Лабораторная работа 20 2 часа Базы данных и системы управления базами данных База данных это организова
Работа добавлена на сайт samzan.net:
PAGE
PAGE 4
Лабораторная работа 20 (2 часа)
Базы данных и системы управления базами данных
База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения ин формации. Большинство систем управле ния базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким образом, в современных базах данных хра нятся не только данные, но и информация.
С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отобра жаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформ ление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.
СУБД Microsoft Access, входит в пакет Microsoft Offic.
Структура простейшей базы данных
Если в базе, нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть - это структура базы. Она опреде ляет методы занесения данных и хранения их в базе.
Базы данных могут содержать различные объекты, но основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.
Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их анало гами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.
Свойства полей базы данных
Поля базы данных не просто определяют структуру, базы - они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
- Имя поля - определяет, как следует обращаться к данным этого поля при авто матических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в ка честве заголовков столбцов таблиц).
- Тип поля - определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
- Размер поля - определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
- Формат поля - определяет способ форматирования данных в ячейках, принад лежащих полю.
- Маска ввода - определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство, автоматизации ввода данных).
- Подпись - определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если под пись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).
- Значение по умолчанию - то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).
- Условие на значение - ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как пра вило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).
- Сообщение об ошибке - текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).
- Обязательное поле - свойство, определяющее обязательность заполнения дан ного поля при наполнении базы.
- Пустые строки - свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свой ства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).
- Индексированное поле - если поле обладает этим свойством, все операции, связанные е поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей
можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.
Типы данных
Элек тронные таблицы Microsoft Excel работают с тремя типами дан ных: текстами, числами и формулами. Таблицы баз данных допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.
- Текстовый - тип данных, используемый для хранения обычного неформатиро ванного текста ограниченного размера (до 255 символов).
- Поле Мемо - специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он хранится в дру гом месте базы данных, а в поле хранится указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.
- Числовой - тип данных для хранения действительных чисел.
- Дата/время - тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.
- Денежный - тип данных для хранения денежных сумм.
- Счетчик - специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное исполь зование - для порядковой нумерации записей.
- Логический - тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).
- Поле объекта OLE - специальный тип данных, предназначенный для хранения объектов OLE, например мультимедийных. Реально, конечно, такие объекты в
таблице не хранятся. Они хранятся в другом месте внутренней структуры файла базы данных, а в таблице хранятся только указа тели на них - Гиперссылка - специальное поле для хранения адресов URL для Web – объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне.
- Мастер подстановок - это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать из раскрывающегося списка.
Режимы работы с базами данных.
Система управления базами данных имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создания ее объектов. Во втором режиме проис ходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее.
Объекты базы данных
Кроме таблиц база данных может содержать и другие типы объектов. В Microsoft Access СУБД позволяет создавать и использовать объекты семи различных типов.
Таблицы.
Это основные объекты любой базы данных. Во-пер вых, в таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе, а во-вторых, таблицы хра нят и структуру базы (поля, их типы и свойства).
Запросы.
Эти объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции, как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.
Все те же операции можно делать и с таблицами. Но есть сообра жения удобства (в первую очередь быстродействия) и соображения безопасности.
Из соображений безопасности, чем меньше доступа к базовым таблицам имеют конечные пользователи, тем лучше. Во-первых, снижается риск того, что неуме лыми действиями они повредят данные в таблицах. Во-вторых, предоставив раз ным пользователям разные запросы, можно эффективно разграничить их доступ к данным в строгом соответствии с кругом персональных обязанностей.
Особенность запросов состоит в том, что они черпают данные из базовых таблиц и создают на их основе временную результирующую таблицу. Если хотят подчерк нуть факт «временности» этой таблицы, то ее еще называют моментальным сним ком. Когда мы работаем с основными таблицами базы, мы физически имеем дело с жестким диском, то есть с очень медленным устройством (напомним, что это свя зано с особенностью сохранения данных, описанной выше). Когда же на основании запроса мы получаем результирующую таблицу, то имеем дело с электронной таб лицей, не имеющей аналога на жестком диске, - это только образ отобранных полей и записей. Разумеется, работа с «образом» происходит гораздо быстрее и эффек тивнее.
