Побудова концептуальної моделі приймальної комісії в ВУЗі

На основі проведеного аналізу предметної області була побудована концептуальна модель з використанням мови ER–моделювання. Концептуальна модель наведена на рис.6. Дамо декілька зауважень:

· По–перше, ця модель не містить опису атрибутів сутностей у зв’язку з відсутністю місця для їх зображення. Передбачається, що атрибути сутностей разом з їх властивостями (бізнес–правилами) детально описані на етапі аналізу.

· По–друге, мова ER–моделювання не передбачає детального представлення інформаційно–довідкових задач. Ми припускаємо, що вони мають звичайний текстовий опис, який представлений на етапі аналізу.

· І, по-третє, наша концептуальна модель не містить інших складових, а саме, докладний і строгий опис сховищ даних, та детальний опис потоків даних. Це не було зроблено, так як опис цих складових концептуальної моделі виходить за рамки курсової роботи.

 

ЛОГІЧНЕ ТА ФІЗИЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ БАЗИ ДАНИХ

Завдання цього етапу полягає у проведенні логічного та фізичного проектування бази даних.

Логічне проектування — це розробка логічної структури системи баз даних без прив'язки до конкретної СУБД, структур збереження, методам доступу і т.д..

Фізичне проектування – це проект системи бази даних для конкретної СКБД. Під час виконання даного етапу модель сутностей і зв'язків перетворюється в схему бази даних і специфікації позамашинного збереження.

Логічне проектування

У якості логічній моделі бази даних була обрана реляційна модель, оскільки саме реляційна модель використовується у більшості розвинених СУБД.

Для перетворення концептуальної моделі, представленої у вигляді мови

ER–моделювання, у реляційну модель, був використаний наступний алгоритм.

1) Перетворення сутностей у таблиці. Кожна сутність перетворюється у таблицю. Ім’я сутності представляється у вигляді семантично осмисленого імені у латинському алфавіті.

2) Перетворення атрибутів у стовпці. Кожний атрибут перетвориться в стовпець. Ім’я атрибуту представляється у вигляді семантично осмисленого імені у латинському алфавіті. У цей момент уточнюється формат представлення значень стовпця. Факультативні атрибути стають NULL-стовпцями. Обов'язкові атрибути стають NOT NULL-стовпцями.

3) Подання унікальних ідентифікаторів ключами таблиць. Складові унікального ідентифікатора сутності стають первинним ключем таблиці. Нагадаємо, що сутність може мати більш ніж один унікальний ідентифікатор Тому вибирається той, котрий використовується найбільше часто. Всі інші унікальні ідентифікатори приймають обмеження цілісності UNIQUE NOT та NOT NULL.

 

Рисунок 6 Концептуальна ER-модель вступу до ВУЗу

Сутність може унікально ідентифікуватися комбінацією атрибутів і/або зв'язків. При використанні в ідентифікаторі сутності зв'язку до складу первинного ключа включається зовнішній ключ, який посилається на ту таблицю, з якою пов’язаний той або інший зв’язок.

4) Перетворення зв'язків багато-до-одного й один-до-одного в зовнішні ключі. Зв'язки типу багато-до-одного й один-до-одного породжують зовнішні ключі. Інакше кажучи, необхідно взяти унікальні ідентифікатори кожної сутності, розташованої в закінчення зв'язку зі ступенем один, і ввести його у відношення, розташоване з боку зв'язку "багато" як стовпці. Факультативним зв'язкам відповідають NULL-стовпці. Обов'язковим зв'язкам відповідають NOT NULL-стовпці.

5) Введення спеціальних первинних ключів. Для більш адекватного відображення логічного проекту бази даних у фізичний, вводимо у всі таблиці один спеціальний стовпець з обмеженням цілісності первинного ключа. Всі ті стовпці, які мають властивість первинного ключа згідно з концептуальною моделлю, набувають обмеження цілісності UNIQUE та NOT NULL.

Повна логічна база даних на основі концептуальної моделі з урахуванням обмежень цілісності та наведеного вище алгоритму детально представлена в наступних таблицях.

Таблиця 1 Відношення сутності ВУЗ(UNIVERSITY)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
Uniq	ціле число		Унікальний ID	Первинний ключ
ShName	строка		Скорочена назва ВУЗу	Факультативний
LName	строка		Повна назва ВУЗу	Обов’язковий, унікальний
Addr	строка		Адреса ВУЗу	Факультативний
Rector	строка		П.І.Б. ректора	Обов’язковий, унікальний

Таблиця 2 Відношення сутності ІНСТИТУТ (INSTITUTE)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
Iniq	ціле число		Унікальний ID	Первинний ключ
ShName	строка		Скорочена назва	Факультативний.
LName	строка		Повна назва	Обов’язковий, унікальний
Director	строка		П.І.Б. директора	Обов’язковий, унікальний
Uniq	ціле число		Зв’язок з ВУЗом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення UNIVERSITY. Обов’язковий

