Содержание
Базы данных и системы управления базами данных (СУБД)
Модели описания баз данных
Основные понятия таблицы базы данных
Что предлагает Access
Создание объектов базы данных
Запросы к базе данных
Формы базы данных
8. Отчеты базы данных
9. Этапы проектирования базы данных
10. Графики и диаграммы
11. Доступ к Internet
Источники и литература
1. Базы данных и системы управления базами данных (СУБД)
Практически любому специалисту, независимо от сферы его деятельности, приходится заниматься сбором, накоплением и обработкой данных. Microsoft Access является популярной системой управления базами данных (СУБД). Как и другие продукты этой категории, предназначена для хранения и поиска данных, представления информации в удобном виде и автоматизации часто повторяющихся операций (таких, как ведение счетов, учет, планирование и т.п.). С помощью Access можно разрабатывать простые и удобные формы ввода данных, а также осуществлять обработку данных и выдачу сложных отчетов.
База данных – это совокупность информации по определенной теме (по определенной предметной области). Это файл специального формата, содержащий определённым образом структурированную информацию. Это совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных во внешней памяти и используемых в качестве входной информации для решения задач.
Базы данных должны обеспечивать:
Лёгкую, быструю и дешевую разработку приложений, многократное использование данных;
Гибкость использования данных, возможность применения различных методов доступа к ним;
Высокую производительность, достоверность и секретность данных, их защиту от искажения и уничтожения.
При создании базы данных используются различные типы данных:
Числовые;
Символьные данные переменной длины;
Типы даты;
Гиперссылки;
Двоичные данные.
Системы управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания, ведения и организации совместного доступа к базе данных множеству пользователей. Современные СУБД в основном являются приложениями операционной системы Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ по сравнению с операционной системой DOS.
Виды и функции СУБД приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Виды и функции СУБД
|
Виды СУБД |
Функции СУБД |
|
Lotus Approach Ms-Access Bortand dBase Bortand Paradox Microsoft Visual FoxPro Microsoft Visual Basic Microsoft SQL Server Oracl |
Управление данными во внешней памяти Управление буферами оперативной памяти Ведение журналов изменений в базе данных Обеспечение целостности и безопасности базы данных |
Целостность базы данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться в том, что информация в базе данных всегда остаётся корректной и полной. Целостность данных должна обеспечиваться независимо от того, каким образом данные заносятся в память (с помощью специальной программы, в интерактивном режиме, посредством импорта). Используемые в настоящее время СУБД обладают средствами обеспечения целостности данных и надежной безопасности.
Информация в базе данных определённым образом структурирована, т.е. её можно описать определённой моделью. Классическими являются три модели описания данных – иерархическая, сетевая, реляционная.
Модели описания баз данныхОсновное различие между моделями описания баз данных состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных.
Иерархическая модель. В ней связи между данными можно представить и описать в виде упорядоченного графа (дерева). При программировании для описания структуры иерархической базы данных используется тип данных «дерево». Достаточно небольшое количество СУБД построено на иерархической модели данных.
Достоинства модели:
Эффективно используется память ЭВМ;
Высокая скорость выполнения операций над данными;
Удобство работы с иерархически упорядоченной информацией.
Недостатки модели:
Модель становится громоздкой, особенно если приходится обрабатывать информацию со сложными логическими связями;
Обычным пользователям бывает трудно понять принципы функционирования модели.
Сетевая модель. Описывает данные и отношения между ними в виде ориентированной сети. В основу модели положены сетевые структуры, в которых каждый элемент может быть информационно связан с любым другим элементом. Примером является сетевая структура, в которой между объектами присутствуют два вида взаимосвязей: «один ко многим» и «многие к одному». Её можно рассматривать как развитие и обобщение иерархической модели данных. В этой модели могут описываться многообразные взаимосвязи между данными в виде произвольного графа.
