Базы данных. Реферат: База данных. Понятие базы данных. Виды баз данных. Объекты для работы с базами данных. Типы данн

Связь информационных систем и баз данных

Определение 1

Логически связанные данные, формализованные каким-либо единым способом, таким образом, чтобы их можно было обрабатывать компьютером, называются базой данных

Базы данных создаются, хранятся и обрабатываются в специальных программах, называемых системами управления базами данных (СУБД). Но для эффективной работы с данными одной лишь базы данных под управлением СУБД не достаточно. Обычно данные нужны для использования в каком-либо виде деятельности . Например, личные данные пациента нужны в процессе регистрации его медицинской карты в клинике, данные о проданных товарах нужны для ведения учета на предприятиях розничной торговли, данные о результатах сессии нужны в процессе начисления студентам стипендии и т.д. Все эти виды деятельности специфичны, в них есть свои правила и своя терминология. Поэтому для их информационной поддержки нужны специальные программы, где используется привычная терминология, а все правила учтены. Такие программы называются информационными системами (ИС).

Определение 3

Часть реального мира, которая подлежит изучению с целью разработки информационной системы, называется предметной областью.

Предметная область описывается множеством объектов, множеством процессов, использующих эти объекты, множеством пользователей, объединенных единым взглядом на всю систему.

Определение 4

Совокупность правил и принципов поведения объектов предметной области называют бизнес-логикой ИС.

Пример 1

Допустим, каждый покупатель магазина при наличии трех покупок, сделанных в течении месяца, получает скидку 2%. Это требование является частью бизнес-логики. При разработке ИС магазина оно должно быть учтено в виде отдельной процедуры, которая автоматически найдет таких покупателей и назначит им скидку.

При проектировании ИС необходимо определить, какие данные, и для каких целей будут храниться в системе, а также, каким образом будет организовано их хранение и обработка. Таким образом, база данных и СУБД являются составной частью (ИС). Кроме баз данных ИС включает в себя систему связанных друг с другом приложений, которые реализуют бизнес-логику.

Классификация информационных систем

По сферам применения ИС делятся на

• Информационно-поисковые (ИПС);
• Системы обработки данных (СОД).

Основной задачей ИПС, как правило, является поиск и извлечение части хранимых данных, удовлетворяющих некоторому критерию отбора. Классическим примером ИПС являются поисковые сервера Интернет. Обращения пользователей к СОД, как правило, заканчивается добавлением новых данных или редактированием уже имеющихся. Хранимые данные обрабатываются программно и выводятся в результате отчетов и документов. Классический пример СОД – это ИС банков и супермаркетов.

В зависимости от вида информационных ресурсов, с которыми работает ИС, их делят на два класса:

• Документальные;
• Фактографические.

Документальные ИС хранят непосредственно документы, содержащие информацию. В качестве документов могут использоваться статьи, географические карты, фотографии, аудиозаписи и т.д. В этом случае в базе данных хранятся лишь ссылки на документы и те их реквизиты, которые можно формализовать. Документальные ИС чаще всего бывают информационно поисковыми.

Фактографические ИС хранят формализованные данные о проведении каких-либо операций. Например, данные о поступлении товаров от поставщиков, данные о передаче материалов со склада в цеха и т.д. Фактографические ИС содержат данные об объектах предметной области в их взаимосвязи друг с другом.

В условиях современной экономики ИС не разрабатываются раз и навсегда. Большинство ИС в течении своего срока службы неоднократно модифицируются, чтобы соответствовать изменившимся условиям предметной области. Часто требуется организовать обмен данными между различными ИС, которые построены на различных платформах различными командами разработчиков, с использованием разных СУБД. Для этого в ИС должны быть предусмотрены функции импорта и экспорта данных на основе стандартных форматов обмена данными.

В статье рассказывается о роли баз данных в современных реалиях и сформировано определение. Помимо этого, указываются виды баз данных и их классификация на основе структуры хранения данных. MySQL как эталонная СУБД для хранения данных в интернет-пространстве.

Ещё до появления информационных технологий у людей возникала необходимость в упорядоченном хранении тех или иных данных. Для удобства их разделяли по определённому признаку, объединяли в группы, создавали иерархическое представление и применяли множество других способов.

С развитием компьютерной техники и интернета большинство методов, которые ранее использовались в библиотеках и архивах, были взяты за основу для хранения данных уже на носителях информации. В случае с интернет-пространствам данные хранятся на конкретном носителе, который присутствует в серверной машине. Сервер под размещение базы данных можно заказать у Rackstore .

База данных с точки зрения информатики - это хранение информации в упорядоченном виде, следуя определённой, заранее установленной разработчиком, системе.

Выделяются следующие виды баз данных по структуре:

• иерархические;
• сетевые;
• реляционные;

Рассмотрим каждый из них.

Иерархическая база данных

Под иерархической понимается такая база данных, в которой хранение данных и их структурирование осуществляется по принципу разделения элементов на родительские и дочерние. Преимуществом таких баз является лёгкость в чтении запрашиваемой информации и её быстрое предоставление пользователю.

Компьютер способен быстро ориентироваться в ней. Иерархический принцип взят за основу в структурировании файлов и папок в операционной системе Windows, а реестр хранит информацию о параметрах работы тех или иных приложений в структурированном иерархическим способом виде.

Все интернет-ресурсы также построены по иерархическому принципу, так как при его использовании ориентироваться в рамках сайта очень легко.

В качестве примера можно привести базу данных на языке XML, содержащую в себе очерки о состоянии сельского хозяйства в регионах России. В этом случае родительским элементом выступит государство, далее пойдёт разделение на субъекты, а в рамках субъектов будет своё разветвление. В данном случае от верхнего элемента к нижнему идёт строго одно обращение.

Сетевая база данных

Под сетевой базой данных понимается модифицированная иерархическая. Её особенность заключается в том, что элементы могут быть связаны с друг другом в нарушение иерархии. То есть дочерний элемент одновременно может иметь несколько предков.

В этом случае также примером выступает база данных на основе языка XML.

Реляционная база данных

Под данным типом баз данных понимается их представление в рамках двумерной таблицы. Она имеет несколько столбцов, в которых устанавливаются такие параметры, как, например, тип вводимых данных (текст, число, дата и др.).

Таблица здесь является способом хранения введённых в неё данных и способна реагировать на любые обращения со стороны СУБД. Главная проблема в работе с реляционными базами данных состоит в их правильном проектировании.

Во время проектирования базы данных следует учесть следующие два фактора:

1. база данных должна быть компактной и не содержать избыточных компонентов;
2. обработка базы данных должны происходить просто.

Проблема в том, что эти факторы друг другу противоречат. А ведь проектирование - важнейший момент при составлении базы данных и дальнейшей работе с ней. Заниматься им рекомендуется администратору сервера, обладающему определённым опытом.

В крупных проектах задействовано множество таблиц, которых может быть более сотни. При этом обойтись без них невозможно, если человек имеет дело с важным и сложным проектом.

Перед составлением таблицы следует составить диаграмму или схему, в которой содержится информация о видах хранимой информации, а также о типе данных, который лучше всего подойдёт для таких целей.

СУБД

Система управления базами данных - это термин, который не нужно расшифровывать. Она представляет собой встраивыемый модуль или полноценную программу, которая способна работать с данными и вносить изменения в базы.

Существует две модели СУБД - реляционная и безсхемная. О том, что такое реляционные базы данных, уже рассказано выше. Безсхемные СУБД основанные на принципах неструктурированного подхода избавляют программиста от проблем реляционной модели, в число которых входит низкая производительность и трудное масштабирование данных в горизонтальном формате.

Неструктурированные базы данных (NoSQL) создают структуру по ходу и убирают необходимость в создании жёстко определённых связей между данными. Здесь можно экспериментировать с разными способами доступа к тем или иным видам данных.

К реляционным базам данных относятся:

• SQLite;
• MySQL;
• PostgreSQL.

Из них наиболее распространённой является база данных MySQL, но остальные тоже имеют популярность и с ними можно столкнуться.

Принцип работы таких систем заключается в слежении за строгой структурой данных, которая представлена в виде комплекса таблиц. В свою очередь внутри таблицы есть ячейки и поля, которыми также управляет MySQL.

По принципу NoSQL работает база данных MongoDB. Они хранят все данные как единое целое в одной базе. При этом данные могут быть и одиночным объектом, но в то же время любой запрос не останется без ответа.

Каждая NoSQL имеет собственную систему запросов, что требует дополнительного изучения данной системы.

Сравнение SQL и NoSQL

1. Если SQL-системы основаны исключительно на строгом представлении данных, то NoSQL-системы предоставляют свободу и способны работать с любым типом данных.
2. SQL-системы стандартизированы, за счёт чего запросы формируются с использованием языка SQL. В то же время NoSQL-системы базируются на специфической для каждой из них технологии, что является недостатком.
3. Масштабируемость. Обе СУБД способны обеспечить вертикальное масштабирование, то есть увеличить объём системных ресурсов на обработку данных. При этом NoSQL, будучи более новой разновидностью баз данных, позволяет применять простые методы горизонтального масштабирования.
4. В плане надёжности SQL обладает уверенным лидерством.
5. У SQL-баз есть качественная техническая поддержка за счёт их продолжительной истории, в то время как NoSQL-системы весьма молоды и и решить какую-либо проблему сложнее.
6. Хранение данных и доступ к их структурам в рамках реляционных систем лучше всего происходит в SQL-системах.

Таким образом, хоть NoSQL и является стремительно развивающейся разновидностью систем управления базами данных, однако на данном этапе рекомендуется остановить свой выбор на SQL.

Надёжность SQL-систем, особенно MySQL, подтверждается временем и массовостью. Сегодня любой уважающий себя ресурс использует для хранения данных именно систему MySQL.

Эта статья содержит краткие сведения о базах данных: что это, чем они могут быть полезны, каковы функции их отдельных элементов. Здесь используется терминология, свойственная Microsoft Access, однако описываемые понятия применимы по отношению к любым базам данных.

В этой статье:

Что представляет собой база данных?

