Fox Pro - реляционная модель данных

Северо-Осетинский Государственный Университет им. К. Л. Хетагурова

Отчёт
По производственной практике

Выполнила: студентка 52группы

математического факультета

Секретарева Наталия

Проверил: Гамаонов Владимир Георгиевич

Владикавказ. 2003г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………… 2

Реляционная модель данных………………………………………7

FoxPro версии 2.0: основные термины и команды…………….16

Цели и задачи проектирования………………………………….21

Структура процесса проектирования………………………….22

Технология ведения информационной системы………………..28

Постановка задачи……………………………………………30

Ход решения…………………………………………………..32

Заключение……………………………………………………33

Список литературы…………………………………………...34

Приложения…………………………………………………...35

ВВЕДЕНИЕ

Человечество стремительно вступает в принципиально новую для него информационную эпоху. Существенным образом меняются все слагаемые образа жизни людей. В современном обществе уровень информатизации характеризует уровень развития государства. Начавшийся ХХI век специалисты называют веком компьютерных технологий. Их революционное воздействие касается государственных структур и институтов гражданского общества, экономической и социальной сфер, науки и образования, культуры и образа жизни людей. Многие развитые и развивающиеся страны в полной мере осознали те колоссальные преимущества, которые несет с собой развитие и распространение информационно-коммуникационных технологий. Не у кого не вызывает сомнения тот факт, что движение к информационному обществу - это путь в будущее человеческой цивилизации.

По своей глубокой сути информатизация представляет собой процесс преобразования человеком среды своего существования, биосферы в ноосферу, результатом которого будет создание высокоразвитой информсреды. Этот процесс затрагивает как среду обитания, так и собственно общество, самого человека.

Глубина совершаемых преобразований порождает проблемы, от своевременного и эффективного решения которых зависит не только ход информатизации, но при неблагоприятном исходе - существование общества в целом и человека как биологического вида.

Проблемы информатизации производства и обработки информации, то есть проблемы создания и развития современного машинного производства в информационной сфере, порождены противоречием между необходимостью своевременного использования во всех сферах человеческой деятельности больших объемов высококачественной информации и невозможностью оперативно формировать такие объемы с помощью традиционных информационных средств, технологий и линий связи. В эту группу вопросов, в первую очередь, входят материально- техническая, технологическая проблемы и проблемы связи. Россия до сих пор остается великой державой - и гигантской территорией, и мощной индустриальной базой, и в то же время продолжает переживать глубокий политический и социально-экономический кризис, который может перейти либо в долговременный распад на основе трудно обратимого процесса суверенизации регионов, либо через временную стабилизацию в процесс, хотя и медленного, но достаточно устойчивого экономического и социального прогресса, способного обеспечить ей важную роль мировой державы и достойный уровень жизни ее населения.

Развитие и широкое применение информационных и коммуникационных технологий (далее - ИКТ) является глобальной тенденцией мирового развития последних десятилетий. Применение современных технологий обработки и передачи информации имеет решающее значение как для повышения конкурентоспособности экономики и расширения возможностей для интеграции ее в мировую систему хозяйства, так и для повышения эффективности процессов государственного управления на всех уровнях власти, на уровне местного самоуправления, в государственном и негосударственном секторах экономики,.

Не менее важным результатом распространения ИКТ и проникновения их во все сферы общественной жизни является создание технологических предпосылок для развития гражданского общества за счет реального обеспечения прав граждан на свободный и оперативный доступ к информации через глобальную сеть Интернет.

Россия, несмотря на высокие темпы развития информационных технологий в последнее десятилетие, не смогла обеспечить сокращение разрыва с промышленно-развитыми странами в уровне информатизации экономики и общества. Отчасти такое положение вызвано общеэкономическими причинами (затяжной кризис в экономике, низкий уровень материального благосостояние большинства населения и т.п.). Вместе с тем, недостаточное развитие ИКТ в России определяется целым рядом факторов, создающих искусственные препятствия для ускорения информатизации, для широкого внедрения и эффективного использования ИКТ в государственном и негосударственном секторах экономики, для развития отечественного сектора по производству ИКТ. К числу таких негативных факторов относятся:

- несовершенная, неполная и устаревшая нормативно-правовая база, разрабатывавшаяся без учета возможностей, предоставляемых современными информационными технологиями, изначально ориентированная на ограничительный подход по отношению к доступу граждан и хозяйствующих субъектов к информации;

- недостаточное развитие современных информационных технологий в области государственного управления, создающее барьеры для ускоренного распространения ИКТ в остальной части экономики и общества; неготовность органов власти всех уровней к применению эффективных технологий управления и организации взаимодействия с гражданами и хозяйствующими субъектами;

- затратный, не стимулирующий эффективный возврат инвестиций характер существующей практики использования бюджетных средств, выделяемых на реализацию программ информатизации;

- недостаточное внимание к уровню подготовки кадров как в области создания, так и в области использования информационных технологий;

- барьеры на пути вхождения российских предприятий ИКТ сектора на внутренний российский и мировой рынки из-за излишней зарегулированности экономической деятельности, требований обязательной, часто избыточной, сертификации и лицензирования видов деятельности;

- высокий уровень монополизации в области инфраструктуры телекоммуникаций, являющийся следствием высоких входных барьеров и приводящий, в отсутствии должного регулирования, к нерыночным перекосам в тарифной политике;

- узко-техническое понимание роли и возможностей ИКТ, низкая культура работы с ИКТ.

Проблемы, решаемые в рамках настоящей федеральной целевой программы, базируются на приоритетах и целях стратегии социально-экономического развития России на период до 2010 года и отвечают критериям формирования перечня федеральных целевых программ, начиная с 2002 года, одобренным Правительством Российской Федерации на заседании 21 сентября 2000 года, протокол № 31.

