Понятия базы данных и СУБД.

База данных (БД) представляет собой совокупность структуриро­ванных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и ото­бражающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Логическую структуру данных, хранимых в базе, называют мо­делью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятсяиерархическая, сетевая, реля­ционная.

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языко­вых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, осно­ванные на использовании реляционной модели данных, называют ре­ляционными СУБД.

Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифи­цированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользо­вателей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, исполь­зующей средства доступа к БД.

Основные понятия и компоненты реляционной базы данных.

Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании информационной системы совокупность отношений позво­ляет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними.

Реляционная база данных представляет собой хранилище данных, содержащее набор двухмерных таблиц. Данные в таблицах должны удовлетворять следующим принципам.

1. Значения атрибутов должны быть атомарными (иными словами,
каждое значение, содержащееся на пересечении строки и колонки,
должно быть не расчленяемым на несколько значений).

2. Значения каждого атрибута должны принадлежать к одному и то­му же типу.

3. Каждая запись в таблице уникальна.

4. Каждое поле имеет уникальное имя.

5. Последовательность полей и записей в таблице не существенна.
Отношение является важнейшим понятием и представляет собой

двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущ­ность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответ­ствует заголовок некоторого столбца таблицы.

Ключом отношения называется совокупность его атрибутов, одно­значно идентифицирующих каждый из кортежей отношения. Иными словами, множество атрибутов К,являющееся ключом отношения, обладает свойством уникальности. Следующее свойство ключа — не­избыточность. То есть никакое из собственных подмножеств множе­ства К не обладает свойством уникальности.

Каждое отношение всегда имеет комбинацию атрибутов, которая может служить ключом. Ее существование гарантируется принципом № 3 РМД. По крайней мере, вся совокупность атрибутов обладает свойством уникальности.

Возможны случаи, когда отношение имеет несколько комбинаций атрибутов, каждая из которых однозначно определяет все кортежи от­ношения. Все эти комбинации атрибутов являются возможными клю­чами отношения. Любой из возможных ключей может быть выбран как первичный.

Ключи обычно используют для достижения следующих целей:

» исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (осталь­ные атрибуты в расчет не принимаются);

» упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по возраста­нию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним — возрастание, а по другим — убывание);

» организации связывания таблиц.

Важным является понятие внешнего ключа. Внешний ключ можно определить как множество атрибутов одного отношения R2, значения которых должны совпадать со значениями возможного ключа другого отношения R1.

Атрибуты отношения К2, составляющие внешний ключ, не являют­ся ключевыми для данного отношения.

С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отно­шениями.

Ограничения целостности реляционной модели можно разделить на две группы — ограничения целостности сущностей и ограничения це­лостности ссылок.

Ограничения целостности сущностей заключаются в требовании уникальности кортежей отношения (записей таблицы). Отсюда выте­кают следующие ограничения:

» отсутствие кортежей-дубликатов (данное требование предъявля­ется лишь к атрибутам первичных ключей);

» отсутствие атрибутов с множественным характером значений.

Ограничения целостности ссылок заключаются в том, что для лю­бой записи с конкретным значением внешнего ключа должна обяза­тельно существовать запись связанной таблицы-отношения с соответ­ствующим значением первичного ключа.

К отношениям можно применять систему операций, позволяющую получать одни отношения из других. Например, результатом запроса к реляционной БД может быть новое отношение, вычисленное на ос­нове имеющихся отношений. Поэтому можно разделить обрабатыва­емые данные на хранимую и вычисляемую части.

Основной единицей обработки данных в реляционных БД являет­ся отношение, а не отдельные его кортежи (записи).

Отсутствие упорядоченности записей в таблицах усложняет поиск. На практике с целью быстрого нахождения нужной записи вводят ин­дексирование полей (обычно ключевых). Создание индексных масси­вов заключается в построении дополнительной упорядоченной инфор­мационной структуры для быстрого доступа к записям.

Инвертированные списки чаще всего применяются для индексации полей, значения которых в разных записях могут повторяться. В этом случае количество ситуаций, при которых требуется добавление или удаление строк индекса, невелико и затраты на переупорядочение индекса при изменениях данных в базовой таблице незначительны.