Базы данных - это инструмент для сбора и структурирования информации. В базе могут храниться данные о людях, товарах, заказах и о многом другом. Многие базы данных изначально представляют собой небольшой список в текстовом редакторе или электронной таблице. По мере увеличения объема данных в списке постепенно появляются несоответствия и излишняя информация. Информация, отображенная в виде списка, становится непонятной. Кроме того, ограничены способы, с помощью которых можно искать и отображать подмножества данных. Как только начинают появляться эти проблемы, мы рекомендуем перенести всю информацию в базу данных, созданную в системе управления базами данных (СУБД), такой как Access.

Компьютерная база данных - это хранилище объектов. В одной базе данных может быть больше одной таблицы. Например, система отслеживания складских запасов, в которой используются три таблицы, - это не три базы данных, а одна. В базе данных Access (если ее специально не настраивали для работы с данными или кодом, принадлежащими другому источнику) все таблицы хранятся в одном файле вместе с другими объектами, такими как формы, отчеты, макросы и модули. Для файлов баз данных, созданных в формате Access 2007 (который также используется в Access 2016, Access 2013 и Access 2010), используется расширение ACCDB, а для баз данных, созданных в более ранних версиях Access, - MDB. С помощью Access 2016, Access 2013, Access 2010 и Access 2007 можно создавать файлы в форматах более ранних версий приложения (например, Access 2000 и Access 2002–2003).

Использование Access позволяет:

добавлять новую информацию в базу данных, например новый артикул складских запасов;

изменять информацию, уже находящуюся в базе, например перемещать артикул;

удалять информацию, например если артикул был продан или утилизирован;

упорядочивать и просматривать данные различными способами;

обмениваться данными с другими людьми с помощью отчетов, сообщений электронной почты, внутренней сети или Интернета.

Элементы базы данных Access

Ниже приведены краткие описания элементов стандартной базы данных Access.

Таблицы

Таблица базы данных похожа на электронную таблицу - и там, и там информация расположена в строках и столбцах. Поэтому импортировать электронную таблицу в таблицу базы данных обычно довольно легко. Основное различие заключается в том, как данные структурированы.

Чтобы база данных была как можно более гибкой и чтобы в ней не появлялось излишней информации, данные должны быть структурированы в виде таблиц. Например, если речь идет о таблице с информацией о сотрудниках компании, больше одного раза вводить данные об одном и том же сотруднике не нужно. Данные о товарах должны храниться в отдельной таблице, как и данные о филиалах компании. Этот процесс называется нормализацией .

Строки в таблице называются записями. В записи содержатся блоки информации. Каждая запись состоит по крайней мере из одного поля. Поля соответствуют столбцам в таблице. Например, в таблице под названием "Сотрудники" в каждой записи находится информация об одном сотруднике, а в каждом поле - отдельная категория информации, например имя, фамилия, адрес и т. д. Поля выделяются под определенные типы данных, например текстовые, цифровые или иные данные.

Записи и поля можно описать по-другому. Представьте старый библиотечный карточный каталог. Каждой карточке в шкафу соответствует запись в базе данных. Блоки информации на карточке (автор, название книги и т. д.) соответствуют полям в базе данных.

Дополнительные сведения о таблицах см. в статье Общие сведения о таблицах .

Формы

С помощью форм создается пользовательский интерфейс для ввода и редактирования данных. Формы часто содержат кнопки команд и другие элементы управления, предназначенные для выполнения различных функций. Можно создать базу данных, не используя формы, если просто отредактировать уже имеющуюся информацию в таблицах Access. Тем не менее, большинство пользователей предпочитает использовать формы для просмотра, ввода и редактирования информации в таблицах.

С помощью кнопок команд задаются данные, которые должны появляться в форме, открываются прочие формы и отчеты и выполняется ряд других задач. Например, есть "Форма клиента", в которой вы работаете с данными о клиентах. И в ней может быть кнопка, нажатием которой открывается форма заказа, с помощью которой вы вносите информацию о заказе, сделанном определенным клиентом.

Формы также дают возможность контролировать взаимодействие пользователей с информацией базы данных. Например, можно создать форму, в которой отображаются только определенные поля и с помощью которой можно выполнять только ограниченное число операций. Таким образом обеспечивается защита и корректный ввод данных.

Дополнительные сведения о формах см. в статье Формы .

Отчеты

Отчеты используются для форматирования, сведения и показа данных. Обычно отчет позволяет найти ответ на определенный вопрос, например "Какую прибыль в этом году принесли нам наши клиенты?" или "В каких городах живут наши клиенты?" Отчеты можно форматировать таким образом, чтобы информация отображалась в наиболее читабельном виде.

Отчет можно сформировать в любое время, и в нем всегда будет отображена текущая информация базы данных. Отчеты обычно форматируются таким образом, чтобы их можно было распечатать, но их также можно просматривать на экране, экспортировать в другие программы или вкладывать в сообщения электронной почты.

Запросы

Запросы могут выполнять множество функций в базе данных. Одна из их основных функций - находить информацию в таблицах. Нужная информация обычно содержится в нескольких таблицах, но, если использовать запросы, ее можно просматривать в одной. Кроме того, запросы дают возможность фильтровать данные (для этого задаются критерии поиска), чтобы отображались только нужные записи.

Используются и так называемые "обновляемые" запросы, которые дают возможность редактировать данные, найденные в основных таблицах. При работе с обновляемым запросом помните, что правки вносятся в основные таблицы, а не только в таблицу запроса.

Есть два основных вида запросов: запросы на выборку и на изменение. Запрос на выборку только находит данные и предоставляет к ним доступ. Результаты такого запроса можно просмотреть на экране, распечатать или скопировать в буфер обмена, а также использовать в качестве источника записей для формы или отчета.

С помощью запроса на изменение, как видно из названия, можно выполнять определенные операции с найденными данными: создавать таблицы, добавлять информацию в уже существующие таблицы, а также обновлять или удалять данные.

Дополнительные сведения о запросах см. в статье Знакомство с запросами .

Макросы

Макросы в Access - это нечто вроде упрощенного языка программирования, с помощью которого можно сделать базу данных более функциональной. Например, если к кнопке команды в форме добавить макрос, то он будет запускаться всякий раз при нажатии этой кнопки. Макросы состоят из команд, с помощью которых выполняются определенные задачи: открываются отчеты, выполняются запросы, закрывается база данных и т. д. Используя макросы, можно автоматизировать большинство операций, которые в базе данных вы делаете вручную, и, таким образом, значительно сэкономить время.

Дополнительные сведения о макросах см. в статье Общие сведения о программировании в Access .

Модули

Подобно макросам, модули - это объекты, с помощью которых базу данных можно сделать более функциональной. Но если макросы в Access составляются путем выбора из списка макрокоманд, модули создаются на языке Visual Basic для приложений (VBA). Модули представляют собой наборы описаний, инструкций и процедур. Существуют модули класса и стандартные модули. Модули класса связаны с конкретными формами или отчетами и обычно включают в себя процедуры, которые работают только с этими формами или отчетами. В стандартных модулях содержатся общие процедуры, не связанные ни с каким объектом. Стандартные модули, в отличие от модулей класса, перечисляются в списке Модули в области навигации.

Базы данных

Одной из важнейших областей применения компьютеров является переработка и хранение больших объемов информации в различных сферах деятельности человека: в экономике, банковском деле, торговле, транспорте, медицине, науке и т. д.

Существующие современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых и обрабатываемых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Информационная система – это система, которая реализует автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включает технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.

Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира. Основой информационной системы является база данных. В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления его объектами и, в конечном счете, автоматизации, например предприятие, вуз и т. д.

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро производить выборку с произвольным сочетанием признаков. При этом очень важно выбрать правильную модель данных. Модель данных – это формализованное представление основных категорий восприятия реального мира, представленных его объектами, связями, свойствами, а также их взаимодействиями.

База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде. Так, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, а в библиотечном каталоге либо по алфавиту (алфавитный каталог), либо в соответствии с областью знания (предметный каталог).

Система программ, позволяющая создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающая удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска, называется системой управления базами данных (СУБД).

Группу связанных между собой элементов данных называют обычно записью. Известны три основных типа организации данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой и реляционный.

В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи, один элемент считается главным, остальные – подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться лишь последовательным «спуском» со ступеньки на ступеньку. Поиск какого-либо элемента данных в такой системе может оказаться довольно трудоемким из-за необходимости последовательно проходить несколько предшествующих иерархических уровней. Иерархическую БД образует каталог файлов, хранимых на диске; дерево каталогов, доступное для просмотра в Norton Commander, – наглядная демонстрация структуры такой БД и поиска в ней нужного элемента (при работе в операционной системе MS-DOS). Такой же базой данных является родовое генеалогическое дерево.

Рисунок 12.1. Иерархическая модель базы данных

Эта база данных отличается большей гибкостью, так как в ней существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска требуемых элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения всех предшествующих ступеней.

Рисунок 12.2. Сетевая модель базы данных

Наиболее распространенным способом организации данных является третий, к которому можно свести как иерархический, так и сетевой – реляционный (англ. relation – отношение, связь). В реляционной БД под записью понимается строка прямоугольной таблицы. Элементы записи образуют столбцы этой таблицы (поля). Все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный), а каждый столбец – неповторяющееся имя. Одинаковые строки в таблице отсутствуют. Преимущество таких БД – наглядность и понятность организации данных, скорость поиска нужной информации. Примером реляционной БД служит таблица на странице классного журнала, в которой записью является строка с данными о конкретном ученике, а имена полей (столбцов) указывают, какие данные о каждом ученике должны быть записаны в ячейках таблицы.

Рисунок 12.3. Реляционная модель базы данных

Совокупность БД и программы СУБД образует информационно-поисковую систему, называемую банком данных.

1. По технологии обработки данных базы данных делятся на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная Система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Этот способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

2. По способу доступа к данным базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым доступом). Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры таких систем: файл-сервер; клиент-сервер.

Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность такой информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно. Схема обработки информации по принципу файл-сервер изображена на рисунке.

