Создание структуры базы данных классификатора конспект

Обновлено: 07.07.2024

Базы данных как распорядители информации в современном мире, их функции обеспечения надежного хранения информации в структурированном виде, своевременный доступ к ней. Разработка БД: инфологическое проектирование, структура базы данных и создание таблиц.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	19.04.2014
Размер файла	1,3 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

Курсовая работа

студент 2 курса преподаватель

группа ДО - 222/сп Краюшкина Т. В.

Алексешников А. А.

1. Разработка структуры БД

2. Инфологическое проектирование

3. Структура базы данных и создание таблиц

4. Реляционная схема базы данных

5. Заполнение базы данных

6. Создание запросов

Любая организация нуждается в своевременном доступе к информации. Ценность информации в современном мире очень высока. Роль распорядителей информации в современном мире чаще всего выполняют базы данных. Базы данных обеспечивают надежное хранение информации, структурированном виде и своевременный доступ к ней. Практически любая современная организация нуждается в базе данных, удовлетворяющей те или иные потребности по хранению, управлению и администрированию данных.

В задачи курсового проекта входят:

1. Разработка структуры баз данных.

2. Создание трех таблиц и установление взаимосвязей между ними.

3. Разработка и формирование запросов.

1. Разработка структуры БД

Удачная разработка базы данных обеспечивает простоту ее поддержания. Данные следует сохранять в таблицах, причем каждая таблица должна содержать информацию одного типа, например, сведения о поставщиках. Тогда достаточно будет обновить конкретные данные, такие как адрес, только в одном месте, чтобы обновленная информация отображалась во всей базе данных.

Одним из наиболее сложных этапов в процессе проектирования базы данных является разработка таблиц, так как результаты, которые должна выдавать база данных (отчеты, выходные формы и др.) не всегда дают полное представление о структуре таблицы.

При проектировании таблиц лучше разработать структуру на бумаге и только затем начинать работу с СУБД Access. При проектировке таблиц, рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:

- Не должно быть повторений и между таблицами.

Когда определенная информация храниться только в одной таблице, то и изменять ее придется только в одном месте. Это делает работу более эффективной, а также исключает возможность несовпадения информации в разных таблицах. Например, в одной таблице должны содержаться адреса и фамилии клиентов.

- Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему. Сведения на каждую тему обрабатываются намного легче, если содержаться они в независимых друг от друга таблицах. Например, адреса и заказы клиентов хранятся в разных таблицах, с тем, чтобы при удалении заказа информация о клиенте осталась в базе данных.

Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему, а каждое поле в таблице содержит отдельные сведения по теме таблицы. Например, в таблице с данными о поставщиках могут содержаться поля с названием компании, адресом и номером телефона. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:

- Каждое поле должно быть связано с темой таблицы.

- Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения.

- В таблице должна присутствовать вся необходимая информация.

2. Инфологическое проектирование

Первым этапом и самым главным этапом в процессе проектирования и создания базы данных, является разработка инфологической модели.

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Ключ - минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных - это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи.

Между двумя сущностям, например, А и В возможны четыре вида связей.

Первый тип - связь ОДИН-К-ОДНОМУ (1:1): в каждый момент времени каждому представителю (экземпляру) сущности А соответствует 1 или 0 представителей сущности В:

Студент может не "заработать" стипендию, получить обычную или одну из повышенных стипендий.

Второй тип - связь ОДИН-КО-МНОГИМ (1:М): одному представителю сущности А соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В.

Квартира может пустовать, в ней может жить один или несколько жильцов. база информация инфологический таблица

Так как между двумя сущностями возможны связи в обоих направлениях, то существует ещё два типа связи МНОГИЕ-К-ОДНОМУ (М: 1) и МНОГИЕ-КО-МНОГИМ (М: М). Но мы их использовать не будем.

3. Структура базы данных и создание таблиц

В таблицах данные распределяются по столбцам (которые называют полями) и строкам (которые называют записями). Все данные, содержащиеся в поле таблицы, должны иметь один и тот же тип. Каждое поле таблицы характеризуется наименованием, типом и шириной поля. При задании типа данных поля можно также указать размер, формат и другие параметры, влияющие на отображение значения поля и точность числовых данных. Основные типы данных:

· Текстовый. Текст или числа не требующие проведения расчётов.

· МЕМО. Поле этого типа предназначено для хранения небольших текстовых данных (до 64000 символов). Поле этого типа не может быть ключевым или проиндексированным.

· Числовой. Этот тип данных содержит множество подтипов. От выбора подтипа (размера) зависит точность вычислений.

· Счётчик. Уникальные, последовательно возрастающие числа, автоматически вводящиеся при добавлении новой записи в таблицу.

· Логический. Логические значения, а так же поля, которые могут содержать одно из двух возможных значений.

· Денежный. Денежные значения и числовые данные, используемые в математических вычислениях.

