WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права Диго С.М.

Базы данных Москва, 2004 УДК 004.65 ББК -018*32.973 Д 44 Диго С.М. Учебное пособие по курсу “Базы данных” / Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права. - М., 2004. - 177 с.

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области (прикладная информатика по областям) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 351400 «Прикладная информатика (по областям)» и другим междисциплинарным специальностям.

© Диго Светлана Михайловна, 2004 © Московский международный институт эконометрики, информатики, финансов и права, 2004 2 Содержание 1. Базы и банки данных.......................................................................................... 1.1. Основные понятия........................................................................................ 1.2. Преимущества БнД...................................................................................... 1.3. Пользователи БнД........................................................................................ 1.4. Предпосылки широкого использования БнД.......................................... 1.5. Требования к БнД....................................................................................... 1.6. Недостатки БнД.......................................................................................... 2. Компоненты банка данных.............................................................................. 2.1. Информационная компонента.................................................................. 2.2. Программные средства БнД...................................................................... 2.3. Языковые средства БнД............................................................................. 2.4. Технические средства банка данных........................................................ 2.5. Организационно-методические средства банка данных........................ 2.6. Администраторы банка данных................................................................ 2.6.1. Функции администратора банка данных........................................... 2.6.2. Связи администратора банка данных................................................ 2.6.3. Средства администратора современных СУБД................................ 2.7. Взаимодействие компонентов БнД.......................................................... 3. Классификация банков данных....................................................................... 3.1. Классификация баз данных....................................................................... 3.2. Классификация СУБД................................................................................ Сравнение «настольных» и «корпоративных» СУБД..................................... 3.3. Классификационные группировки, относящиеся к банку данных в целом..................................................................................................................... 4. Создание БД в Microsoft Access...................................................................... 4.1. Создание новой базы данных.................................................................... 4.2. Создание таблиц......................................................................................... 4.2.1. Описание структуры таблицы и других ее характеристик.............. 4.2.2. Определение ключа таблицы.............................................................. 4.2.3. Свойства полей..................................................................................... 4.2.4. Сохранение описания таблицы........................................................... 4.2.5. Создание таблиц для контрольного примера.................................... 4.2.6. Изменение структуры таблиц............................................................. 4.2.7. Другие способы создания таблиц....................................................... 4.3. Связывание таблиц..................................................................................... 4.4. Задание ограничений целостности........................................................... 4.5. Ввод данных в базу данных...................................................................... 5. Реализация запросов в MS Access.................................................................. 5.1. Создание запросов...................................................................................... 5.1.1. Добавление таблиц в запрос............................................................... 5.1.2. Удаление таблицы из запроса............................................................. 5.1.3. Включение полей в запрос.................................................................. 5.1.4. Задание условий отбора...................................................................... 5.1.5. Управление выводом повторяющихся строк.................................... 5.1.6. Просмотр результатов выполнения запроса..................................... 5.1.7. Сохранение описания запроса............................................................ 5.2. Виды запросов. Особенности создания................................................... 5.2.1. Простые запросы.................................................................................. 5.2.2. Сложные запросы................................................................................. 5.2.3. Запросы к связанным таблицам.......................................................... 5.2.4. Запросы с подгруппировкой............................................................... 5.2.5. Запросы, содержащие вычисляемые поля......................................... 5.2.6. Перекрестные запросы...................................................................... 5.2.7. Запросы с параметрами..................................................................... 5.2.8. Корректирующие запросы................................................................ 5.2.9. Дополнительные возможности......................................................... 6. Создание экранных форм в MS Access........................................................ 6.1. Выбор способа создания формы............................................................. 6.2. Создание простой формы с помощью мастера..................................... 6.3. Создание многотабличной формы MS Access...................................... 6.4. Корректировка формы в режиме «Конструктора»............................... 6.4.1. Изменения, связанные с уже включенными в форму элементами управления...................................................................................................... 6.4.2. Включение новых элементов в форму............................................. 6.4.3. Изменение типа элемента управления............................................. 6.4.4. Создание форм, состоящих из нескольких страниц....................... 6.4.5. Последовательность обхода полей................................................... 6.4.6. Свойства формы................................................................................. 6.5. Возможные случаи возникновения ошибок.......................................... 7. Создание отчетов в MS Аccess...................................................................... 7.1. Создание отчетов. Выбор способ создания........................................... 7.2. Создание отчета с помощью мастера..................................................... 7.3. Создание сложных отчетов..................................................................... 7.4. Сохранение содержания документа....................................................... 7.5. Корректировка формы отчета. Работа в режиме «Конструктора»...... 7.5.1. Области отчета................................................................................... 7.5.2. Элементы отчета................................................................................ 7.5.3. Свойства.............................................................................................. 7.5.4. Вычисления в отчете.......................................................................... 7.5.5. Группировка....................................................................................... 7.5.6. Задание номеров страниц.................................................................. 7.5.7. Использование графических элементов.......................................... 7.5.8. Параметрические отчеты................................................................... 7.5.9. Определение конца страницы........................................................... 7.6. Разновидности отчетов............................................................................ 7.6.1. Создание отчета анкетной формы.................................................... 7.6.2. Создание отчетов в виде «этикеток»................................................ 7.7. Совместная работа с другими приложениями MS Office.................... Литература............................................................................................................. 1. Базы и банки данных 1.1. Основные понятия Банк данных (БнД) является современной формой организации хранения и доступа к информации. "Банк данных – это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных."

В данном выше определении БнД, с одной стороны подчеркивается, что банк данных является сложной системой, включающей в себя все обеспечивающие подсистемы, необходимые для функционирования любой системы автоматизированной обработки данных.

С другой стороны, в этом определении также обозначены и основные отличительные особенности банков данных:

• базы данных создаются обычно не для решения какой-либо одной задачи для одного пользователя, а для многоцелевого использования.

• базы данных отражают определенную часть реального мира.

Надо стремиться, чтобы вся информация, описывающая предметную область, фиксировалась в базе данных однократно, накапливалась и поддерживалась в актуальном состоянии централизовано, а все пользователи, которым эта информация нужна, должны иметь возможность работать с ней.

• базы данных – это специальным образом организованные данные. Эти особенности в организации данных заключаются, прежде всего, в том, что БД представляют собой системы взаимосвязанных данных, единство и целостность которых поддерживается специальными программными средствами.

• для функционирования БнД необходимо наличие специальных языковых и программных средств (называемых СУБД – Система Управления Базами Данных), облегчающих для пользователей выполнение всех операций, связанных с организацией хранения данных, их корректировки и доступа к ним.

Нельзя сказать, что в рассматриваемой нами сфере установилось терминологическое единство. Так, в англоязычной литературе понятие «банк данных» используется редко. В некоторых из этих источников используется понятие «система баз данных» (database system), которое по своему содержанию близко введенному понятию банка данных (система баз данных включает базу данных, систему управления базами данных, соответствующее оборудование и персонал). Согласно семантики русского языка "система баз данных" воспринимается уже, чем то, что это понятие обозначает в действительности. Поэтому слово "банк" является в этом смысле лучше, так как "банк" привычно обозначает не только то, что хранится в нем, но и всю инфраструктуру (вспомните, хотя бы понятие «банк» как финансовое учреждение – это ведь не просто «куча денег»). Очевидно, что нельзя отождествлять понятие "база данных" и "банк данных", как это иногда происходит в некоторых литературных источниках.

Терминологические различия наблюдаются и при определении других понятий в области БнД. Особенно это касается терминов, используемых в конкретных программных системах. В связи с тем, что терминология конкретных СУБД сильно различается, нельзя описать общие принципы построения БнД, пользуясь терминологией какой-либо одной из них. В учебнике будут введены термины, которые, по мнению автора, в наибольшей степени соответствуют отображаемым ими понятиям.

Следует отметить, что использование тех или иных терминов зависит от аспекта рассмотрения изучаемой проблемы. Так, например, К Дейт под базой данных понимает практически любую совокупность данных, которая может быть обработана с помощью ЭВМ. И это оправдано, так как права собственности и иные права не могут зависеть от того, при помощи какого программного средства созданы файлы, и какой у них способ организации. Но такое широкое толкование термина БД в курсе «Проектирование баз данных» приведет к нивелированию особенностей банков данных как особой информационной технологии.

1.2. Преимущества БнД Особенности "банковской" организации данных определяют их основные преимущества перед "небанковской" организацией.

Наличие единого отображения определенной части реального мира позволяет обеспечить непротиворечивость и целостность информации, возможность обращаться к ней не только при решении заранее предопределенных задач, но и с нерегламентированными запросами. Интегрированное хранение сокращает избыточность хранимых данных, что приводит к сокращению затрат не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном состоянии.

Использование БнД при правильной его организации должно существенно изменить деятельность организации, где он внедряется:

привести к обеспечению большей доступности данных для всех категорий сотрудников, сокращению документооборота, возможности получения разнообразных по форме и содержанию документов, перераспределению функций между сотрудниками и изменению характера выполняемых функций и, как следствие, улучшить всю систему управления предприятием.

Централизованное управление данными также дает целый ряд преимуществ. Использование СУБД обеспечивает высокое качество выполнения функций по управлению данными и облегчает процесс создания информационных систем (ИС).

Выделение специальной группы сотрудников, выполняющих функции по проектированию и развитию БнД (администраторов БД), и освобождение от этих функций всех остальных пользователей не только приводит к снижению требований к остальным участникам процесса создания и функционирования БнД, но и повышает качество разработок, так как вопросами организации данных занимается небольшое число профессионалов в этой области.

Преимуществом банков данных является также то, что они обеспечивают возможность более полной реализации принципа независимости прикладных программ от данных, чем это возможно при организации локальных файлов.

1.3. Пользователи БнД В процессе создания и эксплуатации БнД с ним взаимодействуют пользователи разных категорий (рис. 1.1). Базы данных создаются для удовлетворения потребностей конечных пользователей. Чаще всего – это специалисты конкретных предметных областей, использующие БД для выполнения своих профессиональных обязанностей. В последнее время БД все чаще используются и для удовлетворения непроизводственных информационных потребностей. Конечные пользователи – наиболее многочисленная группа пользователей. Нельзя недооценивать важности этой группы пользователей и не понимать их специфических особенностей для каждой из категорий конечных пользователей БнД.

Специфическими пользователями БнД являются сотрудники информационных служб. Они пользуются, в основном, метаинформацией. Часто бывает желательным, чтобы другая информация была для них закрыта. Кроме того, они используют и другие ресурсы БнД для выполнения своих функций.

Пользователи БнД Конечные пользователи Сотрудники ИТ-служб Администраторы Администраторы Программисты руководители данных сети регулярные организации рядовые случайные а дми н и с т р а т о р а дми н и с т р а т о р а дми н и с т р а т о р п р о гр а мми с ты п р о гр а мми с ты пользователи п р е дме т н о й п р и ло ж е н и й п р и к ла дн ы е базы данных о бла с т и системные квалифици параметристы рованные работающие в неквалифи справочном цированные режиме терминальные нетерминальные Рис. 1. 1. Пользователи БнД Категория «Конечные пользователи» неоднородна: конечные пользователи различаются широтой информационных потребностей, квалификацией, режимами взаимодействия с БнД и др. Это могут быть случайные пользователи, обращающиеся к базе данных время от времени, а могут быть и регулярные пользователи. Конечные пользователи могут отличаться друг от друга и степенью владения вычислительной техникой. От конечных пользователей не должно требоваться каких-то специальных знаний в области вычислительной техники и языковых средств.

При создании БнД важно не только построение классификационной схемы, но и распределение реальных конечных пользователей по группам, так как от характеристики пользователей будут зависеть принимаемые проектные решения.

В связи с тем, что использование БнД оказывает влияние на все аспекты деятельности организации, особую роль играют руководители организации. Именно они должны обеспечить проведение единой информационной политики и организацию взаимодействия различных подразделений через общую базу данных. Они должны создавать подразделения, отвечающие за создание и функционирование БнД, определять функциональные обязанности сотрудников, которые существенно изменятся с внедрением БнД. Кроме того, руководители организации выступают в качестве конечных пользователей с наиболее высоким приоритетом.

Отдельные пользователи в процессе работы с базой данных могут менять содержание БД – это так называемые пользователи параметристы. Другие могут только использовать хранящуюся в БД информацию.

Пользователи могут взаимодействовать с БД как непосредственно (терминальные пользователи), так и через посредников.

Понятием «Конечные пользователи» определяется не только отдельное лицо или группа лиц, но и вычислительные процессы/задачи, а иногда и целые системы, взаимодействующие с БнД.

В зависимости от особенностей создаваемого банка данных круг его конечных пользователей может существенно различаться Категория «сотрудники информационных служб» также является неоднородной. В рамках курса «Базы данных» наибольший интерес для нас представляют «Администраторы БнД» – лица, ответственные за создание БнД и его надежное функционирование, за соблюдение регламента доступа к хранимым, за развитие БнД.

Наличие в составе СУБД средств, ориентированных на разные категории пользователей, делает возможной работу с базой данных не только профессионалов в области обработки данных, но практически любого пользователя, причем это использование может быть как для их профессиональных целей, так и для удовлетворения потребности в информации в быту и т. п.

Р и с.1.2. П е р е с е ч е н и е и н ф о р м а ц и о н н ы х п о т р е б н о с т е й п о л ь з о в а т е л е й 1.4. Предпосылки широкого использования БнД Очевидные преимущества БнД и объективные предпосылки их создания привели к широкому их использованию. К числу предпосылок применения БнД относятся следующие:

• объекты реального мира находятся в сложной взаимосвязи между собой. Это приводит к необходимости, чтобы их информационное отражение также представляло единое взаимоувязанное целое;

• информационные потребности различных пользователей существенно пересекаются, что делает целесообразным использование единых баз данных и обеспечение доступа к ним разных пользователей (рис.1.2);

• функции создания и ведения информационного фонда и предоставления нужных данных тем или иным процесса являются универсальными, общими при решении разнообразных задач. Создание специализированных программных средств для управления данными приводит к повышению уровня выполнения этих функций и сокращению трудоемкости создания информационных систем;

• современный уровень развития технического и программного обеспечения, а также теории и практики построения информационных систем позволяют создавать эффективные БнД.