В отличие от предыдущей системы, центральная машина (сервер базы данных), помимо хранения централизованной базы данных, должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на использование данных, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), приводит к поиску и извлечению данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

Система управления базами данных (СУБД) – это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ.

Различают 2 класса СУБД:

1) системы общего назначения;

2) специализированные системы.

Системы СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область или на информационные потребности конкретной группы пользователей. Реализуются как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели ЭВМ в определенной операционной системе. Использование СУБД общего назначения в качестве инструментального средства для создания информационных систем, основанных на технологии баз данных, позволяет существенно сокращать сроки разработки и экономить трудовые ресурсы.

В процессе реализации своих функций СУБД постоянно взаимодействует с базой данных и с другими прикладными программными продуктами пользователя.

Современные СУБД имеют следующие возможности:

1) включают язык определения данных, с помощью которого можно определить базу данных, ее структуру, типы данных, а также средства задания ограничения для хранимой информации;

2) позволяют вставлять, удалять, обновлять и извлекать информацию из базы данных посредством языка запросов (SQL);

3) большинство СУБД могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами;

4) многопользовательские СУБД имеют развитые средства администрирования баз данных.

В работе с СУБД возможны следующие режимы: создание, редактирование, поиск, манипулирование. Под манипулированием понимаются такие действия с БД, как с целым: просмотр; копирование файлов, например на бумажный носитель; сортировка данных по заданному признаку и т. д.

Для работы с базой данных СУБД должна обеспечивать:

Возможность внесения и чтения информации;

Работу с большим объемом данных;

Быстроту поиска данных;

Целостность данных (их непротиворечивость);

Защиту от разрушения, уничтожения (не только при случайных ошибках пользователя), от несанкционированного доступа;

Систему дружественных подсказок (в расчете на пользователя без специальной подготовки).

СУБД могут использоваться как в однопользовательском, так и в многопользовательском режиме.

На рынке программного обеспечения можно выделить такие наиболее востребованные СУБД, как Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Borland dBase, Borland Paradox, Oracle, MySQL.

Microsoft Access обладает всеми чертами классической системы управления базами данных (СУБД). Access – это не только мощная, гибкая и простая в использовании СУБД, но и система для разработки приложений баз данных. К числу наиболее мощных средств Access относятся средства разработки объектов – мастера, которые можно использовать для создания таблиц, запросов, различных типов форм и отчетов.

К областям применения Microsoft Access можно отнести следующие:

В малом бизнесе (бухгалтерский учет, ввод заказов, ведение информации о клиентах, ведение информации о деловых контактах);

В работе по контракту (разработка внутриотраслевых приложений, разработка межотраслевых приложений);

В крупных корпорациях (приложения для рабочих групп, системы обработки информации);

В качестве персональной СУБД (справочник по адресам, ведение инвестиционного портфеля, поваренная книга, каталоги книг, пластинок, видеофильмов и т. п.).

Рассмотрим основные определения, связанные с разработкой баз данных.

База данных (БД, data base, DB) – совокупность взаимосвязанных данных, используемых под управлением СУБД.

В самом общем смысле база данных – это набор записей и файлов, организованных специальным образом.

Система управления базой данных (СУБД, DBMS) – программная система, обеспечивающая определение физической и логической структуры базы данных, ввод информации и доступ к ней.

Возможности СУБД: система управления базами данных предоставляет возможность контролировать задание структуры и описание данных, работу с ними и организацию коллективного пользования информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает каталогизацию и ведение больших объемов хранящейся в многочисленных таблицах информации. СУБД включает в себя три основных типа функций: определение (задание структуры и описание) данных, обработки данных и управление данными.

Определение данных. Определяется, какая именно информация будет храниться в базе данных, задается структура данных и их тип (например количество цифр или символов), а также указывается то, как данные будут связаны между собой. Задаются форматы и критерии проверки данных.

Обработка данных. Данные можно обрабатывать различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и сортировать данные. Можно объединять данные с другой связанной информацией и вычислять итоговые значения.

Управление данными. Указываются правила доступа к данным, их корректировки и добавления новой информации. Можно также определить правила коллективного пользования данными.

Microsoft Access называет объектами все, что может иметь имя. В базе данных Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В Microsoft Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

1. Таблица. Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа, например о клиентах. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, например фамилия или адрес клиента, и записи (которые называются также строками). В записи собрана вся информация о некотором объекте (человеке, образце продукции и т. п.). Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, содержащих уникальные для каждой записи значения) и один или несколько индексов, помогающих ускорить доступ к данным.

2. Запрос. Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать бланк QBE (запрос по образцу) или инструкции SQL (структурированный язык запросов). Можно создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

3. Форма. Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы можно также распечатать.

4. Отчет. Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения.

5. Макрос. Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие.

6. Модуль. Объект, содержащий программы, написанные на языке Visual Basic для приложений.

Событие – любое изменение состояния объекта Microsoft Access. Например, событием является открытие формы, закрытие формы, ввод новой строки в форму, изменение содержимого текущей записи или элемента управления (объекта формы или отчета, который может содержать данные). Для обработки события вы можете создать макрос или процедуру Visual Basic для приложений.

В Microsoft Access поддерживаются два способа создания базы данных. Имеется возможность создать пустую базу данных, а затем добавить в нее таблицы, формы, отчеты и другие объекты. Такой способ является наиболее гибким, но требует отдельного определения каждого элемента базы данных. Имеется также возможность сразу создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отчетами. Это простейший способ начального создания базы данных.

Для создания пустой базы данных выберите команду Файл->Создать (кнопка

), а затем в окне диалога Создание щелкните дважды по значку Новая база данных. После этого откроется окно диалога Файл новой базы данных. В раскрывающемся списке Папка выберите нужный диск и папку, например, диск С:, папка Мои документы. После этого в поле Имя файла введите имя новой базы данных. Access автоматически добавит к имени файла расширение. MDB. Теперь остается только нажать на кнопку Создать и на экране появится окно базы данных, представленное на рис. 12.1.

Рисунок 12.4. Главное окно базы данных

В Microsoft Access существуют четыре способа создания пустой таблицы:

1. Мастер по созданию базы данных позволяет создать сразу все таблицы, формы и отчеты в базе данных. Этот мастер создает новую базу данных; его нельзя использовать для добавления новых таблиц, форм или отчетов в существующую базу данных.

2. Мастер по созданию таблицы позволяет выбрать поля, включаемые в таблицу, из широкого списка образцов полей разных типов, предназначенных для сохранения данных о деловых контактах, для ведения домашнего хозяйства или для регистрации медицинской информации.

3. Пользователь имеет возможность самостоятельно ввести данные в пустую таблицу в режиме таблицы. При сохранении новой таблицы Microsoft Access проанализирует данные и автоматически присвоит соответствующий тип данных и формат каждому полю.

4. В режиме конструктора можно непосредственно указать параметры всех элементов структуры таблицы.

Вне зависимости от способа создания таблицы режим конструктора позволяет в любой момент изменить структуру таблицы, например, добавить новые поля, указать значения по умолчанию или создать маски ввода.

Для примера определим таблицу твузы для базы данных «Профконсультант средней школы». Перейдите на вкладку Таблицы и нажмите кнопку Создать. В окне диалога Новая таблица выберите Конструктор и нажмите кнопку Ok. Access выведет окно пустой таблицы в режиме конструктора. На рис. 12.2 показана таблица твузы в режиме таблицы с уже определенными полями.

Рисунок 12.5. Окно таблицы базы данных в режиме Таблицы

В верхней части окна расположены столбцы, в которые вводятся имя, тип данных и краткое описание каждого поля. После выбора типа данных для поля в левой нижней части окна таблицы можно задать свойства поля. В правой нижней секции окна выводится краткая информация о полях или свойствах. При работе с полем определенного типа вкладка свойств Общие принимает соответствующий формат. Рассмотрим типы полей и их свойства.

Текстовый формат

Размер текстового поля может находиться в пределах от 1 до 255 символов.

Числовой формат

Тип числового поля может принимать значения из следующего списка:

байт – целые числа в пределах от 0 до 255;

целое – целые числа от –32768 до 32767;

длинное целое – целые числа от – 2147483648 до 2147483647;

с плавающей точкой (4 байта) – числа в пределах от –3,402823ЕЗ8 до 3,402823ЕЗ8;

с плавающей точкой (8 байт) – числа в пределах от 1,79769313486232ЕЗ08 до 1,79769313486232ЕЗ08;

Формат «Дата/Время»

Для типа данных Дата/Время существует набор форматов поля, приведенный ниже вместе с примерами:

Денежный формат

По умолчанию денежный формат представляет собой числа, записанные с двумя знаками после запятой, с разделением групп разрядов и обозначением «р.» в конце. Пользователь может записать в строке Формат поля шаблон для своего формата. Допустим, необходимо вводить суммы в долларах. Тогда надо установить курсор на слово Денежный и заменить его шаблоном формата, например таким: # ###$.

Формат «счетчик»

Поля типа «счетчик» выполняют определенную функцию – автоматическую идентификацию записей таблицы. Поэтому свойств, которые можно было бы изменить, у такого поля немного. Во-первых, счетчик – это всегда число. Во-вторых, наращивание его значения происходит автоматически. Access предлагает два варианта изменения счетчика: последовательный и случайный. Первый вариант удобен тем, что позволяет нумеровать записи. Второй вариант можно использовать, если надо создать систему кодирования записей в таблице, защищенную от неосторожных действий оператора.

Логический формат

Ячейка в поле логического типа может содержать только одно из двух значений: Да или Нет. Access предлагает еще два варианта названий логического типа: Истина/Ложь и Включено/Выключено. Вне зависимости от того, какой формат поля вы изберете, в таблице логическое поле будет представлено в виде набора флажков. Когда вы щелкаете флажок мышью, это приводит к тому, что в квадрате появляется изображение галочки, что соответствует логическому значению Да

Сброс флажка означает присвоение ячейке поля логического значения Нет. Использование логических полей может быть различным, например, в анкетах или для создания элементов управления.

Поле объекта OLE

Поле объекта OLE (Object Linking and Embedding) – последний выбираемый из списка тип поля. Он имеет всего два свойства: подпись и параметр «обязательное поле». Поля данного типа не хранят информацию как таковую, а содержат ссылки на объекты, которые могут быть включены в БД с использованием OLE-протокола обмена данными. Такими объектами могут быть, например, графические файлы.

