Laboratorium Technologii Informacyjnych Projektowanie Baz Danych Komputerowe bazy danych są obecne podstawowym narzędziem służącym przechowywaniu, przetwarzaniu i analizie danych. Gromadzone są dane w różnej postaci, liczb, tekstów, materiałów audio i wideo itd. Najszersze zastosowanie systemy baz danych znajdują w biznesie, ale nie tylko. Zbieranie i analiza danych naukowych także jest realizowana za pomocą baz danych. Pierwszym etapem przy tworzeniu systemu bazy danych jest dogłębna analiza zagadnienia któremu projektowany system ma służyć. Zazwyczaj realizowany jest poprzez wywiad z osobami które w późniejszym czasie z systemu będą korzystały. Należy przeanalizować i określić jakie dane będą przechowywane w bazie danych, w jakie encje (tabele) można je podzielić, w jaki sposób gromadzone dane będą wykorzystywane. Następnym etapem jest budowanie tabel w których dane będą gromadzone i określenie relacji zachodzących pomiędzy tabelami. W systemach relacyjnych baz danych występują trzy rodzaje tabel: 1. Tabela danych jest encją służącą gromadzeniu wprowadzanych danych 2. Tabela pośredniczącą jest encja tworzoną przy realizacji relacji M:N (wiele do wielu), może być tworzona przez projektanta lub automatyczne przez środowisko wspomagające projektowanie bazy danych 3. Tabele słownikowe służą do przechowywania powtarzających się danych (nazwy miejscowości, imiona, nazwy produktów itp.) w celu ograniczania objętości danych przechowywanych w bazie Kolejnym etapem jest zaprojektowanie widoków, czyli tabel z zestawem danych jakie mają być wyciągane z bazy danych. Tabele takie tworzone są zazwyczaj za pomocą polecenia SQL SELECT przy określonych warunkach wyszukiwania na podstawie danych z jednej lub kilku tabel. Projekt bazy danych najwygodniej wykonać za pomocą przeznaczonych do tego narzędzi, dzięki temu uzyskujemy nie tylko graficzny projekt tabel i relacji bazy, ale także kod SQL tworzący zaprojektowaną bazę na serwerze. W przypadku baz serwerowych takim narzędziem będzie DBDesigner, natomiast systemy stacjonarne takie jak Microsoft Access lub OpenOffice Base posiadają stosowne narzędzia wbudowane w system. Umożliwiają także zbudowanie interfejsu do obsługi bazy danych.
1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie i wykonania bazy danych wraz z interfejsem ją obsługującym w środowisku OpenOffice Base wspomagającą określoną instytucję. 2. Wykonanie projektu Po otwarciu środowiska Base należy zdecydować czy otwierany jest nowy projekt, kontynuowana praca ze starym czy realizowane połączenie z serwerem baz danych, jak pokazano ma rysunku 1. Wybieramy w zależności od etapu pracy nowy projekt (decydujemy o nazwie projektu i miejscu jego zapisania) lub otwarcie istniejącego projektu. 3. Projektowanie tabel Rys. 1 Startowe okno OpenOffice BASE Po przeprowadzeniu analizy zadania i określeniu listy danych do gromadzenia można w środowisku OO BASE utworzyć tabele przeznaczone do przechowywania danych projektu. Można samodzielnie definiować poszczególne krotki tabeli i ich atrybuty, albo skorzystać z kreatora i predefiniowanych pól. Klucz główny tworzony jest automatycznie przez środowisko w momencie zapisania tabeli. W Rys. 2 Dodawanie tabeli przypadku gdy jedno z pól (krotek) tabeli ma charakter unikalny, gromadzone w niej dane będą niepowtarzalne, można takiej krotce nadać właściwość klucza głównego. Rys. 3 Dodawanie relacji Kolejnym etapem pracy nad projektem jest określenie relacji występujących pomiędzy tabelami. Na każdym etapie pracy nad projektem możliwa jest modyfikacja bądź dodanie nowych tabel lub relacji. W oknie relacji dodajemy do edytora wybrane tabele, które następnie łączymy relacjami. Środowisko OO Base standardowa umożliwia definiowanie relacji 1:1 i 1:N. W chwili wybrania ikony nowej relacji otwierane jest okno jej definiowanie. Jak pokazano na Rys. 4. Wybieramy tabele i wskazujemy które z ich pól są ze sobą związane.
Standardowo w ten sposób zdefiniujemy relacje 1:N. Aby wygenerować relację 1:1 należy w obu tabelach wskazać klucze główne. Dodatkowo można zdefiniować reakcje relacji na aktualizacje lub usunięcie danych powiązanych z relacją.. Rys. 4 Edycja relacji W przypadku relacji N:M (wiele do wielu) konieczne jest samodzielnie utworzenie tabeli łączącej która będzie realizowała tą relację, jak pokazano na Rys. 4. W pewnych sytuacjach tabela łącząca może zawierać nie tylko klucze obce, ale także pole danych ( ocena ). W środowisku OO Base w tabelach łączących musi występować klucz główny. Relacja 1:1 występuje wtedy gdy łączymy relacją klucze główne dwóch tabel. W efekcie klucz główny jednej tabeli jest jednocześnie kluczem głównym drugiej tabeli, jak pokazano na Rys. 5. Dane do tabeli można wprowadzać z poziomu edytora tabel, po dwukrotnym kliknięciu na nazwie tabeli. W efekcie otwiera się okno wprowadzania danych. 4. Widoki i Kwerendy Środowisko OO Base udostępnia narzędzia pozwalające wykonywanie określonych Rys. 5. Relacja 1:1 Rys. 6 Edytor kwerendy
działań na tabelach oraz przedstawienie wyników w postaci tabeli. Można je tworzyć za pomocą wizualnego edytora, wspomagającego kreatora lub poprzez zapytania SQL. Kwerendy w odróżnieniu od widoków służą do budowy formularzy. Na podstawie widoku można zdefiniować kwerendę. Przy edycji (tworzeniu) kwerendy lepiej nie korzystać z kreatora, ponieważ narzędzie to nie widzi zdefiniowanych relacji i w efekcie uzyska się tabele zawierającą kombinację wpisów tabel użytych w edycji. Aby kwerenda zawierała dane z bazy i była tworzona za pomocą kreatora należy korzystać z wcześniej utworzonego widoku. Kwerendę można także tworzyć ręcznie, w takim wypadku nie trzeba korzystać z widoku, jak pokazano na rysunku 6. Utworzone kwerendy ułatwiają budowanie formularza służącego do przeglądania danych zgromadzonych w bazie. 5. Formularz Formularz jest dokumentem służącym do przeglądania wybranych danych spośród zgromadzonych w bazie danych. Formularz umieszczony w dokumencie jest powiązany z tabelą, widokiem lub kwerendą. Często istnieje konieczność korzystania z kilku tabel lub kwerend, z tego względu w jednym dokumencie osadza się klika formularzy. Dokument formularza można tworzyć ręcznie lub za pomocą kreatora. Z oczywistych względów kreator nadaje się tylko do budowy prostych dokumentów, zalecane jest ręczne budowanie dokumentu za pomocą edytora, pokazanego na Rys. 7. 2 4 2 2 3 1 6 5 4 6 7 2 1 Rys. 7 Edytor dokumentu formularza
Najważniejsze elementy edytora omówiono w tabeli 1. Lp. Nazwa Opis 1 Nawigator formularzy Aktywuje na pulpicie roboczy po prawej stronie okno zarządzania formularzami w dokumencie. Dodawanie lub kasowanie formularzy dostępne jest w podmenu aktywowanym na nazwie formularza. 2 Właściwości formularza Parametry formularza. Z każdym formularzem może być związana jedna tabela lub kwerenda. 3 Właściwości elementu Umieszczony w dokumencie element może zostać sprzężony z bazą. Realizowane jest to przez okno właściwości elementu (aktywne po dwukrotnym kliknięciu na elemencie). W przypadku elementu pola tekstowego możliwe jest przyporządkowanie mu jednego atrybutu (pola) tabeli. 4 Pole tekstowe Umożliwia wyświetlenie rekordu (wpisu) wybranej krotki z tabeli. 5 Etykieta Umieszcza w dokumencie dowolny tekst 6 Tabela Umieszcza w dokumencie tabelę. W chwili umieszczenia tabeli na pulpicie aktywowane jest okno do jej definicji. Można przypisać pola z tabeli lub kwerendy do poszczególnych kolumn tabeli. 7 Przełączanie Ikona przełączenie pomiędzy wersją projektową a funkcjonalną dokumentu. 6. Zadanie Wykonać w środowisku OpenOffice Base projekt bazy danych wraz z formularzami umożliwiającymi korzystanie z niej. Projekt bazy związany jest z: a) Funkcjonowaniem firmy produkcyjnej b) Funkcjonowaniem sklepu, hurtowni, itp c) Funkcjonowaniem jednostki samorządowej (urzędu gminy, szkoły, biblioteki, itp.) Wykonany projekt zaprezentować w formie dokumentu OpenOffice Base i prezentacji multimedialnej (Microsoft PowerPoint lub OpenOffice Impress {preferowany}).