Разработка базы данных и клиентской части на тему «Школа»

Министерство образования и науки российской федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тюменский государственный университет Институт математики и компьютерных наук Кафедра программного обеспечения

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ»

Разработка базы данных и клиентской части на тему: " Школа «

Выполнил:

студент 391 гр.

Турбина Мария Александровна Проверил:

к.п.н., доцент Плотоненко Юрий Анатольевич Тюмень 2010

Аннотация

В данной курсовой работе содержится информация по созданию базы данных «Школа» и разработке к ней клиентского приложения. Практическая часть работы разделена на следующие этапы: нормализация базы данных, которая включает в себя определение необходимой информации, выделение сущностей, приведение к трем нормальным формам и построение логической модели базы данных; описание таблиц и построение физической модели базы данных; разработка базы данных в MS Access и разработка клиентской части в среде программирования Delphi. В итоге, была получена программа, в которой дальнейшая постановка задачи реализована полностью.

1. Теоретические основы

1.1 Основные подходы к организации баз данных

1.2 Компоненты языка Delphi, используемые в курсовой работе

2.Описание реализации практического задания

2.1 Постановка задачи

2.2 Нормализация базы данных

2.3. Описание таблиц базы данных

2.4 Разработка базы данных в MS Access

2.5 Разработка клиентской части

2.6 Описание пользовательского интерфейса Заключение

1. Теоретические основы

1.1 Основные подходы к организации баз данных

Понятие базы данных

Сама по себе база данных — это набор таблиц с перекрестными ссылками. Чтобы универсальным способом извлекать из нее группы записей, обрабатывать их, изменять и удалять, требуются специальные программы, которые называются системами управления базами данных или сокращенно СУБД.

Понятие реляционной базы данных

Реляционная база данных представляет собой совокупность отношений, содержащих всю необходимую информацию и объединенных различными связями.

Связь (в данном случае) — ассоциирование двух или более отношений. Существуют следующие основные виды связей:

ь один — к — одному, каждой записи из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;

ь один — ко — многим, каждой записи из одной таблицы соответствует несколько записей другой таблицы;

ь многие — к — одному, множеству записей из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;

ь многие — ко — многим, множеству записей из одной таблицы соответствует несколько записей в другой таблице (в явном виде в реляционных базах данных не поддерживается).

Нормализация базы данных

Процесс проектирования представляет собой процесс нормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладает свойствами, в некотором смысле, лучшими, чем предыдущая.

Идея нормализации заключается в следующем: каждая таблица в реляционной базе данных удовлетворяет условию, в соответствии с которым в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное значение, и никогда не может быть множества таких значений.

В теории реляционных баз данных обычно выделяется следующая последовательность нормальных форм:

ь первая нормальная форма (1NF);

ь вторая нормальная форма (2NF);

ь третья нормальная форма (3NF);

ь нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF);

ь четвертая нормальная форма (4NF);

ь пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF).

Основные свойства нормальных форм состоят в следующем:

ь каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей нормальной формы;

ь при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных форм сохраняются.

1.2 Компоненты языка программирования Delphi, используемые в курсовой работе

Компонент TADOConnection выполняет роль концентратора соединения с хранилищем данных. Для установления связи нужно с помощью свойства ConnectionString сформировать связные параметры и затем установить значение True в свойство Connected или вызвать метод Open. Для разрыва связи выполняется метод Close компонента или в его свойство Connected устанавливается значение False. Свойство Name — имя компонента. LoginPromt — свойство, отвечающее за отображение диалогового окна регистрации перед открытием нового соединения.

Компонент TАDOTаblе обеспечивает использование в приложениях Delphi таблиц баз данных, подключенных через провайдеры OLE DB. Компонент TADOTable используется в тех случаях, когда необходимо работать с одной таблицей в базе данных. Свойство Name — имя компонента. Свойство TableName — имя таблицы, данные которой необходимо вывести. Свойство Connection — указание на компонент TADOConnection, через который происходит подключение.