· Дата/Время. Дата и время хранятся в специальном фиксированном формате.

· Поле объекта OLE. Включает звукозапись, рисунок и прочие типы данных. Поле этого типа не может быть ключевым или проиндексированным.

· Гиперсвязь. Содержит адреса Web-страниц.

Определим, какие типы данных будут присутствовать в наших таблицах:

Для создания базы данных нужно сначала запустить программу Microsoft Office Access, для этого нужно проделать следующие действия: Пуск > Программы > Microsoft Office > Microsoft Office Access 2007 или 2010.

После этого откроется окно программы. Для создания новой базы данных нужно:

· ввести имя для новой базы данных;

Создание таблиц, как и других объектов баз данных, начинается с активации окна базы данных. В этом окне на ленте выбирается элемент управленияСоздание и потом Таблица, после чего на экране появится первая таблица, которую можно создавать в нескольких режимах: Создание таблицы в режиме конструктора, Создание таблицы с помощью мастера и Создание таблицы путём ввода данных.

4. Реляционная схема базы данных

Реляционная база данных - это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД. Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.

1. Каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя.

2. Строки имеют фиксированное число полей (столбцов) и значений (множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). Иначе говоря, в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение или ничего.

3. Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы.

4. Столбцам таблицы однозначно присваиваются имена, и в каждом из них размещаются однородные значения данных (даты, фамилии, целые числа или денежные суммы).

5. Полное информационное содержание базы данных представляется в виде явных значений данных, и такой метод представления является единственным. В частности, не существует каких-либо специальных "связей" или указателей, соединяющих одну таблицу с другой.

6. При выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в любом порядке безотносительно к их информационному содержанию. Этому способствует наличие имен таблиц и их столбцов, а также возможность выделения любой их строки или любого набора строк с указанными признаками.

Разработаем схему данных, (создание связей между таблицами). Для этого:

· Таким же образом связываем и другие таблицы из базы данных между собой.

Рисунок ниже отображает полученную схему данных базы данных Поставщики:

5. Заполнение базы данных

В созданной базе данных существует возможность правки, добавления, просмотра всех данных. Причем за счет связей при процессе правки одной из таблиц, будут автоматически изменяться данные в других таблицах.

Формы служат для ввода и просмотра данных в удобном для пользователя виде, который соответствует привычному для него документу. При выводе данных с помощью форм можно применять специальные средства оформления.

При этом все поля таблицы автоматически добавятся в форму.

Если же нужно чтобы в форме отображались не все поля таблицы, то можно воспользоваться мастером форм, который позволяет выбирать поля для отображения на форме.

6. Создание запросов

Запросы позволяют выбирать данные из одной или нескольких связанных таблиц. Результатом выполнения запроса является результирующая таблица, которая наряду с другими таблицами может быть использована при обработке данных. С помощью запросов можно также обновлять, удалять или добавлять данные в таблицы. Основным назначением запросов является отбор данных по критериям поиска.

Создадим простой запрос для отображения тех поставок, цены которых ниже 100 рублей.

Разработаем структуру базы данных (БД) Библиотека (Library), используя CASE-средство AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin).

ERwin позволяет создавать логическую, физическую модели и модель, совмещающую логический и физический уровни.

Логический уровень - это абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире, и могут называться так, как они называются в реальном мире.

Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами. Логическая модель данных является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией СУБД.

Физический уровень зависит от конкретной СУБД. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД.

ERWin обеспечивает поддержку нормализации, но не содержит в себе алгоритмов, автоматически преобразующих модель данных из одной формы в другую.

Нормализация - процесс проверки и реорганизации сущностей и атрибутов с целью удовлетворения требований к реляционной модели данных. Нормализация позволяет быть уверенным, что каждый атрибут определен для своей сущности, значительно сократить объем памяти для хранения данных.

Существуют следующие виды нормальных форм:

• первая нормальная форма (1NF). Сущность Е находится в первой нормальной форме, если и только если все атрибуты содержат только атомарные значения. Среди атрибутов не должно встречаться повторяющихся групп, т. е. нескольких значений для каждого экземпляра;

• вторая нормальная форма. Сущность Е находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа, т. е. не существует зависимостей от части ключа;

• третья нормальная форма (3 NF). Сущность Е находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и неключевые атрибуты сущности Е зависят от других атрибутов Е.

После третьей нормальной формы существуют нормальная форма Бойсса - Кодда, четвертая и пятая нормальные формы. На практике ограничиваются приведением к третьей нормальной форме.

Создадим логическую (см.рисунок 1) и физическую (см. рисунок 2) модели согласно третьей нормальной форме.

