Лабораторна робота №1, Автоматизація проектування баз даних з використанням CASE-засобу Erwin Data Modeler 7.3
« Назад
ЗМІСТЛабораторна робота №1. Автоматизація проектування баз даних з використанням CASE-засобу Erwin Data Modeler 7.3. 3 1. Створення нової моделі 3 2. Створення сутностей та робота з моделлю. 6 3. Заповнення сутностей атрибутами. 8 4. Установка умов на значення та значень за замовченням атрибутів. 9 5. Побудова зв’язків. 12 6. Прогнозний підрахунок обсягу БД. 25 Лабораторна робота №1. Автоматизація проектування баз даних з використанням CASE-засобу Erwin Data Modeler 7.3Мета лабораторної роботи: вивчити концепцію та функціональні можливості сучасних CASE-засобів для проектування баз даних на прикладі пакету Erwin Data Modeler; навчитися проектувати бази даних за допомогою пакету Erwin Data Modeler (далі по тексту ERwin). Для виконання цієї лабораторної роботи студенти повинні мати теоретичні знання щодо: CASE-технології, базових понять методології IDEFX1 та основних функціональних можливостей пакета ERwin. Перед виконанням лабораторної роботи на практичних заняттях кожен студент отримує від викладача індивідуальне завдання для проектування бази даних. Тема лабораторної роботи може співпадати з предметною областю відповідного курсового проекту. Всі лабораторні роботи, які виконуються при вивченні дисципліни об'єднані в єдиний цикл логічно і технологічно пов'язаних між собою робіт із проектування і створення баз та сховищ даних. ХІД РОБОТИ: Запуск пакета здійснюється із середовища ОС Windows шляхом завантаження через кнопочне меню “Пуск” наступного додатку: Пуск/Все Программы/CA/ERwin/Erwin Data Modeler r7.3/Erwin Data Modeler. Для проектування бази даних необхідно виконати наступну послідовність дій. 1. Створення нової моделіДля створення нової моделі слід обрати пункт меню File/New або натиснути піктограму Для завдання типу моделі для виконання лабораторної роботи треба: у відкритому вікні Create Model – Select Template за допомогою групи радіо-кнопок New Model Type обрати Logical/Physical та у цьому ж вікні у групі Target Database обрати цільову СКБД SQL Server версії 2005/2008 та натиснути кнопку OK.
Рис. 1 - Діалогове вікно для вибору типу моделі та шаблону Далі необхідно задати загальні властивості моделі. Для цього за допомогою головного меню Model/Model Properties - відкриється вікно для опису властивостей моделі (рис. 2). Спочатку на вкладці General вводимо: ім’я моделі бази даних, ПІБ автора моделі. Також необхідно активізувати групу опцій Transform Options, яка надає додаткової функціональності моделі бази даних при переході до логічного рівня: вмикає автоматичне вирішення проблеми відображення зв’язку “багато до багатьох” та проблеми відображення конструкції “супертип-підтип”. Рис. 2 - Діалогове вікно властивостей моделі – вкладка General На вкладинці Definition записуємо розгорнутий опис моделі. На вкладинці Notation слід пересвідчитися, що для логічного та фізичного рівнів обрана методологія IDEF1X: Рис. 3 - Діалогове вікно властивостей моделі – вкладка Notation 2. Створення сутностей та робота з моделлюДля роботи з моделлю в ERwin існує наступний перелік панелей інструментів (рис. 4): Рис. 4 - Перелік панелей інструментів для роботи з моделлю При проектуванні бази даних використовуються наступні основні елементи панелей інструментів (Таблиця 1). Таблиця 1. Лінійка панелі інструментів
Продовження табл. 1
Оскільки у ERwin існує два рівня представлення і моделювання БД: логічний і фізичний, то для початку роботи зі створення елементів моделі за допомогою поля зі списком перемикнемо ERwin на роботу з логічним (інфологічним) рівнем моделі. Обравши піктограму створення сутності Для редагування параметрів сутності необхідно два рази підряд натиснути лівою клавішею мишки по створеній сутності, або у контекстному меню сутності обрати Entity Properties. В цьому вікні існує набір вкладинок (рис. 5), на яких ідентифікується таблиця та визначаються її різні властивості: ім’я та дефініція, примітки для зауважень чи бізнес-правил по організації діаграм, примітки для документування запитів, які можуть бути поставленими до сутності, примітки для прикладів даних сутності тощо. Рис. 5 - Вікно властивостей сутності 3. Заповнення сутностей атрибутамиЗаповнюємо створені та пойменовані сутності атрибутами, користуючись діалоговим вікном Attributes (рис. 6). Для виклику даного вікна необхідно у контекстному меню сутності обрати Attributes. В цьому вікні за допомогою кнопок New, Rename та Delete можна здійснювати відповідно створення, перейменування та видалення атрибутів сутності. При створенні нового атрибута необхідно вказати крім імені на логічному рівні Attribute name, ім’я атрибута при переході до фізичного рівня - Column name. Опція Primary key включається для первинного ключа сутності, крім того, для кожного атрибута необхідно задати домен (Domain), та на вкладинці Datatype конкретизувати домен – тобто обрати відповідний тип даних.