Строки инвертированного списка упорядочиваются по значению индексируемого поля. Для доступа к нужной записи исходной табли­цы сначала в упорядоченном инвертированном списке отыскивается строка с требуемым значением поля, затем считываются номера соот­ветствующих записей основной таблицы, к которым осуществляется доступ по этим номерам.

Нелинейные структуры индексов применяются для создания ин­дексных массивов ключевых полей или тех полей, значения по кото­рым не повторяются. При организации индексов в таких случаях чаще всего используются древовидные иерархические структуры в ви­де В-деревьев.

37. Создание и работа с таблицами. Задание параметров полей таблицы.

Таблицы - основные объекты базы данных. Без запросов, форм, отчетов и прочего можно обойтись, но если нет таблиц, то данные некуда записывать, а значит, нет и базы. Создание базы начинается с создания первой таблицы.
Создание таблицы состоит в задании ее полей и назначении их свойств. Оно начинается с щелчка на кнопке Создать в окне База данных.
1. Есть несколько способов создания новой таблицы, отличающихся уровнем автоматизации.

2..Самый "автоматичный" способ состоит в импорте таблиц из другой базы, может быть, даже созданной в другой системе. В зависимости от обстоятельств из импортируемой таблицы может поступить структура полей, их названия и свойства, а также и содержимое базы. Если что-то импортируется не совсем так, как надо, необходимые правки (например в свойства полей) вносят вручную.

3. В тех случаях, когда речь идет о чужой таблице, которая находится на удаленном сервере и которую нельзя импортировать целиком, пользуются режимом Связь с таблицами. Это напоминает подключение к таблице для совместного использования ее данных.

4. Опытные разработчики пользуются Мастером таблиц. Это программа, ускоряющая создание структуры таблицы. Мастер задает ряд вопросов и, руководствуясь полученными ответами, создает структуру таблицы автоматически. Несмотря на то что этот режим служит для упрощения работы, начинающим пользо-ваться им не рекомендуется, поскольку, не владея всей термино-логией, легко запутаться в вопросах и ответах. Первые таблицы стоит попробовать создать вручную.

5. Пункт Режим таблицы открывает заготовку, в которой все поля имеют формальные имена: Поле1, Поле2... и т. д. и один стандартный текстовый тип. Такую таблицу можно сразу наполнять информацией.

6. Наиболее универсальный ручной метод предоставляет пункт Конструктор. В этом режиме можно самостоятельно задать имена полей, выбрать их тип и настроить свойства.
Для изменения свойств полей надо перейти в режим Конструктор щелчком на кнопке Вид. Чтобы вставить новое поле, надо установить указатель мыши на маркер поля и нажать клавишу INSERT. Чтобы удалить поле, его надо выделить и нажать клавишу DELETE. Закончив создание структуры, можно щелкнуть на кнопке Вид и перейти в Режим таблицы для заполнения ее данными.

ПРИЕМЫРАБОТЫС ТАБЛИЦАМИ БАЗ ДАННЫХ

Вызовем таблицу базы данных Борей

1. Обратим внимание на строку состояния в нижней части окна. В Access эта строка называется полем номера записи. Это поле содержит кнопки перехода, с помощью которых можно эффективно перемещаться по таблице.
2. Каждая запись имеет слева кнопку (маркер записи). Щелчок на этом маркере выделяет всю запись и готовит ее к копированию, перемещению, удалению.

3. Щелчок правой кнопкой на выделенной записи открывает контекстное меню для операций с записью.

4. Маркер, находящийся в левом верхнем углу таблицы, - это маркер таблицы. Щелчок на нем выделяет всю таблицу, а правый щелчок открывает контекстное меню для операций с таблицей в целом.

5. Поля базы данных представлены в таблице столбцами. Каждый столбец имеет заголовок, в котором записано имя поля или то значение, которое задано в свойстве Подпись.

6. Если содержимое поля не полностью умещается в ячейке таблицы, столбец можно расширить. При наведении указателя мыши на границу между столбцами указатель меняет форму. Теперь границу можно перемещать методом перетаскивания, а двойной щелчок, выполненный в этот момент, автоматически устанавливает ширину столбца равной длине самого длинного значения в данном поле.