Компонент DataSource действует как посредник между компонентами TDataSet (TTable, TQuery, TStoredProc) и компонентами Data Controls — элементами управления, обеспечивающими представление данных на форме. Свойство Name — имя компонента. DataSet — имя связанного компонента TADOTable.

Компонент TADOQuery предназначен для выполнения SQL-запросов в хранилище данных ADO. Компонент выполняет запросы SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE, ALTER TABLE и CREATE TABLE. Также исполняет хранимые процедуры. Свойство Name — имя компонента. Свойство Params — содержит параметры для параметризованного запроса. Свойство SQL — строковый массив, содержащий текст оператора запроса SQL.

Компонент TDBGrid обеспечивает табличный способ отображения на экране строк данных из компонентов TADOTable или TADOQuery. Приложение может использовать TDBGrid для отображения, вставки, уничтожения, редактирования данных БД.

Компонент TDBNavigator - навигатор базы данных, предлагающий разработчику простой и эффективный механизм управления данными, представляемыми в компонентах отображения. Обычно он используется совместно с компонентом TDBGrid. Навигатор представляет собой панель, в которой содержится ряд кнопок, каждая из которых реализует определенную операцию перемещения по набору данных или редактирования данных. Разработчик может по своему желанию изменять набор видимых в приложении кнопок навигатора. Для этого используется свойство VisibleButtons, которое в инспекторе объектов модифицируется комплексным редактором.

2.Описание реализации практического задания

2.1 Постановка задачи

база данные программный язык

Цель данной работы — создание базы данных «Школа», предназначенной для хранения информации об учащихся, их успеваемости по различным дисциплинам, преподавательском составе, темах и датах проведения занятий, а так же для формирования двух следующих отчетов:

ь по выбору предмета вывести информацию о преподавателе (будет формироваться в MS Excel)

ь по выбору названия класса вывести количество учащихся (будет формироваться в MS Word)

Клиентское приложение, разрабатываемое по типу MDI, будет содержать четыре формы: основная форма, содержащая меню, форма для отображения справочных таблиц, дочерняя форма для работы с базой данных и форма для отчетов.

Достижение цели определяется последовательным выполнением следующих задач:

ь определение перечня информации, которая будет храниться в базе данных;

ь определение основных сущностей;

ь нормализация базы данных (приведение базы данных к 1NF, 2NF и 3NF);

ь разработка базы данных в MS Access;

ь разработка клиентской части.

Программа должна предоставлять возможности:

ь отображения информации;

ь редактирования информации;

ь добавления информации;

ь удаления информации;

ь возможность вывода отчетов на экран;

ь возможность вывода отчетов в файлы Microsoft Word;

ь возможность вывода отчетов в таблицы Microsoft Exel.

2.2 Нормализация базы данных

Определим перечень информации, которая будет храниться в базе данных.

Определим основные сущности

Приведение к первой нормальной форме

Когда поле в данной записи содержит более одного значения для каждого вхождения первичного ключа, такие группы данных называются повторяющимися группами. 1NF не допускает наличия таких многозначных полей.

Сущность «Журнал» содержит повторяющуюся группу полей «Предмет», «Тема занятия», «Дата проведения занятия», «Преподаватели», поэтому указанную группу полей выделяем в отдельную сущность «Шапка журнала» и создаем на нее ссылку в сущности «Журнал». В свою очередь, в сущности «Шапка журнала» повторяющимся полем будет поле «Предмет», а в сущности «Учащиеся» — поле «Класс». Для приведения к 1NF выделим в отдельную сущность поле «Предмет», и создадим на нее ссылку в сущности «Шапка журнала». С полем «Класс» поступаем аналогично.

Так как в таблице все поля атомарные и в ней нет повторяющихся групп, следовательно, база данных приведена к первой нормальной форме.

Приведение ко второй нормальной форме

Следующий важный шаг в процессе нормализации состоит в удалении всех неключевых атрибутов, которые зависят только от части первичного ключа. Такие атрибуты называются частично зависимыми. Неключевые атрибуты заключают в себе информацию о данной сущности предметной области, но не идентифицируют ее уникальным образом.