Рис. 6 - Діалогове вікно властивостей атрибутів: вкладка General 4. Установка умов на значення та значень за замовченням атрибутівERwin надає можливість при проектуванні БД встановити для атрибутів значення за замовчуванням (Default values) та умови на значення (Validation rules), які потім при генерації будуть перенесені в проектовану реальну БД. Для цього при описі атрибутів сутності у вікні Attributes на вкладці Constraint (рис. 7) для обраного атрибута слід з поля зі списком обрати вже створену умову перевірки його значення - Valid та створене значення за замовчуванням – Default. Рис. 7 - Діалогове вікно властивостей атрибутів: вкладинка Constraint Отже попередньо необхідно створити за допомогою меню Model/Default values та Model/Validation rules відповідно: правила установки значення за умовчуванням та правила перевірки на значення. Для створення значення за умовчуванням слід у вікні Default values (рис. 8) натиснути кнопку New та ввести логічну та фізичну назву правила установки значення за умовчуванням. Безпосередньо значення за умовчуванням слід ввести у полі Defaul value. Рис. 8 - Вікно редактора правил встановлення значень за умовчуванням Для створення умови на значення слід у вікні Validation rules (рис. 9) натиснути кнопку New та ввести логічну та фізичну назву правила установки значення за умовчуванням. Безпосередньо значення за умовчуванням слід ввести на вкладинці General за допомогою одного з трьох методів: - User defined – написання користувачем виразу для встановлення можливих значень згідно синтаксису обраної цільової СКБД; - Min/Max – використання операторів min або/та max; - Valid values list – створення списку можливих значень. У цих методах та вкладинці General використовуються прапорці Not (логічне “перевертання” виразу на значення) та Quote (значення береться у лапки, якщо це передбачено синтаксисом обраної цільової СКБД). Рис. 9 - Вікно редактора правил встановлення умов на значення 5. Побудова зв’язківПитання про тип зв’язку вирішується, виходячи з аналізу семантики предметної області. Після вибору типу зв’язку необхідно клацнути курсором спочатку на таблиці – “власника зв’язку”, а потім на “підлеглій” таблиці. Для редагування параметрів зв’язку достатньо лише два рази клацнути лівою кнопкою миші на відповідному зв’язку, і тоді відкриється вікно Relationships (рис. 10). В цьому вікні можна деталізувати різні характеристики зв’язку, зокрема, на вкладинці General: - ім’я зв’язку (Verb phrase) у обох напрямках: власникàпідлеглий та підлеглийàвласник; - тип зв’язку (Relationship type) – ідентифікуючий чи не ідентифікуючий; - обов’язковість (Nulls) для не ідентифікуючого зв’язку; - потужність зв’язку (Cardinality) - відношення кількості екземплярів батьківської сутності до відповідної кількості екземплярів дочірньої сутності; Рис. 10 - Вікно властивостей зв’язку: вкладинка General При необхідності (якщо один і той же атрибут, маючи однакову область значень, може мати різну семантику) заповнюєте ім’я ролі на вкладинці Rolename; На вкладинці RI Actions (рис. 11) необхідно встановити бізнес-правила, що задають обмеження посилкової цілісності (referential integrity – RI) БД при виконанні операцій: вилучення (Delete), вставки (Insert) та заміни (Update) як для батьківської (Parent), так і для дочірньої (Child) сутностей. ERwin пропонує такі варіанти обробки цих подій: заборона операції (Restrict); каскадне виконання операції (Cascade); установка пустого значення (Set null); установка заданого значення за замовчанням (Set default); відсутність перевірки (None). Рис. 11 - Вікно властивостей зв’язку: вкладинка RI Actions На рис. 12. наведений логічний рівень спроектованої БД.