Достоинства модели:
Эффективное использование памяти ЭВМ;
Высокая скорость выполнения операций над данными;
Возможно описание произвольных связей.
Недостатки модели:
Высокая сложность и жесткость схемы базы данных, построенной на основе этой модели;
При добавлении новых вершин или установлении новых связей возникают проблемы выгрузки данных из базы данных и загрузки их в базу, возникает вероятность утери данных при обратной загрузке;
Трудность для понимания и выполнения операций обработки.
СУБД, построенные на основе этой модели, также не получили широкого распространения в практике.
Реляционная модель. Её разработал сотрудник фирмы IBM Э.Кодд. В основе модели лежит понятие отношения (таблицы). Большинство СУБД построены на основе этой модели данных.
Достоинства модели:
Простота построения;
Гибкость структуры;
Независимость данных;
Данные представляются в простой, понятной и удобной форме;
Удобно реализовать такую базу данных на ЭВМ.
Недостатки модели:
Отсутствуют стандартные средства для идентификации отдельных записей;
Низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями;
Избыточность, сложность программного обеспечения.
Основные понятия таблицы базы данныхТаблицы являются одним из объектов базы данных. Самая простая база данных имеет хотя бы одну таблицу, состоящую из соответствующих элементов.
Поле (столбец, атрибут) – это основной элемент структуры таблицы. Поля обладают свойствами, определяющими их имя, тип, размер, формат. Разные типы полей (текстовое, числовое, логическое и др.) имеют разное назначение и, соответственно, разные свойства. Чтобы связи между таблицами базы данных работали надежно, предусматриваются уникальные поля.
Уникальным называется поле, значения в котором не могут повторяться (например, табельный номер работника).
Ключевое поле (или первичный ключ) – это ключ, идентифицирующий отношение. В качестве первичного ключа часто используется поле, имеющее тип Счетчик.
Запись (строка, кортеж) – это совокупность логически связанных полей.
Схема данных – это структура связей между таблицами.
Окно таблицы позволяет просматривать данные в привычном табличном виде и выполнять необходимые операции с записями таблицы (табл. 2).
Таблица 2 - Операции над полями и записями таблицы
|
Операции над полями таблицы |
Операции над записями таблицы |
|
Описание. Редактирование полей. Ввод данных в поля таблицы. Манипуляция. |
Ввод данных в поля записей. Редактирование записей. Сортировка записей. Индексирование записей. Поиск записей. |
Access – мощное приложение Windows. Поскольку оба эти продукта – детища компании Miсrosoft, они прекрасно взаимодействуют между собой. Система Access работает под управлением ОС Windows, так что при работе с ней пользователю доступны все преимущества Windows. Можно вырезать, копировать и вставлять данные из любого приложения Windows в Access и наоборот; можно создать проект формы в Access и вставить его в конструктор форм. Работая в среде Miсrosoft Office, пользователь получает в своё распоряжение полностью совместимые между собой Access и Word, Excel и PowerPoint.
В Access в полной мере реализовано управление реляционными базами данных. Система поддерживает первичные и внешние ключи и обеспечивает целостность данных на уровне ядра (что предотвращает несовместимые операции обновления или удаления данных). Кроме того, таблицы в Access снабжены средствами проверки допустимости данных, предотвращающими некорректный ввод вне зависимости от того, как он осуществляется, а каждое поле таблицы имеет свой формат и стандартные описания, что существенно облегчает ввод данных. Access поддерживает все необходимые типы полей, в том числе текстовый, числовой, счетчик, денежный, дата/время, МЕМО, логический, гиперссылка и поля объектов OLE. Если в процессе специальной обработки в полях не оказывается никаких значений, система обеспечивает полную поддержку пустых значений.
Как реляционная СУБД Access обеспечивает доступ ко всем типам данных и позволяет использовать одновременно несколько таблиц базы данных.