Процессы информатизации уже активно идут на всех уровнях. Многие мероприятия, направленные на развитие информационных технологий, реализуются или планируются к реализации в рамках других федеральных, региональных и ведомственных программ (например, ФЦП "Развитие электронной торговли в России на 2002 – 2006 годы", ФЦП "Развитие единой информационно-образовательной среды Российской Федерации в 2002-2006 годы", ФЦП "Создание и развитие информационно-теллекоммуникационной системы специального назначения в интересах органов государственной власти на 2001-2007 годы" и т.д.). В этом аспекте ФЦП "Электронная Россия на 2002-2010 годы" (далее – Программа) призвана не только дополнить другие программы в части формирования адекватной институционально-правовой среды для ИКТ-индустрии, развития инфраструктуры публичных сетей доступа и обеспечения эффективного взаимодействия государства и общества на основе широкого внедрения ИКТ, но и будет выполнять ряд более общих, координирующих функций по отношению к другим программам. В Программе будут, в частности определяться общие концептуальные направления развития ИКТ (основные принципы, общие стандарты и типовые решения по реализации различных проектов и т.д.) как одного из основных направлений социально-экономического развития страны. Реализация общих концептуальных направлений развития ИКТ будет осуществляться преимущественно в различных федеральные, ведомственные и региональных программах.

В этих целях предполагается создать Координационный совет Программы, имеющий статус межведомственной правительственной комиссии, который наряду с управлением данной программой будет вырабатывать общие принципы государственной политики в области информационных технологий, а также будет определять инструменты ее практической комплексной реализации через действующие федеральные, ведомственные и региональные программы в сфере ИКТ.

Данная Программа разработана в соответствии с Распоряжением Правительства Российской Федерации от 12 февраля 2001 г. №207-р и включена в Перечень федеральных целевых программ, предлагаемых Правительством Российской Федерации к финансированию из федерального бюджета, начиная с 2002 года.

Федеральная целевая программа "Электронная Россия 2002-2010" - своеобразная попытка рывка в "цифровое будущее", которое для развитых стран уже стало настоящим.
Программа впрямую не ориентирована на достижение мгновенных экономических результатов: стимуляция развития российского рынка высоких технологий не является ее непосредственной задачей, хотя подобный эффект в случае успешной реализации намеченных планов также будет достигнут.
Программа предполагает реформу нормативного регулирования рынка ИТ, внедрение новых технологий в государственных органах и частном секторе, создание образовательных программ, призванных повысить уровень компьютерной грамотности россиян, и построение масштабной инфраструктуры коммуникаций. В результате реализации программы будут подключены к Интернету все российские вузы и больше половины школ, созданы электронные библиотеки, внедрены системы телемедицины и т.д.

Реально успех программы будет означать в первую очередь, что органы власти всех уровней станут более доступными для граждан, а их деятельность – более прозрачной и более эффективной. Прозрачность достигается за счет обязательной электронной публикации и создания баз данных по всем документам, не имеющим статуса секретных, эффективность – за счет перевода в электронною форму значительных объемов документооборота. Программа также предусматривает наращивание возможностей доступа населения к интернету – это логично вытекает из вышеизложенного. Публиковать документы, которые мало кто сможет прочесть, - дело довольно бессмысленное. Соответственно, планируется также организовать подготовку специалистов в области информационных технологий. В первую очередь, такие специалисты понадобятся государственным учреждениям, но рост числа подготовленных людей не сможет не сказаться и в целом на ситуации на рынке. Отдельно предусматривается помощь в освоении новых технологий СМИ, в первую очередь – региональным (здесь имеются ввиду как подготовка специалистов, так и предоставление доступа к информационным сетям).
Косвенный результат – стимуляция ИТ-отрасли, в первую очередь – за счет роста числа специалистов, и кроме того – людей, имеющих доступ к информационным сетям, и, следовательно, являющихся потенциальными потребителями информационных услуг. Нельзя также сбрасывать со счетов и неизбежный рост спроса на услуги такого рода – как со стороны государственных организаций, внедряющих в делопроизводство новые технологии, так и со стороны их многообразных партнеров.
При этом все вышеперечисленное не служит однозначным обоснованием необходимости программы. Конечно без реализации этой и ряда подобных программ Россия все больше и больше будет отставать от ведущих развитых стран, плавно скатываясь к уровню середнячков третьего мира, которые прекрасно обходятся без информационно-коммуникативных технологий. Аргументы тех критиков программы, которые уже сейчас говорят, что заботиться о цифровом документообороте и расширении доступа к интернету в стране, имеющей целый ряд проблем куда более насущных, несколько преждевременно, не вовсе лишены оснований. Дать быстрый и однозначный ответ, не сбиваясь при этом на общие и бессодержательные рассуждения о месте России в мире и прочем, довольно затруднительно.
ФЦП не только предлагает решения очевидных проблем, она ставит целый ряд новых. Некоторые из этих проблем не могут быть решены в рамках "Электронной России 2002-2010". Для того, например, чтобы при помощи информационных технологий приблизить российскую систему образования к стандартам развитых стран Запада, разрабатывается программа "Развитие единой образовательной информационной среды на 2002-2006 гг.". И требуется детальное обсуждение этих проблем. Выражаем надежду, что проект "Электронная Россия" станет удобной площадкой для начала такого обсуждения, в котором смогут принять участие не только специалисты, представляющие государственный аппарат и российский ИТ-рынок, но и все, кто осознает степень важности поставленных программой вопросов.

РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ

В соответствии с реляционной моделью база данных представляется в виде совокупности таблиц, над ко­торыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах ре­ляционной алгебры и реляционного исчисления. В реляционной моде­ли операции над объектами базы данных имеют теоретико-множест­венный характер.

Концепции реляционной модели данных связаны с именем известного специалиста в области систем баз данных Е. Кодда. Именно поэтому реляционную модель данных часто называют моделью Кодда.

ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ

Слово «реляционная» происходит от английского relation — отношение. Для пояснения математического понятия «отношение» вспомним два определения.

Декартово произведение. Пусть D₁, D₂,…D_n— произвольные конечные множества и не обязательно различные. Декартовым произведением этих множеств D₁ Х D₂ Х … Х D_n-называется множество n-к вида: < d₁ , d₂ , …,d_n>, где d₁ принадлежит D₁, d₂ — D₂ ,

а d_n-D_n.