Рис. 12 - Логічний рівень спроектованої БД Перехід до фізичного рівня проектування БД здійснюється за допомогою відповідного поля зі списком на панелі інструментів (рис. 13). Рис. 13 - Перемикач між рівнями проектування На рис. 14 наведений фізичний рівень спроектованої БД.
Рис. 14 - Фізичний рівень спроектованої БД Створення індексів. Для підвищення продуктивності БД використовують індекси. В ERwin надається можливість встановити два типи індексів: - унікальні індекси (Unique Index); - неунікальні індекси (Non-Unique Index). Студентам необхідно обрати ті атрибути з проектуємої БД, які в практичній роботі зі створеною БД можуть потребувати встановлення індексів та встановити їх. Для цього з контекстного меню сутності обираємо Indexes та працюємо у вікні Index Editor (рис. 15):
Рис. 15 - Вікно індексів сутності Вікно індексів сутності складається з двох частин: у верхній частині вікна користувач може обрати сутність (таблицю) для якої є необхідність задати індекси та проглянути існуючі індекси обраної сутності; у нижній частині вікна користувач працює із властивостями вибраного індексу. У верхній частині вікна кнопки При створенні нового індексу потрібно вказати який саме індекс буде створени: унікальний чи неунікальний (Рис. 16). Рис. 16 - Створення нового індексу Після створення індексу на вкладці Members необхідно вказати, які поля входять до індексу – лівий список полів – Index Members. Тут же можливо задати сортування індексу в колонці Sort Order (Рис. 17).
Рис. 17 - Включення полів до індексу Справа від Index Members знаходиться список полів Also Include. Тут обираються інші неключові поля, що будуть включені до спеціальної заключної частини індексу (index leaf node). Важливо усвідомлювати, що ці поля не будуть частиною індексу, але будуть зберігатися разом із полями індексу для швидкого доступу до них. Такий підхід дає змогу пришвидшити та оптимізувати доступ до таких полів через те, що при зчитуванні даних СКБД не буде звертатися до самого поля, а значення буде отримане з ділянки значень індексу. Генерація створеного проекту БД в середовище СКБД Microsoft SQL Server 2008: Перед безпосередньою генерацієї структури БД необхідно створити порожню БД всередині СКБД Microsoft SQL Server та налаштувати з’єднання із СКБД Microsoft SQL Server 2008 із середовища ERwin. Для створення порожньої БД всередині СКБД Microsoft SQL Server необхідно завантажити SQL Server Management Studio (Пуск/Все программы/Microsoft SQL Server 2008/SQL Server Management Studio) – тонкий клієнт для роботи з Microsoft SQL Server. При завантаженні клієнта Microsoft SQL Server, у вікні Connect to Server (Рис. 18) необхідно вказати у полі Server Type – Database Engine, у полі Server Name місцерозташування Microsoft SQL Server, у полі Authentication метод авторизації. Якщо був обраний метод авторизації Database Authentication, то в полях User Name і Password необхідно ввести відповідно ім’я користувача та пароль. При використанні методу Windows Authentication з’єднання із СКБД Microsoft SQL Server буде відбуватися, використовуючи користувача, який увійшов до ОС Windows. В обох випадках користувач повинен мати права на створення БД. Рис. 18 - Вікно з’єднання із Microsoft SQL Server Після заповнення всіх необхідних полів натисність Connect. Якщо з’єднання пройшло успішно, то зліва у вікні Object Explorer з’явиться структура SQL Server (Рис. 19).