Система Access поддерживает обработку транзакций с гарантией их целостности. Кроме того, предусмотрена защита на уровне пользователя, что позволяет контролировать доступ к данным отдельных пользователей и целых групп.
5. Создание объектов базы данных
Любой объект базы данных может создаваться двумя способами:
С использованием Конструктора – специального элемента управления, позволяющего создавать объекты базы данных вручную;
С использованием Мастера – специальной программы, которая руководит пользователем при выполнении им определённой операции. Такое руководство осуществляется через последовательность диалоговых окон, в каждом из которых пользователь указывает необходимые параметры.
Создание таблиц в режиме Мастера
Создание таблиц в режиме Мастера обеспечивает полуавтоматическую форму разработки документа. Программа предлагает образцы таблиц с соответствующими наборами полей. После выбора образцов полей Мастер автоматически создает требуемую таблицу.
Для работы Мастера необходимо запустить программу Miсrosoft Access. Запустить программу можно тремя способами:
С помощью кнопки Пуск ОС Windows;
С помощью кнопки Access на рабочем столе Windows;
Через программу Проводник Windows;
Используя панель режимов и инструментов.
Технология создания структуры таблицы
Щелкнуть кнопку «Создать базу данных» на панели инструментов или выполнить команду меню Файл, Создать. Будет открыто окно диалога Создание базы данных, в которое следует ввести имя создаваемой базы и выбрать каталог для хранения базы данных:
В окне База данных щелкнуть кнопку «Таблица», а затем кнопку «Создать»;
В окне диалога Создание таблиц, Новая таблица щелкнуть кнопку «Мастер таблиц», а затем кнопку «ОК»;
В следующем окне диалога предлагается выбрать образец таблицы для применения при создании собственной таблицы. Самым первым в списке находится образец Адреса. Но можно, к примеру, выбрать образец Сотрудники;
Далее предлагается определить перечень полей для включения в таблицу. В списке образцов полей мышью выбираются нужные поля. Это могут быть название отдела, код сотрудника, табельный номер, фамилия и другие. Выбранные поля появляются в закладке Поля новой таблицы;
Щелкнуть кнопку «Далее»;
В следующем окне диалога предлагается ввести имя таблицы, либо оставить предлагаемое системой имя, после чего щелкнуть кнопку «Далее»;
В следующем окне диалога предлагается ввести имя таблицы, либо оставить предлагаемое таблицей имя, после чего щелкнуть кнопку «Готово».
В результате создается структура таблицы, а в строке заголовка указывается ее название.
6. Запросы к базе данных
Запросы – это специальные структуры, предназначенные для выборки данных из таблиц, автоматизации операций по обновлению и изменению таблиц.
Запрос – это требование к базе данных предоставить необходимую информацию, накопленную в ее таблицах. Для этого используются соответствующие инструменты запроса.
С помощью запроса данные упорядочивают, фильтруют, изменяют. Для одной и той же таблицы можно создать много разных запросов, каждый из которых будет извлекать из таблицы незначительную часть информации, необходимую в данный момент.
Данные, положенные в основу запроса, могут быть сохранены в одной или нескольких таблицах. Результат запроса представляет собой динамический набор записей – результирующую таблицу. Базовая таблица при этом не изменяется.
При создании более сложных запросов (например, запрос на изменения) автоматически создаются новые таблицы или изменяются уже существующие.
Виды запросов
Запрос на выборку – это самый простой и потому наиболее часто используемый вид запроса. Запросы этого типа возвращают данные из одной или нескольких таблиц и отображают их в виде таблицы, записи в которой можно обновить (с некоторыми ограничениями). Эти запросы можно использовать для группировки записей и вычисления сумм, средних значений и других типов итоговых значений.
Запрос с параметрами – это запрос, отображающий при выполнении в собственном диалоговом окне приглашение ввести данные (например, значение, которое требуется вставить в поле). Можно разработать запрос, выводящий приглашение на ввод нескольких единиц данных, например, двух дат. Эти запросы удобно использовать в качестве основы для форм, отчетов и страниц доступа к данным.