Рисунок 1 Рисунок 2

Проектирование базы данных

Создание базы данных

Создадим базу данных при помощи графического интерфейса SQL Server Management Studio. Щелкнем правой кнопкой мыши по контейнеру Database в Object Explorer и в контекстном меню выберем New Database (Новая база). Откроется диалоговое окно New Database, в левой части этого диалогового окна видим три вкладки: General, Filegroups, Options.На вкладке General зададим имя базы данных Library.На вкладке Filegroups, определим, к какой файловой группе будет относиться файл базы данных. Файловая группа (Filegroup) – это способ организации файлов БД. По умолчанию для любой базы данных создается файловая группа PRIMARY, и все создаваемые файлы будут относиться именно к ней. В создаваемой БД все таблицы можно условно поделим на две группы:• пользовательские таблицы, которые постоянно изменяются пользователями;• таблицы справочника, которые меняются очень редко.

Таким образом, при создании БД создадим дополнительную файловую группу USERS (вкладка Filegroups). Создадим новый файл данных USERS, и определим, что он будет относиться к этой файловой группе. Таблицы справочника оставим в файловой группе PRIMARY.

Создание таблиц

Создадим таблицы при помощи оператора CREATE TABLE языка Transact-SQL. CREATE TABLE создает новую таблицу, ее столбцы и ограничения целостности в существующей базе данных.

Ограничения целостности - это правила, которые контролируют базу данных и ее компоненты, связи типа столбец-таблица и таблица-таблица, и проверку вводимых данных. Они охватывают все транзакции к базе данных и автоматически поддерживаются системой. В создаваемых таблицах будем использовать следующие типы ограничений целостности:

· PRIMARY KEY (первичный ключ) - уникально идентифицирует каждую строку таблицы. Значение в этом столбце либо в упорядоченном наборе столбцов не могут повторяться в более чем одной строке. Столбец PRIMARY KEY определен только с атрибутом NOT NULL. Таблица может иметь только один PRIMARY KEY, который может быть определен на одном или более столбцов;

· ограничения FOREIGN KEY задают и обеспечивают связи между таблицами. Справочные ограничения гарантируют, что значения в наборе столбцов, которые определены в FOREIGN KEY принимают те же самые значения, которые присутствуют в столбце PRIMARY KEY в справочной таблице.

При создании пользовательских таблиц определим, что они будут принадлежать к файловой группе USERS (по умолчания файловая группа PRIMARY). Для этой цели в команде CREATE TABLE используется ключевое слово ON с указанием имени файловой группы.

Далее рассмотрим пример создания таблицы Books:

CREATE TABLE Books --имя таблицы

Book_ID nchar(6) PRIMARY KEY, /*символьный тип данных длиной в 6 символов, первичный ключ*/

Theme nchar(3) not null /*символьный тип данных длиной в 6 символов, не может принимать значение null*/

FOREIGN KEY REFERENCES Theme(Theme_ID)

ON DELETE NO ACTION, --установление вторичного ключа

Autor text, --текстовый тип данных

Title text, --текстовый тип данных

Mockery int not null --целочисленный тип данных, не может принимать значение null

FOREIGN KEY REFERENCES Mockery(Mockery_ID)

ON DELETE NO ACTION, --установление вторичного ключа

Year_Edition date, --тип данных дата

Page int, --числовой тип данных

Cost money, --денежный тип данных

Edition int not null --целочисленный тип данных, не может принимать значение null

FOREIGN KEY REFERENCES Type_Edition(Edition_ID)

ON DELETE NO ACTION, --установление вторичного ключа

Quantity int, --целочисленный тип данных

Storage int not null --целочисленный тип данных, не может принимать значение null

FOREIGN KEY REFERENCES Storage(Storage_ID)

ON DELETE NO ACTION --установление вторичного ключа

ON USERS --принадлежность таблицы к файловой группе USERS

Заполнение таблиц

Заполнение таблиц осуществим с помощью оператора INSERT INTO. Таблицу Books в базе данных Library заполним следующим образом:

INSERT INTO Books

('3297P8','A20','ProidakovI.V.','Englishvocabulary','145','2004','864','236.60','3','30','1'),

('6332H4','H91','Zyev M.N','History of Russia','308','2007','634','160.90','2','75','1'),

('1237F4','F12','AlekseevP.V.','The textbook on philosophy','546','2010','328','129.50','3','10','4'),

('4519L9','L45','Eremin N.P.','Latin language','546','2003','498','210.60','2','5','4'),

('1359S1','S92','KravchenkoA.I.','Sociology','800','2005','136','110.00','3','70','1'),

('0047S3','I41','SmirnovaG.N.','Designing of information systems','211','2001','512','156.00','2','50','1'),

('3385A0','A20','LvovV.M.','Computer&InternetDictionary','145','1995','574','320.50','3','12','1'),

('6339I5','H91','Orlov A.S.','History of Russia','789','2002','520','174.00','2','30','1'),

('4512I0','I41','Leontev V.I.','Personal Conputer','789','2008','800','549','5','3','2'),

('8854P0','P10','Leontev A.A.','Psychology of dialogue','800','1997','366','30.00','3','15','2'),