Рис. 19 - Вікно Microsoft SQL Server Management Studio після з’єднання із Microsoft SQL Server Для створення БД необхідно натиснути праву клавішу мишки на рядку Databases і обрати New Database. У вікні, що з’явиться необхідно в полі Database name ввести ім’я нової БД та натиснути OK (Рис. 20).
Рис. 20 - Створення нової БД в середовищі Microsoft SQL Server Підтвередженням успішного створення БД буде поява вказаної в полі Database name назви серед списку баз даних (Databases) (Рис. 21). Рис. 21 - Результат створеної БД ERwin надає можливості для вибору різноманітних цільових СКБД, в яких би реалізовувалася створена модель БД. Для цього слід скористатися пунктом меню Database/Choose database. У вікні Target server (рис. 22) користувач може обрати для реалізації чи SQL подібну серверну СКБД чи настільну СКБД та відповідні її параметри, зокрема, тип даних за замовчуванням. Рис. 22 - Вікно вибору СКБД Після цього необхідно налаштувати з’єднання із БД. Для цього потрібно обрати пункт меню Database/Database Connection (Рис. 23). Рис. 23 - Вікно налаштування з’єднання з БД В полі Database необхідно обрати тип бази даних SQL Server 2005/2008 та необхідний метод авторизації в полі Authentication. Після визначення користувача, від імені якого ERwin буде з’єднуватися із Microsoft SQL Server, необхідно вказати тип з’єднання (Connection Type), розташування Microsoft SQL Server (Server) та назву бази даних (Database), до якої необхідно створити з’єднання. Після заповнення усіх полів необхідно натиснути кнопку Connect. У випадку правильного налаштування вікно SQL Server Connection буде закрито. Для безпосередньої генерації БД необхідно обрати пункт меню Tools/Forward engineer/Schema generation. У вікні, що відкрилося (рис. 24) на вкладці Options можна обрати, які об’єкти необхідно переносити, а на вкладці Summary – згрупований перелік об’єктів, які будуть згенеровані. Далі необхідно натиснути кнопку Generate.
Рис. 24 - Діалогове вікно генерації БД Процес генерації коду БД буде відображатися у вікні Generate database shema (рис. 25). При появі помилки генерації - процес зупиниться, після чого необхідно зняти прапорець Stop if failure та натиснути кнопку Continue.
Рис. 25 - Вікно відображення процесу генерації БД Для відображення структури бази даних в середовищі Microsoft SQL Server необхідно виконати наступні дії: 1) У вікні Object Explorer розкрити ієрархію об’єктів створеної БД натиснувши біля назви БД. 2) Натиснути праву клавішу мишки на об’єкті Database Diagrams та обрати New Database Diagram. 3) У вікні, що з’явиться (Add Table) виділити всі таблиці та натиснути Add (Рис. 25): Рис. 25 - Вікно вибору таблиць для відображення в діаграмі БД SQL Server На рис. 26 наведена схема даних згенерованої Erwin та переданої в Microsoft SQL Server бази даних.