Перекрестный запрос подсчитывает сумму, среднее число значений и выполняет другие статистические расчеты, после чего результаты группируются в таблицы по двум наборам данных. Один из них определяет заголовки столбцов, другой – заголовки строк.
Запрос SQL – это запрос, создаваемый при помощи инструкций SQL. Некоторые запросы, называемые запросами SQL, невозможно создать в бланке запроса. Для запросов к серверу, управляющих запросов и запросов на объединение необходимо создавать инструкции SQL непосредственно в окне запроса в режиме SQL.
Запрос на изменения – это запрос, который за одну операцию изменяет или перемещает несколько записей. Существует несколько типов таких запросов – запросы на удаление, обновление, добавление записей, запросы на создание таблиц.
Запрос к базе данных рассматривается как некоторая команда на выбор, просмотр, изменение, создание или удаление данных.
Возможности запросов:
Собирать воедино информацию из нескольких таблиц с учетом существующих между ними связей;
Выбирать, какие поля и в какой последовательности будут включены в результатную таблицу;
Учитывать, какая часть результатной информации будет отображена;
Манипулировать данными (например, запросы на изменения);
Формировать различные отчеты.
7. Формы базы данных
Формы – специальные объекты, предназначенные для ввода и просмотра данных, а также создания экранных документов. Это созданные пользователями специальные электронные бланки для отображения на экране отдельных записей из одной или нескольких таблиц базы данных. С помощью форм можно вводить информацию в таблицы, редактировать и удалять ее, ограничить доступ к данным и отображать их только в режиме просмотра.
Формы состоят из разделов, каждый из которых содержит соответствующие элементы управления. Настройка свойств элемента управления осуществляется с помощью программы-Мастера. Пользователь вводит данные в поля формы, и они автоматически заносятся в таблицы базы данных.
Создание формы с помощью автоформы. Создание формы в режиме Автоформы обеспечивает автоматическую форму разработки документа. Автоформы – это полностью автоматизированные средства разработки документа. Существует три вида автоформ – в столбец, ленточные и табличные.
Для создания формы в режиме автоформы необходимо:
В диалоговом окне базы данных открыть вкладку Формы и щелкнуть кнопку «Создать»;
В диалоговом окне Новая форма выбрать вид нужной таблицы и создать Автоформу (табличную, ленточную, в столбец), произведя двойной щелчок мышью по виду Автоформы в списке выбора.
Создание формы с помощью Мастера. Для создания формы с помощью Мастера необходимо:
В окне База данных щелкнуть по ярлычку Форма, а затем по кнопке «Создать»;
В окне диалога Создание формы выбрать из списка таблицу и щелкнуть кнопку Мастера;
В окне диалога В один столбец выбрать для формы все имеющиеся в таблице поля (имеются кнопки для добавления одного или нескольких полей);
Щелкнут кнопку «Далее», а затем кнопку «Готово».
В результате получим экранную форму, где каждая запись (в таблице это – отдельная строка) представляет собой как бы отдельную карточку для ввода данных.
В нижней части окна формы находится строка состояния, где отражаются общее число записей и номер текущей записи. Имеются кнопки для перемещения между записями.
8. Отчеты базы данных
Отчеты – объекты базы данных, предназначенные для вывода данных и их печати. Отчет выводит на печать информацию из базовых таблиц, полученную по результатам работы запроса. Базовой называется исходная таблица базы данных, в ячейках которой хранится информация. Отчеты обеспечивают создание не экранного, а бумажного документа. Как и формы, отчеты состоят из разделов (заголовка отчета, области данных, верхнего и нижнего колонтитулов, примечания), а разделы содержат соответствующие элементы управления.