Рассмотрим простейший пример. Пусть первое множество состоит из двух элементов D₁= {а₁, а₂}, второе—из трех: D₂ ={b₁, b₂, b₃}, Тогда их декартово произведение есть: D₁ Х D₂ = {а₁ b₁ ,а₁ b₂, а₁b₃, а₂ b₁, а₂ b₂, а₂b₃}.

Отношение. Отношением R, определенным на множествах D₁, D₂,…D_n, называется подмножество декартова произведения D₁ Х D₂ Х … Х D_n. При этом множества D₁, D₂,…D_nназываются доменами отношения, а элементы декартова произведения - кортежами отношения. Число n определяет степень (арность) отношения, а количество кортежей - его мощность.

Отношения удобно представлять в виде таблиц. При этом строки таблицы соответствуют кортежам, а столбцы - атрибутам. Каждый атрибут определен на некотором домене. Доменом называют множество атомарных значений. Несколько атрибутов отношения могут быть определены на одном и том же домене. Атрибут определяет роль домена в отношении.

Атрибуты разных отношений также могут быть определены на одном и том же домене.

Атрибут, значения которого идентифицируют кортежи, называется ключом (ключевым атрибутом).

В некоторых отношениях кортежи идентифицируются конкатенацией значений нескольких атрибутов. Тогда говорят, что отношение имеет составной ключ. Отношение может содержать и несколько ключей. Один из ключей отношения объявляется первичным. Значения первичного ключа не могут обновляться. Все прочие ключи отношения называются возможными ключами.

Отметим важную особенность реляционной модели данных. Если в сетевых и иерархических моделях данных для отражения ассоциаций между записями использовались групповые отношения, то в реляционной модели данных такого понятия не существует. Для отражения ассоциаций между кортежами отношении используется дублирование их ключей.

Атрибуты, представляющие собой копии ключей других отношений, называются внешними ключами.

Перечень атрибутов отношения и его свойства определяет схему отношения. Два отношения называются односхемными, если они построены но единой схеме.

Первоначальная модель Кодда содержала небольшой набор средств ограничения целостности: не допускались кортежи с одинаковыми значениями первичного ключа и обеспечивалась возможность наложения ограничений на значения доменов и, следовательно, атрибутов. Механизмов поддержания семантики ассоциаций (речь идет о таких ограничениях целостности, как режим включения и класс членства) в реляционной модели нет. Отношения существуют независимо друг от друга, хотя между кортежами этих отношений возникают порой достаточно сложные ассоциации.

Неразвитость средств ограничения целостности послужила толчком к последующему развитию модели Кодда, которое получило название расширенной реляционной модели данных. Последняя предполагает поддержку ряда служебных отношений, хранящих сведения об ассоциациях предметной области, а процедуры обработки пользовательских отношений учитывают эти сведения. Расширенная модель Кодда представляет существенно более развитые средства для поддержки ограничений целостности.

ОПЕРАЦИИ НАД ДАННЫМИ

К операциям обновления БД относятся запоминание новых кортежей, удаление ненужных, корректировка значении атрибутов существующих кортежей.

Операция ВКЛЮЧИТЬ требует задания имени отношения и предварительного формирования значений атрибутов нового кортежа. Обязательно должен быть задан ключ кортежа. Включение не будет выполнено, если ключ имеет неуникальное значение.

Операция УДАЛИТЬ также требует наименования отношения, а также идентификации кортежа или группы кортежей, подлежащих удалению.

Операция ОБНОВИТЬ выполняется для названного отношения и может корректировать как один, так и несколько кортежей отношения.

Далее рассмотрим основные операции обработки отношений. Отличительная особенность этих операций заключается в том, что единицей обработки в них являются не кортежи, а отношения. Другими словами, на входе каждой операции используется одно или несколько отношений, а результат выполнения операций — новое отношение.

Смысл любой обработки реляционной базы данных состоит либо в обновлении существующих отношений, либо в создании новых, поскольку результат всякого запроса к БД есть не что иное, как построение нового отношения, удовлетворяющего условиям выборки.

Операция ОБЪЕДИНЕНИЕ (С₁ = А U В) предполагает, что на входе задано два односхемных отношения А и В. Результат объединения есть построенное по той же схеме отношение С, содержащее все кортежи А и все кортежи отношения В. Операция ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (С₂=А U В) предполагает на входе два односхемных отношения А и В. На выходе создается отношение по той же схеме, содержащее только те кортежи отношения А, которые есть в отношении В.

Операция ВЫЧИТАНИЕ (С₃=А-В). Все три отношения строятся по одной схеме. В результирующее отношение С₃ включаются только те кортежи из А, которых нет в отношении В.

Операция ДЕКАРТОВО ПРОИЗВЕДЕНИЕ (С₄=А X В). Ее важное отличие от предшествующих состоит в том, что отношения А и В могут быть построены по разным

схемам, а схема отношения С₄ включает все атрибуты отношении А и В.

Операция ВЫБОРКА (горизонтальное подмножество). На входе операции используется одно отношение. Результат выборки есть новое отношение, построенное по той же схеме, содержащее подмножество кортежей исходного отношения, удовлетворяющих условию выборки.

Операция ПРОЕКЦИЯ (вертикальное подмножество). На входе операции используется одно отношение. Результирующее отношение включает подмножество атрибутов исходного. Каждому кортежу исходного отношения соответствует такой кортеж в результирующем отношении, что значения одинаковых атрибутов этих двух кортежей совпадают. Но при этом в результирующем отношении кортежи-дубликаты устраняются, в связи с чем мощность результирующего отношения может быть меньше мощности исходного.

Операция СОЕДИНЕНИЕ. На входе операции используется два отношения; обозначим их А и В. В каждом из отношений выделен атрибут, по которому будет осуществляться соединение; предположим, это атрибуты А₁ и Б₂). Оба атрибута должны быть определены на одном и том же домене. Схема результирующего отношения включает все атрибуты А и все атрибуты отношения В. Допускается, чтобы в схеме результирующего отношения вместо двух атрибутов, по которым выполняется соединение, был представлен только один.