('1212G8','F12','Grek O.V.','Philosophy','985','2000','230','149.50','1','10','3'),

('4120G1','I41','Grekyla A.N.','Informatics','800','2010','20','56.00','6','5','2'),

('1357S0','L45','Somov O.A.','Latin language','789','2007','156','200.00','3','2','4'),

('1134S6','S92','Soley N.A.','Sociology','926','1998','348','410.00','4','15','1');

Создание триггеров

Триггер - это хранимая процедура особого типа, которую пользователь не вызывает непосредственно, а исполнение которой обусловлено наступлением определенного события (действием) - добавлением INSERT или удалением DELETE строки в заданной таблице, или модификации UPDATE данных в определенном столбце заданной таблицы реляционной базы данных. Триггер запускается сервером автоматически при попытке изменения данных в таблице, с которой он связан. Все производимые им модификации данных рассматриваются как выполняемые транзакции, в которой выполнено действие, вызвавшее срабатывание триггера. В случае обнаружения ошибки или нарушения целостности данных может произойти откат этой транзакции. Тем самым внесение изменений запрещается, отменяются также все изменения, уже сделанные триггером. Создает триггер только владелец базы данных.

Для базы данных Library создадим три триггера:

1) триггер типа UPDATE печатает определенный текст при каждой модификации таблицы Books:

--создание триггера TR_Print_Update

IF EXISTS (SELECT name FROM sysobjects

WHERE name = 'Print_Update' AND type = 'TR')

DROP TRIGGER Print_Update

CREATE TRIGGER TR_Print_Update

PRINT 'The Books table was updated'

Чтобы проверить работу триггера, выполним модификацию строки:

UPDATE Books

SET Mockery=145

WHERE Year_Edition='2005'

2) триггер типа DELETE будет сохранять все строки, удаленные из таблицы Books_Delivery, в таблицу Books_Delivery_Backup для последующего анализа данных. Для реализации триггера используем программу приведенную ниже:

-- создание таблицы Books_Delivery_Backup

CREATE TABLE Books_Delivery_Backup

( Subscriber int

FOREIGN KEY REFERENCES Subscriber(Subscriber_ID)ON DELETE NO ACTION,

Book_ID nchar(6) not null

FOREIGN KEY REFERENCES Books(Book_ID) ON DELETE NO ACTION,

Date_delivery date not null,

Date_return date not null,

Librarian int not null

FOREIGN KEY REFERENCES Librarian(Librarian_ID) ON DELETE NO ACTION

--создание триггера

IF EXISTS (SELECT name

FROM sysobjects

WHERE name = 'TR_Books_Delivery_Backup' AND type = 'TR')

DROP TRIGGER TR_Books_Delivery_Backup

CREATE TRIGGER TR_Books_Delivery_Backup

ON Books_Delivery

INSERT INTO Books_Delivery_Backup

SELECT * FROM deleted

Отметим, что резервной таблице присвоены те же имена колонок и те же типы данных, что и в исходной таблице. Изначально таблица Books_Delivery_Backup не содержит записей, она будет заполняться по мере удаления записей из таблицы Books_Delivery;

3) триггер DELETE для таблицы Subscriber будет выводить информацию о попытках удаления и количестве удаляемых строк:

CREATE TRIGGER TR_Subscriber_Del

ON Subscriber

FOR DELETE AS

PRINT 'Popitka udalenia '+STR(@@ROWCOUNT)+' strok in table Subscriber'

PRINT 'User '+CURRENT_USER

IF CURRENT_USER<>'dbo'

PRINT 'Udalenie zapresheno'

ROLLBACK TRANSACTION

PRINT 'Udalene razresheno'

Данный триггер будет выводить информацию о количестве строк, которое пытается удалить пользователь, и имя пользователя, выполнившего команду DELETE. Если пользователь не 'dbo', то удаление запрещается и выдается соответствующее предупреждение.

Для того чтобы проверить работу триггера сначала добавим ненужную строку, а затем удалим ее.

--добавление строки

INSERT INTO Subscriber

VALUES ('13000','Aglullina','Liliya','Rafikonvna','02-02-1990','Gremychinsk, Vostochnaya 6-3','570402','Perm Agricultural Academy');

Цель урока: Изучение баз данных, табличных баз данных, системы управления базами данных.

Образовательная:

познакомить учащихся с понятиями: типами баз данных, системой управления базой данных, объекты СУБД; дать первоначальные знания по работе с базой данных Microsoft Access.

Развивающая: развивать алгоритмическое мышление и творческие способности учащихся.

Воспитательная: воспитывать познавательный интерес к предмету информатика с помощью практических заданий; воспитывать у учащихся умение самостоятельно решать вопросы, а также работать в группе.

База данных (БД) – совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему (в рамках некоторой предметной области).