1.5. Требования к БнД Особенности "банковской" организации данных позволяют сформулировать основные требования, предъявляемые к БнД:

• адекватность отображения предметной области (полнота, целостность и непротиворечивость данных, актуальность информации, т. е. ее соответствие состоянию отображаемой реальной системы на данный момент времени);

• возможность взаимодействия пользователей разных категорий и в разных режимах;

обеспечение высокой эффективности доступа для разных приложений;

• дружелюбность интерфейсов и малое время на освоение системы, особенно для конечных пользователей;

• обеспечение секретности и конфиденциальности для некоторой части данных;

определение групп пользователей и их полномочий;

• обеспечение взаимной независимости программ и данных;

• обеспечение надежности функционирования БнД;

защита данных от случайного и преднамеренного разрушения;

возможность быстрого и полного восстановления данных в случае их разрушения;

технологичность обработки данных;

• приемлемые характеристики функционирования БнД (стоимость обработки, время реакции системы на запросы, требуемые машинные ресурсы и др.).

1.6. Недостатки БнД Недостатки БнД вытекают из их достоинств. Создание интегрированной системы, естественно, сложнее, чем создание множества локальных систем. Как следствие, предъявляются высокие требования к квалификации разработчиков БнД. В результате интеграции возможна некоторая потеря эффективности отдельных приложений (но общая эффективность всей системы будет выше). Для управления данными требуются специализированное программное обеспечение, которое, в зависимости от класса системы, может быть сравнительно дорогим, предъявляющим повышенные требования к техническим средствам. Эксплуатация распределенных корпоративных БнД – процесс сложный и дорогостоящий.

Но, несмотря на некоторые недостатки, присущие такой форме организации данных, преимущества БнД значительно превосходят их недостатки. Кроме того, имеется очень широкий круг СУБД разных классов и технологий их использования. Правильный выбор системы позволит свести отрицательные последствия к минимуму.

2. Компоненты банка данных Банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей различные взаимосвязанные и взаимозависимые компоненты (рис. 1.3).

Б анк д анны х И нф о мацио нная П р о гр аммны е Я зы ко вы е Тех нич еские ко мпо нента ср ед ства ср едства ср едства С УБ Д О р ганизацио нно А д министр ато р мето д ич еские б анка д анны х ср едства Рис. 1.3. К о мпо ненты банка д анны х 2.1. Информационная компонента Ядром БнД является база данных. База данных – это поименованная совокупность взаимосвязанных данных, находящихся под управлением СУБД.

Существует множество определений базы данных. Некоторые из них имеют право на существование. Другие устарели и не соответствуют современным представлениям о БД. Так, в ранних определениях баз данных указывалось на их не избыточность, отсутствие дублирование данных в них. На самом деле это не так. В базах данных может наблюдаться дублирование информации. Оно может быть вызвана спецификой используемой модели данных, не позволяющей полностью устранить дублирование, или технологическими причинами (обеспечение большей надежности, сокращение времени реакции системы и др.). Но это должна быть управляемая избыточность, причины и цели возникновения которой известны администратору базы данных и управляются как им, так и СУБД.

В настоящее время действует закон "О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных" [Дейт К.]. В этом законе дается следующее определение базы данных, "База данных – это объективная форма представления и организации совокупности данных (например статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ" [Дейт К.]. Учитывая назначение этого закона, вполне естественно, что сделан иной акцент, чем в данном нами определении БД;

определение, используемое в тексте данного Закона, является более широким, чем приведенное нами.

Мы в качестве рабочего будем пользоваться данным нами в п. 1. определением, и не всякие файлы будем считать базами данных.

В технической документации некоторых СУБД, а также в некоторых литературных источниках в состав БД включаются не только собственно хранимые данные о предметной области, но и описания БД.

Более правильно описания баз данных считать самостоятельными компонентами БнД, даже если они и хранятся вместе с самими данными.

Описания баз данных относятся к метаинформации, т. е.

информации об информации. Описание баз данных часто называют схемой. Кроме того, в БнД могут присутствовать описания отдельных частей базы данных с точки зрения конкретных пользователей. Такое описание называется подсхемой.

Кроме описания баз данных в состав метаинформации, хранимой в БнД, может включаться информация о предметной области, необходимая для проектирования автоматизированной информационной системы, о пользователях БнД, о проектных решениях и некоторая другая информация.

Централизованное хранилище метаинформации называется словарем данных. В литературе используются также термины словарь справочник, энциклопедия, репозиторий. В некоторых источниках выявляются различия между этими терминами, в других они используются как синонимы. Для данного уровня рассмотрения для нас эти различия несущественны.

Роль словарной системы особенно возрастает при использовании средств автоматизированного проектирования информационных систем.

Для большинства из них репозиторий является ядром всей системы.

Кроме того, роль репозитория особо значима в распределенных системах.

К банку данных не относятся немашинные документы, служащие источниками информации, вводимой в БД, файлы входной и выходной информации, архивные файлы, выходные документы. Однако многие СУБД включают в свой состав языковые средства для описания этих компонент. В этом случае сами описания, используемые в процессе функционирования БнД, будут входить в его состав.

Как уже отмечалось выше, терминология, используемая в разных системах и разных литературных источниках, существенно различается.

Так, в ранних версиях многих «настольных» реляционных СУБД вообще не использовался «механизм» базы данных (т. е. создавались фактически отдельные реляционные таблицы, каждая из которых запоминалась в отдельном файле базы данных). Во многих литературных источниках каждый такой файл стали называть базой данных, что не правильно.

В некоторых системах, например, Access, под БД понимают совокупность разных объектов: таблиц, запросов, форм, отчетов, макросов и модулей, т. е. понятие базы данных расширено, и включает в себя практически все информационные компоненты, созданные для конкретного приложения. В других системах, в частности, в Paradox, для обозначения подобной совокупности взаимосвязанных объектов используется понятие «семейство», что, очевидно, терминологически более правильно.

При работе с конкретной системой надо, прежде всего, уточнить терминологию, используемую в ней.

2.2. Программные средства БнД Программные средства БнД представляют собой сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие всех частей информационной системы при ее функционировании (рис 1.4).

П р о гр а м м н ы е ср е д ст в а Б н Д П р о гр а м м н а я ОС П рикладны е п р о гр а м м ы со ста в ля ю щ а я СУБД Я дро С У Б Д Т р а н сля то р ы У тилиты Генераторы ф о р м,о т ч е т о в и д р Рис. 1.4. Программные средства БнД Основу программного обеспечения БнД представляют программные компоненты СУБД. Среди них можно выделить ядро СУБД, обеспечивающее создание БД, организацию ввода, обработки и хранения данных, т. е. именно то, что называется «управлением данными», а также другие компоненты, обеспечивающие настройку системы, средства тестирования, утилиты, обеспечивающие выполнение вспомогательных функций, таких как восстановление баз данных, сбор статистики о функционировании БнД и др. Важной компонентой СУБД являются трансляторы или компиляторы для используемых ею языковых средств.

В состав большинства СУБД включены программные компоненты, позволяющие автоматизировать проектирование систем обработки информации (генераторы отчетов, меню и др.). Строго говоря, эти функции не являются непосредственно функциями по управлению данными, но большинство современных программных средств, которые продолжают называться СУБД, выходят за названные рамки и фактически являются мощными комплексными инструментальными средствами, позволяющими автоматизировать процесс создания информационных систем.

Подавляющее большинство СУБД работает в среде универсальных операционных систем (ОС) и взаимодействует с ОС при обработке обращений к БнД. Поэтому можно считать, что ОС также входит в состав БнД. Для удовлетворения конкретных потребностей пользователей пишутся соответствующие программы, которые представляют прикладное программное обеспечение БнД. Понятие «программа» здесь трактуется широко. Это могут быть, например, и экранные формы, созданные с использованием визуальных средств, и запросы, написанные на любом языке запросов.

В зависимости от используемых технологий создания и функционирования систем могут появляться те или иные дополнительные компоненты. Так, при использовании Case-технологий будут присутствовать соответствующие программные компоненты, поддерживающие проектирование и перепроектирование системы.

При работе в архитектуре клиент-сервер программные средства будут подразделяться на соответствующие компоненты: клиентская часть, обеспечивающая интерфейс пользователя с системой, серверная часть, реализующая обработку запроса на сервере, и связная часть, обеспечивающая взаимодействие элементов в сети.

Программные средства, используемые при создании и эксплуатации БнД, будут также зависеть от масштаба БнД, требований, предъявляемых к нему.

2.3. Языковые средства БнД Языковые средства СУБД являются важнейшей компонентой банков данных, так как, в конечном счете, они обеспечивают интерфейс пользователей разных категорий с банком данных. Набор используемых языков средств широк и разнообразен Языковые средства, используемые в БнД, можно классифицировать по разным признакам (рис. 1.5).

Языковые средства БнД Языки 1-го ЯОД аналитические поколения Языки 2-го ЯО схем табличные поколения Языки 3-го ЯО подсхем графические поколения Языки 4-го по форме представления ЯО поколения хранимых позаписной данных обработки Языки 5-го поколения процедурные теоретико по поколениям ЯМД множественные декларативные по единицам Базовые манипулирования языки по характеру Прочие по функциям Рис. 1.5. Классификация языковых средств БнД Языковые средства большинства современных СУБД относятся к языкам четвертого поколения (к первому поколению языков относят машинные языки, ко второму – символические языки ассемблера, к третьему – алгоритмические языки типа PL, COBOL и т.п., которые в 60-е годы назывались языками высокого уровня, но уровень которых гораздо ниже, чем у языков четвертого поколения. Имеются еще и языки пятого поколения, к которому относят языки систем искусственного интеллекта).

Языки четвертого поколения создавались по принципу: "люди стоят дороже, чем машины" [Мишенин А. И. Теория экономических информационных систем (учебник), изд.4 – М.: Финансы и статистика, 1999]. При их проектировании используются следующие принципы:

1. Принцип минимума работы: язык должен обеспечить минимум усилий, чтобы "заставить" машину работать.

2. Принцип минимума мастерства: работа должна быть так проста, как только это возможно;

она не должна быть уделом избранных и быть понятной лишь посвященным.

3. Принцип естественности языка, упразднения "инородного" синтаксиса и мнемоники. Язык не должен требовать от пользователей значительных усилий в изучении синтаксиса или содержать много мнемонических или иных обозначений, которые быстро забываются.

4. Принцип минимума времени. Язык должен позволять без существенной задержки реализовывать возникающие потребности в доступе к информации и ее обработке.

5. Принцип минимума ошибок. Технология должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать ошибки человека, а уж если они возникли, то, по возможности, "выловить" их автоматически.

6. Принцип минимума поддержки. Механизм языков четвертого поколения должен позволить легко вносить изменения в имеющиеся приложения.

7. Принцип максимума результата. Языки четвертого поколения предоставляют пользователям мощный инструмент для решения разнообразных задач.

На рис. 1.6 представлены компоненты языка четвертого поколения. Как мы видим, здесь представлены все основные «генераторы», наличие которых уже стало традиционным для СУБД разных классов.

Рис. 1.6. Компоненты языка четвертого поколения Можно выделить две концепции развития языковых средств:

концепцию разделения и концепцию интеграции. При использовании концепции разделения различают языки описания данных (ЯОД) и языки манипулирования данными (ЯМД). Назначение каждого из этих подклассов ясно из их названия.

Иногда в особую группу выделяют языки запросов (ЯЗ).

Первоначально под языками запросов понимали языки высокого уровня, ориентированные на конечного пользователя, предназначенные для формирования запросов к БД (в такой трактовке их можно считать одной из разновидностей ЯМД). Однако сейчас ЯЗ понимается шире;

многие ЯЗ включают в себя еще и возможности описания данных и корректировки БД.

В составе языков описания данных в зависимости от особенностей СУБД поддерживаются все или некоторые из следующих языков: язык описания схем (ЯОС), язык описания подсхем (ЯОПС), язык описания хранимых данных (ЯОХД), языки описания внешних данных (входных, выходных). В некоторых СУБД и сами эти разновидности языков, и создаваемые с их помощью элементы ИС являются самостоятельными компонентами, в других – некоторые из них могут объединены.

Языки манипулирования данными разделяются на две большие группы: процедурные и непроцедурные. При пользовании процедурными языками надо указать, какие действия и над какими объектами необходимо выполнить, чтобы получить результат. В непроцедурных языках указывается, что надо получить в ответе, а не как этого достичь.

Процедурные языки могут различаться по основным информационным единицам, которыми они манипулируют. Это могут быть языки, ориентированные на позаписную обработку данных, и языки, ориентированные на операции над множеством записей. Так, операции реляционной алгебры оперируют целиком отношением, а не каждой его записью.

Примерами непроцедурных языков являются языки, основанные на реляционном исчислении. Представителем языков, основанных на реляционном исчислении кортежей, является широко используемый язык запросов SQL. Табличный язык QBE также является непроцедурным языком.

Языковые средства предназначаются для пользователей разных категорий: конечных пользователей, системных аналитиков, профессиональных программистов. Повышение уровня языковых средств, их дружелюбности приводит к тому, что все большее число функций выполняется пользователями-непрограммистами самостоятельно, без посредников.

По своим функциональным возможностям выделяют следующие категории языков [Мишенин А. И. Теория экономических информационных систем (учебник), изд.4 – М.: Финансы и статистика, 1999]:

1. Языки, обеспечивающие только возможности запросов. Они обеспечивают вывод требуемых данных на экран или печать в нужном формате. В настоящее время используется редко.

2. Комплексные языки запросов/обновлений. Более развитые языки, которые позволяют формулировать сложные запросы, относящиеся к нескольким взаимосвязанным записям, а также обновлять данные также легко, как и формулировать запросы. Используя их, пользователи могут создавать свои собственные файлы.

3. Генераторы отчетов. Они позволяют выбирать нужные данные из файлов или баз данных и форматировать их в виде требуемых форм документов.

4. Графические языки. Использование графических средств в настоящее время постоянно расширяется. Они позволяют выводить данные в виде различных графиков и диаграмм, а также использовать другие изобразительные возможности. Также как генераторы отчетов, графические языки позволяют осуществлять отбор информации из файлов или баз данных по различным критериям, а также выполнять арифметические и логические манипуляции с данными.

5. Инструментальные средства поддержки решений. Языки этого типа предназначены для создания систем принятия решений. Это могут быть системы типа "что-если", системы, выполняющие временной или трендовый анализ и другие. Возможно использование как универсальных, так и проблемно-ориентированных средств.

6. Генераторы приложений. Языковые средства, предназначенные для генерации приложений, обеспечивают возможность описания непроцедурным путем требуемой обработки информации и дальнейшей автоматической генерации программ.

7. Машиноориентированные языки спецификаций. Фактически являются генераторами приложений, дальнейшим их развитием. В отличие от генераторов приложений языки спецификаций более универсальны и позволяют специфицировать приложения разных типов.

8. Языки очень высокого уровня. В большинстве случаев приложения строятся при помощи непроцедурных языков. Однако некоторые языки являются процедурными (например, NOMAD), но программирование на них значительно короче, чем, например, на COBOLе.

9. Параметризированные пакеты прикладных программ. Эта категория программных средств известна давно и "четвертое поколение" относится к таким ППП, которые допускают легкую модификацию самого пакета, позволяют пользователям генерировать собственные отчеты, запросы к базе данных, и т.д.

10. Языки приложений. Многие языки четвертого поколения являются универсальными языками. Другие – спроектированы для специфических приложений. Примерами таких языков являются языки для управления финансами, управления работой станков с программным управлением и т.д.

По форме представления различают аналитические, табличные и графические языковые средства. Классификация языковых средств по форме представления относится как к языкам описания данных, так и к языкам манипулирования данными. Так, описание таблицы с использованием команды CREATE TABLE языка SQL является примером аналитической формы ЯОД, а описание такой же таблицы в Access и большинстве других настольных СУБД – пример табличной формы описания. В качестве примеров табличной и аналитической формы задания запросов можно привести языки QBE и SQL соответственно.

Достаточно часто бывает, что в рамках одной СУБД для одних и тех же целей могут использоваться языки разных типов. Так, например, во многих СУБД (dBase, FoxPro, и др.) для манипулирования данными могут использоваться:

1. табличный язык запросов типа QBE 2. язык SQL – аналитический ЯЗ, относящийся к классу языков исчисления кортежей 3. процедурный язык программирования (для указанных выше систем dBase, FoxPro это язык xBase, часть операторов которого реализуют операции реляционной алгебры, а другая часть, более значительная по количеству операторов и функций, представляет собой нереляционные операции, обеспечивающие позаписную обработку файлов, организацию циклической и условной обработки, ввод-вывод данных, корректировку, возможность работы с переменными памяти и другие возможности).

Описание данных в этих системах может быть представлено в табличном виде, либо, если определение данных происходит средствами SQL или с использованием операторов языка xBase, в аналитическом виде.

Кроме упомянутых языковых средств, эти системы включают в себя генераторы экранных форм, отчетов и приложений, а также язык разветвленной иерархической системы "меню", позволяющей пользователю выбрать те действия, которые он желает выполнить.

Часто СУБД обеспечивают автоматическое преобразование «текстов» с одного языка на другой. Так, например, многие СУБД, такие как Access, FoxPro и др., используют языки запросов табличного типа не только для непосредственной реализации запросов, но и как средство для более простого описания запроса и последующего автоматического преобразование его на язык SQL.

2.4. Технические средства банка данных В качестве технических средств для банков данных (рис. 1.7) чаще всего используются универсальные ЭВМ, периферийные средства для ввода информации в базу данных и отображения выводимой информации. Иногда используются дополнительные технические средства для хранения больших объемов данных на внешних носителях.

Если банк данных реализуется в сети, то необходимы соответствующие технические средства для обеспечения ее работы.

Состав и тип технических средств, на которых реализуются БнД, зависит от многих факторов, основными из которых являются:

технические характеристики оборудования, используемые технологии обработки данных, масштаб системы, временные ограничения на время реакции системы, сложность обработки, стоимостные характеристики и др.

Первоначально БнД реализовывались в основном на больших ЭВМ, а для доступа к БД использовались терминалы. В связи со значительным и постоянным улучшением характеристик персональных ЭВМ появилась возможность реализовать банки данных и на машинах этого класса. Но сначала характеристики персональных ЭВМ были недостаточными, чтобы в полной мере реализовать идеологию банков данных. Стала наблюдаться некоторая раздробленность информационных систем, что, в свою очередь, привело к бурному развитию сетевых технологий и использованию соответствующих технических средств.

Существуют и специализированные технические средства, предназначенные для создания и эксплуатации банков данных (машины баз данных), но они не нашли широкого распространения.

В последние годы некоторые фирмы (Oracle, Sun) активно развивают идею использования так называемых «сетевых компьютеров». Эти компьютеры представляют собой дешевые рабочие станции без дисковых накопителей (позднее появились предложения создавать сетевые компьютеры с собственными накопителями), которые будут работать в сети и использовать и программные средства, и данные, которые находятся на сервере.

Использование сетевых компьютеров предполагает обязательное применение мощных ЭВМ в качестве серверов, предъявляет высокие требования к организации хранения данных, к качеству каналов связи.

При этом во многом становится предопределенной технология обработки данных (особенно в части распределения функций между клиентом и сервером). Использование сетевых компьютеров обусловлено не столько тем, чтобы сэкономить за счет использования более дешевых компьютеров, сколько желанием упорядочить использование программных средств, упростить систему обработки информации в целом, облегчить и удешевить поддержку системы.

Недостатки такого подхода являются:

• очень большая зависимость от «центральной» системы, потеря самостоятельности конечными пользователями • уязвимость системы • невозможность/неэффективность обеспечения потребности всех пользователей таким образом (хотя потребности пользователей и пересекаются, но степень пересечения может быть разной;

кроме того, не исключается наличие сугубо персональных данных;

хранение таких данных на отдаленном сервере приводит к непроизводительным расходам) • очень высокие требования к серверной части системы.

Другим новым явлением является использование карманных ПК в качестве коммуникационных устройств для доступа к корпоративным данных в глобальных сетях.

Характеристики карманных компьютеров существенно улучшаются. Для них создается соответствующее программное обеспечение, позволяющее использовать их для мобильных пользователей, работающих в общей системе (тиражирование и синхронизация данных). Эти компьютеры являются более легкими, что немало важно для мобильных пользователей, а также стоят дешевле, чем переносные ПК. Ведущие производители СУБД приспосабливают свои крупномасштабные серверные системы для доступа из карманных ПК.

Технические средства БнД Средства Средства Коммуникационн ЭВМ хранения отображения ые средства данных данных Рис. 1.7. Технические средства БнД Тип используемых ЭВМ будет зависеть от масштаба создаваемой системы (Рис. 1.8). В настоящее время в подавляющем большинстве случаев БнД реализуются в сетевой среде с использованием множества разнотипных ЭВМ, причем их состав постоянно меняется в процессе эксплуатации банка данных.

С упе р ко мпью те р ы М эй н ф р е й мы М и кр о пр о ц е ссо р н ы е си сте мы С ерверы Раб очие ст анц ии П ерсонал ьны е к ом пьт еры Л о ка льн ы е се ти С е ти ма сш та б а пр е дпр и яти я Гло б а льн ы е се ти Р и с. 1. 8. В з а и мо связ ь и спо льз уе мы х Э В М и те хн о ло ги и о р га н и з а ц и и и н ф о р ма ц и о н н о й си сте мы Технические средства БнД не ограничиваются только ЭВМ. Сюда входит весь комплекс технических средств хранения, отображения и передачи информации. Особую роль для обеспечения эффективного и надежного функционирования банка данных играют средства хранения информации. Память в БнД обычно организуется в виде многоуровневой системы. Необходимо обращать внимание не только на выбор запоминающих устройств для организации хранения данных, предназначенных для оперативного доступа к ним, но и хранения архивных данных.

В банках данных, также как и во всех других информационных системах, выполняются операции по вводу, хранению, обработке и выводу информации. При выполнении каждой из этих операций могут использоваться различные технологии и, как следствие, различные технические и программные средства для их поддержания.

2.5. Организационно-методические средства банка данных Организационно-методические средства банка данных представляют собой различные инструкции, методические и регламентирующие материалы, предназначенные для пользователей разных категорий, взаимодействующих с банком данных. Это могут быть инструкции конечным пользователям по работе с базой данных, документы, определяющая права доступа и регламент работы;

сюда же отнесем и методики проектирования баз.

2.6. Администраторы банка данных Функционирование БнД невозможно без участия специалистов, обеспечивающих создание, функционирование и развитие БнД. Такая группа специалистов называется администратором банка данных (АБД).

Эта группа специалистов считается составной частью банка данных.

В зависимости от сложности и объема банка данных, от особенностей используемой СУБД служба администрации банка данных может различаться как по составу и квалификации специалистов, так и по количеству работающих в этой службе.

2.6.1. Функции администратора банка данных АбнД выполняют работы по созданию и обеспечению функционирования БнД на прояжениии всех этапов жизненного цикла системы. В составе группы администраторов банка данных можно выделить различные подгруппы в зависимости от выполняемых ими функций. Численность группы администрации, выполняемые ими функции, будут в значительной степени зависеть от масштаба банка данных, специфики хранимой в нем информации, типа банка данных, особенностей используемых программных средств и некоторых других факторов.

В составе администрации БнД должны быть системные аналитики, проектировщики структур данных и внешнего по отношению к банку данных информационного обеспечения, проектировщики технологических процессов обработки данных, системные и прикладные программисты, операторы, специалисты по техническому обслуживанию. Если речь идет о коммерческом банке данных, то важную роль здесь будут играть специалисты по маркетингу.

Администраторы банка данных выполняют большой круг разнообразных функций. Дальше в учебнике мы будем подробно рассматривать некоторые из них. Сейчас же просто перечислим основные из этих функций:

1. Анализ предметной области: описание предметной области, выявление ограничений целостности, определение статуса информации, определение потребностей пользователей, определение статуса пользователей, определение соответствия "данные – пользователь", определение объемно-временных характеристик обработки данных.

2. Проектирование структуры базы данных: определение состава и структуры информационных единиц, составляющих базу данных, задание связей между ними, выбор методов упорядочения данных и методов доступа к информации, описание структуры БД на ЯОД.

3. Задание ограничений целостности при описании структуры базы данных и процедур обработки БД: задание ограничений целостности, присущих предметной области, определение ограничений целостности, вызванных структурой базы данных, разработка процедур обеспечения целостности БД при вводе и корректировке данных, обеспечение ограничений целостности при параллельной работе пользователей в многопользовательском режиме.

4. Первоначальная загрузка и ведение базы данных: разработка технологии первоначальной загрузки и ведения (изменения, добавления, удаления записей) БД, проектирование форм ввода, создание программных модулей, подготовка исходных данных, ввод и контроль ввода.

5. Защита данных от несанкционированного доступа.

5.1. Обеспечение парольного входа в систему: регистрация пользователей, назначение и изменение паролей.

5.2. Обеспечение защиты конкретных данных: определение прав доступа групп пользователей и отдельных пользователей, определение допустимых операций над данными для отдельных пользователей, выбор/создание программно-технологических средств защиты данных;

шифрование информации с целью защиты данных от несанкционированного использования.

5.3. Тестирование средств защиты данных.

5.4. Фиксация попыток несанкционированного доступа к информации.

5.5. Исследование возникающих случаев нарушения защиты данных и проведение мероприятий по их предотвращению.

6. Защита данных от разрушений. Одним из способов защиты от потери данных является резервирование. Используется как при физической порче файла, так и в случае, если в БД внесены нежелательные необратимые изменения.

7. Обеспечение восстановления БД: разработка программно технологических средств восстановления БД, организация ведения системных журналов.

8. Анализ обращений пользователей к БД: сбор статистики обращений пользователей к БД, ее хранение и анализ (кто из пользователей, к какой информации, как часто обращался, какие выполнял операции, время выполнения запросов, анализ причин безуспешных (в т. ч. и аварийных) обращений к БД.

9. Анализ эффективности функционирования БнД и развитие системы: анализ показателей функционирования системы (время обработки, объем памяти, стоимостные показатели), реорганизация и реструктуризация баз данных, изменение состава баз данных, развитие программных и технических средств.

10. Работа с пользователями: сбор информации об изменениях в предметной области, об оценке пользователями работы БнД, определение регламента работы пользователей с БнД, обучение и консультирование пользователей.

11. Подготовка и поддержание системных программных средств:

сбор и анализ информации о СУБД и других ПП, приобретение программных средств, их установка, проверка работоспособности, поддержание системных библиотек, развитие программных средств.

12. Организационно-методическая работа: выбор или создание методики проектирования БД, определение целей и направлений развития системы, планирование этапов развития БнД, разработка и выпуск организационно-методических материалов.

2.6.2. Связи администратора банка данных В процессе своей деятельности администратор БнД взаимодействует с другими категориями пользователей банка данных, а также и с "внешними" специалистами, не являющимися пользователями БнД (рис.1.9).

С отрудники п редприя тия, для которого создается БнД Администрация п редприя тия Конеч ны е поль зователи П остав щ ики системного С отрудники п рограммного в ы ч ислитель ной установ ки обесп еч ения Руков одство в ы ч ислитель ной установ ки Администратор П рикладны е БнД С истемны е п рограммисты администраторы Г руп па эксп луатации Р ис. 1.9. В заимодейств ие А Б нД с другими категориями пользов ателей Прежде всего, если банк данных создается для информационного обслуживания какого-либо предприятия или организации, то необходимы контакты с администрацией этой организации. Как указывалось выше, внедрение БнД приводит к большим изменениям не только системы обработки данных, но и всей системы управления организацией. Естественно, что такие большие проекты не могут быть выполнены без активного участия и поддержки руководителей организации. Руководство организации должно быть ознакомлено с возможностями, предоставляемыми БнД, проинформировано об их преимуществах и недостатках, а также проблемах, вызываемых созданием и функционированием БнД.

Так как база данных является динамическим информационным отображением предметной области, то желательно, чтобы администратор БнД в свою очередь был своевременно информирован о перспективах развития объекта, для которого создается информационная система.

Руководством организации и администратором БнД должны быть согласованы цели, основные направления и сроки создания БнД и его развития, очередность подключения пользователей.

Очень тесная связь у АБД на всех этапах жизненного цикла БнД наблюдается с конечными пользователями. Это взаимодействие начинается на начальных стадиях проектирования системы, когда изучаются потребности пользователей, уточняются особенности предметной области, и постоянно поддерживается как на протяжении процесса проектирования, так и функционирования системы.

Следует отметить, что в последнее время наблюдается активное перераспределение функций между конечными пользователями и администраторами банка данных. Это, прежде всего, связано с развитием языковых и программных средств, ориентированных на конечных пользователей. Сюда относятся простые и одновременно мощные языки запросов, а также средства автоматизации проектирования.

Если банк данных функционирует в составе какой-либо включающей его автоматизированной информационной системы (например, в АСУ), то АБД должен работать в контакте со специалистами по обработке данных в этой системе.

Администраторы БнД взаимодействуют и с внешними по отношению к нему группами специалистов и, прежде всего, поставщиками СУБД и ППП, администраторами других БнД.

БнД часто создаются специализированными проектными коллективами на основе договора на разработку информационной системы в целом или БнД как самостоятельного объекта проектирования. В этом случае служба администрации БнД должна создаваться как в организации-разработчике, так и в организации заказчике.

2.6.3. Средства администратора современных СУБД На эффективность работы БнД оказывают влияние множество внешних и внутренних факторов. Возрастание сложности и масштабов БнД, высокая «цена» неправильных или запоздалых решений по администрированию БД, высокие требования к квалификации специалистов делают актуальной задачу использования развитых средствах автоматизированного (или даже автоматического) администрирования БнД.

Средства администрирования включены в состав всех СУБД.

Особенно развиты эти средства в корпоративных СУБД. Кроме того, появился целый класс специализированного программного обеспечения:

средства DBA (DataBase Administration - администрирование базы данных).

Типичные функции средств DBA Мониторинг Наблюдение за Оптимизация Сопровождение работы БД, реак- объектами БД, хранения данных, БД, файлов, таб ция на нештатные анализ, сопостав- оптимизация личных прост ситуации ление характе- работы сервера ранств, откатных ристик сегментов Слежение за ис- Планирование Анализ Перенос таблицы пользованием ре- необходимых свободного на новое про сурсов, выдача вычислительных пространства, странство, в статистики мощностей устранение другую СУБД, на дефрагментации другой компьютер Обнаружение и Задание поро- Наблюдение за Перенос содер исправление воз- говых значений параметрами, вли- жимого базы дан никающих непо- для слежения за яющими на произ- ных в другую ладок нужными объ- водительность СУБД ектами БнД 2.7. Взаимодействие компонентов БнД На рис. 1.10 представлена упрощенная схема взаимодействия компонентов БнД в процессе создания и эксплуатации системы.

Создание БД начинается с проектирования БД и ее описания на ЯОД (1).

На этапе проектирования структуры БД могут использоваться как методики «ручного» проектирования, так и CASE-средства, автоматически генерирующие описания БД. Полученные описания должны быть введены в БнД и запомнены в соответствии с требованиями конкретной СУБД (2,3). После того, как описание базы данных сохранено, в базу данных могут вводиться данные (4). При этом СУБД использует метаинформацию, зафиксированную в словаре данных. Заполненная БД может использоваться для извлечения из нее нужной пользователям информации (5). При формулировании запросов используется информация, содержащаяся в схемах и подсхемах. В результате выполнения запроса выходные данные в том или виде выдаются пользователю (6). Кроме собственно затребованных данных при выполнении операций с БнД часто выдается та или иная диагностическая информация (7). Для обеспечения надежности функционирования БнД необходимо выполнять соответствующие процедуры, в частности осуществлять журнализацию (8) выполняемых действий с БД, регулярно архивировать данные (9).

С ловарь О рганиз ац ионно -м ет од ическ ие И схо д н о е о п и са н и е схе м, сред ст ва п о д схе м, схе м хр а н е н и я, п о д схе м 2 В ы ход ны е Т е хн и ч е ски е д анны е ср е дств а ЯОД 7 Д иагност ичес к ие ЯОС ЯОСХ ЯОПС сооб щ ения П р о гр а м м н ы е ср е дств а 4 ж ур н а л Я М Д, вк л ю чаю щ ие яз ы к и, Я з ы к и з апросов А р хи в язы ковы е ср е дств а за п р о сы БД И схо д н ы е данны е Банк данны х Р и с. 1.1 0. С х е м а в з а и м о д е й с т в и я ко м по н е н то в Б н Д 3. Классификация банков данных Банки данных являются сложными системами, и их классификация может быть произведена как для всего банка данных в целом, так и для каждой его компоненты отдельно;

классификация для каждого из компонентов может быть проведена по множеству разных признаков (рис. 1.12).

Б анк д анны х Б аза д анны х С УБ Д Д ру гие ком поненты ун и в е р са в и зуа л ь н ы е н е стр ук тур и р о в а н н ы е ф а к то гр а ф и ч е ск и е откры ты е льны е ле к си к о сп е ц и а ли з ч а сти ч н о а уди о за м кн уты е гр а ф и ч е ск и е ированны е стр уктур и р о в а н н ы е м уль ти м е ди а до к ум е н та ль н ы е см е ш а н н ы е ст р ук т ур и р о в а н н ы е н а сто л ь н ы е локальны е б и б ли о гр а ф и ч е ск и е инф ормационны е корпоратив и е р а р хи ч е ск и е ны е централизованны е реф ератив ны е операционны е се те в ы е р а сп р е де ле н н ы е п о л н о те к сто в ы е реляционны е б е сп ла тн ы е OLT P платны е OLAP эк сте н си о н а л ь н ы е и н те н си о н а ль н ы е Р и с. 1.1 2. К л а с с иф и к а ц и я Б н Д 3.1. Классификация баз данных Центральной компонентой банка данных является база данных, и большинство классификационных признаков относятся именно к ней.

По форме представления информации различают визуальные - и аудио системы, а также системы мультимедиа. Эта классификация показывает, в каком виде информация храниться в БД и выдается из баз данных пользователям: в виде изображения, звука или имеется возможность использования разных форм отображения информации.

Понятие "изображение" здесь используется в широком смысле: это может быть символьный текст, неподвижное графическое изображение (рисунки, чертежи и т.п.), фотографии, географические карты, движущие изображения. Классификация способов представления информации являет собой самостоятельную проблему и здесь не рассматривается.

По характеру организации данных БД могут быть разделены на неструктурированные, частично структурированные и структурированные. Этот классификационный признак относится к информации, представленной в символьном виде. К неструктурированным БД могут быть отнесены базы, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать базы данных в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные БД требуют предварительного проектирования и описания структуры БД. Только после этого базы данных такого типа могут быть заполнены данными.

Структурированные БД в свою очередь по типу используемой модели делятся на иерархические, сетевые, реляционные, смешанные и мультимодельные.

Классификация по типу модели распространяется не только на базы данных, но и на СУБД.

В структурированных БД обычно различают несколько уровней информационных единиц, входящих одна в другую. Число этих уровней может быть различным даже для систем, относящихся к одному и тому же классу. Большинство структурированных систем поддерживают уровень поля, записи и файла. Эти информационные единицы могут называться в разных системах по разному, но суть остается одной и той же, а именно: полю соответствует наименьшая семантическая единица информации;

совокупность полей или и иных, более сложных информационных единиц, если они допустимы в конкретной СУБД, образуют запись, а множество однотипных записей представляют файл базы данных. В последнее время большинство СУБД в явном виде поддерживают и уровень базы данных, как совокупности взаимосвязанных файлов БД.

ИЕ ИЕ2 ИЕ 2 ИЕ4 ИЕ5 ИЕ 3 3 Рис. 1. 13. Схема иерархической модели В иерархических (рис. 1.13) и сетевых (рис. 1.14) моделях между информационными единицами (записями разных файлов) могут задаваться связи. Как видно из приведенных схем, графическое представление иерархической модели представляет собой граф типа «дерево». В такой модели имеется одна вершина – корень дерева, являющаяся входом в структуру. Каждая вершина, отличная от корня, может иметь только одну исходную вершину и, в общем случае, сколько угодно порожденных вершин.

ИЕ св св ИЕ2 ИЕ св св св ИЕ Рис. 1. 14. Схема сетевой модели Графическое представление сетевой модели представляет собой граф типа «сеть». Входом в такую структуру может являться любая вершина. Каждая вершина может иметь как несколько порожденных, так и несколько исходных вершин. Между парой вершин может быть объявлено несколько связей. Подавляющее большинство СУБД поддерживает простые сетевые структуры, т. е. между каждой парой типов записей поддерживается отношение 1:М. Направление и характер связи в сетевых моделях не является очевидными, как в случае иерархической модели, поэтому при изображении структуры БД направление связи должно быть указано.

Г Условные обозначения - главный файл Г З1 З - зависимый файл З Г Рис. 1. 15. Схема сетевой модели с разнотипными файлами Кроме сетевых моделей с равноправными файлами существуют сетевые модели с разнотипными файлами. В таких моделях различают главные (основные) и зависимые файлы (рис. 1.15). Вход в структуру возможен только через главные файлы. Связываться между собой могут только записи разных типов.

Связи в иерархических и сетевых моделях описываются при проектировании БД. Чаще всего эти связи при хранении данных в БД передаются посредством адресных указателей. Иерархические и сетевые модели БД не накладывают ограничения на тип внутризаписной структуры. В принципе она может быть любой, как простой линейной (т.

е. состоять только из простых полей, следующих в записи последовательно друг за другом), так и сложной иерархической, включающей в себя различные составные единицы информации (векторы, повторяющиеся группы и т. п.). Конкретные же СУБД накладывают ограничения на допустимые в них информационные единицы, характер связей между ними, порядок их расположения в записи, а также часто имеют и различные количественные ограничения.

Особое место среди структурированных систем занимают системы, построенные на использовании инвертированных файлов.

Особенность организации данных в них состоит в том, что собственно хранимые данные и информация о связях между логически и физически отделены друг от друга. Основные данные в этих системах хранятся в файлах, записи которых могут иметь сложную структуру. Вся управляющая информация сосредоточена в ассоциаторе. Логическая связь между файлами устанавливается посредством компонента ассоциатора, называемого сетью связи. На рис. 1.16 схематически представлен принцип установления связей в таких системах. Реально, связи устанавливаются не непосредственно с элементами связи, как это изображено на рисунке, а через преобразователь адреса. В системах, построенных на инвертированных файлах, можно передавать связь типа М:М между записями файлов (что не позволяют никакие другие системы). Отделение ассоциативной информации от собственно хранимых данных позволяет изменять связи, не изменяя при этом самих файлов.

Управляющая информация (ассоциатор) База данных Сеть связи Преобразователь адреса З1 З З Файлы хранимых данных Рис. 1.16. Схема организации данных в системах, основанных на инвертированных файлах В реляционных моделях (в отличие от иерархических и сетевых) связи между файлами БД определяются динамически в момент выполнения запроса. Эти связи определяются по равенству значений соответствующих полей (полей связи), содержащихся в каждом из связанных файлов.

Другой отличительной чертой реляционных моделей является ограничение на внутризаписную структуру: записи имеют линейную структуру и могут содержать только простые поля (рис. 1.17).

Табл. Табл. ключ A A …. A Внешний П1 П2 …. П 1 2 n n ключ Рис. 1.17. Схема реляционной модели Эти отличительные особенности играют решающую роль при проектировании структуры БД.

Восьмидесятые годы были временем интенсивного развития реляционных систем. В 1992 году (первая коммерческая реляционная СУБД была выпущена фирмой Oracle в 1979 году) уровень продаж реляционных СУБД впервые превысил уровень продаж нереляционных СУБД. Но до 90% данных предприятий хранилось к этому моменту в нереляционных базах данных на мэйнфреймах.

По типу хранимой информации БД делятся на документальные, фактографические и лексикографические. Среди документальных баз различают библиографические, реферативные и полнотекстовые. К лексикографическим базам данных относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.).

В системах фактографического типа в БД хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и п. т.);

в ответ на запрос пользователя выдается требуемая ему информация об интересующем его объекте/объектах или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в БД.

В документальных БД единицей хранения является какой-либо документ (например, текст закона или статьи) и пользователю в ответ на его запрос выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию.

БД документального типа могут быть организованы по-разному:

без хранения и с хранением самого исходного документа на машинных носителях. К системам первого типа можно отнести библиографические и реферативные БД, а также БД-указатели, «отсылающие» к источнику информации. Системы, в которых предусмотрено хранение полного текста документа, так и называются полнотекстовыми.

В системах документального типа целью поиска может быть не только какая-то информация, хранящаяся в документах, но и сами документы. Так, возможны запросы типа «сколько документов было создано за определенный период времени» и т. п. Часто в критерий поиска в качестве признаков включаются «дата принятия документа», «кем принят» и другие «выходные данные» документов.

Специфической разновидностью баз данных являются базы данных форм документов. Они обладают некоторыми чертами документальных систем (ищется документ, а не информация о конкретном объекте, форма документа имеет название, по которому обычно и осуществляется ее поиск), так и специфическими особенностями (документ ищется не с целью извлечь из него информацию, а с целью использования его в качестве «шаблона»).

В последние годы активно развивается объектно ориентированный подход к созданию информационных систем.

Объектные базы данных организованы как объекты и ссылки к объектам. Объект представляет собой данные и правила, которые оперируют этими данными. Объект включает метод, который является частью определения объекта и запоминается вместе с объектом. В объектных базах данных данные запоминаются как объекты, классифицированные по типам классов и организованные в иерархическое семейство классов. Класс – коллекция объектов с одинаковыми свойствами. Объекты принадлежат классу. Классы организованы в иерархии.

Рис. 1.18. Классификация БнД по характеру хранения данных и обращения к ним По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные базы данных (рис. 1.18).

Персональная база данных – это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.

Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа). Это привносит специфические проблемы при их проектировании и в процессе эксплуатации БнД. Распределенные БД кроме этого имеют характерные особенности, связанные с тем, что физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с точки зрения пользователя они должны представлять собой единое целое.

Технологии, которые на первый взгляд вроде бы находятся на разных концах спектра (локальная и распределенная обработка), на самом деле очень близки и различаются практически тем, как поддерживается связь между отдельными частями БД. В случае локальных систем поддержание этой связи не является централизованной, а в случае распределенных БнД – должна поддерживаться СУБД. Технологией, позволяющей совмещать идеи локальной работы и централизованного поддержания единой БД, является технология тиражирования, при которой средства СУБД позволяют тиражировать отдельные части общей БД, локально использовать их, а потом «согласовывать» отдельные фрагменты БД в рамках единой базы данных.

Концепции централизованной и распределенной обработки данных также не так сильно различаются между собой, как кажется на первый взгляд. Так называемые клиент-серверные системы с «тонким клиентом» очень близки к централизованным базам данных.

Банк данных является сложной человеко-машинной системой, и распределяться по узлам сети могут не только БД, но и другие компоненты БнД. Причем сама БД при этом может быть и не распределенной (например, при обеспечении многопользовательского доступа к централизованной БД в сети). Поэтому будем различать два понятия: распределенные БД и распределенные БнД. При этом под распределенным БнД будем понимать банк данных, в котором распределена хотя бы одна любая из его компонент.

Различают экстенсиональные (ЭБД) и интенсиональные БД.

Интенсиональная база данных (ИБД) строится с помощью правил, определяющих ее содержание, а не с помощью явного хранения данных в БД, как в экстенсиональных БД.

Например, пусть имеется ЭБД, содержащая таблицу ЛИЧНОСТЬ (PERSON), которая содержит сведения о личности, и среди полей которой есть поля ФАМИЛИЯ_ИМЯ_ОТЧЕСТВО (FIO), ПОЛ (SEX).

Мы можем построить в этой ЭБД вторую таблицу РОДИТЕЛЬ (PARENT), которая содержит поля ФАМИЛИЯ_ИМЯ_ОТЧЕСТВО родителя (FIO) и ИМЯ_РЕБЕНКА (CHILD). С помощью правил мы можем определить, например, отношение ОТЕЦ (FATHER), просто указав, что отец это родитель, у которого пол – мужской. На ПРОЛОГе это отношение можно определить следующим образом:

father(X,Y):= person(X,male), parent(X,Y).

Если выполнить это правило, то получится отношение, которое содержит подмножество кортежей таблицы PARENT, таких, для которых верно указанное условие. Пользователю эти данные выдадутся в виде обычного отношения.

Данное определение ЭБД и ИБД можно расширить и на другой (не реляционный) тип БД, и другой способ задания правил. В более общем виде можно сказать, что информацию можно передать и в виде данных, и в виде программ (строго говоря, программы тоже являются данными, но в русском языке нет подходящего термина, который можно было бы здесь употребить вместо слова "данные").

БД классифицируются по объему. Особое место здесь занимают так называемые очень большие базы данных. Это вызвано тем, что для больших баз данных по иному стоят вопросы обеспечения эффективности хранения информации и обеспечения ее обработки.

3.2. Классификация СУБД Рассмотрим теперь ряд классификационных признаков, относящихся к СУБД. По языкам общения СУБД делятся на открытые, замкнутые и смешанные. Открытые системы – это системы, в которых для обращения к базам данных используются универсальные языки программирования. Замкнутые системы имеют собственные языки общения с пользователями БнД.

По числу уровней в архитектуре различают одноуровневые, двухуровневые, трехуровневые системы. В принципе возможно выделение и большего числа уровней. Под архитектурным уровнем СУБД понимают функциональный компонент, механизмы которого служат для поддержки некоторого уровня абстракции данных (логический и физический уровень, а также "взгляд" пользователя – внешний уровень).

Рис 1.19. Классификация СУБД по числу уровней в архитектуре (пример трехуровневой архитектуры) На рис. 1.19 сделана попытка совместить терминологию, встречающуюся в разных литературных источниках. В литературе широко используются понятия "внешняя", "концептуальная" и внутренняя" модель/уровень, а также "логический" и "физический" уровень, а кроме того "внешняя схема", "подсхема", "схема хранения", просто "схема" и проч. Понятие схема с тем или иным уточнением обычно относится к описанию соответствующего уровня описания данных.

Нумерация уровней на рисунке условна, но тем нее менее отражает их значимость (внутренняя модель может быть построена только на основе концептуальной;

эти два уровня могут быть совмещены, но поддерживаются СУБД всегда;

внешний уровень в архитектуре СУБД может отсутствовать).

По выполняемым функциям СУБД делятся на информационные и операционные. Информационные СУБД позволяют организовать хранение информации и доступ к ней. Для выполнения более сложной обработки необходимо писать специальные программы. Операционные СУБД выполняют достаточно сложную обработку, например, автоматически позволяют получать агрегированные показатели, не хранящиеся непосредственно в базе данных, могут изменять алгоритмы обработки и т.д.

Во многих современных Case-средствах концептуальной моделью называется ER-модель предметной области, а физической - модель, поддерживаемую конкретной СУБД. Если первое еще можно считать удачным использованием термина (так как ER-модель действительно отражает общую «концепцию» системы, то второе - крайне неудачно, так как ни о какой «физике» речь здесь не идет.

По сфере возможного применения различают универсальные и специализированные, обычно проблемно-ориентированные СУБД.

Системы управления базами данных поддерживают разные типы данных. Набор типов данных, допустимых в разных СУБД, различен.

Кроме того, ряд СУБД позволяет разработчику добавлять новые типы данных и новые операции над этими данными. Такие системы называются расширяемыми системами баз данных (РСБД).

Дальнейшим развитием концепции РСБД являются системы объектно-ориентированных баз данных (СООБД), обладающие достаточно мощными выразительными возможностями, чтобы непосредственно моделировать сложные объекты.

По «мощности» СУБД делятся на «настольные» и «корпоративные». Характерными чертами настольных СУБД являются сравнительно невысокие требования к техническим средствам, ориентация на конечного пользователя, низкая стоимость.

Корпоративные СУБД обеспечивают работу в распределенной среде, высокую производительность, поддержку коллективной работы при проектировании систем, имеют развитые средства администрирования и более широкие возможности поддержания целостности.

В связи с выше перечисленными чертами корпоративных СУБД очевидно, что эти системы сложны, дороги, требуют значительных вычислительных ресурсов.

Табл. 1. Сравнение «настольных» и «корпоративных» СУБД Критерий настольные корпоративные Простота использования + Стоимость программного обеспечения + Стоимость эксплуатации + Функциональные возможности, в т. ч.: + возможности администрирования возможности работы с Интер нет/Интранет и др.

Надежность функционирования + Поддерживаемые объемы данных + Быстродействие + Возможности масштабирования + Работа в гетерогенной среде + Системы обоих классов интенсивно развиваются, причем некоторые тенденции развития присущи каждому из этих классов.

Прежде всего, это использование высокоуровневых средств разработки приложений (что раньше было присуще, в основном, настольным системам), рост производительности и функциональных возможностей, работа в локальных и глобальных сетях и др.

Наиболее известными из корпоративных СУБД являются Oracle, Informix, Sybase, MS SQL Server, Progress и некоторые другие.

Наблюдается связь между классом СУБД и используемой операционной системой. Системы под UNIX позиционируются как корпоративные распределенные системы. Сейчас в этот сектор «пробивается» Windows NT и заменяющая ее Windows 2000.

По ориентации на преобладающую категорию пользователей можно выделить СУБД для разработчиков и для конечных пользователей. Системы, относящиеся к первому классу, должны иметь качественные компиляторы и позволять создавать «отчуждаемые» программные продукты, обладать развитыми средствами отладки, включать средства документирования проекта и обладать другими возможностями, позволяющими создавать эффективные сложные системы. Основными требованиями, предъявляемыми к системам, ориентированным на конечного пользователя, являются: удобство интерфейса, высокий уровень языковых средств, наличие интеллектуальных модулей подсказок, повышенная защита от непреднамеренных ошибок («защита от дурака») и т. п.

3.3. Классификационные группировки, относящиеся к банку данных в целом Следующая группа признаков классификации связана с банком данных в целом. По условиям предоставления услуг различают бесплатные и платные банки данных. Платные БД в свою очередь делятся на бесприбыльные и коммерческие. Бесприбыльные банки данных функционируют на принципе самоокупаемости и не ставят своей целью получение прибыли. Это обычно БнД социально значимой информации, имеющей широкий круг пользователей, или научной, библиотечной информации. Основной целью создания коммерческих банков данных является получение прибыли от информационной деятельности.

Информационные системы различаются по характеру преобладающей обработки информации. В одних в основном реализуется большое число достаточно простых запросов (такие системы получили название OLTP (On-Line Transaction Processing) – системы оперативной обработки транзакций). В других, напротив, требуется сложная аналитическая обработка данных (для такого класса систем стал использоваться термин OLAP (On-line Analytical Processing)).

Термин OLAP является сравнительно новым и в разных литературных источниках трактуется иногда по-разному. Этот термин часто отождествляют с поддержкой принятия решений (DSS (Decision Support Systems) – системы поддержки принятия решения). А в качестве синонима для последнего термина используют Data Warehousing – хранилища (склады) данных, понимая под этим набор организационных решений, программных и аппаратных средств для обеспечения аналитиков информацией на основе данных из систем обработки транзакций нижнего уровня и других источников.

«Склады данных» позволяют обрабатывать данные, накопленные за длительные периоды времени. Эти данные являются разнородными (и не обязательно структурированными). Для «складов данных» присущ многомерный характер запросов. Огромные объемы данных, сложность структуры как данных, так и запросов требует использования специальных методов доступа к информации.

В других источниках понятие Системы Поддержки Принятия Решений (СППР) считается более широким. Хранилища данных и средства оперативной аналитической обработки могут служить одними из компонентов архитектуры СППР.

Иногда различают "OLAP в узком смысле" – это системы, которые обеспечивают только выборку данных в различных разрезах, и "OLAP в широком смысле", или просто OLAP, включающей в себя:

- поддержку нескольких пользователей, редактирующих БД;

- функции моделирования, в том числе вычислительные механизмы получения производных результатов, а также агрегирования и объединения данных;

- прогнозирование, выявление тенденций и статистический анализ.

Естественно, что каждый из этих типов ИС требует специфической организации данных, а так же специальных программных средств, обеспечивающих эффективное выполнение стоящих задач.

Для обеспечения быстрой обработки данных при их анализе используются разнообразные приемы. Одним из них является организация данных в виде так называемых многомерных БД (MDD).

Информация в MDD хранится не в виде индексированных записей в таблицах, а в форме логически упорядоченных массивов. Единой общепризнанной многомерной модели хранения данных не существует.

В MDD отсутствует стандартизованный метод доступа к данным, и они могут отвечать требованиям специфической аналитической обработки данных.

Табл. 1. Сравнение OLTP и OLAP Характеристика OLTP OLAP Преобладающие опе- Ввод данных, поиск Анализ данных рации Характер запросов Много простых транзакций Сложные транзакции Хранимые данные Оперативные, детализи- Охватывающие большой рованные период времени, агреги рованные Вид деятельности Оперативная, тактическая Аналитическая, страте гическая Тип данных Структурированные Разнотипные Хранилища данных могут быть разбиты на два типа: корпоративные хранилища данных (enterprise data warehouses) и киоски данных (data marts).

Корпоративные хранилища данных содержат информацию, относящуюся ко всей корпорации и собранную из множества оперативных источников для консолидированного анализа. Обычно такие хранилища охватывают целый ряд аспектов деятельности корпорации и используются для принятия как тактических, так и стратегических решений.

Киоски данных содержат подмножество корпоративных данных и строятся для отделов или подразделений внутри организации. Киоски данных часто строятся силами самого отдела и охватывают конкретный аспект, интересующий сотрудников данного отдела. Киоск данных может получать данные из корпоративного хранилища (зависимый киоск), или, что более распространено, данные могут поступать непосредственно из оперативных источников (независимый киоск).

Киоски и хранилища данных строятся по сходным принципам и используют практически одни и те же технологии.

По степени доступности БнД делятся на общедоступные и с ограниченным кругом пользователей.

По охвату БД могут классифицироваться в свою очередь в разных «разрезах»:

территориальный всемирный...

страна...

город...

временной ведомственный проблемный (тематический) Территориальный и ведомственный признаки классификации могут относиться не только к информации, хранящейся БД, но и к кругу обслуживаемых пользователей.

По характеру взаимодействия с пользователями (кто инициализирует действия) БнД делятся на:

• активные БнД • пассивные БнД.

В пассивных БнД ведущая роль принадлежит пользователю. В активных – система может самостоятельно менять поведение. В последнее время термин «активная база данных» стал часто использоваться для систем, использующих тригерры.

По форме собственности БнД делятся на:

• государственные • негосударственные частные групповые личные.

В литературе встречаются и другие аспекты классификации банков данных, но названные являются наиболее значимыми.

4. Создание БД в Microsoft Access В настоящий момент информационные технологии повсеместно внедряются во все сферы человеческой деятельности. Одной из самых распространенных современных информационных технологий является использование баз данных. Базы данных создаются и используются с помощью специальных программных и языковых средств, называемых Системами Управления Базами Данных (СУБД). Существует большое разнообразие типов СУБД. Наиболее распространенными в настоящее время являются реляционные СУБД, к которым и относится Access.

Access относится к классу так называемых «настольных» СУБД, которые имеют высоко развитые языковые средства, предназначенные для облегчения работы с ними пользователей разной квалификации, в том числе и пользователей, не являющихся специалистами в области информационных технологий.

Для работы с любой СУБД необходимо иметь определенный уровень теоретической подготовки. Иначе работа сведется к нажиманию кнопок с непредсказуемыми последствиями. Для того чтобы работа с СУБД типа Access была осознанной, необходимо владеть элементами реляционной теории, в частности, уметь определять «ключ» и «внешний ключ», понимать, как осуществляется связь реляционных таблиц и как реализуются запросы.

Прежде чем таблицы будут описаны и в них будут введены данные, база данных должна быть спроектирована. Существует много подходов к проектированию БД. Необходимо иметь представление об этих подходах и владеть хотя бы основными элементами проектирования баз данных.

В настоящее время имеется множество разнообразных книг по работе в среде конкретных СУБД, в том числе и в Access: от книг, ориентированных на “чайников”, до книг для профессионалов программистов. В процессе обучения можно использовать любые из них в качестве дополнительной литературы. Но особо хотелось бы обратить внимание студентов на активное использование разнообразной помощи, включенной в сами СУБД: это и контекстная помощь, и справочная система, и примеры конкретных проектных решений, включенные в поставку СУБД.

Приемы, используемые при построении баз данных, являются универсальными, и не сильно зависят от предметной области. Чтобы иллюстрирующие примеры были понятны студентам разных специальностей, в качестве предметной области взят абстрактный вуз.

Прежде чем начать изложение материала, описывающего работу в среде MS Access, обратим внимание на использующуюся в системе терминологию. Базой данных в MS Access называется совокупность таблиц, форм, отчетов, запросов, модулей, макросов. Вся эта совокупность запоминается в одном файле базы данных.

4.1. Создание новой базы данных Если вы создаете новую базу данных, то надо после запуска Access выбрать позиции меню Файл/Создать базу данных и в появившемся окне “Создание” выбрать позицию “База данных” (рис. 1.1) Рис. 1.1. Создание новой базы данных (экран 1) В появившемся окне “Файл новой базы данных” (рис. 1.2) надо задать имя создаваемого файла БД и определить место, где он будет храниться, после чего, нажать кнопку “Создать”. В нашем примере для файла базы данных задано имя «Демонстрационная» и он хранится в папке «Базы данных» Рис. 1.2. Создание новой базы данных (экран 2 - задание имени базы данных) После выполнения этих шагов появится экран “[название]:база данных” (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Начальный вид окна базы данных Далее в этой главе мы будем рассматривать только те вопросы, которые традиционно относятся к созданию баз данных, а именно создание таблиц и установление связей между ними.

4.2. Создание таблиц Создание базы данных начинается с создания таблиц, в которых и хранится информация о предметной области. База данных обычно включает несколько взаимосвязанных таблиц. Для создания новой таблицы в окне “Базы данных” надо выбрать закладку “Таблица” и нажать кнопку “Создать”, в результате чего появится окно “Новая таблица”.

Рис. 1.4. Выбор способа создания таблицы Создать таблицу можно в разных режимах: режиме таблицы, конструктора, мастера таблиц, импорта таблиц и связи с таблицами.

Начнем рассмотрение возможностей создания таблиц с режима конструктора, как наиболее часто используемого. Для этого в появившемся окне выберите режим создания нового объекта – “Конструктор”.

После чего появится окно для описания структуры таблицы и других ее характеристик (рис.1.5).

Рис. 1.5. Вид экрана при описании таблицы 4.2.1. Описание структуры таблицы и других ее характеристик В табличной форме надо последовательно описать все поля создаваемой таблицы. Сначала задается имя поля. Access допускает задание длинных имен с пробелами на русском языке.

В Microsoft Access действуют следующие ограничения на имена полей:

• имя должно содержать не более 64 символов;

• имя может включать любую комбинацию букв, цифр, пробелов и специальных символов за исключением точки (.), восклицательного знака (!), надстрочного символа (`) и прямых скобок ([ ]);

• имя не должно начинаться с символа пробела;

• имя не должно включать управляющие символы (с кодами ASCII от 0 до 31).

Хотя пробелы внутри имен полей и являются допустимыми, они могут при некоторых обстоятельствах вызывать конфликты при работе с другими системами. Поэтому их не рекомендуется использовать (в данном учебном пособии длинные имена с пробелами даются исключительно с целью достижения большей наглядности излагаемого материала). Вообще к заданию длинных имен на русском языке надо относиться с осторожностью, особенно, если есть вероятность, что создаваемое приложение будет в дальнейшем использоваться в распределенных гетерогенных системах.

При задании имен не допускайте их совпадения с зарезервированными словами. Например, не следует давать полю имя Count, Name и т.п.

Имя поля должно быть уникальным в пределах таблицы. И хотя система не запрещает использование одинаковых имен полей в разных таблицах, избегайте использования одинаковых имен для обозначения разных по смыслу атрибутов. Имя должно быть понятно не только в контексте данной конкретной таблицы. Так, например, если в таблице “СОТРУДНИК” есть поле “Код”, и такое же поле есть в таблице “КАФЕДРА”, то в первом случае это будет код сотрудника, а во втором – код кафедры. Многие системы (и Access в том числе) автоматически связывают таблицы по полям, которые имеют одинаковые имя, тип и длину. Если имена даны непродуманно, то могут либо возникнуть неправильные связи, либо процесс задания связей будет несколько сложнее, чем при правильном задании имен.

После задания имени надо выбрать тип поля. Если щелкнуть мышкой по свободной ячейке графы “Тип поля”, то высветится список допустимых типов полей (см. Рис. 1.5), из которого и следует выбрать подходящий для описываемого поля тип. Имя и тип поля должны задаваться обязательно. Графа “Описание” может не заполняться. Эта графа используется в целях документирования проекта.

Допустимые типы полей в Access2000 и их краткая характеристика приведены в таблице 1.1.

Таблица 1. Допустимые типы полей в Access Тип данных Содержимое поля Размер Текстовый Текст или числа, не требующие Максимальное число проведения расчетов, например, символов – 255.

номера телефонов, коды и т. п.

Поле МЕМО Длинный текст или комбинация текста До 65535 символов.

и чисел.

Числовой Числовые данные, используемые для 1, 2, 4 или 8 байт проведения расчетов.

Дата/время Даты и время, относящиеся к годам с 8 байт.

100 по 9999 включительно.

Денежный Специальный формат для пред- 8 байт ставления числовых данных. Точность – до 15 знаков в целой и до 4 знаков в дробной части.

Счетчик Уникальные последовательно воз- 4 байт растающие (на 1) или случайные числа, автоматически вводящиеся при добавлении каждой новой записи в таблицу.

Логический Поля, которые могут содержать одно 1 бит из двух возможных значений (True/False, Да/Нет).

Поле объекта OLE Объект, связанный или внедренный в До 1 Гбайт (ограни таблицу Microsoft Access. чивается объемом диска).

Гиперссылка Строка, состоящая из букв и цифр, и Каждая из трех частей представляющая адрес гиперссылки. в типе Гиперссылка Адрес гиперссылки может состоять может содержать до максимум из трех частей:текст – 2048 символов.

текст, выводимый в поле или в элементе управления;

адрес– путь к файлу (в формате пути UNC) или странице (адрес URL) дополнительный адрес – смещение внутри файла или страницы.

В списке допустимых типов полей (см. рис. 1.5) имеется строка “Мастер подстановок”. При его использовании можно создать поле, содержание которого формируется путем выбора значений из списка, содержащего набор постоянных значений или значений из другой таблицы/запроса. Если источником для подстановки выбран столбец другой таблицы, то тип и длина поля, созданного таким способом, будет определяться типом и длиной элементов, служащих источником для подстановки значений.

Выбор типа поля является важным шагом при проектировании БД.

Принятое решение оказывает влияние на выполняемый при вводе контроль правильности данных, на допустимые операции над данными и особенности их выполнения, требуемый объем памяти, скорость выполнения операций, совместимость разных частей БД при работе в гетерогенной среде.

Предположим, что мы создаем таблицу, содержащую сведения о профессорско-преподавательском составе. Состав и тип полей создаваемой таблицы представлены на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Состав полей таблицы "СОТРУДНИК" Введите описания всех полей.

Обратим внимание на поле «Должность». Для выбранной категории сотрудников имеется всего четыре возможные должности:

ассистент, старший преподаватель, доцент и профессор. Хорошо было бы заменить ввод этих значений выбором их из списка. В ранних версиях Access задавать домен (либо путем прямого ввода списка значений, либо путем связи с файлом подстановки) можно было только при создании запроса или экранной формы. В последних версиях (начиная с Access’7) стало возможным задать его и при описании таблицы.

Используем “Мастер подстановок” при определении типа данных поля “Должность”, Для этого можно либо при выборе типа указать “Мастер подстановок” (см. последнюю строку в ниспадающем списке типов полей на рис. 1.5), либо выбрать позицию “Поле подстановки” в меню “Вставка”.

Последовательность шагов при создании поля подстановки изображены на рис 1.7-1.9. При создании поля с помощью мастера подстановок имя поля можно не задавать, а сразу перейти к столбцу “Тип данных” и выбрать в списке строку “Мастер подстановок”. Имя поля будет задано позже в процессе создания поля с помощью мастера Рис. 1.7. Создание столбца подстановки. Начальный экран Так как список создаваемый в рассматриваемом случае короткий и стабильный, то создадим столбец подстановки с фиксированным набором значений (рис. 1.7). В появившемся далее окне введем требуемые значения (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Создание столбца подстановки. Столбец с введенным списком значений Далее зададим имя этого поля (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Создание столбца подстановки. Задание имени столбца При создании поля таким способом его тип будет “текстовый” и длина – 50. После создания поля с использованием мастера подстановок с фиксированным набором значений его тип и длину можно скорректировать.

При вводе данных в таблицу значения полей подстановки можно не вводить с клавиатуры, а выбирать из заданного списка. Чтобы нельзя было ввести значения, отсутствующие в списке, надо в свойствах поля на вкладке “Подстановка” в позиции “Ограничиться списком” задать значение “Да”. В этом случае использование поля подстановки обеспечит не только более эффективный ввод данных, но и более жесткий контроль целостности базы данных.

Если число значений поля подстановки достаточно велико, и они могут меняться со временем, то следует использовать вторую альтернативу – использовать значения из другой таблицы/запроса (рис.

1.10-1.12). Эта возможность используется в нашем примере для поля «КОД_КАФЕДРЫ», значения которого будут браться из таблицы «КАФЕДРА». Естественно, что таблица «КАФЕДРА» должна быть предварительно создана.

ВНИМАНИЕ! Если вы изучаете данное пособие, выполняя на компьютере описываемые действия, то временно отложите выполнение шагов по созданию поля подстановки из другой таблицы. Завершите создание таблицы СОТРУДНИК как описано далее;

затем создайте таблицу КАФЕДРЫ, свяжите эти таблицы. После этого откройте таблицу СОТРУДНИК в режиме «конструктор» и выполните описанные здесь шаги.

Для создания поля подстановки, источником для которого служит другая таблица, лучше сначала создавать основную таблицу (в паре “КАФЕДРА”-“СОТРУДНИК” основной будет таблица “КАФЕДРА”), а затем создавать поле подстановки (в нашем случае это поле “Код_кафедры” в таблице “СОТРУДНИК”). Если поле уже было создано (как в нашем случае), то его можно скорректировать, выбрав в столбце “Тип данных” позицию “Мастер подстановки” (рис. 1.10) и далее выполнить те шаги, которые описаны ниже.

Рис. 1.10. Создание поля подстановки (шаг 1) В окне «Создание подстановки» выбираем альтернативу «Столбец подстановки использует значения из таблицы или запроса» (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Создание поля подстановки (шаг 2) После этого надо выбрать таблицу/запрос, которая будет являться источником данных для описываемого поля (рис. 1.12) Рис. 1.12. Выбор таблицы/запроса источника для поля подстановки Далее надо определить колонку таблицы-источника, значения из которой будут подставляться в описываемую колонку (рис. 1.13). В нашем примере таким полем является «КОД_КАФЕДРЫ». Но так как пользователь вряд ли помнит коды, то желательно, чтобы при выборе нужного значения высвечивались названия кафедр. Для этого в окно «Выбранные поля» следует перенести еще и поле «НАИМЕНОВАНИЕ_КАФЕДРЫ_ПОЛНОЕ» или «НАИМЕНОВАНИЕ_КАФЕДРЫ_КРАТКОЕ».

Рис. 1.13. Выбор колонки-источника для поля подстановки В появившемся далее окне (рис.1.14) можно не только задать ширину столбцов (позиционировавшись на границу столбца и перетащив ее в нужном направлении), но и определить, сколько столбцов будет выводиться на экран при вводе значения в это поле: если оставить знак «» в позиции «Скрыть ключевой столбец», то в нашем примере будет выводиться только «НАИМЕНОВАНИЕ_КАФЕДРЫ_ПОЛНОЕ». Если эту «галочку» убрать, то будут выводиться оба поля: «КОД_КАФЕДРЫ» и «НАИМЕНОВАНИЕ_КАФЕДРЫ_ПОЛНОЕ».

Рис. 1.14. Создание поля подстановки. Задание ширины столбцов 4.2.2. Определение ключа таблицы Каждая реляционная таблица по определению имеет ключ. Access позволяет задавать ключ при описании таблицы, но также разрешает и отказаться от этой возможности. По ключу система автоматически выполняет индексирование, а также проверяет уникальность значений ключа при вводе новых записей или их корректировке.

Рис. 1.15. Задание ключа таблицы в виде поля типа счетчик при закрытии таблицы после описания ее полей Если Вы собираетесь в качестве ключа выбрать автоматически задаваемый системой код (т. е. поле типа “счетчик”), то можно это поле первоначально не описывать, а подтвердить необходимость его создания при завершении описания таблицы. Access создаст это поле автоматически (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Описание структуры таблицы с автоматически введенным системой ключевым полем Код Если вы определяете ключ самостоятельно, то это можно сделать несколькими путями: позиционироваться на соответствующее поле и нажать кнопу “Ключевое поле” ( ), либо выбрать позицию меню Правка/Ключевое поле, либо воспользоваться правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню, предварительно позиционировавшись на то поле, которое определяется как ключевое.

Для удобства дальнейшей работы с таблицей "СОТРУДНИК" зададим ключевое поле "КОД_СОТРУДНИКА" как показано на рис.

1.17.

Рис. 1.17. Описание структуры таблицы с измененным ключевым полем Как известно, ключ может быть составным. Чтобы определить составной ключ надо “отметить” соответствующую совокупность полей, а затем выполнить те же действия, что и при задании простого ключа.

4.2.3. Свойства полей В нижней части экрана описания таблицы отображается список свойств выбранного поля. Перечень свойств будет зависеть от выбранного тапа поля (табл. 1.2).

Таблица 1. Свойства полей (в зависимости от типа поля) Тип поля Тексто- Логи- MEMO Числовое Дата/ Денежный Счетчик вое ческое время Свойство размер поля + + + + Число + + десятичных знаков Формат поля + + + + + + + Маска ввода + + + + Подпись поля + + + + + + + Значение по + + + + + + умолчанию Условие на + + + + + + значение Сообщение + + + + + + об ошибке Обязательное + + + + + + поле Пустые + + + строки Индексирова + + + + + + нное поле Набор допустимых свойств вызывает некоторое удивление.

Наверное, не всеми возможностями надо пользоваться. Так, обычно не рекомендуется проводить индексирование по логическому полю.

Назначение поля MEMO – хранение длинных текстов. Как и зачем задавать для них условия на значение – не совсем понятно. То же (но несколько в меньшей степени) относится и к формату поля данного типа, а также формату поля счетчик.

Некоторые из свойств полей понятны без дополнительных пояснений. Некоторые мы поясним ниже на примерах, другие свойства будут пояснены позже при рассмотрении соответствующих тем.

Свойство “Индексированное поле” определяет, надо ли создавать индекс по этому полю. Индекс ускоряет выполнение запросов, в которых используются индексированные поля, и операции сортировки и группировки.

Свойство “Индексированное поле” может иметь значения, представленные в табл.1.3.

Таблица 1. Значения свойства “Индексированное поле” Значения Описание Нет (Значение по умолчанию). Индекс не создается.

Да (Допускаются В индексе допускаются повторяющиеся значения.

совпадения) Да (Совпадения Повторяющиеся значения в индексе не допускаются.

не допускаются) В рассматриваемом нами примере в связи с тем, что по полю ФИО часто осуществляется поиск и осуществляется упорядочение информации, желательно по нему произвести индексацию. Так как среди сотрудников возможны однофамильцы, то должны быть разрешены совпадения значений индексируемого поля (рис. 1.18).

Рис. 1.18. Индексирование. Задание обязательности значений Не допускается создание индексов для полей MEMO, гиперссылок и объектов OLE.

Ключевое поле “КОД”, созданное системой автоматически, имеет тип «Счетчик» (рис. 1.10). Только для полей этого типа имеется свойство «Новые значения». Оно определяет способ увеличения значения поля счетчика при добавлении в таблицу новых записей.

Свойство «Новые значения» может иметь следующие значения:

o последовательные – значение поля счетчика увеличивается на в каждой новой записи;

o случайные – поле счетчика в новой записи получает случайное значение типа Long Integer.

Следует отметить, что многие СУБД для полей такого типа позволяют использовать произвольный шаг приращения.

Свойство “Пустые строки” определяет, допускается ли ввод в данное поле пустых строк (строк, не содержащих символов).

Свойство “Пустые строки” может иметь значения, представленные в табл. 1.4.

Таблица 1. Значения свойства “Пустые строки” Значение Описание Да Пустые строки являются допустимыми значениями.

Нет Пустые строки не являются допустимыми значениями.

При задании значения “Да” для свойств “Пустые строки” и “Обязательное поле” Microsoft Access различает несуществующие данные (сохраняются в виде пустых строк) и данные, которые существуют, но не известны (сохраняются в виде пустых (Null) значений).

Совет: Для различия пустых строк от значений Null можно использовать свойство “Формат поля” (Format). При этом вместо пустых строк можно выводить строку “Отсутствуют данные”.

В нашем примере значение поля “ФИО” должно присутствовать всегда и не может содержать пустые строки.

4.2.4. Сохранение описания таблицы После того, как описание таблицы завершено, его надо сохранить.

Этого можно достигнуть разными путями: выбрать меню “Файл/Сохранить” или “Файл/Закрыть” (после чего на вопрос “Сохранить изменения макета или структуры?” ответить “да”) или щелкнуть по кнопке “Вид” инструментального меню и выбрать “Режим таблицы” и на сообщение “Сначала необходимо сохранить таблицу.

Сделать это сейчас?” ответить “Да” (этот способ надо использовать тогда, когда Вы хотите сразу после описания структуры таблицы вводить данные в эту таблицу). В появившемся после указанных действий окошке следует ввести имя созданной таблицы.

4.2.5. Создание таблиц для контрольного примера Аналогичные действия повторяются при создании остальных таблиц БД.

Создадим таблицы “КАФЕДРА” со структурой, представленной на рис.1.19, и “ДЕТИ” со структурой, представленной на рис. 1.20.

Рис. 1.19. Структура таблицы «КАФЕДРА» При создании таблицы КАФЕДРА ключ «КОД_КАФЕДРЫ», как и в случае с таблицей «СОТРУДНИК», создадим автоматически при закрытии таблицы.

Рис. 1.20. Структура таблицы «ДЕТИ» При создании таблиц следует помнить, что в реляционных базах данных связывание таблиц происходит по значениям соответствующих полей связи. Эти поля должны соответствовать друг другу по типу и длине. В нашем примере речь идет о полях «КОД_КАФЕДРЫ» в таблице “КАФЕДРА” и одноименном поле в таблице «СОТРУДНИК», и «КОД_СОТРУДНИКА» в таблицах «СОТРУДНИК» и “ДЕТИ”. Если в основной таблице ключевое поле имеет тип счетчик, то в подчиненной таблице соответствующее поле связи должно иметь тип «числовое» и размер поля – «длинное целое».

4.2.6. Изменение структуры таблиц Если вы ошиблись при описании структуры таблицы или по каким-либо другим причинам хотите изменить ее, то это можно легко сделать. Если вы уже вышли из процесса создания таблицы, но еще продолжаете работать с ней, то можно перейти обратно в режим “Конструктора”, воспользовавшись кнопкой “Вид”. Если нужная таблица вообще закрыта, то ее можно открыть в режиме “Конструктор” и таким образом вернуться в окно описания таблицы.

Для добавления поля в таблицу выберите строку, над которой требуется добавить новое поле, и нажмите кнопку “Добавить строки” на панели инструментов, либо просто нажмите клавишу “Ins". При работе с Access (как, впрочем, и с другими Windows-системами) рекомендуется активно пользоваться правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню. Часто это бывает самым простым путем выбора нужного действия.

Для добавления поля в конец таблицы выберите первую пустую строку и вводите в нее описание очередного поля.

Если таблица уже содержит данные, то до изменения типов данных и размеров полей рекомендуется сделать ее копию, так как несовместимость существующих данных с новым значением свойства «Тип данных» может привести к потере данных.

4.2.7. Другие способы создания таблиц Если Вы создаете таблицу, структура которой имеет много общего со структурой ранее созданной таблицы, то можно скопировать структуру существующей таблицы (для этого надо позиционироваться на соответствующей таблице, выбрать позицию меню “Правка/Копировать”, потом – “Правка/Вставить”, после чего в появившемся окне (рис. 1.21) ввести имя вновь создаваемой таблицы, а в качестве параметра вставки выбрать “только структура”). Структура созданной таким образом таблицы может быть впоследствии скорректирована обычным способом. В приведенном примере в базе данных учебного заведения на основе таблицы “СОТРУДНИК” строится таблица “АСПИРАНТ”.

Рис. 1.21. Копирование структуры таблицы Кроме того, создать таблицу можно с использованием “Мастера таблиц” (“Таблица/Создать/Мастер таблиц”). В левой части окна “Создание таблиц” высвечивается перечень образцов таблиц, из которых вы можете выбрать подходящую по содержанию таблицу (рис. 1.22).

Рис. 1.22. Создание таблиц с использованием Мастера таблицы Из выбранной таблицы Вы можете перенести все или некоторые поля во вновь создаваемую таблицу, можете изменить имя поля. Чтобы ввести какие-либо другие изменения в структуру создаваемой таблицы, следует завершить формирование таблицы с помощью мастера, после чего откорректировать структуру в обычном порядке. Как мы видим, использование этой возможности не освобождает от понимания основ проектирования БД, так как следует внимательно оценить, насколько предлагаемое в качестве образца решение соответствует вашим потребностям, и, при необходимости, изменить предлагаемую структуру БД.

Создать таблицу можно и путем импорта ее из других систем.

Кроме того в виде таблицы можно сохранить результат запроса. В Access имеется еще возможность создавать таблицу в режиме таблицы, но эта возможность не представляется интересной.

4.3. Связывание таблиц После того, как таблицы созданы, можно задать их связанность.

Для этого надо выбрать позицию меню “Сервис/Схема данных” (либо нажать соответствующую кнопку на панели инструментов). Далее, в открывшемся окне “Схема данных” следует добавить в окно те таблицы, между которыми будет определяться связь. Таблицы, между которыми определяется связь, чаще всего, связаны отношением 1:М.

Для установления связи надо позиционироваться на поле связи (обычно это первичный ключ) в основной таблице (та, которая стоит на стороне “1”) и, не отпуская клавишу мыши, перетащить появившийся значок на соответствующее поле в “зависимом” файле и отпустить клавишу мыши.

После этого на экране появится окно “Связи” (рис. 1.23). Далее следует определить, надо ли задавать ограничения целостности связи, и если да, то выбрать режимы корректировок (обновления и удаления). Если вы задаете ограничения целостности, то поле связи основной записи должно быть проиндексировано.

Рис. 1.23. Задание связи и ограничений целостности по связи В рассматриваемом нами в качестве примера случае при связывании таблиц “КАФЕДРА” и “СОТРУДНИК” ограничение целостности следует задать, чтобы в таблице “СОТРУДНИК” не появлялись коды кафедр, которые отсутствуют в справочнике “КАФЕДРА”. Задавать “каскадное обновление связанных полей” в данном случае не имеет смысла. Каскадное обновление означает, что при изменении первичного ключа в основной таблице, соответствующие поля в связанной таблице автоматически изменяются. В таблице “КАФЕДРА” поле “КОД_КАФЕДРЫ” имеет тип “Счетчик”. Это означает, что изменять значение этого поля нельзя. Задавать каскадное удаление в данном случае тоже опасно, так как в случае ликвидации "КАФЕДРА" окажутся удаленными все записи сотрудников, работавших на этой кафедре.

Для связи же таблиц “СОТРУДНИК” и “ДЕТИ” (рис. 1.24) каскадное удаление вполне уместно.

Рис. 1.24. Задание целостности связи и условий обновления связанных записей Обеспечить ссылочную целостность можно и иным способом – используя поле подстановки: если значения будут переноситься из связанной таблицы, то в подчиненной не может появиться значение, отсутствующее в основной таблице.

Существуют понятия внутреннего, левого и правого соединения. В окне “Связи”, появляющемся при установлении связи между двумя таблицами, есть кнопка “Объединение”, нажав на которую пользователь попадает в окно “Параметры объединения”, в котором он может выбрать одну из трех альтернатив:

1. объединение только тех записей, в которых значения связанных полей обеих таблиц совпадают;

2. объединение всех записей первой таблицы и только тех записей из второй таблицы, в которых значения связанных полей обеих таблиц совпадают, 3. объединение всех записей второй таблицы и только тех записей из первой таблицы, в которых значения связанных полей обеих таблиц совпадают.

Первая из перечисленных альтернатив обозначает внутреннее, вторая – левое, третья – правое соединение.

4.4. Задание ограничений целостности Обеспечение целостности БД является одной из важнейших задач при создании БнД, так как обеспечение адекватности базы данных отображаемой предметной области является одним из основных требований, предъявляемых к БнД.

При изложении вопросов создания и связывания таблиц мы уже касались некоторых аспектов обеспечения целостности БД. Рассмотрим другие возможности задания ограничений целостности.

В Access многие ограничения целостности могут задаваться при создании таблицы.

Тип поля Тип поля определяет допустимые символы, которые могут быть использованы при его заполнении. Для некоторых типов полей, например, поля типа «дата», осуществляется и более сложная проверка.

Если допущена ошибка в типе данных или неправильно введена дата, то пользователь должен обязательно исправить ошибку, так как СУБД не дает других возможностей продолжить работу.

Многие из свойств полей также позволяют обеспечивать контроль целостности. Такие свойства полей как:

o размер поля;

o формат поля;

o маска ввода;

o значение по умолчанию;

o условия на значения;

o сообщение об ошибке;

o обязательное поле;

o пустые строки;

o индексированное поле, в той или иной степени связано с ограничениями целостности.

Поясним использование некоторых из перечисленных выше свойств в целях обеспечения контроля целостности на отдельных примерах.

Размер поля В поле нельзя ввести больше символов, чем это зафиксировано в свойстве «размер поля» или предопределено типом поля.

Условия на значения Одной из самых гибких возможностей определения ограничений целостности является задание “Условия на значения”. Условия вводятся как выражения. Выражения могут быть простыми или сложными. Используя их можно задавать и диапазоны. Например, условие: >#1.92#, заданное как “Условие на значения” для поля “ДАТА_ПРИЕМА_НА_РАБОТУ”, будет означать, что допустим ввод дат только после 1992 года. (Значения-даты необходимо заключать в символы номера (#)). Такое ограничение целостности может быть использовано, например, в случае, если организация, для которой ведется БД, была создана 1 января 1992 года, и все зачисления на работу были после этой даты. При задании такого ограничения целостности ввод значения в поле будет обязательным (даже если в свойстве поля «Условие на значение» зафиксировано – «нет»).

Условия на значения могут задаваться для полей или записей.

Выражения, определяющие условия на значения, не должны содержать функции, определяемые пользователем, статистические функции или функции по подмножеству, функции CurrentUser или Eval, а также ссылки на формы, запросы и таблицы. Кроме того, выражение, указанное в качестве условия для поля, не должно содержать ссылки на другие поля. Выражение, указанное в качестве условия на значение для записи, может содержать ссылки на поля той же таблицы.

Условия на значения для записей задаются в окне свойств таблицы, вызываемом командой “Свойства” меню “Вид” в режиме конструктора таблицы.

Если пользователь задает значение свойства “Условие на значение”, но не определяет свойство “Сообщение об ошибке”, то при нарушении условия на значение Microsoft Access выводит стандартное сообщение об ошибке. Если значение свойства “Сообщение об ошибке” задано (рис. 1.25), то в сообщении об ошибке выводится текст, указанный в качестве значения этого свойства.

Рис. 1.25. Задание ограничений целостности при описании полей таблицы В Access нет специального способа задания домена перечислением. Как было показано выше, этого можно достичь, используя “Мастер подстановки”. Кроме того, это можно сделать и путем задания соответствующего выражения для свойства Условия на значения. Например, для поля “Должность” в БД сотрудников вузов можно задать условие "ассистент" Or "старший преподаватель" Or "доцент" Or "профессор".

Microsoft Access автоматически накладывает условия на значение, определяемые типом данных поля, например, не допускается ввод текста в числовые поля.

Маска ввода Предположим, Вы вводите в таблицу имена сотрудников. Для соответствующего поля можно задать маску ввода, которая позволит использовать только буквы при вводе, обеспечит преобразование первого символа в верхний регистр, всех остальных - в нижний, и допускающую использование не менее двух букв (считаем, что имен, состоящих из одной буквы, нет).

В Access такая маска ввода будет выглядеть следующим образом:

>L” преобразует все символы, расположенные правее этого знака, к верхнему регистру, символ “<”преобразует все символы, расположенные правее этого знака, к нижнему регистру.

Все символы, которые могут быть использованы в масках, и их назначение можно посмотреть в “Справочной системе” Access.

Использование подобных масок ввода не только обеспечивает контроль использования допустимых символов, но и облегчает процесс ввода данных.

Индексированное поле Индексированное поле можно использовать для контроля на уникальность. В Access, как и во многих других системах, при определении для индексированного поля значения свойства “уникальный индекс” в это поле не допускается ввод повторяющихся значений.

В тех СУБД, которые поддерживают концепцию ключа (в том числе и в Microsoft Access), после того как в таблице определяется ключ, по этому полю производится индексирование и запрещается ввод повторяющихся или пустых значений ключа.

Как отмечалось выше, при задании связи между таблицами в Access можно установить флажок “Поддержание целостности данных”, и в этом случае система будет автоматически поддерживать ограничения целостности связи.

При удалении основной записи, связанной с несколькими подчиненными, могут быть выбраны разные стратегии обновления:

• запретить удалять основную запись, если имеются подчиненные • удалить вместе с основной записью и все подчиненные (каскадное удаление).

В Access, например, при поддержании целостности связи автоматически принимается первая стратегия. Чтобы отменить ее для данной связи надо установить флажок “Каскадное удаление связанных записей”.

Для задания сложных условий можно использовать макросы или модули.

4.5. Ввод данных в базу данных После того как завершено проектирование структуры базы данных, БД описана, можно приступать к вводу данных. Это можно сделать как сразу по окончании описания структуры таблицы, так и потом.

Ввод и корректировка данных в режиме "Таблица" Как отмечалось выше, чтобы сразу после описания структуры таблицы вводить данные в эту таблицу надо щелкнуть по кнопке “Вид” и выбрать “режим таблицы”. После сохранения описания таблицы, она высвечивается на экране в табличном виде (первая строка этой таблицы содержит имена полей таблицы, вторая – пустая, в которую и вводятся данные).

Для того чтобы попасть в режим ”Таблица” для ввода данных в уже существующую таблицу надо в окне базы данных на вкладке “Таблицы” позиционироваться на строке, соответствующей названию требуемой таблицы, и нажать кнопку “Открыть”. Каждая таблица содержит пустую запись, которая следует за последней существующей записью и предназначена для ввода новых данных (эта запись отмечена слева символом “звездочка” (*)). Позиционироваться на эту запись можно разными способами, например, нажав соответствующую кнопку в инструментальном меню или просто мышью. После чего следует ввести требуемые данные с клавиатуры.

В Access для рационализации процесса ввода данных в БД можно использовать свойство поля «Значение по умолчанию». Свойство «Значение по умолчанию» позволяет указать значение, которое будет автоматически вводится в поле при создании новой записи. В качестве значения по умолчанию чаще всего выбирается то значение, которое чаще всего встречается в записях БД. Например, для значения поля «Должность» в таблице, содержащей сведения о сотрудниках вуза, это будет «доцент».

Обычно в качестве значения по умолчанию указывается постоянное значение, однако, можно использовать и выражение.

Например: для ввода текущей даты можно ввести выражение =Date(), использующее функцию «Date()», выводящую текущую дату.

Если функция используется в выражении по умолчанию, то значение соответствующего поля может быть в последствии изменено вручную.

Выражения, которые используются в качестве значений по умолчанию, не должны содержать ссылки на элементы управления и другие поля, а также функции, определенные пользователем.

Выражения могут записываться непосредственно или строиться с помощью "Построителя выражений".

Надо с осторожностью относится к использованию значений по умолчанию.

Использование масок для ввода данных Об использовании масок ввода уже немного говорилось в разделе «Создание таблиц». Рассмотрим некоторые другие примеры. Можно использовать маски для ввода конфиденциальной информации (если использовать маску типа "пароль", то вместо символов, введенных в поле, на экране будут изображаться звездочки (*)).

Если, например, в институте принято обозначение студенческих групп, включающее две заглавные буквы, дефис и три цифры, то для этого поля можно использовать следующую маску ввода:

>LL\- При этом не надо будет переключаться при вводе в верхний регистр, в качестве двух первых символов можно будет ввести только буквы, а последних трех – только цифры. Знак «-» вводиться и храниться в записях БД не будет, он присутствует только в маске при вводе и выводе данных.

Для ускорения ввода данных в текущее поле таблицы могут быть использованы определенные комбинации клавиш:

Таблица 1. Клавиша Действие Ctrl-;

вводит текущую дату Ctrl-: вводит текущее время Ctrl-Alt-пробел вводит значение поля установленное по умолчанию Ctrl-’(апостроф) вводит значение того же поля из предыдущей или (кавычки) записи Запись автоматически сохраняется при переходе к другой записи.

5. Реализация запросов в MS Access 5.1. Создание запросов После описания таблиц и заполнения их данными к базе данных можно формулировать разнообразные запросы. Для задания запроса в Access следует перейти к закладке «Запрос» в окне базы данных. Для создания нового запроса следует нажать кнопку «Создать», в результате чего появится окно «Новый запрос» (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Окно «Новый запрос» Существует несколько способов создания запросов. Чаще всего используется возможность создания запроса с помощью «Конструктора».

5.1.1. Добавление таблиц в запрос Первым шагом при создании запроса является определение таблиц, которые содержат исходную информацию. Допускается также создание запроса на основании других запросов или одновременно и таблиц, и запросов. Использование предварительно созданных запросов при создании нового запроса может помочь сделать сложный запрос, содержащий большое число взаимосвязанных таблиц и много разнообразных условий отбора, более простым для его формулирования.

В некоторых случаях без разбиения запроса на несколько последовательно выполняемых шагов нельзя обойтись.

Если позиционироваться на строку «Конструктор» в окне нового запроса, то появиться окно «Добавление таблицы» (рис. 2.2), позволяющее выбрать таблицы/запросы, являющиеся источником данных для создаваемого запроса. Для того чтобы указать, на чем будет базироваться создаваемый запрос (таблице, запросе или том и другом одновременно), надо просто выбрать соответствующую закладку.

Рис. 2.2. Выбор источника запроса.

Установив в появившемся списке доступных таблиц/запросов указатель на имя добавляемой таблицы или запроса, надо или выполнить двойной щелчок “мышью” или нажать клавишу “Ввод”.

Допускается одновременное добавление в запрос нескольких таблиц или запросов. Для этого следует, удерживая нажатой клавишу Ctrl, выбрать имена добавляемых таблиц или запросов и нажать кнопку "Добавить".

В верхней части окна запроса выводится список полей добавленной таблицы или запроса (рис.2.2).

Возможно использование еще нескольких способов включения в запрос таблиц, на которых базируется запрос.

Во-первых, для добавления таблицы можно в режиме конструктора запроса нажать кнопку «Добавить таблицу» ( ) на панели инструментов или выбрать в меню «Запрос» команду «Добавить таблицу». При этом открывается окно диалога «Добавление таблицы».

Пользователь имеет также возможность добавить в запрос таблицу или запрос, выбрав их имена в окне базы данных и переместив их с помощью мыши в верхнюю часть окна запроса.

Кроме того, можно позиционироваться на свободное место в верхней части окна запроса, нажать правую кнопку мыши и в появившемся ниспадающем меню выбрать позицию «Добавить таблицу».

Для добавления в запрос таблицы из другой базы данных или другого приложения следует сначала присоединить эту таблицу к активной базе данных.

Это присоединение выполняется путем использования команды «Присоединить таблицу» (Меню Файл).

5.1.2. Удаление таблицы из запроса Если Вы ошибочно включили какую-то таблицу в запрос или по каким-либо иным причинам Вам надо удалить ранее включенную таблицу из запроса, то это легко можно сделать. Существует несколько способов удаления таблицы из запроса:

- Выбрать имя удаляемой таблицы или запроса в соответствующем списке и нажать клавишу Del или выбрать в меню “Запрос” команду “Удалить таблицу”.

- Двойным щелчком мыши выделить нужную таблицу в соответствующей зоне экрана и затем нажать клавишу Del.

Имена полей удаленной таблицы или запроса удаляются из бланка запроса QBE. Удаление из запроса таблицы или запроса, на которых он базируется, не приводит к их удалению из базы данных.

5.1.3. Включение полей в запрос После того, как Вы определили исходные таблицы/запросы, надо выбрать поля, используемые в создаваемом запросе. Существует несколько способов переноса поля в бланк запроса: “буксировка” с помощью мыши, двойной щелчок мышью на имени соответствующего поля в списке полей, выбор поля в раскрывающемся списке полей, который появляется, если нажать на знак «стрелки» в строке «Поле» бланка запроса.

Можно переносить в бланк запроса не по одному полю, а сразу требуемую совокупность полей. Выделение полей, подлежащих переносу, осуществляется стандартным для Windows-систем способом (нажать клавишу SHIFT для выделения полей, расположенных друг за другом, и, удерживая ее, выбрать первое и последнее поле набора;

выбирать поля при нажатой клавише CTRL для полей, располагающихся в произвольном порядке не подряд друг за другом).

Не все поля, которые используются при формировании запроса, должны обязательно отражаться в ответе. Так, например, поле может быть необходимо для задания условия отбора, но надобность в его появлении в ответе отсутствует.

Поля, выводимые в ответ, указываются в строке конструктора запроса “Вывод на экран”. В соответствующих колонках этой строки указывается знак вхождения поля в ответ (“v” - “галочка”).

Можно перенести в бланк запроса одновременно все поля. Для этого надо установить указатель на заголовок списка полей и дважды щелкнуть кнопкой мыши или установить указатель на символ звездочки (*) и нажать кнопку мыши.

Рис. 2.3. Использование «*» в запросе Есть разница, как поля были введены в запрос. При использовании символа звездочки в запрос автоматически включаются все поля, добавленные в базовую таблицу/запрос после создания данного запроса.

Все удаленные поля будут автоматически удаляться из запроса. С одной стороны – это хорошо, с другой – может случиться, что пользователь в ответ на один и тот же запрос будет получать разный ответ, и, вполне может быть, не тот, который он ожидает. Так, например, если в таблице “СОТРУДНИК” первоначально фиксировались только основные данные по сотруднику, а затем было введено много других полей, то совсем не обязательно, что пользователь захочет видеть все эти данные, в ответ на свой запрос.

Если же поле, включенное в запрос явным способом, было впоследствии удалено из таблицы, то запрос может выполняться не совсем корректно.

Так как поля, включенные в запрос путем использования “*”, в явном виде в бланке запроса не высвечиваются, то те поля, которые используются в условии отбора, надо дополнительно включить в бланк запроса. Чтобы эти поля дважды не выводились в ответ, надо у этих полей снять флажок «Вывод на экран» (рис. 2.3). Изображенный на рис.

2.3 запрос реализует вывод всех данных, содержащихся в таблице «СОТРУДНИК», по сотруднику Диго С.М., причем поле "ФИО" выводится в ответе только один раз, так как снят флажок "v" в колонке «ФИО». Изображенный на рис. 2.3 запрос реализует вывод всех данных, содержащихся в таблице «СОТРУДНИК», по сотруднику Диго С.М., причем поле "ФИО" выводится в ответе только один раз, так как снят флажок "v" в колонке «ФИО».

Обобщая выше сказанное можно сделать вывод: поля включаются в бланк запроса в том случае, если они нужны в ответе, либо если они используются для задания условий отбора. В последнем случае они могут включаться, а могут и не включаться в ответ.

Pages:     || 2 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.