Так как ни в одной таблице не существуют поля или группы полей, которые бы однозначно идентифицировали записи в таблице, добавляем всем сущностям свой первичный ключ.

В виду того, что каждый неключевой атрибут полностью зависит от своего первичного ключа, база данных приведена ко 2NF.

Приведение к третьей нормальной форме

Третий этап процесса приведения таблиц к нормальной форме состоит в удалении всех неключевых атрибутов, которые зависят от других неключевых атрибутов. Каждый неключевой атрибут должен быть логически связан с атрибутом (атрибутами), являющимся первичным ключом. Так как нет транзитивных связей, база данных приведена к 3NF.

Описание связей

Между всеми таблицами базы данных существует тип связи «один-ко-многим». Для связи между таблицами «Шапка журнала» и «Журнал» устанавливаем опцию каскадное удаление. Для остальных — запрет на обновление и удаление.

Логическая модель базы данных

Рис. 1. Логическая модель базы данных.

2.3 Описание таблиц базы данных

Таблица 1

«Rasp»

Таблица 2

«PPP»

Таблица 3

«Reis»

Таблица 4

«Marsh»

Таблица 5

«Pass»

Таблица 6

«Bilet»

Таблица 7

«PB»

Построим физическую модель базы данных.

Физическая модель базы данных.

2.4 Разработка базы данных в MS Access

1. Создание таблиц: запускаем MS Access, выбираем из предложенных шаблонов «Новая база данных» и нажимаем кнопку «Создать». Открывается режим создания таблиц базы данных. Создаем таблицу «Prepodavateli» в режиме «Конструктор». Согласно описанию таблиц базы данных задаем имя, тип поля и при необходимости дополнительные параметры. Аналогично создаем оставшиеся пять таблиц.

2. Создание связей: переходим на закладку «Работа с базами данных» и выбираем «Схема данных». На экране появится список таблиц. Выбираем все и нажимаем кнопку «Добавить». Располагаем таблицы согласно физической модели на полотне. Далее необходимо установить связи между таблицами. Для этого выбираем первичный ключ таблицы «Prepodavateli», нажимаем левую клавишу мыши и ведем курсор до вторичного ключа в таблице «Shapka» — появилось окно, в котором необходимо проверить правильность установки полей для связи. Если необходимо, выбираем тип обновления и удаления. В нашем случае нет такой необходимости, нажимаем «ОК». Аналогично создаем необходимые связи между оставшимися таблицами.

Рис. 3. Построение схемы данных.

2.5 Разработка клиентской части

Разработаем клиентское приложение для нашей созданной базы.

1. Главная форма — База данных «Школа». Разместим на форме компонент TMainMenu и спроектируем меню.

Создаем новую форму DataModule2, предназначенную для отображения справочных таблиц. Размещаем на ней следующие компоненты: TADOConnection, TTable (6 штук) и TDataSourse (6 штук).

Программно активизируем таблицы. Для этого сначала в предложении Uses основной формы пропишем модуль unit2 и создадим обработчик события OnShow.:

procedure TFMDI. FormShow (Sender: TObject);

begin

with datamodule2 do

begin

TPrepodavateli.Active:=true;

TPredmet.Active:=true;

TShapka.Active:=true;

TKlass.Active:=true;

TUchashiesya.Active:=true;

TJurnal.Active:=true;

end;

end;

Создаем форму FTable и размещаем на ней следующие компоненты: TDBGrid иTDBNavigator. Эта форма предназначена для отображения табличных данных и она будет дочерней. В разделе Uses пропишем unit1 и unit2.

2. Теперь приступим к отображению данных в таблицах. В модуле основной формы в разделе var зададим массив типа boolean. Этот массив необходим для отслеживания открытых форм. Обнулим данный массив в обработчике события OnCreate:

procedure TFMDI. FormCreate (Sender: TObject);

var i:1.6;

begin

for i:=1 to 6 do b[i]: =false;

end;

После слова implementation в модуле основной формы присоединим модуль дочерней формы:

Uses unit3.