Недо статком упорядоченных табличных структур является сложность их обновления, поскольку при внесении новых записей нарушается упорядоченность - прихо дится переделывать всю таблицу. В системах управления базами данных эта про блема решается благодаря запросам.
Основной принцип состоит в том, что от базовых таблиц никакой упорядоченности не требуется. Все записи в основные таблицы вносятся только в естественном порядке по мере их поступления, то есть в неупорядоченном виде. Если же пользователю надо видеть данные, отсортированные или отфильтрованные по тому или иному принципу, он просто использует соответствующий запрос. Если нужного запроса нет, он обращается к проектировщику и просит его такой запрос сделать и предоставить.
Формы.
Если запросы - это специальные средства для отбора и анализа данных, то фор мы - это средства для ввода данных. Смысл их тот же - предоставить пользователю сред ства для заполнения только тех полей, кото рые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специаль ные элементы управления (счетчики, раскры вающиеся списки, переключатели, флажки и прочие) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средст вами так, чтобы она повторяла оформление бланка. С помощью форм данные можно не только вводить, но и отображать. Запросы тоже отображают данные, но делают это в виде результирующей таблицы, не имеющей почти никаких средств оформления. При выводе данных с помощью форм можно применять специальные средства оформления.
Отчеты.
По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных докумен тов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, служебная информация о времени создания отчета и т. п.).
Страницы.
Это специальные объекты баз данных. Более корректно их называть страницами доступа к данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, раз мещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базой данных, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницы с базой данных, остающейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетитель Web-узла может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Таким образом, страницы доступа к данным осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Эта база данных не обязательно должна быть базой данных Microsoft Access. Страницы доступа, созданные средствами Microsoft Access, позволяют работать также с базами данных Microsoft SQL Server.
Макросы и модули.
Эти категории объектов предназначены как для автоматиза ции повторяющихся операций при работе с системой управления базами данных, так и для создания новых функций путем программирования. Мáкрос (от греч. μακρός - большой, долгий;) — программный объект, который во время вычисления заменяется на новый объект, создаваемый определением макроса на основе его аргументов, затем выражается обычным образом. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и явля ются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы может зало жить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфи ческие требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, а так же уровень ее защищенности.
Проектирование базы данных
Мы лишь рассмотрели основные понятия баз данных и еще не знакомы ни с одной системой управления базами данных, но, тем не менее, поднимаем вопрос о проектировании базы. Это не случайно. Методически правильно начинать работу с каран дашом и листом бумаги в руках, не используя компьютер. На данном этапе он просто не нужен. Неоптимальные решения и прямые ошибки, заложенные на этапе проектирования, впоследствии очень трудно устраняются, поэтому этот этап является основополагающим.
Разработка технического задания.
Техническое задание на проектирование базы данных должен предоставить заказчик. Используют следующие подходы:
- демонстрируют заказчику работу аналогичной базы данных, после чего согласо вывают спецификацию отличий;
- если аналога нет, выясняют круг задач и потребностей заказчика, после чего помогают ему подготовить техническое задание.
При подготовке технического задания составляют:
- список исходных данных, с которыми работает заказчик;
- список выходных данных, которые необходимы заказчику;
- список выходных данных, которые не являются необходимыми для заказчика, но которые он должен предоставлять в другие организации (в вышестоящие структуры, в органы статистического учета, прочие административные и контролирующие организации).
Например, при подготовке базы данных для учета абитуриентов и студентов в выс шем учебном заведении необходимо не только изучить документооборот ректората и всех деканатов, но и понять, что хотели бы получить от базы данных службы. Следует изучить работу подразделений, распределяющих учебную нагрузку преподавателей, отвечающих за распределение аудиторного фонда, за проживание студентов в общежитии и других. В расчет должны приниматься и такие службы, как библиотека, отдел кадров и прочие.
Разработка схемы данных
Выяснив основную часть данных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданию структуры базы, то есть структуры ее основных таблиц.
- Работа начинается с составления генерального списка полей - он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.
- В соответствии с типом данных, размещаемых в каждом поле, определяют наиболее подходящий тип для каждого поля.
- Далее распределяют поля генерального списка по базовым таблицам. На первом этапе распределение производят но функциональному признаку. Цель - обеспечить, чтобы ввод данных в одну таблицу производился, по возможности,
в рамках одного подразделения, а еще лучше - на одном рабочем месте.