Операция СОЕДИНЕНИЕ похожа на декартово произведение. Отличие состоит в том, что декартово произведение предполагает сцепление, каждого кортежа из А с каждым кортежем из В, а в операции соединения кортеж из отношения А сцепляется только с теми кортежами из В, для которых выполнено условие: В₁=А₁.

Операция ДЕЛЕНИЕ. На входе операции используется два отношения А и В. Пусть отношение А, называемое делимым, содержит атрибуты (А₁,А₂, ...,А_n). Отношение В – делитель -содержит подмножество атрибутов А; положим, (А₁,А₂, ...,А_k), где (kY.

Полная функциональная зависимость. Говорят, что неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, если он функционально зависит от ключа, но не находится в функциональной зависимости ни от какой части составного ключа.

Вторая нормальная форма. Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа.

Чтобы отношение привести ко второй нормальной форме, необходимо:

а) построить его проекцию, исключив атрибуты, которые не находятся в полной функциональной зависимости от составного ключа;

б) построить дополнительно одну или несколько проекций на часть составного ключа и атрибуты, функционально зависящие от этой части ключа.

Транзитивная зависимость. Пусть X, Y, Z - три атрибута некоторого отношения. При этом Х>Y и Y>Z, но обратное соответствие отсутствует, т. е. Z не> или Y не>Х. Тогда говорят, что Z транзитивно зависит от X.

Третья нормальная форма. Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.

Основное достоинство реляционного подхода - его простота и доступность. Пользователи абстрагированы от физи­ческой структуры памяти. Это позволяет эксплуатировать БД без знания методов и способов ее построения. Основные достоинства РМД следующие: простота, независимость данных; гибкость; непро­цедурные запросы, теоретическое обоснование на основе теории отношений. Это дает возможность пользователям формировать их запросы более компактно, в терминах более крупных агрегатов.

Большинство СУБД для персональных ЭВМ составляют системы, поддерживающие реляционную модель данных. К этому классу следует отнести самую распространенную на ПЭВМ систему dBase фирмы Ashton-Tate Corp.(версии dBaseП, dBaseШ, dBaseШ PLUS, dBaseIV) и многочисленное семейство совметимых с нею программных продуктов - FoxBase+ и FoxPro фирмы Fox Software, Clipper'87 фирмы Nantucket Corp., QuickSilver и dBXL фирмы Wordtech, User Interfase фирмы WallSoft Systems Inc., dBFast фирмы dBFast Inc. Широко распространены также реляционные системы Oracle фирмы Oracle Corp., Paradox фирмы Borland International, ряд версий системы R:base 4000, R:base 5000, R:base System V, R:base for DOS, R:base 3.0)фирмы Microrim, система DB2 фирмы IBM Corp.

Как уже говорилось выше, в реляционной модели данных есть возможность определения одного атрибута или их множества в ка­честве ключа отношения. Это свойство позволяет формировать зап­росы к базе данных очень компактно с использованием терминов ре­ляционной алгебры и реляционного счисления, что делает реляционную модель очень простой для разработчика прикладного программного обеспечения.

С другой стороны, вся информация, которая будет храниться и использоваться в ИИСОД представляется в табличной форме, что яв­ляется характерной чертой представления информации в реляционных базах данных, а в частности, в их разновидности табличных базах данных.

С учетом вышеизложенного можно сделать вывод, что для раз­работки системы наиболее подходит СУБД, основанная на использо­вании реляционной модели данных.

Из всего многообразия реляционных СУБД, представленных на рынке в настоящее время (DBASE IV, Clipper IV, V и т.д.) сразу можно выделить СУБД FoxPro 2.0 фирмы FoxSoftware Inc СУБД FoxPro II включает в себя все лучшие функциональные возможности СУБД FoxBase+ версии 2.11. Вместе с тем она обладает лучшими возможностями по сравнению с DBASE IV по производитель­ности. Требования к ресурсам памяти на стадии выполнения значи­тельно снижены.

FoxPro 2.0 имеет графический многооконный интерфейс с под­держкой манипулятора "мышь" и клавиатуры. Он реализует элементы объектно-ориентированного подхода, при этом за различными окнами одновременно открытыми окнами могут быть закреплены различные процедуры (например: генерация отчета, просмотр файла и т.д.). Развитый генератор отчетов позволяет формировать отчеты не толь­ко табличной, но и ленточной формы.

Язык программирования полностью включат язык СУБД DBASE IV. Дополнительно в него включено более 140 различных расширений. При этом сохранена полная программная совместимость с младшими версиями системы.

СУБД FoxPro 2.0 обладает возможностями поддержки разработки и отладки программ, средствами отслеживания изменений исходных текстов программных модулей с их автоматической перекомпиляцией. Предусмотрены специальные окна для отладчика программ, работаю­щего в терминах исходного текста. Окно трассировки позволяет анализировать логику выполнения программы. Эта информация мож использоваться и при работе в пошаговом режиме. Отдельное окно предусмотрено для просмотра значений переменных по ходу выполне­ния программы.

Система позволяет использовать средства разработки приклад­ных программ, имеющиеся в составе ее предшественницы, такие как генератор экранных форм ввода-вывода FoxView и генератор прог­рамм на основе этих экранных форм FoxCode с его языком шаблонов.

FoxPro 2.0 включает расширенную интегрированную среду раз­работчика, в состав которой входят конструктор меню (Menu Builder), экранный редактор для создания форм ввода-вывода (Screen Painter), средства поддержки языка шаблонов и утилита поддержки прикладного программного обеспечения (Make). Эта среда позволяет значительно сократить сроки создания программ.

Компилятор языка программирования системы дает возможность получать загружаемые программные модули, не требующие для своей работы поддержки системной среды.

Программный интерфейс позволяет включать в разрабатываемые программы модули, написанный на языках Си и Ассемблер, а также динамически подключать на стадии компоновки библиотеки объектных модулей.