Для того чтобы внедрить в ячейку поля OLE-объект, надо установить на нее курсор и, нажав правую кнопку мыши, вызвать контекстное меню. В нем выберите команду Вставить объект. Программа раскроет окно диалога для выбора типа объекта. Объект в данном случае отождествляется с приложением, в котором он может быть создан или отредактирован.

Второй вариант вставки объекта – выбор переключателя Создать из файла в окне Вставка объекта. В этом случае подразумевается, что файл уже существует, и нужно установить с ним связь. Access откроет окно открытия документа и после выбора нужного файла определит, какое приложение необходимо открыть для работы с ним.

Текст или комбинация текста и чисел, используемая как адрес гиперссылки.

Адрес – это текст, задающий путь и имя файла для открываемого документа. Путь может представлять собой путь к файлу, записанному на жестком диске, являться адресом в формате UNC или адресом URL в Интернете.

Для вставки адреса в поле можно использовать команду Гиперссылка в меню Вставка.

Реляционные базы данных состоят из нескольких таблиц, связь между которыми устанавливается с помощью совпадающих полей. Каждая запись в таблицах идентифицирует один объект. Отношение между объектами определяет отношение между таблицами. Существует 4 типа отношений:

1. Отношение «один к одному» означает, что каждая запись в одной таблице соответствует только одной записи в другой таблице. Одному гражданину страны соответствует только один номер паспорта, в то же время как один номер паспорта соответствует только одному человеку.

2. Отношение «один ко многим» означает, что каждой записи в одной таблице соответствует одна или несколько записей в другой таблице. Один абитуриент может поступать во многие вузы и в тоже время в один вуз может поступать много абитуриентов.

3. Отношение «многие ко многим» возникает между двумя таблицами в тех случаях, когда:

Одна запись из первой таблицы может быть связана более чем с одной записью из второй таблицы;

Одна запись из второй таблицы может быть связана более чем с одной записью из первой таблицы.

Например, связь между преподавателями и группами студентов. Несколько преподавателей ведут занятия в нескольких группах, и несколько групп занимаются у нескольких преподавателей.

В большинстве случаев любые две таблицы связаны отношением «один – ко многим».

Для того чтобы рассмотреть создание связей между таблицами построим в базе данных «Профконсультант» еще две таблицы:

1. Таблица тАбитуриенты:

КодАб является ключевым полем.

2. Таблица пересечения тСвязьАбВУЗ:

Первые два поля являются ключевыми, причем для таблицы тСвязь-Абвузы они являются чужими ключами.

Рисунок 12.6. Схема данных

Чтобы определить связи, необходимо использовать команду Сервис->Схема данных (кнопка

). Если связь определяется впервые в базе данных, то Access откроет пустое окно Схема данных, а затем выведет на экран окно диалога Добавление таблицы. В этом окне необходимо выделить нужные таблицы и нажать кнопку Добавить. В нашем случае в окно схемы данных надо добавить все три таблицы. Кнопка Закрыть закрывает окно диалога Добавление таблицы (данное окно можно вызвать по нажатию кнопки

). После этого окно Схемы данных должно выглядеть примерно так, как показано на рис. 3 (кроме линий соединения). Чтобы установить связь между таблицами твузы и тСвязьАбвуз, надо выделить поле Кодвуза в таблице твузы (щелкнуть левой кнопкой «мыши»), перетащить и опустить его на поле Кодвуза в таблице тСвязьАбвуз. Аналогично устанавливается связь между двумя другими таблицами.

Когда вы отпустите кнопку мыши, Microsoft Access откроет окно диалога Связи, представленное на рис. 12.7.

Рисунок 12.7. Настройка связей между полями таблиц

После установки флажка Обеспечение целостности данных, Access делает доступными еще два флажка: Каскадное обновление связанных полей и Каскадное удаление связанных записей. При установленном флажке Каскадное обновление связанных полей Microsoft Access обновляет все значения чужих ключей в дочерних таблицах (то есть в таблицах на стороне отношения «многие» при связи «один ко многим») при изменении значения первичного ключа в родительской таблице, которая находится на стороне отношения «один» при связи «один ко многим». Если же вы установите флажок Каскадное удаление связанных записей, Microsoft Access удалит дочерние строки (связанные строки в дочерних таблицах) при удалении родительской строки (связанная строка в родительской таблице). Установите флажок Каскадное обновление связанных полей, чтобы при изменении кода вуза Access автоматически обновлял записи в таблице тСвязьАбвуз.

После нажатия кнопки Создать Access создаст связь и нарисует линию между двумя таблицами, указывающую на наличие связи между ними. Заметьте: когда вы просите обеспечить целостность данных, Access изображает на конце линии у таблицы, находящейся на стороне отношения «один», цифру 1, а на другом конце у таблицы со стороны отношения «многие» – символ бесконечности. Чтобы удалить связь, щелкните по ее линии и нажмите клавишу Del. Если вы хотите отредактировать или изменить существующую связь, дважды щелкните по соответствующей линии, чтобы снова открыть окно диалога Связи.

В режиме таблицы доступны самые разные операции с данными – просмотр, сортировка, фильтрация, обновление и печать. Однако очень часто приходится проводить вычисления или просматривать данные из нескольких таблиц. Отобрать нужные данные можно с помощью запросов.

После выполнения запроса на выборку (который отбирает информацию из таблиц и других запросов базы данных, в то время как при выполнении запросов на изменение данные вставляются, обновляются или удаляются) Access создает набор записей, содержащий отобранные данные. Однако в отличие от реальной таблицы, этот набор записей физически не существует в базе данных. Access создает набор записей из данных таблицы только во время выполнения запроса.

Одним из преимуществ запросов является то, что они позволяют достаточно быстро отобрать необходимые данные из нескольких связанных таблиц. Но запросы полезны и при работе с одной таблицей. Все приемы, используемые при работе с единственной таблицей, годятся и для сложных многотабличных запросов, поэтому мы начнем с запросов на выборку данных одной таблицы.

На рис. 12.8 показан запрос в режиме конструктора. Окно конструктора запросов разделено на две части. В верхней находятся списки полей таблиц или запросов, на основе которых создается новый запрос. В нижней располагается бланк QBE (Query By Example – запрос по образцу), в котором выполняется вся работа по созданию запроса. Каждый столбец бланка представляет одно поле, используемое в запросе. Поле может просто принадлежать одной из таблиц, быть вычисляемым (иными словами, его значение рассчитывается на основе одного или нескольких полей таблицы) или итоговым, то есть использующим одну из встроенных функций Microsoft Access.

Первая строка бланка запроса служит для выбора полей, которые должны присутствовать в наборе записей, используется для сортировки данных или для выбора информации из таблицы. Полям запроса можно присвоить имена, которые будут отображаться в заголовках столбцов при выводе набора записей запроса, а для генерации вычисляемых полей можно использовать выражения любой степени сложности.

Если была выполнена команда Вид->Имена таблиц, во второй строке бланка запроса Access выведет имя таблицы, из которой выбрано поле. В третьей строке бланка можно задать сортировку по возрастанию или по убыванию.

Флажки в строке бланка Вывод на экран отвечают за вывод полей в наборе записей. По умолчанию выводятся все поля, включенные в бланк Запроса.

Для ввода условия отбора записей используется строка Условие отбора и строки или. На рис. 12.5 показан запрос на выборку фамилий тех студентов, которые имеют оценки от 4 до 5 баллов.

Первым шагом при создании запроса является выбор полей, включаемых в набор записей. Можно просто перетащить поле с помощью мыши в нужный столбец бланка из списка полей верхней части окна. При перетаскивании поля указатель мыши превращается в маленький прямоугольник.

С любыми полями таблицы можно выполнять вычисления и сделать вычисляемое выражение новым полем в наборе записей, при этом можно использовать любые из встроенных функций Access. Кроме того, поля запроса могут содержать данные, получаемые с помощью арифметических операций над полями таблицы. Например ЦенаТовара*Количество.

Вычисляемое поле может содержать вызовы встроенных функций Access и следующие операторы:

"+" – складывает два арифметических выражения;

"– " – вычитает из первого арифметического выражения второе;

"*" – перемножает два арифметических выражения;

"/" – делит первое арифметическое выражение на второе;

"\" – округляет два арифметических выражения до целых значений и делит первое на второе, результат округляется до целого;

"^" – возводит первое арифметическое выражение в степень, задаваемую вторым арифметическим выражением;

«MOD» – округляет оба арифметических выражения до целых значений, делит первое на второе и возвращает остаток;

«&» – создает текстовую строку как результат присоединения второй строки к концу первой. Если один из операндов является числом, то оно автоматически преобразуется в строку символов.

На рис. 12.9 показан пример вычисляемого поля для таблицы тАттестат. Вычисляемое поле Среднее выводит средний балл по трем предметам: Русский, Математика, Физика.

Рисунок 12.9. Вычисляемое поле

Для вычисления итоговых значений надо нажать кнопку Групповые операции

чтобы в бланке QBE появилась строка Групповые операции.

Access предоставляет девять функций, обеспечивающих выполнение групповых операций. Вы можете задать нужную вам функцию, введя ее имя с клавиатуры в строке Групповая операция бланка запроса или выбрав ее в раскрывающемся списке.

Итоговые функции Access:

Sum – вычисляет сумму всех значений заданного поля в каждой группе.

Avg – вычисляет среднее арифметическое всех значений данного поля в каждой группе.

Min – возвращает наименьшее значение, найденное в этом поле внутри каждой группы.

Max – возвращает наибольшее значение, найденное в этом поле внутри каждой группы.

Count – возвращает число записей, в которых значения данного поля отличны от Null.

StDev – стандартное отклонение всех значений данного поля в каждой группе.

Var – вычисляет дисперсию значений данного поля в каждой группе.

First – возвращает первое значение этого поля в группе.

Last – возвращает последнее значение этого поля в группе.