Таблиця 3 Відношення сутностіФАКУЛЬТЕТ ( FACULTY)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
Funiq	ціле число		Унікальний ID	Первинний ключ
ShName	строка		Скорочена назва	Факультативний.
LName	строка		Повна назва	Обов’язковий, унікальний
Dekan	строка		П.І.Б. декана	Обов’язковий, унікальний
Uniq	ціле число		Зв’язок з ВУЗом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення UNIVERSITY. Факультативний
Iniq	ціле число		Зв’язок з інститутом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення INSTITUTE,. Факультативний
FKType	строка		Ознака, кому належить факультет: ВУЗу або інституту	Приймає значення: „U”, якщо факультет належить UNIVERSI­TY, або “I”, якщо факультет належить INSTITUTE

 

Таблиця 4 Відношення сутності КАФЕДРА (DEPARTMENT)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
Duniq	ціле число		Унікальний ID	Первинний ключ
ShName	строка		Скорочена назва	Факультативний.
LName	строка		Повна назва	Обов’язковий, унікальний
Mgr	строка		П.І.Б завідувача	Обов’язковий, факультативний
Funiq	ціле число		Зв’язок з факультетом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення FACULTY. Обов’язковий

Таблиця 5Відношення сутності СПЕЦІАЛЬНІСТЬ ( specialty)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
SpecUniq	строка		Унікальний ID. Скорочена назва СПЕЦІАЛЬНОСТІ в числовому вигляді (наприклад: 6.050101)	Первинний ключ
LName	строка		Повна назва СПЕЦІАЛЬНОСТІ (наприклад: Програмна інженерія)	Обов’язковий, унікальний
LangLearn	строка		Мова навчання (наприклад, українська, російська, англійська)	Факультативний
NumStud	ціле число		Кількість студентів на спеціальності	Факультативний
Duniq	ціле число		Зв’язок з кафедрою	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення DEPARTMENT. Обов’язковий

 

Таблиця 6Відношення сутності ЗАЯВА ( statement)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
StatUniq	строка		Унікальний ID. Номер заяви в числовому вигляді	Первинний ключ
DataStat	дата		Дата подання заяви	Обов’язковий
FormStudy	строка		Форма навчання	Обов’язковий(денна – “D”, заочна – “Z”, дистанційна – “DYST”)
SpecUniq	строка		Зв’язок зі спеціальністю	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення specialty. Обов’язковий
MemUniq	ціле число		Зв’язок з членом комісії	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення mEMBER_COMMISSION. Обов’язковий
MatrUniq	ціле число		Зв’язок зі вступником	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення matriculant. Обов’язковий

 

Таблиця 7 Відношення сутності ЧЛЕН КОМІСІЇ ( mEMBER_COMMISSION)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
MemUniq	ціле число		Унікальний ID. Ідентифікаційний код	Первинний ключ
LName	Строка		Прізвище	Обов’язковий
Name	строка		Ім’я	Обов’язковий
PatroName	строка		По батькові	Обов’язковий
Addr	строка		Адреса проживання	Обов’язковий
Birthday	дата		Дата народження	Обов’язковий
Year	ціле число		Рік вступу у ВУЗ	Обов’язковий
Sex	строка		Стать	Обов’язковий. „M” – чоловіча, „W” – жіноча.
Passport	строка		Серія та номер паспорту	Обов’язковий, унікальний
Tel	строка		Контактний телефон	Обов’язковий, унікальний
PostMem	строка		Посада у ВУЗі	Обов’язковий. „Assistant” – асистент, „ docent” – доцент, „Dr” – доктор наук, „director” – директор інституту, „dekan” – декан факультету.
StatUniq	строка		Зв’язок із заявою	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення statement. Обов’язковий
InterUniq	ціле число		Зв’язок зі співбесідою	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношенняINTERVIEW. Обов’язковий

 

Таблиця 8 Відношення сутності ВСТУПНИК ( matriculant)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
MatrUniq	ціле число		Унікальний ID. Ідентифікаційний код	Первинний ключ
LName	Строка		Прізвище	Обов’язковий
Name	Строка		Ім’я	Обов’язковий
PatroName	Строка		По батькові	Обов’язковий
Addr	Строка		Адреса проживання	Обов’язковий
Birthday	Дата		Дата народження	Обов’язковий
Year	ціле число		Рік вступу у ВУЗ	Обов’язковий
Sex	Строка		Стать	Обов’язковий. „M” – чоловіча, „W” – жіноча.
Passport	Строка		Серія та номер паспорту	Обов’язковий, унікальний
Tel	Строка		Контактний телефон	Обов’язковий, унікальний
Hostel	Строка		Потреба в гуртожитку	Обов’язковий. „Yes” – так, „No” – ні.
StatUniq	Строка		Зв’язок із заявою	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення statement. Обов’язковий
NumbSchCert	ціле число		Зв'язок із атестатом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення SCHOOL_CERTIFICATE. Обов’язковий
CertNum	ціле число		Зв’язок з сертифікатом ЗНО	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення certificate. Обов’язковий
FinUniq	ціле число		Зв’язок з видом фінансування	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення FINANCE_TYPE. Обов’язковий
InterUniq	ціле число		Зв’язок зі співбесідою	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення INTERVIEW. Обов’язковий