база данных книжного фонда библиотеки;

база данных кадрового состава учреждения;

база данных законодательных актов в области уголовного права;

база данных современной эстрадной песни.

Конечно, вся эта информация может храниться и на бумаге (например, книжный каталог библиотеки). Но современным средством хранения и обработки баз данных является, безусловно, компьютер. В дальнейшем мы будем иметь в виду только компьютерные БД.

Базы данных бывают фактографическими и документальными.

В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Из приведенных выше примеров две первые БД скорее всего будут организованы как фактографические. В БД библиотеки о каждой книге хранятся библиографические сведения: год издания, автор, название и пр. Разумеется текст книги в ней содержаться не будет. В БД отдела кадров учреждения хранятся анкетные данные сотрудников: фамилия, имя, отчество; год и место рождения.

Базы данных в третьем и четвертом примерах наверняка будут организованы как документальные. Первая из них будет включать в себя тексты законов; вторая – тексты и ноты песен; биографическую и творческую справочную информацию о композиторах, поэтах, исполнителях; звуковые записи и видеоклипы. Следовательно, документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.

Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных.

Информационная система – это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.

Примерами информационных систем являются системы продажи билетов на пассажирские поезда и самолеты. WWW – это тоже пример глобальной информационной системы.

Далее будет идти речь будет только о фактографических базах данных. Дадим более строгое определение компьютерной БД, чем то, что приводилось выше.

База данных – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения. Для хранения БД может использоваться как один компьютер, так и множество взаимосвязанных компьютеров.

Если различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

Очевидно, информацию в Internet, объединенную паутиной WWW, можно рассматривать как распределенную базу данных. Распределенные БД создаются также и в локальных сетях.

Модель данных строится по принципу взаимосвязанных таблиц - реляционной.

Один тип объекта является главным, все нижележащие – подчиненными - иерархической.

Любой тип данных одновременно может быть главным и подчиненным - сетевой.

Табличные базы данных

Информация в базах данных может быть организована по разному. Чаще всего используется табличный способ.

Базы данных с табличной формой организации называются реляционными БД.

В чем же их преимущество?

Главное достоинство таблиц – в их понятности. С табличной информацией мы имеем дело практически каждый день. Загляните, например, в свой дневник: расписание занятий там представлено в виде таблицы, ведомость с оценками за четверти имеет табличный вид. Когда мы приходим на вокзал, смотрим расписание электричек. Какой вид оно имеет? Это таблица! А еще есть таблица футбольного чемпионата. И журнал учителя, куда он ставит вам оценки – тоже таблица.

Видите, как много примеров, и их еще можно продолжить. Мы настолько привыкли к таблицам, что обычно не требуется никому объяснять, как ими пользоваться. Ну разве что маленькому ребенку, который только учится читать.

В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец – полем. В общем виде это выглядит так:

Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.

Например, одна запись о каком либо объекте – это информация об одной игрушке.

Поля – это различные характеристики (иногда говорят – атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. А чем отличаются друг от друга разные записи? Записи различаются значениями ключей.

Главным ключом в базах данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.

Не всегда удается определить одно поле в качестве ключа. Вот, например, база данных, которая хранится в компьютере управления образования области. В ней содержатся сведения о всех средних школах районных центров в виде такой таблицы:

В такой таблице у разных записей не могут совпасть только одновременно два поля ГОРОД и НОМЕР ШКОЛЫ. Эти два поля вместе образуют составной ключ: ГОРОД-НОМЕР ШКОЛЫ. Составной ключ может состоять и более чем из двух полей.

С каждым полем связано еще одно очень важное свойство – тип поля.

Тип определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.

В реляционных базах данных используются четыре основных типа полей:

Итак, значения полей – это некоторые величины определенных типов.

От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить.

Например, с числовыми величинами можно выполнять арифметические операции, а с символьными и логическими – нельзя.

Для взаимодействия пользователя с базами данных используют системы управления данными (СУБД).

Принципы построения систем управления баз данных следуют из требований, которым должна удовлетворять организация баз данных:

Производительность и готовность. Запросы от пользователя базой данных удовлетворяются с такой скоростью, которая требуется для использования данных. Пользователь быстро получает данные всякий раз, когда они ему необходимы.

Минимальные затраты. Низкая стоимость хранения и использования данных, минимизация затрат на внесение изменений.

Простота и легкость использования. Пользователи могут легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении. Доступ к данным должен быть простым, исключающим возможные ошибки со стороны пользователя.

Простота внесения изменений. База данных может увеличиваться и изменяться без нарушения имеющихся способов использования данных.

Возможность поиска. Пользователь базы данных может обращаться с самыми различными запросами по поводу хранимых в ней данных. Для реализации этого служит так называемый язык запросов.

Целостность. Современные базы данных могут содержать данные, используемые многими пользователями. Очень важно, чтобы в процессе работы элементы данных и связи между ними не нарушались. Кроме того, аппаратные ошибки и различного рода случайные сбои не должны приводить к необратимым потерям данных. Значит, система управления данными должна содержать механизм восстановления данных.

Безопасность и секретность. Под безопасностью данных понимают защиту данных от случайного или преднамеренного доступа к ним лиц, не имеющих на это права, от неавторизированной модификации (изменения) данных или их разрушения. Секретность определяется как право отдельных лиц или организаций решать, когда, как какое количество информации может быть передано другим лицам или организациям.

Одно из самых важных преимуществ современных СУБД состоит в логической и физической независимости данных. Например, база данных, реализованная в СУБД DBASE, физически содержит, как минимум, три файла. В то же время эту же базу данных можно перенести в СУБД Microsoft Access, где она физически разместится в одном файле. При этом логическая организация данных не изменится.

Развитие аппаратного и программного обеспечения, средств телекоммуникаций привело к тому, что на сегодняшний день наметился переход от традиционных баз данных, хранящих числа и символы объектно-реляционным базам данных, где каждая запись может содержать данные со сложным поведением. Пример тому развитие internet-технологий. Современный настольные компьютеры и программы просмотра Web - браузеры - позволяют осуществлять поиск в глобальной сети и просматривать большую часть мультимедийных данных.

Далее на примере одной из самых распространенных систем управления базами данных - Microsoft Access входит в состав популярного пакета Microsoft Office - мы познакомимся с основными типами данных, способами создания баз данных и с приемами работы с базами данных.

Существует огромное количество СУБД, например: Lotus Approach, Visual FoxPro, Borland Paradox, Borland dBase.

Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 10 класса. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001

Перенеси кроссворд в тетрадь и разгадай его.

Структура БД, в которой любой тип данных одновременно может быть главным и подчиненным

Средство извлечения данных из БД

Набор программ, с помощью которых производится работа с базой данных

Столбец в табличной БД

Строка в табличной БД

Структура БД, в которой данные строятся по принципу взаимосвязанных таблиц

Структура, в которой одно данное является главным, все нижележащие – подчиненными.

Дайте определение получившемуся вертикальному понятию с точки зрения баз данных.

Ответы: сетевая, запрос, СУБД, поле, запись, реляционная, иерархия.

Таблица – основной объект реляционной БД.

Практическая работа № 1MS Access 2003.

Основные приемы работы с данным

Задание: Создание базы данных. Знакомство с основными объектами базы данных. Создание и заполнение таблицы. Режимы представления таблицы. Типы данных. Маска ввода. Изменение структуры таблицы в режиме конструктора.

Создание базы данных

Заранее создайте каталог (папку) с названием BAZA.

Запустите MS Access 2003

Создание таблицы с помощью Мастера

В окне База данных нажмите кнопку Таблицы, а затем кнопку Создание таблицы с помощью мастера

В окне Создание таблицы выберите образец Список рассылки (самый первый в списке). Далее нужно определить перечень полей, которые вы хотите включить в таблицу. Для этого поочередно выделяйте мышью поля в списке Образцов полей и нажимайте кнопку чтобы образец поля попал в список полей создаваемой таблицы. Выберите следующие поля: Код Списка Рассылки, Фамилия, Имя, Адрес, Домашний телефон, Сотовый телефон

Переименуем названия некоторых полей, выбранных из шаблона. Для этого установите курсор в окне Поля новой таблицы на строке Код Списка Рассылки и щелкните кнопку Переименовать поле и нажмите кнопку Далее.

До тех пор, пока кнопка Далее активна, пользуйтесь ею, кнопку Готово нажимайте только в последнем случае.

В следующем окне диалога введите имя таблицы Адреса и разрешите MS Access 2003 самостоятельно определить ключ и нажмите кнопку Далее

В последнем окне диалога согласитесь на Непосредственный ввод данных в таблицу. И нажмите кнопку Готово.

Таблица создана. В строке заголовков таблицы можно найти ее название. Все имена полей представлены в виде заголовков таблицы.

Измените заголовок первого поля Код Списка Рассылки на Адресат.

Заполнение таблицы

В процессе создания таблицы, вы встретились с понятием ключа.

Первичный ключ (в последующем будем называть просто ключом) – одно или несколько полей, совокупность которых однозначно определяет любую запись таблицы.

В нашем варианте ключевым является поле Адресат. В таблице видно, что это поле – счетчик, т.е. нумерует записи в порядке ввода. Заполнять поле Адресат не нужно, счетчик срабатывает автоматически, как только заполнена хоть одна ячейка строки таблицы.

Заполните только поля Фамилия и Имя, остальные поля оставьте незаполненными.

Попробуйте заполнить поле Телефон.

Любая таблица Microsoft Access 2003 может быть представлена в двух режимах:

режиме таблицы, предназначенном для ввода данных, их просмотра и редактирования;

режиме конструктора, предназначенном для создания и изменения таблицы.

Если внимательно рассмотреть содержимое ячейки, то можно увидеть некоторую разметку – маску ввода.

Маска ввода – это шаблон, позволяющий вводить в поле значения, имеющие одинаковый формат. Маска ввода автоматически изображает в поле постоянные символы. При вводе данных в поле нет необходимости набирать эти постоянные символы, даже если они должны быть включены в значение поля; достаточно заполнить пустые позиции в маске ввода. Кроме того, Microsoft Access 2003 не позволит ввести в поле значения, не вписывающиеся в определенную для этого поля маску ввода.

Для того, чтобы изменить маску ввода для телефона, следует переключиться в режим конструктора таблицы. Это можно сделать, выбрав команду Конструктор меню Вид или при помощи кнопки панели инструментов .

Окно конструктора содержит таблицу, в первом столбце которой перечислены поля, а во втором типы данных (форматы).

В окне Создание масок ввода щелкните по полю Номер телефона 2-66-34 – Далее – Готово.

Щелкнув по строке Конструктора Сотовый телефон, измените для него маску ввода на десятизначный номер из созданного вами шаблона. Перейдите из режима Конструктора в режим Таблицы, для этого выполните команду Вид – Таблица или нажмите кнопку на панели инструментов . На вопрос о сохранении таблицы отвечайте Да. Далее заполнение номеров телефонов заключается в вводе в каждую ячейку цифр, перемещая курсор из ячейки в ячейку.

Вернитесь в таблицу и заполните поле Адрес. Введите данные в поле Адрес. Измените ширину столбцов таблицы по аналогии с электронными таблицами. Приблизительный вид таблица показан на рисунке ниже.

При разработке баз данных принято выделять определённые этапы.

Первый этап — постановка задачи. На этом этапе происходит следующее:

• определяется цель, для которой создаётся база данных;

• уточняется предметная область, при этом привлекаются специалисты этой предметной области для получения более качественного результата разработки;

• определяются предполагаемые виды работ: это может быть выборка данных, изменение данных, печать отчёта и др.;

• определяются потенциальные пользователи базы данных.

На втором этапе происходит проектирование базы данных. Этот этап включает в себя определение самих информационных объектов, из которых будет формироваться база данных, а также перечня атрибутов, характеризующих каждый информационный объект.

После чего определяется структура реляционных таблиц, свойства полей, связи между таблицами, а именно:

1. Формируется общий список полей для описания атрибутов таблиц БД.

2. Все поля распределяются по базовым таблицам.

3. Свойства каждого поля определяются в соответствии со свойствами данных.

4. Ключевые поля определяются для каждой таблицы.

5. Определяются связи между таблицами.

Третий этап — это собственно создание базы данных.

Возможны два варианта:

1. Если нужна уникальная база данных, то она пишется на одном из языков программирования, и в этом случае требуются высококвалифицированные программисты.

2. Существует и второй вариант, для которого достаточно базовых пользовательских навыков и понимания принципов работы базы данных (БД) — это использование специального программного обеспечения — систем управления баз данных (СУБД). В дальнейшем мы будем рассматривать только этот способ.

При создании БД происходит следующее:

— запуск СУБД и создание нового файла БД;

— создание таблиц и связей между ними;

— тестирование БД и коррекция;

— разработка требуемых элементов управления данными: это формы, запросы и отчёты;

— заполнение таблиц данными (это может выполнить пользователь БД).

Четвёртый этап — это эксплуатация БД, которая состоит из сортировки, фильтрации и поиска записей, отбора данных по соответствующим критериям, обработку данных и подготовку отчётов.

В общем виде этапы разработки базы данных представлены на схеме.

Программное обеспечение для создания БД, хранения и поиска в них необходимой информации называется СУБД (системой управления базами данных).

Существует настолько большое количество СУБД, что их можно классифицировать по моделям данных, по размещению или по способу доступа к БД.

В зависимости от модели данных СУБД бывают иерархические, сетевые, реляционные и другие.

Если все составляющие СУБД размещаются на одном компьютере, то она считается локальной. Когда данные могут храниться и обрабатываться на разных компьютерах локальной или глобальной сети, то речь идет о распределённых СУБД.

В файл-серверных СУБД файлы с данными размещаются на сервере и доступ с клиентского компьютера к данным осуществляется через локальную сеть. Частным случаем таких СУБД являются размещение как самих данных, так и СУБД на одном клиентском компьютере. Примерами являются Microsoft Access, OpenOffice Base, LibreOffice Base.

Встраиваемые входят в состав таких программных продуктов, как словари, поисковые системы, электронные энциклопедии и др. Примером может служить компактная встраиваемая СУБД SQLite.

Наиболее популярными являются клиент-серверные СУБД. В этом случае на сервере устанавливается полная версия СУБД и БД, где происходят все операции с данными. На клиентском компьютере устанавливается небольшая по объему клиентская версия СУБД для осуществления запросов и вывода результатов обработки, полученных от сервера. Известными клиент-серверными СУБД являются Oracle, MySQL, PostgreSQL.

Рассмотрим начало работы в программной среде СУБД на примере LibreOffice Base.

Для этого нужно открыть приложение.

Следующее диалоговое окно предлагает зарегистрировать БД и открыть её для редактирования.

Далее в диалоговом окне указываем место сохранения БД и указываем имя.

После этого открывается для редактирования окно базы данных.

Одним из главных элементов интерфейса СУБД является окно базы данных.

В нём отражаются все объекты базы данных: таблицы, запросы, формы, отчёты.

Активный объект выделяется курсором. В нашем случае выделены таблицы.

Вся база данных состоит из таблиц и связей между ними.

Теперь перед заполнением необходимых таблиц нужно определиться с их количеством и структурой, типами связей при использовании нескольких таблиц, а также видами и количеством форм, запросов и отчётов.

Структура таблицы определяется набором и свойствами полей.

Вы уже знаете, что записью является строка таблицы, в ней содержится набор данных об одном объекте. А столбец — это поле, в нём содержатся однородные данные, относящиеся ко всем объектам. Основными свойствами полей являются:

Имя поля — оно уникально в рамках таблицы, определяет, как нужно обращаться к данным этого поля.
Тип поля — определяет тип допустимых данных поля.
Размер поля — определяет допустимую длину данных поля.
Формат поля — определяет способ форматирования данных.
Подпись — определяет заголовок столбца таблицы данного поля, при его отсутствии указывается Имя поля.
Значение по умолчанию — вводится автоматически при формировании очередной записи таблицы.
Условие на значение — проверка правильности ввода данных.

После создания таблиц нужно установить связи между ними.

СУБД обеспечивает автоматический контроль взаимосвязанных данных из разных таблиц. Это гарантия целостности данных — одного из важнейших свойств БД.

Редактирование таблиц допустимо на любом этапе, т. е. возможны следующие действия:

• изменение типов и свойств полей;

При работе с таблицами пользователь видит все поля и записи в ней. Это не всегда удобно. Более комфортным для пользователя является работа с данными, представленными в формах.

Формы — это вспомогательные объекты БД, обеспечивающие удобный для пользователя интерфейс при вводе, просмотре или редактировании данных в БД.

Формы содержат не все поля таблицы, а только необходимые пользователю. Дизайн формы можно выбрать в соответствии с назначением и по своему усмотрению, включая в форму рисунки, тестовые надписи, диаграммы, а также используя элементы управления (кнопки, флажки, переключатели и т. п.). Для создания форм в СУБД имеются специальные инструменты.

В LibreOffice Base возможен вариант создания формы по шагам с помощью мастера или создания формы в режиме дизайна. В этом случае открывается окно с инструментами рисования, в котором создаётся форма.

Над данными, хранящимися в БД, можно выполнять различные действия, среди которых:

• обновление, удаление и добавление данных;

Действия, выполняемые над данными, хранящимися в БД, называются манипулированием данных.

Для этого существуют инструменты сортировки, фильтров и запросов.

Возможна сортировка по возрастанию или убыванию значений выбранного поля. Для осуществления сортировки в LibreOffice Base достаточно выделить значение одного из полей записи и нажать на кнопку сортировка по возрастанию или сортировка по убыванию. Всегда можно отказаться от сортировки, нажав на соответствующую кнопку.

Поиск данных происходит стандартным образом. Вызвать диалоговое окно поиска данных можно через пиктограмму меню или с помощью комбинации клавиш Ctrl + F.

Если нужно произвести отбор данных, соответствующих определённым условиям, то в этом случае удобно использовать фильтрацию данных.

Фильтр — это условие, по которому производится поиск и отбор записей.

В СУБД LibreOffice Base можно выбрать быстрый фильтр, с помощью которого можно выбрать все записи, у которых значение поля полностью совпадает с выделенным. Если таких записей нет, то фильтр отбирает только текущую запись. Когда необходимо более сложное условие для отбора записей, то можно использовать стандартный фильтр. В этом случае в диалоговом окне нужно указать условия для различных полей и выбрать необходимые логические операторы И, ИЛИ.

Одним из основных инструментов обработки данных являются запросы. Запросы, как и фильтры, осуществляют поиск записей в БД, но запрос — это самостоятельный объект БД, а фильтр привязан к конкретной таблице. Возможны различные способы создания запросов. Для LibreOffice Base — это самостоятельно в режиме дизайна, с помощью мастера или непосредственно указав инструкции в SQL.

Для красивого вывода на печать результатов обработки данных используют отчеты. В отчётах предусмотрены возможности оформления, используемые при печати документов. Кроме того, отчёты позволяют обобщать, сортировать, группировать данные и т. п.

Читайте также: