Системи управління базами даних, їх призначення

Під час розв'язування прикладних задач доводиться реалізовувати алгоритми оброблення масивів даних, які є не одноманітними масивами (множинами) числових зна-чень або текстів, а важливими структурними відношення-ми між елементами даних. Найпростіша структура --це вектор елементів. У загальному вигляді це можуть бути дво- або N-вимірні масиви.
Дані — це факти та ідеї, подані у формалізованому ви-гляді для оброблення за допомогою певного процесу (алгоритму) або для передачі.
Структура даних — сукупність правил й обмежень, які відображають зв'язки, що існують між окремими части-нами даних. Визначається користувачем і залежить від конкретного завдання.
База даних — сукупність взаємозв'язаних даних (файлів), призначених для спільного застосування.
Система управління базами даних — комплекс про-грам, які забезпечують взаємодію користувача з базою даних.
За допомогою СУБД забезпечується вирішення таких основних завдань:
створення бази даних;
занесення, коректування і вилучення даних;
упорядкування даних;
вибір сукупності даних, що відповідають заданим критеріям;
оформлення вихідних даних і т. д.
Сукупність СУБД і бази даних — це банк даних. До до-стоїнств підходу, який ґрунтується на концепції банку да-них, належать:
задоволення інформаційних потреб різних типів ко-ристувачів;
вірогідність і несуперечність інформації, що збері-гається;
санкціонований доступ до даних;*
адаптація інформаційної моделі до змін предметної області;*
видача інформації у формі, встановленій користува-чем;*
одноразове введення даних і багаторазове їх викори-стання;*
можливість виключення надмірності даних, що зберігаються, і т. д.
Недоліком цього підходу є велика ємність необхідної пам'яті ПК.
Найпопулярнішими серед настільних систем, що функціонують у середовищі MS DOS, є СУБД, які підтри-мують реляційну модель даних. З них найпоширенішими є такі:*
dBase компанії Ashton-Tate, поглиненої згодом ком-панією Borland;
Paradox компанії Borland;
Fox Pro компанії Fox Software;
Clipper та ін.
Кожна з цих СУБД має кілька версій. Найвідомішими серед них є СУБД:
Access (фірма Microsoft);
Paradox 7 for Windows 95 (фірма Borland );
Approach for Windows 95 (фірма Lotus ).
Названі вище СУБД мають такі загальні властивості:
графічний багатовіконний інтерфейс, що дає змогу користувачеві в діалоговому режимі створювати таб-лиці, форми, запити, звіти, макроси;
спеціальні засоби, які автоматизують роботу під час створення і ведення бази даних (до них належать численні Майстри та Конструктори в СУБД Access,
Асистенти в Approach або Експерти в Paradox);
здатність працювати в локальному режимі або в ре-жимі клієнта на робочій станції в комп'ютерній ме-режі;
можливість використовувати об'єктну технологію для впровадження в базу даних об'єктів різної при-роди (текстів, ЕТ, діаграм, рисунків тощо);
власна мова програмування, що розширює можли-вості використання даних, та ін.
Реляційна модель даних
Кожна база даних містить інформацію про певний клас об'єктів. Сукупність таких об'єктів називається пред-метною областю бази даних (наприклад, сукупність даних про працівників фірми, зведення про вироби на складі, про транспортні засоби автопідриємства тощо).
Інформація про об'єкти предметної області, подана в різних документах, утворює модель предметної області (картки обліку кадрів, картки складського обліку, на-кладні, журнали обліку транспортних засобів та ін.).
Опис цих документів (назви документів; колонки, в яких вони знаходяться; зв'язки між ними) називається схемою відношень.
Подання інформації у вигляді таблиці, що складається із заданих колонок, які розташовуються у певному поряд-ку зліва направо, називається відношенням. Звідси і назва моделі - - реляційна (relation - - відношення). Структура таблиці визначається сукупністю її стовпців. У кожному рядку таблиці містяться дані про один об'єкт бази даних, якими можуть бути, наприклад, виріб на складі, праців-ник фірми, транспортний засіб тощо.
У базі даних кожна таблиця визначається сукупністю її стовпців і рядків. У кожному рядку таблиці міститься тільки по одному значенню зі стовпця.
Стовпець відповідає певному елементу даних — атри-буту, який є найпростішою структурою даних і відображає властивість суті. Наприклад, прізвище, ім'я, по батькові студента, номер залікової книжки, оцінки є атрибутами суті «студент». Кожний стовпець повинен мати ім'я відповідного елемента даних (атрибута). Один або кілька атрибутів, значення яких однозначно ідентифікують ря-док таблиці, є ключем таблиці.
Дані кожного поля можуть бути одним із типів: сим-вол, рядок, числа різних форматів, дата, час, вибір з дея-кого набору даних і т. д.
Кінцева множина атрибутів, що визначають суть, є схемою відношень.
Відношення — кінцева множина записів, складених із допустимих значень атрибутів схеми відношень.
Важливою вимогою до відношень реляційної моделі є нормалізація даних, поданих у табличній формі. Первинно нормалізована таблиця містить рядки, в яких для кож-ного атрибута є тільки одне з можливих значень.
Сукупність нормалізованих відношень, логічно вза-ємозв'язаних і таких, що відображають деяку предметну область, утворює реляційну базу даних.
Основу такої моделі становлять двовимірні таблиці, які мають такі властивості:
кожний елемент таблиці є елементом даних;
кожний стовпець таблиці має унікальне ім'я;
усі стовпці в таблиці однорідні, тобто їхні елементи однотипні. Це можуть бути числа, тексти, дати, логічні значення, графічні об'єкти тощо;
у таблиці не повинно бути однакових рядків;
рядки повинні мати однакову довжину, їхні поля різнорідні та взаємозв'язані;
порядок проходження рядків і стовпців довільний.
Отже, реляційні таблиці будуються відповідно до прийнятих угод, тобто є певним чином структурованими. Необхідність такого структурування зумовлено прагнен-ням систематизувати величезні масиви даних й автомати-зувати пошук і селекцію їхніх компонентів.
До неструктурованих даних належать, наприклад, тек-стові файли, де організувати пошук та упорядкування інформації нереально.
Поняття бази даних пов'язане в основному з ком-п'ютерною технікою. Фактично база даних — це система збереження та оброблення реляційних таблиць. У ній стовпці називаються полями, а рядки — записами. Запис — це сукупність логічно пов'язаних різнотипних полів, а по-ле — елементарна одиниця структури бази даних. Харак-теристиками поля є ім'я, тип, довжина, точність та ін.
Для ідентифікації і пошуку записів у базі даних вико-ристовуються первинний та повторний (складений) ключі. Перший однозначно ідентифікує будь-який запис, а другий — кілька записів одночасно. Наприклад, первинним ключем в базі даних студентів може бути «№ залікової книжки», а складе-ним — «Група» і «Дата народження». Первинний ключ може призначатися системою або користувачем, а складе-ний - тільки користувачем.
Найпростішу базу даних, що складається з однієї таб-лиці, можна створювати, не вдаючись до СУБД Access 97, наприклад за допомогою MS Excel 97. Фактично це навіть не база даних, а звичайний список. Реальна ж реляційна база даних містить багато пов'язаних між собою таблиць і може оброблятися тільки засобами СУБД типу Access. Подання бази даних кількома таблицями не тільки спро-щує технологію їх оброблення, а й виключає несанкціоно-ваний доступ користувачів до закритої для них інфор-мації. В умовах комерціалізації стосунків клієнтів ця об-ставина часто є вирішальною.
Система управління базами даних реляційного типу, як правило, підтримує чотири типи зв'язків між таблиця-ми: «один—до—одного», «один—до—багатьох», «бага-то—до—одного» і «багато—до—багатьох».
Зв'язок «один—до—одного» (1:1) передбачає, що кож-ний запис у таблиці А відповідає тільки одному запису в таблиці В. При зв'язку «один—до—багатьох» (1:М) одному запи-су таблиці А відповідає кілька записів таблиці В. При цьо-му кожний запис таблиці В пов'язаний не більш як з од-ним записом таблиці А. Зв'язок «багато—до—одного» (М:1) є зворотним відно-сно попереднього. Зв'язок «багато—до—багатьох» (M:N) реалізується, ко-ли між записами двох таблиць А і В одночасно підтриму-ються відношення вигляду (1:N) і (М:1).
Етапи роботи з базою даних
Під час роботи з базою даних можна виділити ряд ос-новних етапів.
Побудова моделі даних предметної області, внаслідок чого на підставі основних документів предметної області розробляється інформаційно логічна модель даних.
Визначення структури бази даних, коли на основі роз-робленої інформаційної моделі проводиться проектування структури таблиць відповідно до реквізитів різних доку-ментів, тобто визначається склад полів таблиць, у тому числі ключових. Для кожної з таблиць визначаються кількість атрибутів, типи даних і зв'язку, а для кожного атрибута — унікальний ідентифікатор (ім'я атрибута), тип і формат даних.
Конструювання таблиць, внаслідок чого спроектовані таблиці реалізуються за допомогою різних засобів СУБД.
Створення схеми зв'язків між таблицями на основі роз-робленої на першому етапі інформаційно-логічної схеми бази даних.
Введення даних у таблиці, оскільки під час введення може виникнути необхідність модифікувати таблицю (змінити склад атрибутів, тип полів, формат даних тощо).
Ведення бази даних, що передбачає проведення опе-рацій для підтримки бази даних в актуальному стані, тоб-то виконання таких дій:
доповнення бази даних новими таблицями у зв'язку з появою нових документів предметної області;
вилучення таблиць у разі їх непотрібності (ця дія має проводитися з особливою обережністю через на-явність зв'язків між документами);
зміну записів, тобто коректування даних у разі не-обхідності.
У процесі ведення бази даних можливим є сортування даних за заданим ключем (ключами) або фільтрація даних через наявність у СУБД спеціального засобу селекції за запитом (query). Критерій відбору задає користувач, а си-стема перебирає всі записи і відбирає ті з них, які відповідають запиту.
Для надання початковою базою даних необхідної фор-ми СУБД дають користувачеві можливість розробляти звіт (report), тобто йому надаються засоби для вирішення таких завдань:
розміщення та оформлення взятих із бази даних відомостей;
підрахунок сум, відсотків та ін.;
оформлення ділової графіки і т. д.
Для швидкого встановлення зв'язку між таблицями є можливість індексувати поля посилань у зв'язаних даних завдяки індексу (index), що має вигляд окремого файла. Ідеальними індексними полями, які називають ключами (key), є унікальні в кожному запису поля (табельний но-мер, шифр виробу, ідентифікаційний номер тощо).
Система управління базами даних Microsoft Access є 32-розрядною СУБД нового покоління, що входить до складу Microsoft Office і працює в середовищі Windows.
У СУБД MS Access підтримується реляційна модель даних, орієнтована на роботу з таблицями баз даних, формами, запитами, звітами, макросами, модулями.
Таблиці баз даних створюються користувачем для збереження даних, які стосуються об'єктів предметної області.
Форми призначені для введення, перегляду та коректування взаємозв'язаних даних у базі в зручному вигляді, який може відповідати звичайному вигляду документа. Форми можуть також використовуватися для створення панелей керування.
Запити створюються користувачем для вибирання потрібних даних з однієї або кількох взаємозв'язаних таблиць. Запит може формуватися за допомогою запитів за
зразком (QBE — Query By Example) або за допомогою структурованої мови запитів (SQL — Structured Queries Language). За допомогою запиту можна також відновити, вилучити або добавити дані в таблицю чи на основі вже існуючих таблиць створити нові.
Звіти призначені для формування вихідного докумен-та, що виводиться, як правило, на друкування.
Макроси містять опис дій, які мають бути виконані у відповідь на деякі події. Кожна дія реалізується макроко-мандою.
Модулі містять програми, складені мовою Visual BASIC, які можуть розроблятися користувачем для ре-алізації нестандартних процедур під час створення до-датків. Visual BASIC — це наочний графічний засіб об'єктно-орієнтованого програмування.
Під час роботи з названими об'єктами безліч Майстрів MS Access допомагають користувачеві виконати роботу, не вдаючись до конструювання. Майстри дають змогу створювати одну з типових баз даних, нові форми, запи-ти, звіти, аналізувати таблиці баз даних і т.д.
Система управління базами даних Microsoft Access є додатком, що входить до складу програмного комплексу Microsoft Office. її запуск проводиться з ОС Windows вибором і запуском програми MS Access.
Структура вікна відповідає прийнятим в ОС Windows правилам оформлення і складається з таких основних еле-ментів:
рядка заголовка, що містить кнопку виклику систем-ного меню заголовка з ім'ям додатка, кнопки мінімізації («Свернуть»), максимізації («Развернуть») і закриття («Закрить») вікна;
рядка меню, що містить команди для виконання різних операцій;
стандартної панелі інструментів, панелі інструментів для виконання робіт у кожному з режимів бази даних;
робочого поля MS Access;
рядка станів, в якому в разі готовності Access може прийняти команду користувача, про що видається повідомлення «Готово».
Головне меню MS Access має ієрархічну структуру і включає сім спадних меню другого рівня від меню Файл до меню Окно та ? Розглянемо команди ме-ню, їхню структуру і призначення у порядку проход-ження.
Меню Файл
Це меню забезпечує виконання початкових і завер-шальних операцій з базою даних. Воно містить команди, що забезпечують запуск процесу створення нової бази да-них або відкривання існуючої, копіювання даних з інших баз або встановлення з ними зв'язку, перегляд об'єктів бази перед друкуванням і видачу на друку, збереження ба-зи даних і її закриття.
За командою Создать усім базам даних, які знову ство-рюються, автоматично дається системне ім'я «База да-них N», де N — кількість відкритих баз даних у поточно-му сеансі роботи. При збереженні файлів на магнітних, дисках або їх закритті такі імена за запитом системи, замінюються більш інформативними іменами. Це робить ся без вказання розширення .mdb, яка властива файлам Access.
За командою Открыть на екран монітора виводиться діалогове вікно, в якому вибирається ім'я файла, що відкривається. Імена відкритих файлів розміщуються в нижній частині меню Файл, це спрощує процедуру звер-нення в подальшому до них.
За командою Параметри страницьі встановлюються розміри друкарської сторінки та її полів, проводиться центрування даних, що друкуються, по горизонталі й вер-тикалі, вибираються масштаб друку і варіант орієнтації сторінок (книжкова або альбомна). Крім того, задається якість друку і визначається порядок нумерації сторінок.
Створення схеми даних у базі
Створені таблиці для спрощення конструювання багатотабличних форм, запитів і звітів мають бути зв'язані між собою. Цей зв'язок забезпечується схемою даних, яка ви-значається інформаційно-логічною моделлю предметної області.
Під час побудови схеми даних MS Access автоматично визначає за вибраним полем тип зв'язку між таблицями. Якщо поля для зв'язку головної та підпорядкованої таб-лиць є унікальними ключами, то встановлюється зв'язок «один-до-одного». Якщо ж поле зв'язку в головній таб-лиці є унікальним ключем, а в підпорядкованій — неклю-човим, то встановлюється зв'язок «один—до—багатьох». При виборі як поля зв'язку не ключового поля встановлю-ються зв'язки-об'єднання.
Для зв'язків типів 1:1 та 1:М може бути заданий пара-метр забезпечення цілісності даних, що означає виконан-ня таких умов:
у підпорядковану таблицю не може бути введений запис з неіснуючим у головній таблиці значенням ключа зв'язку;
не можна вилучати записи з головної таблиці, якщо не вилучено пов'язані з ними записи підпорядкова-ної таблиці;
зміну значень ключа зв'язку головної таблиці треба проводити відповідно до змін підпорядкованої таб-лиці.
Створення схеми даних розпочинається з виконання команди Сервис—Схема данных або з клацання лівою клавішею миші на кнопці панелі інструментів «База данных». Внаслідок цього на екрані з'являється діалогове вікно «Схема данных». . Необхідно викликати діалогове вікно «Добавление таблицы», виконавши коман-ду Связи—Добавить таблицу або клацнувши лівою клавішею миші на кнопці панелі інструментів «Связь».
Вибір потрібної таблиці (запиту або таблиці та запиту) і клацання лівою клавішею миші на кнопці «Добавить» забезпечують її включення в схему даних. Після включен-ня всіх потрібних таблиць вікно «Добавление таблицы» закривається клацанням лівою клавішею миші на кнопці «Закрить».
У вікні «Схема данных» установлення зв'язку між кожною парою таблиць проводиться "буксируванням'" ключового поля головної таблиці у відповідне поле підпо-рядкованої таблиці. При цьому відкривається вікно «Свя-зи» для визначення параметрів зв'язку.
Сконструйована схема даних широко використо-вується під час роботи із запитами, формами і звітами.