Создаем обработчики событий OnClick для отображения таблиц. Для подраздела «Преподаватели»:

procedure TFMDI. N4Click (Sender: TObject);

varSprav:TFTable;

begin

if not b[1] then

begin

Sprav:=TFTable.Create (Application);

Sprav.Caption:='Справочник «Преподаватели» ';

Sprav.DBGrid1.DataSource:= DataModule2. DSTPrepodavateli;

Sprav.DBNavigator1.DataSource:=DataModule2.DSTPrepodavateli;

Cascade;

b[1]: =true;

Sprav.Tag:=1;

Sprav.Show;

end;

end;

Для оставшихся пяти таблиц аналогично.

3. В обработчике события OnClose дочерней формы пропишем следующий код:

procedure TFTable. FormClose (Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

if tag=1 then b[1]: =false;

if tag=2 then b[2]: =false;

if tag=3 then b[3]: =false;

if tag=4 then b[4]: =false;

if tag=5 then b[5]: =false;

if tag=6 then b[6]: =false;

Action:=caFree

end;

Это сделано для того чтобы если форма уже с такой таблицей создана то она не должна создаваться вновь.

4. Для формирования отчетов на форме DataModule2 необходимо разместить два компонента TADOQuery, а также создать новую форму FOtchet, на которую поместим компоненты TLable, TButton, TDBLookupCombobox, TWordApplication.

Первый отчет будет формироваться в приложении MS Excel. Отчет заключается в следующем: по выбранному предмету вывести информацию о преподавателях (ФИО, Стаж, Телефон).

Отчет1

SELECT SNameP, NameP, PNameP, ExP, TelP

FROM Prepodavateli, Shapka

WHERE (FK_P=ID_P) and (FK_R=:Pred)

Запрос выбирает поля «Фамилия», «Имя», «Отчество», «Стаж», «Телефон» из таблиц «Преподаватели», «Шапка журнала» при условии, что вторичный ключ FK_P из таблицы «Шапка журнала» соответствует первичному ключу ID_P из таблицы «Преподаватели», вторичный ключ FK_ R из таблицы «Шапка журнала» соответствует параметру Pred, который мы передаем в запрос.

Второй отчет будет формироваться в приложении MS Word. Отчет заключается в следующем: по выбранному названию класса вывести количество учащихся (Название класса, Количество учащихся).

Отчет2

SELECT NK, count (ID_U) as Num

FROM Klass, Uchashiesya

WHERE (ID_K=FK_K) and (FK_K=:Sum)

GROUP BY NK

Запрос выбирает поля «Название класса», «Количество учащихся» из таблиц «Класс», «Учащиеся» при условии, что вторичный ключ FK_K из таблицы «Учащиеся» соответствует первичному ключу ID_ K из таблицы «Класс» и параметру Sum, по найденной группе строк с идентичным значением поля NK.

5. Чтобы отчеты отображались в MS Excel и в MS Word, пропишем следующий код:

procedure TFOtchet. Button1Click (Sender: TObject);

var

i: Integer;

xl, wb, ws: Variant;

begin

if tag=7 then

begin

xl:=CreateOleObject ('Excel.Application');

xl.Visible:=true;

xl.workbooks.add;

wb:=xl.workbooks[1];

ws:=wb.worksheets[1];

ws.cells[1,1]:='Фамилия';

ws.cells[1,2]:='Имя';

ws.cells[1,3]:='Отчество';

ws.cells[1,4]:='Стаж';

ws.cells[1,5]:='Телефон';

i:=2;

DataModule5.Otchet1.Active:=false;

DataModule5.Otchet1.Parameters.ParamByName ('Pred').Value:=DBLookupComboBox1.KeyValue;

DataModule5.Otchet1.Active:=true;