7. Щелчок на заголовке столбца выделяет весь столбец, а щелчок правой кнопкой на выделенном столбце открывает контекстное меню. В нем есть пункты, позволяющие отсортировать записи по данному полю, вставить новый столбец, скрыть столбец и прочее.

8. Скрытый столбец не исчезает из базы, а только перестает отображаться на экране. Чтобы снова его отобразить, надо навести указатель на границу между столбцами в том месте, где был скрыт столбец, и выполнить двойной щелчок. Скрытый столбец опять станет видимым.

38. Выбор ключевого поля. Создание связей между таблицами.

В Microsoft Access можно выделить три типа ключевых полей: счетчик, простой ключ и составной ключ. Рассмотрим каждый из этих типов.

Для создания ключевого поля типа Счетчик необходимо в режиме Конструктора таблиц:

1. Включить в таблицу поле счетчика.

2. Задать для него автоматическое увеличение на 1.

3. Указать это поле в качестве ключевого путем нажатия на кнопку Ключевое поле (Primary Key) на панели инструментов Конструктор таблиц (Table Design).

Если до сохранения созданной таблицы ключевые поля не были определены, то при сохранении будет выдано сообщение о создании ключевого поля. При нажатии кнопки Да (Yes) будет создано ключевое поле счетчика с именем Код (ID) и типом данных Счетчик (AutoNumber).

Для создания простого ключа достаточно иметь поле, которое содержит уникальные значения (например, коды или номера). Если выбранное поле содержит повторяющиеся или пустые значения, его нельзя определить как ключевое. Для определения записей, содержащих повторяющиеся данные, можно выполнить запрос на поиск повторяющихся записей. Если устранить повторы путем изменения значений невозможно, следует либо добавить в таблицу поле счетчика и сделать его ключевым, либо определить составной ключ.

Составной ключ необходим в случае, если невозможно гарантировать уникальность записи с помощью одного поля. Он представляет собой комбинацию нескольких полей. Для определения составного ключа необходимо:

1. Открыть таблицу в режиме Конструктора.

2. Выделить поля, которые необходимо определить как ключевые.

3. Нажать кнопку Ключевое поле (Primary Key) на панели инструментов Конструктор таблиц (Table Design).

СОЗДАНИЕ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ТАБЛИЦАМИ

Основные преимущества систем управления базами данных реализуются при работе не с отдельными таблицами, а с группами взаимосвязанных таблиц. Для создания связей между таблицами СУБД Access имеет специальное диалоговое окно, которое называется Схема данных.

1. Окно Схема данных открывают щелчком на одноименной кнопке панели инструментов или командой Сервис > Схема данных.

2. Если ранее никаких связей между таблицами базы не было, то при открытии окна Схема данных одновременно открывается окно Добавление таблицы, в котором можно выбрать нужные таблицы для включения в структуру межтабличных связей.

3. Если связи между таблицами уже были заданы, то для введения в схему данных новой таблицы надо щелкнуть правой кнопкой мыши на схеме данных и в контекстном меню выбрать пункт Добавить таблицу.

4. Введя в схему данных все таблицы, которые надо связать, можно приступать к созданию связей между полями таблиц.

5. Связь между полями устанавливают путем перетаскивания имени поля из одной в таблицы в другую на соответствующее ему связанное поле.

6. После перетаскивания открывается диалоговое окно Связи, в котором можно задать свойства образующейся связи.

7. Включение флажка Обеспечение условия целостности данных позволяет защититься от случаев удаления записей из одной таблицы, при которых связанные с ними данные других таблиц останутся без связи. Чтобы условие целостности могло существовать, поле основной таблицы должно обязательно быть ключевым и оба поля должны иметь одинаковый тип.

8. Флажки Каскадное обновление связанных полей и Каскадное удаление связанных записей обеспечивают одновременное обновление или удаление данных во всех подчиненных таблицах при их изменении в главной таблице. Если клиент Соколова выйдет замуж и изменит фамилию на Воронову, то придется внести изменение только в поле Фамилия таблицы Клиенты. В прочих таблицах изменения произойдут автоматически.