Таблиця 9 Відношення сутності СЕРТИФІКАТ ЗНО ( certificate )

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
CertNum	ціле число		Унікальний ID. Номер сертифікатa	Первинний ключ
Year	ціле число		Рік видання	Обов’язковий
ValidYear	Ціле число		Рік закінчення дії	Обов’язковий
MatrUniq	ціле число		Зв’язок з вступником	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення MATRICULANT. Обов’язковий
Subject	ціле число		Зв’язок з дисципліною	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення SUBJECT. Обов’язковий

 

Таблиця 10 Відношення сутності АТЕСТАТ ( SCHOOL _CERTIFICATE )

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
NumbSchCert	ціле число		Унікальний ID. Номер атестата	Первинний ключ
Year	ціле число		Рік закінчення навчання	Обов’язковий
SchName	строка		Повна назва закладу освіти	Обов’язковий
Director	строка		Директор закладу освіти	Обов’язковий
DataIssue	дата		Дата видання	Обов’язковий
Medal	строка		Наявність відзнаки	Обов’язковий. „Y” – є, „N” – немає.
MatrUniq	ціле число		Зв’язок з вступником	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення MATRICULANT. Обов’язковий
Subject	строка		Зв’язок з дисципліною	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення SUBJECTS. Обов’язковий

Таблиця 11 Відношення сутності ДИСЦИПЛІНА (SUBJECT)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
Subject	строка		Назва предмету	Обов’язковий. Унікальний
ValueNum	ціле число		Бал предмету цифрами	Обов’язковий. ValueNum від 0 до 200
ValueStr	строка		Бал предмету літерами	Обов’язковий
CertNum	ціле число		Зв’язок з сертифікатом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення CERTIFICATE. Обов’язковий
NumbSchCert	ціле число		Зв'язок з атестатом	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення SCHOOL _CERTIFICATE. Обов’язковий
Обмеження цілісності таблиці:	Сукупність стовпців (Subject, CertNum) має обмеження унікальності та обов’язковості оскільки в одному сертифікаті не може бути двох і більше предметів з однаковою назвою.

 

Таблиця 12 Відношення сутності ВИД ФІНАНСУВАННЯ (FINANCE_TYPE)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
FinUniq	ціле число		Унікальний ID. Номер фінансування	Первинний ключ
FinType	строка		Вид фінансування	Обов’язковий. „Budget” – бюджет, „Contract” – контракт.
MatrUniq	ціле число		Зв’язок з вступником	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення MATRICULANT. Обов’язковий

Таблиця 13 Відношення сутності СПІВБЕСІДА (INTERVIEW)

Ім’я стовпця	Тип	Дов­жина	Призначення	Обмеження цілісності стовпців
InterUniq	ціле число		Унікальний ID. Номер співбесіди	Первинний ключ
InterData	дата		Дата проведення	Обов’язковий.
ResultInter	строка		Результат співбесіди	Обов’язковий. „Y” – пройшов, „N” – не пройшов.
MatrUniq	ціле число		Зв’язок з вступником	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення MATRICULANT. Обов’язковий
MemUniq	ціле число		Зв'язок з членом комісії	Зовнішній ключ, що посилається на первин­ний ключ відношення mEMBER_COMMISSION. Обов’язковий

Фізичне проектування

База даних спроектована для її збереження у СКБД Oracle, яка підтримує реляційну модель даних і є об’єкто-реляційною СКБД. Ця СКБД має дуже розвинені можливості по створенню та супроводу баз даних, оскільки володіє найбільш розвиненою системою типів даних, можливостями індексування полів, що дозволяє одержувати доступ до даних за мінімальний час, а також функціями по забезпеченню підтримки цілісності даних між реляційними таблицями, що дозволяє розробнику мінімізувати тимчасові витрати на створення бази даних, а кінцевому користувачеві витрати на підтримку цілісності збережених даних і одержання даних з бази даних. Робота з базою даних підтримується за допомогою реляційної мови запитів SQL.

Логічна модель бази даних легко відображається в реляційну фізичну модель, оскільки логічна модель була побудована з використанням реляційної структури даних. Крім того, логічна модель була приведена у третю нормальну форму, тому усі відношення представляються у фізичній моделі окремими таблицями. Ніякі злиття відношень в одну таблицю для підвищення ефективності виконання окремих класів запитів не виконуються у зв’язку з тим, що такі класи запитів не були знайдені. У результаті отримано дванадцять таблиць реляційної бази даних, де кожне відношення прямо відповідає окремій таблиці, атрибути кожного відношення стають полями цієї таблиці, а первинні ключі відношень стають первинними ключами таблиць.