Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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.
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.
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:
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.