Наметив столько таблиц, сколько подразделений охватывает база данных, при ступают к дальнейшему делению таблиц. Критерием необходимости деления является факт множественного повтора данных в соседних записях. - В каждой из таблиц намечают ключевое поле. В качестве такового выбирают поле, данные в котором повторяться не могут. Например, для таблицы данных о студентах таким полем может служить индивидуальный шифр студента. Для таблицы, в которой содержатся расписания занятий, такого поля можно и не найти, но его можно создать искусственным комбинированием полей «Время занятия» и «Номер аудитории». Эта комбинация неповторима, так как в одной аудитории в одно и то же время не принято проводить два различных занятия.
Если в таблице вообще нет никаких полей, которые можно было бы использо вать как ключевые, всегда можно ввести дополнительное поле типа Счетчик - оно не может содержать повторяющихся данных по определению. - С помощью карандаша и бумаги расчерчивают связи между таблицами. Такой чертеж называется схемой данных. Существует несколько типов возможных связей между таблицами. Наиболее распространенными являются связи «один ко многим» и «один к одному». Связь между таблицами организуется на основе общего поля, причем в одной из таблиц оно обязательно должно быть ключевым, то есть на стороне «один» должно выступать ключевое поле, содержащее уникальные, неповторяющиеся значения. Значения на стороне «многие» могут повторяться. Рассмотрим таблицу Клиенты. Поле Код клиента является клю чевым поскольку у каждого клиента должен быть свой уникаль ный код, идентифицирующий его однозначно. Рассмотрим таблицу Заказы. В ней код клиента не может быть уникальным, поскольку каждый клиент мог сделать сколь угодно много заказов. На схеме данных эти поля соединяются линией связи. С одной стороны эта линия маркирована знаком «1», с другой стороны - значком «бесконечность». Это графический метод изображения связи «один ко многим». Ключевым полем в таблице заказов является Код заказа - он однозначно иден тифицирует, кто, когда, что заказал и на какую сумму. Здесь же можно узнать, какой сотрудник принял заказ к исполнению. Поскольку один сотрудник может принять множество заказов, поле Код сотрудника в таблице заказов не является ни уникальным, ни ключевым, зато в таблице Сотрудники это поле уникально. Про подобные таблицы говорят, что они связаны реляционными отношениями. Соответственно, системы управления, способные работать со связанными таблицами, называют системами управления реляционными базами данных, а схему данных в технической литературе могут называть схемой реляционных отношений.
- Разработкой схемы данных заканчивается «бумажный» этап работы над техни ческим предложением. Эту схему можно согласовать с заказчиком, после чего, приступать к непосредственному созданию базы данных. На этом этапе завершается предварительное проектирование базы данных, и на следующем этапе начинается ее непосредственная разработка.
2. Документ заполняется в соответствии с указанными ниже правилами
3. Контрольна робота з предмету Соціологія Варіант ~ 15 Виконала студ
4. Рекламная деятельность в общей стратегии предпринимательства
5. Тема- Главные герои- План произведения- Встреча Тараса Бульбы с сыновьями
6. Типы коробок передач классифицированных по различным признакам Рис
7. схемы Примечание знаком обозначена операция присваивания
8. Гитарный тракт
9. Subject is to get ll the informtion you cn before you decide
10. Структурные уровни организации материи В самом общем виде материя представляет собой бесконечное множ
11. 21 Жанры- Слэш яой PWP POV Предупреждения- Изнасилование Зоофилия Размер- Мини 1 страница Колво частей- 1
12. вариант 1 Норма права содержит общеобязательное правило поведения установленное- А государством Б
13. Пантенол 75w Дпантенол это витамин группы В Синтетический аналог витамина B5.html
14. Русская мысль книга X 1916 г.html
15. Тема 10 Лабораторні етапи виготовлення пластмасової коронки
16. тематики. Тема- Умножение двузначного числа на однозначное
17. по теме- Прямоугольный треугольник
18. тема двигательных умений и навыков Основным средством физической культуры являются физические упражн
19. Решить транспортную задачу заданную таблицей
20. вона ж статична сприймається зором твори з цієї групи мають чітку прихильність розкриття художнього обра