На рис. 12.10 показан пример запроса с применением групповой операции Sum. Данный запрос является многотабличным и позволяет определить сумму выплат, сделанных каждым абитуриентом.

Рисунок 12.10. Окно запроса с применением групповой операции

Access поддерживает особый тип итоговых запросов, называемый перекрестными запросами. Они позволяют увидеть вычисляемые значения в виде перекрестной таблицы, напоминающей электронную (рис. 12.11).

Для построения перекрестного запроса выделите имя нужной таблицы в окне базе данных и выберите Новый запрос в раскрывающемся списке кнопки Новый объект

на панели инструментов. В окне диалога Новый запрос выберите Конструктор, а затем в окне конструктора выберите команду Запрос->Перекрестный. Access добавит в бланк запроса строку Перекрестная таблица. В этой строке для каждого поля перекрестного Запроса может быть выбрана одна из четырех установок: Заголовки строк, Заголовки столбцов, Значение (выводимое в ячейках перекрестной таблицы) и Не отображается. Для перекрестного запроса надо определить, по крайней мере, одно поле в качестве заголовков строк, одно для заголовков столбцов и одно поле значений. Каждое поле, являющееся заголовком столбцов, должно иметь в строке Групповая операция установку Группировка. Для поля, использующегося в качестве заголовков строк, в строке Групповая операция должна быть установлена операция Группировка, выбрана одна из итоговых функций (Count, Min, и т. д.) или введено выражение, содержащее итоговую функцию. Для поля с установкой Значение выбирается одна из итоговых функций или вводится выражение, использующее итоговую функцию.

Построить перекрестный запрос можно другим, более простым способом, с помощью мастера. Для этого в окне диалога Новый запрос надо выделить пункт Перекрестный запрос и нажать Ok. Затем мастер выведет на экран последовательно ряд окон, в которых запросит необходимые данные для построения перекрестного запроса. Пример результата выполнения перекрестного запроса показан на рис. 12.11.

Рисунок 12.11. Результаты перекрестного запроса

Формы являются основным средством организации интерфейса пользователя в приложениях Microsoft Access.

Рассмотрим основные виды форм, которые можно построить в Access.

Простые формы. В простой форме показывается только одна запись таблицы, причем все необходимые поля отображаются на одной странице.

Многостраничные формы. При необходимости вывести на экран записи, каждая из которых содержит большой объем информации, можно Создать многостраничную форму.

Ленточные формы. Существует еще один тип форм, удобный для просмотра списка записей с небольшим числом полей данных. Это ленточная форма. В отличие от простой формы, которая показывает только одну запись, в ленточной форме отформатированные записи выводятся на экран одна за другой, как в таблице.

Подчиненные формы. Подчиненные формы используются для представления данных, находящихся на стороне «многие» отношения «один – ко многим». Например, форма фАбитуриент показывает одного студента и несколько вузов, в которые студент поступает (рис. 12.12).

Рисунок 12.12. Окно Формы в обычном режиме

Чтобы начать создание формы, необходимо в окне базы данных выбрать таблицу или запрос, выполнить команду Вставка->Форма или выбрать Новая форма

в раскрывающемся списке кнопки Новый объект

на панели инструментов. Access откроет окно диалога Новая форма. В поле со списком, расположенном в нижней части диалога, Access выводит имя таблицы или запроса, выбранного в окне базы данных. При необходимости можно выбрать другую таблицу или запрос, раскрыв список этого поля, содержащий перечень всех таблиц и запросов в текущей базе данных.

Выберите Конструктор в этом окне диалога и нажмите кнопку Ok. Access откроет окно формы в режиме конструктора и выведет на экран несколько инструментов конструктора форм (рис. 12.13). В нашем примере окно формы находится на заднем плане, панель элементов располагается третьей в панели инструментов, список полей – в верхней части окна, окно свойств формы – в правом нижнем углу. В новой форме будет присутствовать только область данных (с серой сеткой). Для добавления в форму областей заголовка и примечания используется команда Вид-> Заголовок/примечание формы, для добавления колонтитулов – Вид-> Колонтитулы. Увеличить или уменьшить размер любой области можно, если установить указатель мыши на краю этой области и перетащить его. Удаление сетки выполняется командой Вид-> Сетка.

Рисунок 12.13. Создание формы в режиме Конструктор

Панель элементов – это своеобразный «командный центр» создания формы. Её можно переместить, перетащив заголовок окна в нужное место на экране, или изменить её форму, перетащив края или углы панели (см. рис. 12.10).

Чтобы в режиме конструктора форм вывести на экран панель элементов, нужно выбрать команду Вид->Панель элементов или нажать кнопку Панель элементов

на панели инструментов.

Панель элементов содержит кнопки для всех элементов управления, которые можно использовать при создании формы. Для того чтобы поместить в форму конкретный элемент управления, нажмите соответствующую кнопку на панели элементов. После этого при перемещении указателя по форме он превращается в значок выбранного элемента управления. Поместите указатель там, где будет находиться левый верхний угол элемента управления, нажмите кнопку мыши и протащите указатель до места, где должен быть правый нижний угол элемента, а затем отпустите кнопку мыши. (Размер элемента управления можно изменить и после его размещения в форме, перетащив стороны или углы элемента в новое положение.)

Ниже перечислены кнопки панели элементов.

– кнопка Выбор объектов. По умолчанию эта кнопка нажата. Она используется для выделения, изменения размера, перемещения и редактирования элемента управления.

– кнопка Мастера элементов. Если кнопка нажата, то при создании группы, поля со списком, списка или командной кнопки активизируется мастер по созданию этих элементов управления.

– кнопка Надпись используется для создания элемента управления Надпись, содержащего постоянный текст.

– кнопка Поле используется для создания элемента управления Поле для отображения текста, чисел, дат, времени. Можно связать элемент управления Поле с одним из полей базовой таблицы или запроса. В этом случае при изменении значения элемента управления обновляется значение соответствующего поля в базовой таблице или запросе. Этот элемент управления применяется также для вычисления значений некоторых выражений.

– кнопка Группа используется для создания группы элементов управления, содержащей несколько выключателей, переключателей или флажков. Одновременно можно установить (выбрать) только один из включенных в группу элементов, и значение, назначенное ему, присваивается всей группе. Один из элементов группы может устанавливаться по умолчанию.

Выключатель,

Переключатель

и Флажок используются для создания элементов управления, принимающих значение Вкл/Выкл, Истина/Ложь или Да/Нет. Состоянию Вкл, Истина или Да соответствует число –1, а состоянию Выкл, Ложь или Нет соответствует 0. При выборе одного из Выключателей, Переключателей или Флажков (т. е. переводе его во включенное состояние) любой ранее нажатый элемент группы будет переведен в выключенное состояние.

– кнопка Поле со списком используется для создания элемента управления Поле со списком, который можно рассматривать как объединение двух элементов: поле и список. Для явного задания списка надо ввести список значений в строке свойства Источник записей. В качестве источника значений списка можно также использовать таблицу или запрос. Значение, выбранное в списке, отображается в поле.

– кнопка Список используется для создания элемента управления Список, содержащего перечень возможных значений.

– кнопка элемента Кнопка используется для создания элемента управления Командная кнопка, с помощью которой можно запустить макрос или процедуру VBA.

– кнопка Набор вкладок используется для создания формы, состоящей из нескольких вкладок. На вкладку можно скопировать или добавить другие элементы управления.

– кнопка Рисунок позволяет поместить в форму статический рисунок. Его нельзя будет редактировать в форме. (Свойство формы Рисунок позволяет использовать некоторое изображение в качестве подложки (фона) формы.)

– кнопка Свободная рамка объекта используется для включения в форму объекта из другого поддерживающего OLE приложения. Объект становится частью формы, но не хранится в базе данных. Чтобы сделать форму более наглядной и выразительной, можно включить в нее рисунки, звуковые эффекты, диаграммы или слайды.

– кнопка Присоединенная рамка объекта используется для включения в форму объекта OLE, хранящегося в базовой таблице. Access может отобразить большинство рисунков и диаграмм непосредственно в форме. Для других объектов Access выводит в форме значок приложения, в котором был создан объект.

– кнопка Конец страницы позволяет вставлять разрыв страницы в многостраничной форме.

– кнопка Подчиненная форма/отчет используется для включения в текущую форму некоторой другой формы.

– кнопка Линия используется для включения в форму прямых линий, помогающих сделать ее более выразительной.

– кнопка Прямоугольник используется для включения в форму прямоугольников и улучшения ее внешнего вида.

Сама форма, каждый ее раздел (заголовок, область данных, раздел примечаний) и элементы управления имеют свойства. Установить их значения можно с помощью окна свойств. Оно открывается с помощью кнопки Свойства

на панели инструментов или командой Вид – Свойства. Поскольку форма имеет более 70 свойств, а большинство элементов управления – более 30, то окно свойств содержит несколько вкладок.

Отчеты представляют собой наилучшее средство для представления информации из базы данных в виде печатного документа. По сравнению с другими средствами вывода данных на печать отчеты обладают двумя принципиальными преимуществами:

1. Предоставляют широкие возможности для группировки и вычисления промежуточных и общих итогов для больших наборов данных.

2. Могут быть использованы для получения красиво оформленных счетов, заказов на покупку, почтовых наклеек, материалов для презентаций и других документов.

В окне диалога Новый отчет можно выбрать один из шести вариантов.

Конструктор. Используется для создания отчета «с нуля» или для редактирования ранее созданного отчета.

Мастер отчетов. Запускает основного мастера по разработке отчетов, позволяющего выбрать поля для отчета, задать форматы, условия группировки и итоговые функции.

Автоотчет: в столбец. Этот мастер создает отчет, в котором каждая запись базового запроса или таблицы представлена в виде простого списка, содержащего названия и значение полей.

Автоотчет: ленточный. В отчете этого типа записи базового запроса или таблицы выводятся в одной строке.

Диаграмма. Этот мастер помогает построить диаграмму и создает в отчете свободную рамку объекта OLE с внедренной диаграммой Microsoft Graph.

Почтовая наклейка. Этот мастер позволяет выбрать поля с именами и адресами, отформатировать их и создать отчет для печати почтовых наклеек.

Окно отчета в режиме Конструктора идентично окну формы в этом режиме, т. е. присутствует такая же Панель элементов, окно со списком полей и окно со списком свойств. Пустой макет отчета содержит разделы Верхний колонтитул, Нижний колонтитул, между которыми находится Область данных. Как и при работе с формами, можно изменить размер любого раздела, перетащив его границу.

Верхний и нижний колонтитулы будут печататься соответственно вверху и внизу каждой страницы отчета. Добавить или удалить верхний и нижний колонтитулы можно с помощью команды Вид->Колонтитулы. Можно задать заголовок отчета, который будет печататься только в самом начале отчета, и примечание отчета, печатающееся в конце отчета. Чтобы добавить в отчет эти разделы, выберите Формат-> Заголовок/примечание отчета.

Требуется создать базу данных, содержащую сведения о студентах. Из общего списка студентов необходимо выбрать студентов, обучающихся в определенной группе. Разработать специальную форму для ввода данных в таблицу. Организовать отчет для вывода на печать списка студентов.

Определим логическую структуру создаваемой базы данных. Поскольку почти все поля базы данных являются уникальными, создаем одну сводную таблицу, состоящую из записей, в которые входят поля Фамилия, Имя, Группа, Дата рождения и Домашний адрес.

1. Загрузите Microsoft Access.

2. В появившемся окне Microsoft Access выберите переключатель Новая база данных. Нажмите кнопку <ОК>.

3. В ниспадающем списке Папка окна Файл новой базы данных установите свой сетевой диск и свой каталог. В наборном поле Имя файла введите имя создаваемой базы данных Student. Нажмите кнопку Создать.

4. Откроется окно базы данных. Оно является основным окном базы и позволяет открывать, добавлять и удалять любые объекты базы данных.

5. В появившемся окне Student: База данных выберите объект Таблицы и нажмите кнопку Создать.

6. В появившемся окне Новая таблица выберите режим работы Конструктор. Нажмите кнопку <ОК>.

7. В первой строке в столбце Имя поля введите: Фамилия. Нажмите клавишу вправо – >.

8. Щелкните на появившейся стрелке раскрывающегося списка ячейки Тип данных и выберите пункт Текстовый.

9. В нижней части экрана, в Свойствах поля, на вкладке Общие в строке Размер поля установите 20.

10. В строке Обязательное поле при помощи кнопки раскрывающегося меню укажите Да.

11. Установите курсор в первой строке в столбце Описание. Введите: Фамилия студента.

12. Во второй строке в столбце Имя поля введите: Имя. Установите тип данных – текстовый.

13. В поле Описание введите: Имя студента. Установите Размер поля – 10.

14. В третьей строке в столбце Имя поля введите: Группа. Установите тип данных – числовой.

15. В раскрывающемся списке Размер поля выберите Целое.

16. В поле Описание введите: Номер группы.

17. В четвертой строке в столбце Имя поля введите: Дата рождения.

18. Установите тип данных Дата/время. Установить курсор в наборном поле Формат поля.

19. В раскрывающемся списке Формат поля установите – Краткий формат даты.

20. Установите курсор в поле Маска ввода, находящееся в нижней части экрана, и щелкните мышью на кнопке с тремя точками. На запрос подтвердите сохранение таблицы под именем Таблица 1 и создание ключевого поля.

21. В появившемся диалоговом окне Создание масок ввода выберите Краткий формат даты. Нажмите кнопку Далее.

22. В следующем окне можно выбрать знак заполнителя для отображения в поле. Нажмите кнопку Готово.

23. Обратите внимание, что в первой строке Microsoft Access автоматически добавил дополнительное ключевое поле Код, которое играет роль уникального идентификатора записей, и установил для него Тип данных Счетчик.

24. В шестой строке в столбце Имя поля введите Домашний адрес.

25. Установите тип данных Поле MEMO. В поле Описание введите Домашний адрес.

26. Закройте текущее окно Таблица 1: таблица с сохранением изменений.

27. В окне Student: База данных выберите объект Таблицы, установите курсор на названии Таблица 1 и нажмите кнопку Открыть.

28. В поле Фамилия введите свою фамилию, в поле Имя введите свое имя и в поле Группа введите номер своей группы.

29. Переместите курсор в поле Дата рождения и введите дату своего рождения в формате ДД.ММ.ГГ, например 12.05.79. Примечание: вводить следует только числа, а остальное Microsoft Access подставит автоматически по заданной маске.

30. Переместите курсор в поле Домашний адрес и введите свой домашний адрес.

31. Подобным образом введите еще 7 записей. В поле Группа в любых двух строках введите № группы – 271 группу, в остальных– 272. Если потребуется изменить ширину столбца, то это можно сделать при помощи мыши аналогично работе в Excel.

32. Обратите внимание, что в поле Код цифры изменяются автоматически по мере ввода новых строк, каждый раз увеличиваясь на 1.

33. Нажмите на значок закрытия текущего окна Таблица 1: таблица.

34. В окне Student: База данных установите курсор мыши на слове Таблица 1 и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню.

35. Выберите команду Предварительный просмотр. Если потребуется, измените масштаб для более удобного просмотра созданной таблицы с помощью пиктограммы с лупой или ниспадающего списка масштабов. Закройте окно просмотра.

36. В окне Student: База данных снова установите курсор на слове Таблица 1 и вызовите контекстное меню.

37. Выберите команду Переименовать. Введите новое имя таблицы Т Студенты.

38. В окне Student: База данных выберите объект Запросы. Нажмите кнопку Создать.

39. В появившемся окне Новый запрос выберите Конструктор. Нажмите кнопку <ОК>.

40. В окне Добавление таблицы выберите объект Таблицы Т Студенты. Нажмите кнопки Добавить и Закрыть.

41. Перед Вами окажется окно Конструктора запросов с заголовком Запрос 1: запрос на выборку. В его верхней части отображаются списки полей таблицы, к которым обращается запрос. Нижняя область содержит бланк выбора полей таблиц, условий отбора и режимов сортировки. Указывается также название таблицы, которой принадлежит выбранное поле.

42. Поочередно щелкните два раза левой кнопкой мыши на следующих полях: Код, Фамилия, Имя, Группа, Дата рождения, Домашний адрес.

43. Установите курсор в нижней части окна в столбце Фамилия в поле Сортировка. В раскрывающемся списке этого поля установите По возрастанию.

44. Нажмите на значок закрытия текущего окна Запрос 1: запрос на выборку. Подтвердите сохранение структуры запроса.

45. В наборном поле Имя запроса в окне Сохранение введите имя запроса Список всех студентов. Нажмите кнопку <ОК>.

46. Откройте и просмотрите запрос Список всех студентов. Обратите внимание, что в записях фамилии расположены в алфавитном порядке. Закройте запрос.

47. Установите курсор на запрос Список всех студентов.

48. Нажмите клавишу и, ухватившись за значок запроса, переместите курсор мыши в сторону. Отпустите кнопку. Возникнет новый ярлык Копия Список всех студентов.

49. Установите курсор на новый ярлык и переименуйте его в Список студентов 271 группы.

50. Откройте запрос Список студентов 271 группы.

51. В меню Вид выберите режим работы Конструктор.

52. В столбце Группа в строке Условие отбора введите 271.

53. Нажмите на значок закрытия текущего окна, подтвердите сохранение макета Список студентов 271 группы: запрос на выборку.

54. Откройте запрос Список студентов 271 группы. Просмотрите содержимое запроса. Закройте текущее окно.

55. В исходной таблице в одной из записей измените номер группы на номер 271. Закройте таблицу.

56. Вновь откройте запрос Список студентов 271 группы. Убедитесь, что содержание запроса изменилось.

57. В окне Student: База данных выберите объект Формы, нажмите кнопку Создать.

58. В окне Новая форма выберите Мастер форм, а в качестве источника данных с помощью кнопки раскрывающегося списка выберите таблицу ТСтуденты. Нажмите кнопку <ОК>.

59. Мастер форм позволяет сберечь время и быстро сконструировать привлекательную форму для записей любой таблицы.

60. В первом окне Мастера форм, в списке Таблицы и запросы указана выбранная таблица Т Студенты.

61. Щелкните на кнопке», чтобы добавить в список Выбранные поля: все поля таблицы.

62. Выделите пункт Код и щелчком на кнопке < уберите это поле обратно в левый список. Содержимое этого поля генерируется автоматически, а его значение несущественно для пользователя, поэтому не следует включать его в форму.

64. В следующем окне диалога выберите для формы стиль В один столбец и щелкните на кнопке Далее.

65. В списке третьего окна выберите понравившийся Вам стиль оформления и снова щелкните на кнопке Далее.

66. В последнем окне Мастера щелкните на кнопке Готово, не изменяя никаких параметров. Мастер сгенерирует форму и откроет ее в режиме просмотра данных.

67. Окно формы содержит названия полей и области отображения данных исходной таблицы. В нижней части формы расположены кнопки перемещения по записям.

68. Щелкните несколько раз на кнопке Следующая запись, чтобы добраться до пустой строки, и введите запись еще об одном человеке.

Недостатком форм, создаваемых Мастером, является то, что они однообразны и не содержат пояснительных надписей, а также не имеют элементов управления. Чтобы приукрасить форму, расположить поля более удобным способом, следует воспользоваться Конструктором форм, который позволяет создавать новые формы и редактировать имеющиеся.

69. Выберите вкладку Формы. Установите режим Конструктор форм (команда меню Вид – Конструктор).

В окне Конструктора форм появятся разметочная сетка, вертикальная и горизонтальная линейки, позволяющие позиционировать объекты.

70. Одним щелчком выделите подпись Фамилия, установите курсор внутри объекта и измените подпись на Фамилия студента.

71. Щелкните на объекте Фамилия студента правой кнопкой мыши, в контекстном меню выберите команду Свойства, откроется окно свойств Надпись: Фамилия надпись. Во вкладке Макет установите цвет фона – голубой, размер шрифта – 12, оформление – приподнятое и другие свойства по своему желанию. Если текст не будет помещаться в рамку, при помощи маркеров измените границы объекта.

72. Измените внешний вид других объектов формы.

При открытии конструктора на экране появляется Панель элементов. Если ее нет, щелкните на кнопке Панель элементов

или панели инструментов. С помощью кнопок Панели элементов в форму можно добавлять различные объекты. Элементы управления форм и отчетов сходны между собой, поэтому такая же панель имеется в Конструкторе отчетов.

73. Поместите указатель мыши на угол области формы.

74. Перетащите этот угол вправо вниз, чтобы увеличить форму.

75. С помощью команды Правка – Выделить все выделите все элементы формы.

76. Нажмите клавишу Ctrl и, не отпуская ее, нажатием клавиш со стрелками переместите элементы формы вниз и вправо, так чтобы они были отцентрированы относительно новых границ формы.

77. Щелкните на кнопке

Надпись панели элементов.

78. Растяните рамку надписи в верхней части формы на ширину области данных.

79. Введите надпись, которая будет являться заголовком формы: Список студентов.

80. Находясь в области заголовка, вызовите контекстное меню и выберите команду Свойства.

81. Во вкладке Макет установите следующие параметры: ширина границы – 3 пункта, цвет фона – розовый, размер шрифта – 14, курсив– Да, от левого края – 3 см.

82. Щелкните на кнопке Рисунок

Панели элементов.

83. Внизу формы растяните рамку рисунка.

84. В открывшемся окне выбора файла найдите папку с рисунками Windows, выберите любой понравившийся Вам рисунок и щелкните на кнопке <ОК>. По умолчанию рисунки вставляются в форме урезания рисунка рамкой элемента.

85. Чтобы изменить режим размещения, щелкните на рисунке правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите команду Свойства.

86. В списке Установка размеров открывшегося окна параметров выберите пункт Вписать в рамку.

87. Закройте окно параметров.

88. Щелкните на кнопке Кнопка

Панели элементов.

89. Перенесите указатель мыши в область формы и щелкните левой кнопкой мыши внизу формы.

90. В открывшемся окне Создание кнопок выберите категорию действия Переходы по записям, в качестве Действия выберите Следующая запись. Нажмите кнопку Далее.

91. Во втором окне Мастера создания кнопок выберите рисунок на кнопку, например, Стрелка вправо (синяя). Нажмите кнопку Далее.

92. В третьем окне Мастера создания кнопок выберите название кнопки – Следующая запись. Нажмите кнопку Готово.

93. Используя пункты 88–92, создайте кнопки Предыдущая запись, Найти запись, Выход из формы.

94. Установите режим работы с формой (команда меню Вид – Режим формы).

95. Проверьте действие кнопок.

96. В окне Student: База данных выберите объект Отчеты и нажмите кнопку Создать.

97. В окне Новый отчет выберите режим Конструктор, а в качестве источника данных выберите таблицу ТСтуденты. Нажмите кнопку <ОК>.

Окно конструктора отчетов состоит из трех областей: Верхний колонтитул, Нижний колонтитул и Область данных. Появляется также небольшое окно со списком полей источника записей (Таблицы Т Студенты). Если на экране отсутствует Панель элементов, выведите ее на экран, щелкнув на кнопке Панель элементов панели инструментов.

98. На панели элементов нажмите пиктограмму Надпись

99. Щелкните мышью в области Верхний колонтитул и введите надпись Список студентов -> .

100. В области надписи правой кнопкой мыши откройте контекстное меню и выберите команду Свойства.

101. В открывшемся окне параметров во вкладке Макет выберите размер шрифта -16. Закройте окно параметров.

102. В области надписи снова откройте контекстное меню, выберите команду Размер по размеру данных, Цвет текста – розовый.

103. Аналогично Верхнему колонтитулу оформите в Нижнем колонтитуле надпись Инженерно-физический факультет.

104. Щелкните мышью на пиктограмме Поле

в Панели элементов.

105. Затем щелкните мышью в первой строке первого столбца Области данных. Access создаст элемент управления типа поле (Свободный), а также Поле № для надписи.

106. Щелкните на элементе Поле № и удалите элемент клавишей .

107. На элементе Свободный откройте контекстное меню, выберите команду Свойства, на вкладке Данные в строке Данные наберите = 1.

108. В строке Сумма с накоплением при помощи кнопки выбора установите Для всего. Закройте окно свойств.

109. Поместите указатель мыши на пункт Фамилия окна Т Студенты, нажмите кнопку мыши и перетащите этот пункт в область формы. Access снова создаст элемент управления типа поле справа, а также поле для надписи – слева. Удалите поле для надписи.

110. Проделайте аналогичную операцию для пунктов Имя, Группа, Дата рождения.

111. Оформите новые элементы области данных разными шрифтами, фонами и т. д. по своему выбору.

112. Если поля в Области данных не умещаются, увеличьте Область данных до нужных размеров. Выравнивание полей по горизонтали или вертикали производится после их выделения мышью при нажатой клавише с помощью контекстного меню.

113. Закройте текущее окно Конструктора. Дайте название отчету О Список студентов -> ОК.

114. В окне STUDENT: База данных выберите объект Отчеты, откройте отчет О Список студентов.

115. Если это потребуется, отредактируйте отчет «О Список студентов», используя режим Конструктор так, чтобы список студентов занимал минимальный размер и все данные были внесены в отчет полностью.

116. Закройте отчет. Закройте базу данных.

К созданной ранее базе данных требуется добавить еще две таблицы. Таблицы должны содержать сведения о преподавателях и предметах, которые изучаются на первом и втором курсах. Один и тот же предмет могут вести несколько преподавателей. Opганизуем две таблицы, связанные между собой связью типа один (предмет) ко многим (преподавателям), чтобы при вводе данных использовать Список подстановки для автоматизации ввода данных.

1. Откройте базу данных «Student».

2. В режиме Конструктора создайте в базе данных новую таблицу, состоящую из двух столбцов: Название предмета (тип данных-текстовый, размер поля – 20) и Семестр (тип данных-числовой, размер поля – байт).

3. Закройте текущее окно, задав макету имя тПредметы и подтвердив создание ключевого поля. Access автоматически добавит к созданным Вами двум полям еще одно поле Код с типом данных Счетчик, определив это поле как ключевое.

4. Откройте вновь созданную таблицу. Обратите внимание на созданное новое поле со значком. Заполните таблицу, указав в ней названия трех предметов, изучаемых Вами на первых двух курсах. Поле Код заполняется автоматически. Закройте таблицу тПредметы.

5. Создайте еще одну таблицу в режиме Конструктора. Назовите ее Т.

6. Создайте поля: Фамилия (тип данных – текстовый, размер поля – 20, описание – Фамилия преподавателя), Имя (тип данных текстовый, размер поля – 20), Отчество (тип данных – текстовый, размер поля – 20), Код предмета (тип данных – числовой, размер поля – длинное целое, описание – Предмет, который ведет преподаватель).

7. Нажмите на значок закрытия текущего окна тПреподаватели: таблица. Откажитесь от создания ключевого поля.

8. Откройте таблицу для заполнения.

9. Занесите в таблицу имена, отчества и фамилии 5 преподавателей, ведущих предметы, перечисленные в таблице тПредметы. Разные преподаватели могут вести один и тот же предмет. В столбце Код предмета проставьте цифры, соответствующие кодам предметов из таблицы Т_Предметы.

10. Нажмите на значок закрытия текущего окна тПреподаватели:

11. Нажмите на кнопку Схема данных

Панели инструментов.

12. В открывшемся окне Добавление таблицы во вкладке Таблицы установите курсор на тПредметы и нажмите кнопку Добавить

13. Установите курсор на тПреподаватели и снова нажмите кнопку Добавить. Закройте окно Добавление таблицы.

14. В окне Схема данных Вы видите две небольшие таблицы тПредметы и тПреподаватели. Для создания связи между этими Таблицами выполните следующие действия:

15. Поместите указатель мыши на пункт Код таблицы тПредметы.

16. Нажмите кнопку мыши и перетащите указатель на поле Код предмета таблицы тПреподаватели.

17. В открывшемся окне диалога установите флажок «Обеспечение целостности данных» и щелкните на кнопке Создать. Между двумя таблицами в окне Схема данных появится линия связи типа «один ко многим».

18. Закройте текущее окно, подтвердив сохранение.

При заполнении таблицы тПреподаватели в поле Код предмета приходится заносить не название предмета, а его Код. Это очень неудобно, так как список предметов может быть расширен и трудно будет удержать в памяти все коды. Access позволяет автоматизировать операцию ввода данных с помощью Списка подстановки, создание которого обеспечивается наличием связи между двумя таблицами.

19. Откройте таблицу тПреподаватели в режиме Конструктора.

20. В столбце Тип данных для поля Код предмета выберите пункт Мастер подстановок.

21. В первом окне Мастера оставьте выбранным положение переключателя Объект «столбец подстановки» будет использовать значение из таблицы или запроса и щелкните на кнопке Далее.

22. Три положения переключателя второго окна Мастера выводят на экран список таблиц, запросов или объединяют эти два списка. Выберите таблицу тПредметы на роль источника подстановки. Щелкните на кнопке Далее.

23. Третье окно Мастера предлагает выбрать из таблицы тПредметы поля, участвующие в подстановке. Этот список обязан содержать то поле, содержание которого должно отображаться вместо численного значения, помещаемого из поля Код.

25. Следующее окно Мастера продемонстрирует столбец таблицы-источника.

26. В поле последнего окна введите название Предмет, которое заменит имя столбца Код предмета, и щелкните на кнопке Готово.

27. В появившемся окне диалога щелчком на кнопке Да подтвердите необходимость сохранения построенной структуры.

28. Находясь в окне тПреподаватели: таблица, перейдите в режим таблицы (меню Вид – Режим таблицы).

29. Теперь в четвертом столбце вместо чисел стоят названия предметов, соответствующие этим числам. Access автоматически ищет соответствующую запись в таблице тПредметы и выводит в ячейку таблицы тПреподаватели текст поля Название предмета из выбранного в списке Мастера подстановок.

30. Введите еще одну запись в таблицу тПреподаватели. При вводе данных в столбец Предмет используйте список Мастера подстановок.

31. Закройте текущее окно.

1. Для созданной в предыдущих работах базы данных создать формы ввода данных в таблицы тПредметы и тПреподаватели с элементами управления: переход по записям, поиск записи, выход из формы.

2. Создать запрос на основе двух таблиц, содержащий сведения о предмете и преподавателях, которые этот предмет ведут.

3. Создать отчет на основе двух таблиц тПредметы и Т Преподаватели.

Аннотация: В лекции рассматривается общий смысл понятий базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД). Даются основные понятия, относящиеся к базе данных такие, как алгоритм, кортеж, объект, сущность. Основные требования, предъявляемые к банку данных. Определения БД и СУБД.

Цель лекции: Уяснить разницу между базой данных и системой управления базой данных. Ознакомиться с основными требованиями, которые предъявляются к банку данных и основными определениями, относящимися к БД и СУБД.

Рассмотрим общий смысл понятий базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД).

С самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления использования ее.

Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление, это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах . В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы , системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

На самом деле, второе направление возникло несколько позже первого. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями в части памяти. Понятно, что можно говорить о надежном и долговременном хранении информации только при наличии запоминающих устройств, сохраняющих информацию после выключения электрического питания. Оперативная память этим свойством обычно не обладает. В начале, использовались два вида устройств внешней памяти: магнитные ленты и барабаны. При этом емкость магнитных лент была достаточно велика, но по своей физической природе они обеспечивали последовательный доступ к данным. Магнитные же барабаны (они больше всего похожи на современные магнитные диски с фиксированными головками) давали возможность произвольного доступа к данным, но были ограниченного размера.

Легко видеть, что указанные ограничения не очень существенны для чисто численных расчетов. Даже если программа должна обработать (или произвести) большой объем информации, при программировании можно продумать расположение этой информации во внешней памяти, чтобы программа работала как можно быстрее.

С другой стороны, для информационных систем, в которых потребность в текущих данных определяется пользователем, наличие только магнитных лент и барабанов неудовлетворительно. Представьте себе покупателя билета, который стоя у кассы должен дождаться полной перемотки магнитной ленты. Одним из естественных требований к таким системам является средняя быстрота выполнения операций.

Именно требования к вычислительной технике со стороны не численных приложений вызвали появление съемных магнитных дисков с подвижными головками , что явилось революцией в истории вычислительной техники. Эти устройства внешней памяти обладали существенно большей емкостью, чем магнитные барабаны, обеспечивали удовлетворительную скорость доступа к данным в режиме произвольной выборки, а возможность смены дискового пакета на устройстве позволяла иметь практически неограниченный архив данных.

С появлением магнитных дисков началась история систем управления данными во внешней памяти. До этого каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение каждой порции данных на магнитной ленте или барабане и выполняла обмены между оперативной и внешней памятью с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня (машинных команд или вызовов соответствующих программ операционной системы). Такой режим работы не позволяет или очень затрудняет поддержание на одном внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы именования частей данных и структуризации данных во внешней памяти.

Историческим шагом стал переход к использованию систем управления файлами. С точки зрения прикладной программы файл - это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Правила именования файлов, способ доступа к данным, хранящимся в файле, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Любая задача обработки информации и принятия решений может быть представлена в виде схемы, показанной на рис. 1.1 .

Рис. 1.1.

Определение основных терминов

Дадим определения основных терминов. В качестве составных частей схемы выделяются информация (входная и выходная) и правила ее преобразования.

Правила могут быть в виде алгоритмов, процедур и эвристических последовательностей.

Последовательность операций обработки данных называют информационной технологией (ИТ). В силу значительного количества информации в современных задачах она должна быть упорядочена. Существует два подхода к упорядочению.

1. Данные связаны с конкретной задачей (технология массивов) - упорядочение по использованию. Вместе с тем алгоритмы более подвижны (могут чаще меняться), чем данные. Это вызывает необходимость переупорядочения данных, которые к тому же могут повторяться в различных задачах.
2. В связи с этим предложена другая, широко используемая технология баз данных, представляющая собой упорядочение по хранению.

Под базой данных (БД) понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Целью создания баз данных , как разновидности информационной технологии и формы хранения данных, является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в ЭВМ; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое ее использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя).

База знаний (БЗ) представляет собой совокупность БД и используемых правил, полученных от лиц, принимающих решения ( ЛПР ).

Наряду с понятием "база данных" существует термин " банк данных ", который имеет две трактовки.

1. В настоящее время данные обрабатываются децентрализовано (на рабочих местах) с помощью персональных компьютеров (ПК). Первоначально же использовалась централизованная обработка на больших ЭВМ. В силу централизации базу данных называли банком данных и потому часто не делают различия между базами и банками данных.
2. Банк данных - база данных и система управления ею (СУБД). СУБД (например, FoxPro) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц.

Иногда в составе банка данных выделяют архивы. Основанием для этого является особый режим использования данных, когда только часть данных находится под оперативным управлением СУБД. Все остальные данные обычно располагаются на носителях, оперативно не управляемых СУБД. Одни и те же данные в разные моменты времени могут входить как в базы данных, так и в архивы. Банки данных могут не иметь архивов, но если они есть, то в состав банка данных может входить и система управления архивами.

Эффективное управление внешней памятью являются основной функцией СУБД . Эти обычно специализированные средства настолько важны с точки зрения эффективности, что при их отсутствии система просто не сможет выполнять некоторые задачи уже по тому, что их выполнение будет занимать слишком много времени. При этом ни одна из таких специализированных функций не является видимой для пользователя. Они обеспечивают независимость между логическим и физическим уровнями системы: прикладной программист не должен писать программы индексирования, распределять память на диске и т. д.

Основные требования, предъявляемые к банкам данных

Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции баз данных, создание унифицированных методов и средств организации и поиска данных позволяют хранить и обрабатывать информацию о все более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая многоаспектные информационные потребности разных пользователей. Основные требования, предъявляемые к банкам данных, можно сформулировать так:

• Многократное использование данных: пользователи должны иметь возможность использовать данные различным образом.
• Простота: пользователи должны иметь возможность легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении.
• Легкость использования: пользователи должны иметь возможность осуществлять (процедурно) простой доступ к данным, при этом все сложности доступа к данным должны быть скрыты в самой системе управления базами данных.
• Гибкость использования: обращение к данным или их поиск должны осуществляться с помощью различных методов доступа.
• Быстрая обработка запросов на данные: запросы на данные должны обрабатываться с помощью высокоуровневого языка запросов , а не только прикладными программами, написанными с целью обработки конкретных запросов.
• Язык взаимодействия конечных пользователей с системой должен обеспечивать конечным пользователям возможность получения данных без использования прикладных программ.

База данных - это основа для будущего наращивания прикладных программ: базы данных должны обеспечивать возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений.

• Сохранение затрат умственного труда: существующие программы и логические структуры данных не должны переделываться при внесении изменений в базу данных.
• Наличие интерфейса прикладного программирования: прикладные программы должны иметь возможность просто и эффективно выполнять запросы на данные; программы должны быть изолированными от расположения файлов и способов адресации данных.
• Распределенная обработка данных: система должна функционировать в условиях вычислительных сетей и обеспечивать эффективный доступ пользователей к любым данным распределенной БД, размещенным в любой точке сети.
• Адаптивность и расширяемость: база данных должна быть настраиваемой, причем настройка не должна вызывать перезаписи прикладных программ. Кроме того, поставляемый с СУБД набор предопределенных типов данных должен быть расширяемым - в системе должны иметься средства для определения новых типов и не должно быть различий в использовании системных и определенных пользователем типов.
• Контроль целостности данных: система должна осуществлять контроль ошибок в данных и выполнять проверку взаимного логического соответствия данных.
• Восстановление данных после сбоев: автоматическое восстановление без потери данных транзакции. В случае аппаратных или программных сбоев система должна возвращаться к некоторому согласованному состоянию данных.
• Вспомогательные средства должны позволять разработчику или
• Лингвистические средства;
• Программные средства;
• Технические средства;
• Организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.

Организационно-методические средства - это совокупность инструкций, методических и регламентирующих материалов, описаний структуры и процедуры работы пользователя с СУБД и БД.

Пользователи БД и СУБД

Пользователей (СУБД) можно разделить на две основные категории: конечные пользователи ; администраторы баз данных .

Особо следует поговорить об администраторе базы данных (АБД). Естественно, что база данных строится для конечного пользователя (КП). Однако первоначально предполагалось, что КП не смогут работать без специалиста-программиста, которого назвали администратором базы данных. С появлением СУБД они взяли на себя значительную часть функций АБД, особенно для БД с небольшим объемом данных. Однако для крупных централизованных и распределенных баз данных потребность в АБД сохранилась. В широком плане под АБД понимают системных аналитиков, проектировщиков структур данных и информационного обеспечения, проектировщиков технологии процессов обработки, системных и прикладных программистов, операторов, специалистов в предметной области и по техническому обслуживанию. Иными словами, в крупных базах данных это могут быть коллективы специалистов. В обязанности АБД входит:

1. анализ предметной области, статуса информации и пользователей;
2. проектирование структуры и модификация данных;
3. задание и обеспечение целостности;
4. защита данных;
5. обеспечение восстановления БД;
6. сбор и статистическая обработка обращений к БД, анализ эффективности функционирования БД;
7. работа с пользователем.

Краткие итоги

Базы данных (БД) - это именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношения в рассматриваемой предметной области.

Система управления базами данных (СУБД) - это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Основные требования, предъявляемые к банкам данных: многократное использование данных, простота, легкость использования, гибкость использования, быстрая обработка запросов на данные, язык взаимодействия.

Пользователей (СУБД) можно разделить на две основные категории: конечные пользователи; администраторы баз данных.

Вопросы для самопроверки

• Дайте определение базы данных.
• Дайте определение банка данных.
• Назовите две трактовки банка данных.
• Что такое система управления базой данных?
• Основные требования, предъявляемые к банку данных.
• Что такое данные, информация, знания?
• Пользователи СУБД и БД?
• Основные функции администратора БД.
• Что обеспечивает возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений?