Проектирование и разработка базы данных "Авиакасса"

Министерство образования  и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный  технологический университет»

Факультет Автоматизации и Информационных Технологий

Кафедра Информационных Технологий

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ  
РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЙ БАЗ ДАННЫХ:

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ «АВИАКАССА»

 

Пояснительная записка

(СТ. 230400. 055. ПЗ)

 

 

 

Руководитель 

Евдокимов Д.А.

___________________

дата               оценка          роспись

 

Выполнил

студент группы 23-8

Петров А. И.

___________________

дата сдачи                    роспись

 

 

 

 

 

 

 

 

Красноярск, 2013

 

Содержание

 

1. Реферат 3

2. Введение 4

3. Анализ предметной области 6

3.1 Цель создания базы данных 6

3.2 Перечень решаемых базой данных задач 6

3.3 Перечень задач данной лабораторной работы 6

4. Принцип работы модели 7

Рисунок 1 – Логическая модель данных ERwin 9

5. Разработка программы 10

5.1 Как создавалось приложение: 10

Рисунок 2 - Физическая модель данных ERWin 10

5.2 Подробнее о модели и приложении: 11

5.3 Задачи, решаемые приложением: 12

5.4 Итог проделанной работы: 13

Рисунок 3 - форма "Авторизация" 13

Рисунок 4 - форма "Расписание" 14

Рисунок 5 - форма "Диспетчер" 15

Рисунок 6 - вкладка "Пользователи" 15

Рисунок 7 - форма "Кассир" 16

5.5 Особенности реализации: 16

Рисунок 8 – использование «Хранимых Процедур» 17

6. Заключение 18

7. Список использованных источников 19

 

 

2. Реферат

Курсовая работа представляет собой проектирование и разработка БД «АВИАКАССА», реализация приложения для работы пользователей с БД.

Модель  БД проектируется и создается  в программе ERWin.

В качестве СУБД взято ПО Firebird версии 2.5.

Среда программирования клиентского приложения: «Delphi Embarcadero XE5 2013».

 

Пояснительная записка включает в себя 19 страниц, 8 рисунков, 10 литературных источников.

Цель работы – Проектирование и разработка БД «АВИАКАССА», реализация приложения для БД.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ФУНКЦИОНАЛ, INTERBASE, FIREBIRD, DELPHI, ДАННЫЕ, SQL-ЗАПРОС, ДИСПЕТЧЕР, КАССИР, ПАССАЖИР, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ, ТРАНЗАКЦИЯ, БАЗА ДАННЫХ, СУЩНОСТЬ, МОДЕЛЬ, ПРИЛОЖЕНИЕ.

 

3. Введение

Развитие средств вычислительной техники обеспечило возможность  для создания и широкого использования  систем обработки данных разнообразного назначения.

Разрабатываются информационные системы для обслуживания различных  систем деятельности, систем управления хозяйственными и техническими объектами, модельные комплексы для научных  исследований, системы автоматизации  проектирования и производства, всевозможные тренажеры и обучающие системы.

Одной из важных предпосылок  создания таких систем стала возможность  оснащения их «памятью» для накопления, хранения и систематизация больших  объемов данных. Другой существенной предпосылкой нужно признать разработку подходов, а также создание программных  и технических средств конструирования  систем, предназначенных для коллективного  пользования. В этой связи потребовалось  разработать специальные методы и механизмы управления такого рода совместно используемыми ресурсами  данных, которые стали называться базами данных. Исследования и разработки, связанные с проектированием, созданием  и эксплуатации баз данных, а также  необходимых для этих целей  языковых и программных инструментальных средств привели к появлению  самостоятельной ветви информатики, получившей название системы управления данными.

В литературе предлагается множество  определений понятия «база данных», отражающих скорее субъективное мнение тех или иных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует.

Согласно ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007:

База данных — совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами  средств моделирования данных.

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям.

Примеры:

1. Иерархическая
2. Объектная и объектно-ориентированная
3. Объектно-реляционная
4. Реляционная
5. Сетевая
6. Функциональная.

 

Задача создания базы данных первым делом подразумевает её проектирование:

Проектирование баз данных — процесс создания схемы базы данных и определения необходимых  ограничений целостности.

Основные задачи проектирования баз данных:

- Обеспечение хранения в БД всей необходимой информации.

- Обеспечение возможности получения данных по всем необходимым запросам.

- Сокращение избыточности и дублирования данных.

- Обеспечение целостности базы данных.

 

Создание БД производится посредством СУБД.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных  и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД

1. управление данными во внешней памяти (на дисках);
2. управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
3. журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
4. поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

 

Разработка приложения производится путем написания программного кода в специальной среде программирования.

Таким образом, имея в руках  весь инструментарий можно приступать к делу.

 

4. Анализ предметной области

3.1 Цель создания базы данных

Главная цель создания базы данных «Аэропорт» состоит в том, чтобы обрабатывать информацию о рейсах, о расписании самолетов и о билетах.

3.2 Перечень решаемых базой данных задач

С помощью БД «Аэропорт» можно  будет получать следующую информацию:

- о  самолетах (тип самолета, места,  скорость, высота полета); 
- о расписании (№ рейса, пункт отправления, пункт назначения, время отправления, время полета, наличие мест, стоимость билета); 
- о авиакомпаниях (название, телефон, сайт);

В приложении для работы с  БД «Аэропорт» реализовано разделение пользователей по ролям:

- Кассир (продажа билетов и работа с  пассажирами) 
- Диспетчер (ввод служебной информации об аэропортах, рейсах, вылетах, и т.д…)

3.3 Перечень задач данной лабораторной работы

Темой данной работы является проектирование и реализация приложения для базы данных «Аэропорт».

Проектирование  базы данных включает в себя: 
- знакомство с предметной областью на примерах существующих БД 
- определение главных сущностей базы 
- присвоение атрибутов для сущностей 
- создание модели в приложении Erwin  
- построение соответствий и отношений межу таблицами и атрибутами в модели БД

Реализация  приложения базы данных состоит из: 
- создания интерфейса приложения, понятного обычному пользователю 
- возможности разделения пользователей при работе с базой данных 
- правильного представления данных и возможности без затруднений вносить новые и редактировать уже имеющиеся данные в базе данных

 

5. Принцип работы модели

Проанализировав объекты реального мира, была проведена идентификация сущностей баз данных.

После анализа необходимо провести нормализацию данных.

Процесс нормализации заключается  в приведении таблиц в так называемые нормальные формы. Существует несколько  видов нормальных форм: первая нормальная форма (1НФ), вторая нормальная форма (2НФ), третья нормальная форма (3НФ).

Этот процесс включает:

- устранение повторяющихся  групп (приведение к 1НФ);

- удаление частично зависимых  атрибутов (приведение к 2НФ);

- удаление транзитивно  зависимых атрибутов (приведение  к 3НФ).

В нашем случае процесс нормализации привёл к тому, что данные теперь можно привести к форме модели. В итоге мы имеем такие сущности как Авиакомпании, Аэропорты, Страны, Модели самолетов, Билеты, Классы мест, Расписание и Рейсы.

Идентификация характеристик сущностей:

 

Сущность Модели самолётов включает в себя следующие характеристики:

• Марка самолета;

• Количество мест на каждый из трёх классов;

• Высота полета;

• Скорость полета;

 

Сущность Авиакомпании включает в себя следующие характеристики:

• Код авиакомпании;

• Наименование;

• Страна;

• Телефон;

• Сайт;

• Самолетный парк;

 

Сущность Аэропорт включает в себя следующие характеристики:

• Код аэропорта;

• Название аэропорта;

• Город;

• Страна;

 

Сущность Страны включает в себя следующие характеристики:

• Код страны;

• Страна;

 

Сущность Расписание включает в себя следующие характеристики:

• Код вылета;

• Имя рейса;

• Дата вылета;

 

Сущность Класс включает в себя следующие характеристики:

• Класс;

 

Сущность Рейс включает в себя следующие характеристики:

• Имя рейса;

• Код авиакомпании;

• Время в пути;

• Аэропорт отправления;

• Аэропорт прибытия;

• Марка самолета;

 

Сущность Билет включает в себя следующие характеристики:

• Код билета;

• Имя рейса;

• Дата вылета;

• ФИО;

• Паспортные данные;

• Цена;

• Место;

• Класс;

• Аэропорт вылета;

• Аэропорт прилета;

• Марка самолета;

 

Заключительным шагом  является установление соответствия между  сущностями и характеристиками предметной области и отношениями с атрибутами в нотации IDEFX. Таковые соответствия и отношения просматриваются на моделях данных, представленных ниже.

 

Рисунок 1 – Логическая модель данных ERwin

 

 

6. Разработка  программы

5.1 Как создавалось приложение:

Программа представляет собой  приложение для работы с базой  данных «Аэропорт». После проектирования БД, для неё было запрограммировано пользовательское приложения для 3-х видов пользователей: Кассир, Диспетчер и Пассажир.

Процесс разработки (проектирования) базы данных включает два этапа:

разработку  логической организации базы данных и создание ее на носителе.

Логическая  организация базы данных - это предоставление пользователя о предметной области, информация о которой должна храниться  в базе данных.

Под физической организацией базы данных понимается совокупность средств и методов размещения данных во внешней памяти и на их основе внутренняя модель данных. Внутренняя модель является средством отображения  логической модели данных, показывает, каким образом записи размещаются  в базе данных, как они упорядочиваются, как организуются связи, каким путем  можно осуществить выборку и  так далее.

Проектирование начиналось «от слов к цифре», т.е. идеи, сущности, атрибуты, связей и прочих нюансов от листочка перешли в ERWin модель. Собственно модель:

 

Рисунок 2 - Физическая модель данных ERWin

5.2 Подробнее о модели и приложении:

Чтобы обеспечить целостность  БД и не нарушить правильности форм, было решено построить базу следующим образом.

Основополагающей сущностью  является «Рейсы», в один рейс входит множество вылетов, которые отображены в таблице «Расписание» и каждый вылет самолета конкретного рейса  вводится диспетчером вручную!

Для определения рейса  выделены поля «Аэропорт отправления» и «Аэропорт прибытия», с помощью  которых Кассир ищет необходимый  пассажиру рейс, и которые задают сам рейс.

Атрибуты «Вид самолета» и «Время в пути» показывают говорящие за себя характеристики рейса.

Вид самолета вынесен в  отдельную сущность «Самолеты», где  хранится информация о его названии, высоте полета, скорости и количестве мест по классам, что особо важно, поскольку для построения таблицы, в которой визуально отображены места по рейсам и вылетам самолетов, необходимо количество мест по классам, для идентификации их общего количества. Также Количество мест по классам  самолета играет первоочередную роль при определении количества свободных  мест в общем. Это незаменимый  параметр для кассира, который продает  билеты пассажирам.

Время полета используется как  для информации, так и для вычисления поля «Цена» сущности «Билеты», дабы не загромождать БД своего рода коэффициентами цен, которые уникальны для каждого  самолета, для каждого сезона и  типа места, и пр.пр.пр…было принято  решение считать цену по билета по двум факторам, это время полета в секундах, умноженное на постоянный коэффициент привязанный к классу места, будь-то эконом, бизнес или первый класс.