Большой интерес представляет системный табличный интерфейс для конечных пользователей, основанный на широко распространенном реляционном языке QBE (Query-By-Example), получившем здесь наз­вание RQBE. Драйверы RQBE предоставляют пользователям доступ к базам данных, управляемых как системой FoxPro, так и различными SQL- серверами в локальных сетях пЭВМ.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод что СУБД FoxPro 2.0 является наиболее приемлемым средством для программ­ной реализации ИИСОД. Как следствие, разрабатываемую в рамках данного дипломного проекта подсистему "Контроль исполнения" сле­дует реализовать с применением системы FoxPro 2.0.

FOXPRO ВЕРСИИ 2.0

Система FoxPro, разработанная фирмой Microsoft, является полновесной многопользовательской системой управления базами данных реляционного типа класса dBASE. Целью разработки являлось создание СУБД, которая являясь развитием ссистем класса dBASE включала бы в себя все их положительные черты и, одновременно, предоставляла бы пользователю дополнительные возможности по раз­работке законченных программных продуктов, не требующих поддерж­ки среды СУБД.

FoxPro является программным продуктом для управления данными - каталогизации, поиска и обработки информации. Большое число операций по управлению базами данных может быть выполнено через систему меню и интерфейс, однако в полной мере использовать мощные возможности FoxPro можно только при знании описываемого ниже языка программирования.

Основные термины.

Для упрощения освоения правильного синтаксиса команд и функций FoxPro следует знать следующие основные термины.

ВРЕМЕННАЯ ПЕРЕМЕННАЯ это адресуемый по имени переменной участок оперативной памяти, используемый для временного хранения данных. Может использоваться и термин ПЕРЕМЕННАЯ ПАМЯТИ. Можно изменять содержимое временной переменной, но ее имя и расположение в памяти остаются неизменными, пока не закончится сеанс работы с FoxPro или пока переменная не будет освобождена. Временные переменные и их значения теряются, если только их не сохранить на диске перед выходом из FoxPro или перед выключением компьютера. Имена временных переменных могут включать до десяти символов букв, цифр и знаков подчеркивания, и должны начинаться с буквы. Временные переменные могут хранить символьные, числовые, числовые с плавающей запятой, логические данные, а также данные типа "дата".

ПОЛЕ БАЗЫ ДАННЫХ это любой элемент данных, входящий в запись базы данных. Одно или более полей образуют запись базы данных, и одна или более записей образуют файл базы данных. Имена полей могут включать до десяти символов букв, цифр и знаков подчеркивания, и должны начинаться с буквы.

ФУНКЦИЯ представляет собой заранее подготовленную подпрограмму, которая может выполняться по запросу из любой точки FoxPro. Если возвращаемый функцией результат представляет собой допустимый в выражении тип данных, то функции могут включаться в выражения.

ОПЕРАТОР представляет собой символ или последовательность символов, которые специфицируют определенную операцию, выполняемую над одним или большим числом величин для получения результата.

Основные команды FoxPro.

APPEND [BLANK]- Добавляет новые записи в конец активного файла базы данных. Это основная команда для полноэкранного ввода данных.

APPEND FROM- Копирует записи в конец активного файла базы данных из другого файла.

AVERAGE- Подсчитывает среднее арифметическое значений выражений или полей базы данных

BROWSE - одна из наиболее полезных команд, имеющихся в FoxPro. Команда BROWSE используется для открытия окна и высвечивания записей из файла базы данных. Имеется возможность редактирования и добавления записей. Если памяти достаточно, то окно Browse может быть открыто для каждой рабочей области.

BROWSE FOR -В окне Browse высвечиваются только те записи, которые удовлетворяют условию. Для лучшей работы в FOR используется оптимизируемое выражение.

BROWSE KEY-Ограничивает количество высвечиваемых записей.

BROWSE LAST-Открывает окно BROWSE в той же конфигурации, что сохранена в файле FOXUSER, если значение установки RESOURCE - ON. Список полей, размер каждого поля, расположение и размер окна Browse хранятся в файле FOXUSER.

BUILD EXE- При наличии полного дистрибутивного набора FoxPro, создает на основании проекта выполнимый файл (.EXE).

CALCULATE- Выполняет финансовые и статистические вычисления над полями базы данных или выражениями, в которых содержатся поля.

CANCEL - Прекращает выполнение командного файла (программы).

CHANGE -Корректировка записей базы данных в окне редактирования.

CHANGE KEY-Ограничивает диапазон высвечиваемых записей.

CLOSE - Используется для закрытия файлов - журнала, файлов базы данных, файлов формата экрана, индексов и файлов процедур.

COPY INDEXES-Копирует одно-индексные файлы в составной индексный файл.

COPY FILE- Обеспечивает дублирование закрытого файла любого типа.

COPY TO - копирует данные из указанной БД в файл.

COPY TO FIELDS-определяет список полей, которые будут копироваться в новый файл.

COPY STRUCTURE TO - Копирует структуру базы данных в другую базу данных.

CREATE -Создание нового файла БД

CREATE REPORT-активизирует окно генератора отчётов

CLEAR-Очищает заданный элемент

COUNT-Выполняет подсчёт числа записей активной БД, удовлетворяющих заданным условиям

DEFINE WINDOW - Создание окна.

DELETE - Помечает для исключения записи активного файла базы данных.

DELETE FILE - Удаляет файл.

DISPLAY MEMORY -Обеспечивает вывод имени, типа, размера и статуса каждой активной временной переменной.

DO - Выполняет программный или процедурный файл.

EXPORT- Копирует данные из базы данных FoxPro в файл с другим форматом.

FUNCTION- Определение начала подпрограммы и ее идентификация.

GO-Позиционирование указателя записи.

GO [RECORD] - Устанавливает указатель записи на запись GO TOP | BOTTOM- Установка указателя записи на первую и последнюю в выбранной базе данных. Если база используется с индексом, то первой будет запись с минимальным значение ключа, последней - запись с максимальным значением ключа.

GO TOP | BOTTOM- Установка указателя записи на первую и последнюю в выбранной базе данных. Если база используется с индексом, то первой будет запись с минимальным значение ключа, последней - запись с максимальным значением ключа.