Після конструювання таблиць, введення записів у них і створення схеми даних із записами кожної таблиці можуть бути виконані різноманітні операції. Зокрема, записи таблицях можуть бути відсортовані, з таблиць можуть бути відібрані записи за заданими користувачем критеріями тощо. В разі роботи з однотабличною базою даних ці операції аналогічні операціям у табличному процесорі Excel.
Запити і їх використання
Основою розв’язування економічних задач в Access є запити. З їх допомогою можуть бути виконані об-числення, відновлені дані в таблицях, додані або вилучені записи. При цьому результати виконання запиту подають-ся в зручному вигляді — у формі таблиці. Запит може бу-дуватися з використанням тимчасової таблиці, створеної за допомогою іншого запиту.
Засобами запиту можна виконати такі дії:
вибрати записи з кількох таблиць, що задовольняють умови відбору;
включити в підсумкову таблицю додаткові поля і в разі необхідності виконати обчислення для них;
згрупувати записи з однаковими значеннями в дея-кому полі;
на основі зв'язаних таблиць створити нову таблицю;
вилучити зі зв'язаних таблиць записи, що відповіда-ють деяким умовам, і т. д.
У СУБД MS Access залежно від задачі, яка роз-в'язується, може бути створено кілька видів запитів, кож-ний з яких має свою піктограму:–
запрос на выборку, що забезпечує вибір даних зі зв'язаних таблиць і таблиць, побудованих під час ре-алізації інших запитів;—
запрос на создание таблицы, який грунтується на запиті на вибирання і забезпечує формування та запов-нення нової таблиці;—
запрос на обновление, що дає змогу вносити зміни в групу записів, які відбираються за допомогою за-питу на вибирання;—
запрос на добавление, за допомогою якого запи-си з таблиці результату запиту добавляються в таблиці ба-зи даних;—
запрос на удаление, що забезпечує виключення записів з однієї або кількох зв'язаних таблиць.
Основою будь-якого запиту є запит на вибирання. Ре-зультати виконання запиту відображаються у вигляді таб-лиці, яка формується на підставі умов відбору. Поля таб-лиці визначаються користувачем і зазначаються на блан-ку запиту.
Запити створюються за допомогою Майстра запитів та за допомогою Конструктора.
Вікно запиту на вибирання має дві частини. Верхня містить схему даних запиту, яка включає вибрані таблиці зі списками полів. У цій схемі користувачем у разі не-обхідності можуть бути встановлені нові зв'язки між таб-лицями. Це може бути зроблене "буксируванням" імен полів однієї таблиці до іншої. Нижня частина вікна є бланком запиту за зразком. Кожний стовпець бланка сто-сується одного поля. Поля можуть використовуватися для включення їх у результат виконання запиту, сортування за цим полем і задання умов відбору.
Зокрема, у рядку «Условия отбора» сформувати логічні умови (критерії) відбирання записів, які можуть містити метасимволи (*, #, !, ? та ін.), а також логічні функції И та ИЛИ.
Крім полів, вибраних із таблиць, у нижній частині вікна запиту на вибирання можуть формуватися поля, визначені за значеннями інших полів таблиць, а також підсумкові поля із застосуванням групових функцій. Перші створюються тоді, коли в таблицях немає не-обхідних даних, але вони можуть бути визначені на основі даних, що є. Для формування таких полів використову-ються арифметичні вирази і вбудовані функції.
Вираз вводиться в порожню комірку рядка «Поле» вільного стовпця бланка запиту. Під час клацання лівою клавішею миші на цьому полі автоматично формується ім'я поля «ВыражениеN», де N — порядковий номер по-ля, що визначається. Після імені поля записується вираз, який відокремлюється від імені символом «:». Наприклад, якщо в підсумкову таблицю включити поле, в якому не-обхідно відобразити вік працівника, то поле, що визна-чається, матиме такий вигляд:
Выражение1:Int(Date()-[Сотрудники])(![ДатаРожд]) (/365),
де Int() — ціла частина аргументу; Date() — поточна дата; [Сотрудники] - ім'я таблиці; [ДатаРожд] - ім'я поля.
Підсумкову таблицю легко змінити, використовуючи звичайні засоби. Можна, наприклад, змінити порядок проходження її полів, зафіксувати або приховати певні по-ля, встановити інший шрифт, розміри рядків та стовпців і т. д. Всі ці процедури виконуються безпосередньо або за допомогою відповідних команд із меню Формат.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать