходимо установить соединение с сервером.

- Выполните Database -> Connect to Database.

- В окне Network Hosts выберите MySQL

- В открывшемся списке баз данных, выберите либо существующую базу, либо создать новую, щелкнув два раза по значку «…» и задав имя новой базы.

- Введите название соединения (Connection), имя пользователя (Username) и пароль (Password), если они нужны.

- В центральном окне находится список серверов баз данных, с которыми велась работа и для которых указаны IP-адрес, тип, размещение и название. Так как в данной работе предполагается, что сервер MySQL находиться на локальном компьютере, то все необходимые параметры будут установлены автоматически. Однако при использовании сети, необходимо знать IP-адрес сервера и иметь доступ на работу.

- Нажмите на кнопку Connect, после чего соединение с базой будет установлено.

2) Синхронизация

Для синхронизации модели и базы на сервере необходимо:

- Выбрать в меню Database - Database Synchronisation и установить соединение с нужной базой.

- В диалоговом окне Database Synchronisation задать необходимые параметры:

o Apply changes to Database - вносить изменения модели в базу

o Dont delete exisiting Tables - при использовании этой опции таблицы, удаленные из модели, не будут удалены из базы

o Execute Standard Inserts when Creating New Tables - создавать стандартный запрос на внесение данных в таблицу

Нажать Execute, после чего база данных будет занесена на сервер. Также будет выведен отчет и сообщения об ошибках в модели, если они есть.

Проверка получившегося с помощью клиента MySQL:

4. SQL-запросы

DBDesigner также позволяет создавать запросы на языке SQL. Причем код запроса можно либо непосредственно написать, либо использовать готовые шаблоны, в которые необходимо только внести какие-то изменения.

Сперва заполним созданную базу. Щёлкнув по таблице, можно записывать значения в столбцы.

Для работы с запросами необходимо:

- Переключиться в Query Mode, выбрав в меню Display -> Query Mode.

- В меню инструментов слева появятся кнопки, с помощью которых можно выполнить основные запросы.

- Выбрав кнопку (например, SELECT), следует щелкнуть по заголовку таблицы, а затем, не отпуская кнопку мыши, сдвинуть указатель вниз.

- В появившемся меню выбрать нужную операцию.

- Код на языке SQL появиться в нижней части экрана.

SELECT *

FROM Picture;

- Нажав на кнопку Execute SQL Query, в нижней части экрана можно увидеть результат запроса.

SELECT Picture.PicID, Picture.name, Picture.year_2,

Period.pername, Napravlenie.* FROM (Period INNER JOIN Picture ON Period.pername=Picture.Period_pername)

INNER JOIN Napravlenie ON Picture. Napravlenie_naprname=Napravlenie.naprname WHERE (Picture.year_2>1600 OR Period.end_ LIKE "*X") AND

(Napravlenie.country IN ("Италия","Франция")) ORDER BY Picture.arrdate DESC;

Update Picture SET paint=акварель , year_2=(year_2+1) WHERE PicID=2003;Select PicID, name, author, year_2, paintfrom Picture;

SELECT MIN(arrdate) AS первая картина музеяFROM Picture;

DBDesigner предоставляет различные функции для работы с запросами: сохранение кода, внесение изменений в базу и отмена внесенных изменений. Благодаря этим встроенным функциям работа с запросами существенно упрощается.

Кроме того, в программе есть очень удобное средство для внесения данных в таблицу. Щелкнув правой кнопкой мыши по таблице и выбрав в меню Edit Table Data, можно заносить данные в таблицу или изменять их без использования языка SQL.

Список использованных источников

1. DBDesigner “HELP”

2. DBDesigner4_manual

3. «Базы данных», А.Д. Хомоненко. «Корона принт», 2000 год