GO IN -Перемещение указателя в базе, открытой в другой рабочей области.

HELP- Открытие окна помощи.

INDEX-создаёт индексный файл для упорядочения БД

JOIN-объединяет два файла БД

LAST-Открываемое окно редактирования команды Change будет иметь такую же конфигурацию, как и последнее окно, сохраненное в файле FOXUSER, если значение установки SET RESOURCE - ON. Список полей, размер каждого поля, положение и размер окна CHANGE и т. п. записываются в файл FOXUSER.

LAST FOR -В окне редактирования команды Change высвечиваются только те записи, которые удовлетворяют заданному условию.

LIST- отображение записей БД

LOCATE-выполняет в активном файле БД поиск по заданному условию

MODIFI COMMAND| MODIFI FILE-открывает окно редактирования

MODIFY STRUCTURE-Модифицирует структуру файла базы данных.

MODIFI REPORT-Открывает окно компоновки отчёта

MODIFI LABEL - Открывает окно компоновки почтового ярлыка (бланка)

PACK -Физически удаляет записи, помеченные для удаления в базе данных, уменьшает

размер текстового файла.

PROCEDURE - Указывает начало подпрограммы.

QUIT- Закрывает все открытые файлы, завершает сеанс работы системы FoxPro и возвращает управление операционной системе.

REINDEX- Перестраивает все активные индексы.

RENAME -Выполняет изменение имени файла на диске.

RECALL-Снимает маркировку на удаление записей активного файла базы данных, установленную командой DELETE.

REPLACE -Обновляет значения заданных полей записей активного файла

базы данных.

RESTORE FROM- Выбирает и активизирует временные переменные и массивы из файла временных переменных.

REPORT -Выдача отчета.

RESTORE FROM- Выбирает и активизирует временные переменные и массивы из файла временных переменных.

RUN- Выполняет из системы FoxPro заданную команду операционной системы или любую программу, которая работает под управлением операционной системы MS-DOS.

SAVE TO- сохраняет временные переменные и массивы в файле временных переменных.

SCAN- Сканирование базы данных и выполнение команд по заданным условиям.

SORT -Сортирует базу данных.

SKIP -Перемещает указатель записи в активном файле базы данных вперед или назад.

SEEK-Выполняет поиск первой записи индексированного файла базы данных с ключом, совпадающим с заданным выражением.

SET- Открывает окно View.

SET ALTERNATE -направление вывода, ведущегося на экран или в окно, и в текстовый файл.

SET DATE-определяет формат вывода даты.

SET DECIMALS-устанавливает количество десятичных знаков после запятой при выдаче результатов числовых функций и вычислений. По умолчанию – 2

SET DEFAULT TO-для смены дисковода по умолчанию на A:

SET HELP ON | OFF-отключает/подключает средство диалоговой помощи или назначает другой файл помощи. Значение по умолчанию - ON Значение по умолчанию – FOXHELP

SET MARGIN TO -устанавливает размеры левой границы при выдаче на печать любой информации. Выдача информации на экран не затрагивается. Значение по умолчанию – 0

SET MEMOWIDTH TO -Определяет ширину memo (текстовых) полей при их визуализации.

SET ODOMETER TO -задает интервал изменения значений счетчика записей в командах, которые выводят номера записей.

SET PATH -задает путь (маршрут) поиска файлов.

SET PATH TO -представляет собой последовательность путей, разделенных запятой или точкой с запятой.

SET PROCEDURE TO -открывает заданный файл процедур.

SET RELATION-связывает два открытых файла базы данных по вычисленному значению через ключевое поле или по номеру записи.

SET CARRY Определяет необходимость копирования данных из предыдущей записи в новую запись при использовании команд APPEND или INSERT.

SET INDEX -открывает заданные индексы текущего файла базы данных.

SET INDEX TO- закрывает все открытые индексы в текущей рабочей области.

SET FILTER- Позволяет выводить и обрабатывать только те записи файла БД, которые удовлетворяют заданному условию.

SORT- Сортирует базу данных.

STORE- Помещает данные во временные переменные и массивы.

SUM-Вычисление суммы числовых полей

USE- открывает БД в указанной рабочей области

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

Основная цель процесса проектирования БД состоит: в получении такого проекта, который удовлетворяет следующим требованиям:

• корректности схемы БД, т. е. база данных должна быть гомоморфным образом моделируемой предметной области, где каждому объекту предметной области соответствуют данные в памяти ЭВМ, а каждому процессу предметной области - адекватные процедуры обработки данных. При этом результаты выполнения процесса и соответствующих ему процедур обработки данных должны совпадать в любой момент функционирования, если это предусмотрено проектом;

• обеспечение ограничений на конфигурацию вычислительной системы, в первую очередь, на ресурсы внешней и оперативной памяти;

•эффективность функционирования, т. е. Обеспечение требований ко времени реакции системы на запросы и обновления БД;

• защита данных от разрушений при сбоях оборудования от некорректных обновлений и, если необходимо, от несанкционированного доступа.

•простота и удобство эксплуатации информационной системы;

• гибкость, т. е. возможность развития и последующей адаптации системы к изменениям в предметной области и к новым потребностям пользователей.

Удовлетворение первых четырех требований обязательно для принятия проекта. Последние два требования необязательны, так как большая или меньшая простота и удобство эксплуатации выступают только факторами оценки альтернативных вариантов проекта.

СТРУКТУРА ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Обследование предметной области. На этом этапе (рис.1), после первоначального знакомства с предметной областью следует детальное изучение всех ее фрагментов, каждый из которых характеризуется локальным пользовательским представлением. Для каждого фрагмента определяются информационные объекты, анализируются процессы, их использующие, и устанавливаются явные ассоциации между информационными объектами.

Фрагменты предметной области исследуются последовательно. Причем сведения об очередном фрагменте интегрируются с полученными при изучении предшествующих фрагментов.

Выбор СУБД. Система управления БД – важнейший программный компонент информационной системы, оказывающий существенное влияние на многие параметры системы, в том числе:

• пользовательские интерфейсы;

• эффективность функционирования;

• стоимость разработки приложений;

• стоимость эксплуатации;

• гибкость системы.

ОБСЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

ВЫБОР СУБД

ПРОЕКТЕРОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ

Рис. 1. Структура процесса проектирования

Предлагаемая методика выбора СУБД позволяет: последовательно выявить внешние ограничения, выделить СУБД-претенденты (на использование), провести моделирование базы данных для каждой выделенной СУБД и сравнительный анализ полученных моделей базы данных.

Выявление внешних ограничений. Под внешними ограничениями здесь понимаются ограничения среды реализации информационной системы. Каждая среда реализации отлична от идеальной. Она содержит множество ограничений, среди которых наиболее важные для нас: технические, программные и организационные.

Технические ограничения определяются конфигурацией вычислительной системы, параметрами функционирования её компонентов, надёжностью их работы и др.

Программные ограничения в первую очередь подразумевают операционную систему и языки прикладного программирования.

К организационным ограничениям можно отнести требования к срокам разработки, имеющиеся трудовые ресурсы. Возможности по подготовке специалистов и т.п.

Выделение СУБД-претендентов. Проектировщику информационной системы в настоящее время предоставляется достаточно большой выбор СУБД, разработанных для разных конфигураций и типов ЭВМ.

Анализ основных параметров этих систем позволяет сразу же отвергнуть ряд СУБД, заведомо непригодных к использованию в разрабатываемой информационной системе, оставив для последующего рассмотрения несколько (не более двух-трех) систем претендентов.

На выбор СУБД-претендентов наибольшее влияние оказывает согласование ряда параметров среды реализации и СУБД. К таким параметрам в первую очередь относятся:

• тип ЭВМ;

• операционная система;

• объемы оперативной памяти;

• конфигурация вычислительной системы и наличие реализаций СУБД для нескольких типов ЭВМ.

Моделирование базы данных. Для каждой из выделенных СУБД моделируется база данных. Кроме определения структуры данных и стратегии их хранения в памяти машины, проектировщик оценивает также затраты на разработку программного окружения базы данных и в целом на реализацию и эксплуатацию информационной системы.

По существу речь идет о преобразовании инфологической схемы предметной области в схему базы данных, поддерживаемую СУБД.

Для моделирования необходимо знать выбранные СУБД. Если в результате моделирования обнаружилось, что ни одна из выделенных СУБД не позволила получить приемлемый вариант, то сокращается набор требований, предъявляемых к информационной системе, либо используется самостоятельно разработанная система управления БД, ориентированная на конкретное применение. Если же получено несколько приемлемых моделей БД, то они подлежат сравнительному анализу на следующем шаге проектирования.

Сравнительный анализ модели БД. Перед тем как приступить к сравнительному анализу моделей БД (а, следовательно, и к окончательному выбору СУБД ), необходимо выделить набор факторов, по которым будут оцениваться рассматриваемые варианты.

Не претендуя на полноту, приведем перечень наиболее часто используемых факторов оценки моделей базы данных:

• требуемые объемы основной и дисковой памяти;

• трудоемкость разработки программных средств окружения СУБД;

• трудоемкость реализации приложений;

• затраты на обучение персонала;

• стоимость эксплуатации, информационной системы;

• возможность совмещения разработки БД с ранее выполненными программными реализациями;

• прогнозируемые сроки реализации информационной системы.

Для каждого фактора рекомендуется определить количественную оценку. Например, для фактора «возможность совмещения разработки с ранее выполненными программными реализациями» в роли количественной оценки могут выступить трудозатраты на создание соответствующих программных интерфейсов или стоимость повторных программных реализаций.

Проектирование реализации. Последний, третий этап проектирования состоит из двух шагов: конструирования схемы базы данных, а также разработка программного обеспечения и технологии ведения информационной системы.

Конструирование схемы БД. На этом шаге проектирования окончательно уточняются все параметры логической и физической организации БД.

Разработка технологии ведения ИС. Разрабатывается набор технологических инструкций для службы администратора БД. Эти инструкции охватывают все

процессы, выполняемые на стадиях реализации и эксплуатации информационной системы. В первую очередь это:

• ввод информации в систему;

• защита данных;

• управление использованием данных;

• управление эффективностью системы.

Программное обеспечение технологии ведения ИС составляют сервисные средства, необходимые для выполнения большинства процессов, включенных в технологию. Это могут быть стандартные программные продукты (из состава СУБД или независимо поставляемые) либо оригинальные программные разработки. Определяя программное обеспечение, оговаривается его состав, а для оригинальных программ разрабатываются их алгоритмы.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Ввод информации, в систему. Информация, хранимая и используемая в системе, включает в себя нормативно-справочные сведения большинства приложений, а также сведения, поступающие в систему при выполнении приложений, в том числе и в реальном масштабе времени. Последний, вид информации характеризуется более коротким сроком существования, чем нормативно справочная информация. В информационной системе для учебного заведения (как и в нашем случае ) к нормативно-справочным относятся сведения о преподавателях, учебных планах, студентах а ко второй разновидности — сведения о расписании, посещаемости занятий, об аттестации студентов. Очевидно, если состав преподавателей, списки студентов и учебные планы в течение года не меняются, то информация второй разновидности корректируется ежедневно. Её загрузка и корректировка осуществляются конечными пользователями при выполнении функциональных приложений.

Защита данных. Технология ведения информационной системы должна предусматривать набор мер по обеспечению различных аспектов защиты данных. Для защиты данных от сбоев оборудования и физического разрушения снимаются копии данных и ведется журнальный файл. Инструкции по выполнению программы восстановления текущего состояния БД разрабатываются для обеспечения защиты данных от программных сбоев и некорректных изменений .

При использовании СУБД, не имеющих механизма процедур, в набор программных средств разработчик может включить оригинально разработанную программу проверки полноты

корректности базы данных. Такая программа будет выполняться в промежутке между сеансами обработки данных.

Полнота и корректность означают наличие в базе данных всех записей, без которых не могут нормально функционировать приложения. Кроме того, подразумевается корректность установленных ассоциаций, а также содержимого полей, введенных для поддержки разнообразных зависимостей между данными. В алгоритм этой программы закладываются такие виды контроля, которые эффективно выполняются автоматически. Тем самым облегчается обслуживание базы данных, упрощаются алгоритмы многих приложений за счет исключения из них процедур проверки корректности обрабатываемых данных.

Для программы проверки полноты и корректности БД должны быть разработаны технологические инструкции по ее выполнению, оговорены правила исправления

выявленных ошибок.

Защита данных в БД от несанкционированного доступа выполняется обычными средствами СУБД, а также средствами корректировки «замков управления» доступом и замены программ кодирования-декодирования. Соответствующие рекомендации для администратора БД следует разработать на стадии эксплуатации системы.

Управление использованием данных. Технология ведения информационной системы должна предусматривать механизм учета пользователей и приложений. Для этой цели могут использоваться словари-справочники данных. Кроме того- сведения об использовании данных и обращениях конечных пользователей к ИС должны фиксироваться в журнальном файле. Сервисные программы обработки журнального файла позволят администратору БД получить разнообразные протоколы использования данных.

На стадии эксплуатации администратор БД должен разработать график взаимодействия пользователей с системой, позволяющий обеспечить нормальное функционирование ИС и по возможности не допустить конфликтных ситуаций.

Управление эффективностью функционирование системы. Периодически при эксплуатации системы администратор БД оценивает параметры эффективности её функционирования. Для этой цели используются стандартные или оригинально разработанные сервисные программы, позволяющие получить сведения о затратах и наличии ресурсов внешней

памяти, реактивности системы, сведения о частоте использования данных и др. На основании этих сведений администратор БД принимает решения об изменениях параметров схем или о проведении реорганизаций.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

С учетом того, что на данный момент времени научно-технический прогресс значительно ускоряется, а деканату приходиться, что называется “вручную” работать со значительными объемами информации это приводит к необходимости разработки более совершенных методов обработки информации: автоматизации учебного процесса. Основные направления автоматизации состоят в минимизации затрат ручного труда и снижении трудоемкости.

В состав контрольной задачи «Деканат» входят следующие структурные компоненты, каждый из которых наделён присущими ему свойствами, в данном случае полями (рис 2.).

Структура объекта организована таким образом, чтобы в условиях ведения учета, контроля и анализа с применением информационной системы функция обработки данных были отдалены от пользователя, и существовала в форме, которая человеком непосредственно не воспринимается. При этом возникает необходимость приведения выходной информации к виду, пригодному к восприятию пользователя.

Организация труда и функции пользователя.

Пользователь в рамках документирования осуществляют следующие функции:

- собственно регистрацию первичной учетной информации путем набора ее на

клавиатуре;

- выполнение процедур начала и завершения каждого сеанса

автоматизированной регистрации первичной информации;

- восприятия и анализ сообщений комплекса сообщений комплекса выдаваемых

данных на дисплей в процессе автоматизированного документирования;

отображение необходимой информации в «человекочитаемой» форме;

В общем виде методологические аспекты должны отражать следующие вопросы:

машинное формирование первичной информации в документах и на машинные носители;

машинное ведение учета поступающих данных;

машинная передача результатной информации для её использования.

Базы данных.

Структура баз данных реляционная, то есть состоит из колонок и записей.

Так как программа в будущем будет реализована на FoxPro, то скорость обращения к

БД довольно высока. Выше приведено описание СУБД, поддерживающие ре­ляционную модель данных. Приведены основные функции и команды Fox Pro2.0.

ХОД РЕШЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ ЗАДАЧИ.

В данной работе предпринята попытка автоматизации учебного процесса - контрольная задача «Деканат», которая представляет собой БД для работы со списками студентов, преподавателей, входящих в состав нашего факультета.

Работа с БД реализована с помощью функций работы с БД, основывающихся на встроенном наборе функций языка FoxPro 2.0

Порядок решения данной задачи:

1) Ознакомление с предметной областью.

2) Изучение процесса проектирования и системы управления базами данных.

3) Разработка структуры данной задачи.

4) Сбор информации на различных факультетах и в ректорате, необходимой для создания универсальной программы для всего университета.

5) Подготовка отчёта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе решения данной задачи были изучены процесс проектирования и набор

функций языка FoxPro 2.0, разработана структура данной задачи. Еще одна задача

состоит в разработке новых ИС с тем, чтобы появилась возможность использовать

эти системы в дальнейшем не только для нашего деканата, а и во всем университете.

Т. е. необходимо усовершенствовать программу, сделать её универсальной. Возникает

необходимость все более интенсивно привлекать в этот процесс современные средства

вычислительной техники. Их использование позволит ускорить обработку

информации и снизить вероятность возникновения ошибок. При этом для

эффективного использования подобных систем необходимо использование

современной вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения.

ЛИТЕРАТУРА

1) ПоповА.А. Программирование в среде СУБД Fox Pro2.0 Москва «Радио и связь»,1994г.

2) www.foxpopuli.narod.ru - web-сайт, посвящённый FoxPro 2.6

MS-DOS.

3) http://www.fio.ru/- web-сайт Федерации Интернет образования.

4) http://www.citforum.ru/database/foxpro.shtml - материалы по БД: Fox Pro

5) http://db.informika.ru/ - электронный справочник по Fox Pro.

6) http://www.inftech.webservis.ru/ - web-сайт Информационных технологий.

7) www.e-russia.ru - web-сайт, посвящённый содержанию, проблемам и обоснованию необходимости решения ФЦП «Электронная Россия» программными методами.

8) http://ccc.ru/elro/about.html - материалы об Электронной России: дискуссионный центр.

9) http://www.e-rus.org/articles/meaning_programm.shtml -Официальный текст программы «Электронная Россия»

10) www.hse.ru/~erussia - web-сайт ФЦП «Электронная Россия».

ПРИЛОЖЕНИЯ

42