DataModule5.Otchet1.First;

while not DataModule5. Otchet1. Eof do

begin

ws.cells[i, 1]: =DataModule5.Otchet1SNameP.Value;

ws.cells[i, 2]:=DataModule5.Otchet1NameP.Value;

ws.cells[i, 3]:=DataModule5.Otchet1PNameP.Value;

ws.cells[i, 4]:=DataModule5.Otchet1ExP.Value;

ws.cells[i, 5]:=DataModule5.Otchet1TelP.Value;

i:=i+1;

DataModule5.Otchet1.Next;

end;

end;

if tag=8 then

begin

WordApplication1.Documents.Add (EmptyParam, EmptyParam, EmptyParam, EmptyParam);

WordApplication1.Visible:=true;

WordApplication1.Selection.ParagraphFormat.Alignment := wdAlignParagraphLeft;

WordApplication1.Selection.InsertAfter ('Название класса '+ DBLookupComboBox1. Text + #13);

WordApplication1.Selection.InsertAfter ('Количество учащихся' + #13);

DataModule5.Otchet2.Active:=false;

DataModule5.Otchet2.Parameters.ParamByName ('Sum').Value:=DBLookupComboBox1.KeyValue;

DataModule5.Otchet2.Active:=true;

while not DataModule5. Otchet2. Eof do

begin

WordApplication1.Selection.InsertAfter (floattostr (DataModule5.Otchet2Num.Value)+ #13);

DataModule5.Otchet2.Next;

end;

WordApplication1.Disconnect;

end;

end;

2.6 Описание пользовательского интерфейса

При запуске программы отображается пустая форма, содержащая главное меню. В меню расположены пункты Файл, Таблицы, Отчеты. (Рис. 4) При нажатии Файл -> Выход окно программы закрывается.

Рис. 4. Главное меню клиентского приложения.

Пункт Таблицы содержит таблицы, которые необходимо заполнить информацией. При выборе таблицы для заполнения выводится форма с таблицей и навигатор, с помощью которого можно производить операции над записями в таблице. (Рис. 5)

Рис. 5. Окно таблицы «Преподаватели» с навигатором.

Пункт Отчеты содержит подпункты «По предмету вывести информацию о преподавателе» и «По номеру класса вывести количество учащихся». При выборе первого открывается форма, в которой необходимо выбрать предмет из предложенного списка и нажать кнопку «Формирование отчета», после чего открывается приложение MS Excel с содержащимся в нем отчетом. (Рис. 6)

Рис. 6. Отчет в приложении MS Excel.

При выборе второго открывается форма, в которой необходимо выбрать номер класса из предложенного списка и нажать кнопку «Формирование отчета», после чего откроется приложение MS Word с содержащимся в нем отчетом. (Рис. 7)

Рис. 7. Отчет в приложении MS Word.

Заключение

В результате выполнения курсовой работы была разработана база данных в MS Access, которая является одной из самых популярных среди настольных программных систем управления базами данных. Среди причин такой популярности следует отметить:

высокую степень универсальности и продуманности интерфейса, который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации. В частности, реализована система управления объектами базы данных, позволяющая гибко и оперативно переходить из режима конструктора в режим их непосредственной эксплуатации;

глубоко развитые возможности интеграции с другими программными продуктами, входящими в состав Microsoft Office, а также с любыми программами продуктами, поддерживающими технологию OLE;

богатый набор визуальных средств разработки.

База такого типа удобна для хранения и просмотра большого количества записей. Разработанное клиентское приложение позволяет без труда и специальных знаний производить различные операции над таблицами, то есть добавлять, изменять, удалять, обновлять, и перемещаться по всем имеющимся записям, а так же формировать отчеты. Созданная база данных в практическом применении удобна и достаточно эффективна. Постановка задачи реализована полностью.

1. Гофман В., Хаменко А. Работа с БД в DELPHI.-М.:Питер, 1999;

2. Егоров Егор Введение в программирование в Delphi 7.-М.: 2009;

3. Бобровский С. И. Delphi 7-учебный курс.-М.: Питер, 2004;

4. Архангельский А. Я. Програмирование в Delphi 7. М.: Бином-Пресс, 2003;

5. Архангельский А. Я. Работа с локальными базами данных в Delphi 5.-М.: Бином, 2000.