Используются для представления данных, которые должны быть выведены на печать в наглядной форме. Записи отчета можно группировать по отдельным критериям, можно производить необходимые вычисления для отдельных групп записей и всего отчета.
Для автоматического создания отчетов необходимо:
В диалоговом окне База данных открыть вкладку Отчеты и щелкнуть кнопку «Создать»;
В диалоговом окне Новый отчет выбрать вид отчета и создать его автоформу (ленточную, в столбец), дважды щелкнув мышью по виду формы в списке выбора.
Создание отчета с помощью Мастера. Для создания отчета с помощью мастера необходимо:
В окне База данных щелкнуть по ярлычку Отчет, а затем по кнопке «Добавить»;
В списке выбор таблицы/запроса выбрать имя базовой таблицы;
Нажать кнопку «Мастер» и выбрать в списке одну из программ-мастеров. Например, «В один столбец»;
В окне диалога Отчет в один столбец выбрать поля базовой таблицы, которые желательно включить в отчет, и щелкнуть кнопку «Далее»;
Определить вид отчета и ввести его заголовок. Каждый выбор завершается щелчком по кнопке «Далее»;
Выбрать режим просмотра отчета. В режиме предварительного просмотра можно просмотреть отчет с данными. В режиме Конструктора можно продолжить разработку отчета.
Страницы. Страницы доступа к данным представляют собой средство просмотра, добавления, изменения и обработки записей базы данных.
9. Этапы проектирования базы данных
Разработчикам необходимо выбрать структуру для таблиц базы данных, которая оптимально отвечала бы требованиям разрабатываемого отчета.
Для этого необходимо:
Записать список таблиц, из которых будет состоять база данных;
Определить для каждой таблицы требуемый набор полей и их положение в таблице;
Выбрать имя и тип данных для каждого поля, определить размер текстовых полей и подтип числовых данных;
Сформулировать для полей правила проверки допустимости вводимых данных;
Определить связи между таблицами базы данных;
Осуществить ввод данных;
Разработать систему запросов к таблицам базы данных;
Сконструировать экранные формы для работы с данными;
Сконструировать отчеты.
При этом:
Целесообразно включить в таблицу данных всю информацию, с которой необходимо работать;
Рекомендуется создать несколько простых и понятных таблиц, чем одну сложную;
Не рекомендуется помещать в таблицу поля, значения которых являются результатом вычисления по данным из других полей таблицы;
Назначения полей таблицы должны быть понятны из их названий.
10. Графики и диаграммы
В Access используется то же самое графическое приложение, что и в Microsoft Word, Excel, PowerPoint и Project. Оно позволяет создавать сотни типов графиков и диаграмм, настраивая их, исходя из конкретных потребностей. Можно создавать гистограммы, линейчатые, круговые, поверхностные и другие диаграммы, причем как двух-, так и трехмерные. Их можно произвольно сопровождать текстом, оформлять разными цветами и узорами. Значения могут отображаться в столбцах или секторах круговых диаграмм. Можно разворачивать изображения диаграмм так, чтобы они воспроизводились под любым удобным углом зрения.
11. Доступ к Internet
В Access предусмотрены все возможности, обеспечивающие связь с Internet. Одним щелчком кнопкой мыши можно сохранить таблицы, запросы, формы и отчеты в формате HTML. Соответствующий мастер позволяет даже новичку перенести коды HTML из объекта на Web-страницу, делая их доступными для использования всем, кто путешествует по Internet! Гиперссылки позволяют получать доступ к данным, которые размещены на Web-странице, прямо из форм Access.
С помощью мастера размещения данных на Web-страницу, можно создать статические либо динамические страницы, перенести их на Web-сервер, создать свою начальную страницу и даже использовать шаблоны для получения стандартного внешнего вида всех HTML-страниц!
Источники и литература
«Информатика», под редакцией Хубаева Г.Н., г. Ростов-на-Дону, 2010 г., учебное пособие.
«Википедия», свободная энциклопедия, Internet.