Рис. 26 - Схема даних згенерованої Erwin та переданої в СКБД SQL Server 6. Прогнозний підрахунок обсягу БДERwin надає змогу обрахувати можливий розмір спроектованої БД у обраній СКБД. Для цього слід скористатися меню Tools/Volumetrics. На вкладинці Settings (рис. 27): - у групі полів Sizing estimates для активної таблиці із списку відображаються: середній розмір одного запису (Average row size), початковий розмір таблиці (Initial table size) та початковий розмір індексів (Initial size of index); - у групі полів Table row counts можна задати наступні параметри для прогнозування обсягу БД: початкова кількість записів; максимальна кількість записів; зростання записів за місяць. На вкладинці Report (рис. 28) можна побачити результати обрахунку: - у групі полів Time вказується часовий горизонт прогнозування обсягу БД: початковий обсяг (Initial) чи прогнозований через вказану кількість місяців (Projection); - у групі полів Report вказується розріз, в якому подані дані обрахунку обсягу БД: фізичні об’єкти, об’єкти БД, таблиці. Натиснувши кнопку Send to data browser результат підрахунку обсягу БД буду переданий до броузера даних, звідки його зручно роздрукувати (знову задавши часовий горизонт прогнозування та, обравши один з трьох варіантів відображення).
Рис. 27 - Вікно прогнозного підрахунку обсягу БД: вкладинка Settings
Рис. 28 - Вікно прогнозного підрахунку обсягу БД: вкладинка Report Друк звіту. За допомогою майстра генерації звітів, що викликається з меню Tools/Report Builder побудувати і роздрукувати звіт. У першому вікні діалогу Report template можна обрати для роботи або вже сконфігурований та збережений шаблон звіту чи за допомогою кнопки New створити новий, вказавши вихідний формат (Output type): HTML, RTF, TXT. Далі, у вікні конфігурування звіту Report template builder (рис. 29) слід натиснути на кнопці
Рис. 29 - Вікно конфігурування звіту Для конфігурування вмісту звіту, необхідно вибрати з лівої частини вікна (Available sections) з доступних для документування розділів необхідні та натиснути на кнопку Для видалення обраного розділу необхідно скористатися кнопкою Далі у правій частині вікна (Report layout) слід два рази клацнути на внесеній групі параметрів для безпосереднього виділення у дереві властивостей (Property tree) тих параметрів, що будуть відображатися у звіті. Для виконання цього завдання лабораторної роботи, необхідно у лівій частині вікна Report Template Builder обрати у групі Physical об’єкт Table та внести його у зміст звіту. Далі необхідно виділити у обраному розділі Table всі основні параметри документування (рис. 30). Тут же на вкладинці Section можна задати оформлення обраного розділу звіту. Для запуску звіту на генерацію необхідно натиснути кнопку На рис. 31 наведений фрагмент сформованого звіту.
Рис. 30 - Діалогове вікно вибору розділів для документування Рис. 31 - Фрагмент сформованого звіту У ЗВІТ ПРО ЛАБОРАТОРНУ РОБОТУ №1 ОБОВ’ЯЗКОВО ВКЛЮЧАЄТЬСЯ: - роздруківка побудованої студентом моделі бази даних на логічному та фізичному рівнях за допомогою меню File/Print Setup та File/Print (обов’язково із наявним текстовим блоком, в якому вказане ПІБ студента та номер групи). - роздруківка результатів підрахунку обсягу БД; - роздруківка СХЕМИ ДАНИХ згенерованого файлу БД в Microsoft SQL Server; - роздруківка отриманого засобами документування баз даних в ERwin звіту. З повагою ІЦ "KURSOVIKS"! |
після чого відкриється вікно Create Model – Select Template (рис. 1).
та, клацнувши в робочій області моделі, створюємо в ERwin попередньо спроектовані на папері сутності.
, та використовуються відповідно для навігації між індексами, сортування індексів, синхронізацією з БД, створення нового індексу, видалення існуючого індексу та виклику доавдкової інформації.
для встановлення глобальних параметрів звіту: зокрема, формату вихідного файлу та наявності змісту звіту, назви звіту та її оформлення, верхнього колонтитула, нижнього колонтитула, опису звіту, та його розташування. 
для внесення їх у звіт.
.
.