Базы данных

     ВВЕДЕНИЕ 

     Базы  данных (БД) составляют в настоящее время основу компьютерного обеспечения информационных процессов, входящих  практически во все сферы человеческой деятельности.

     Действительно, процессы обработки информации имеют  общую природу и опираются  на описание фрагментов реальности, выраженное в виде совокупности взаимосвязанных данных. Базы данных являются  эффективным средством представления структур данных и манипулирования ими. Концепция баз данных предполагает использование интегрированных средств хранения информации, позволяющих обеспечить централизованное управление данными и обслуживание ими многих пользователей. При этом БД должна поддерживаться в среде ЭВМ единым программным обеспечением, называемым системой управления базами данных (СУБД). СУБД вместе с прикладными программами называют банком данных.

     Одно  из основных назначений СУБД – поддержка  программными средствами представления, соответствующего реальности.

     Предметной  областью называется фрагмент реальности, который описывается или моделируется с помощью БД и ее приложений. В предметной области выделяются информационные объекты – идентифицируемые объекты реального мира, процессы, системы, понятия и т.д., сведения о которых хранятся в БД.

     В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то, что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. В качестве такого объекта мы выберем СУБД Microsoft Access, входящую в пакет Microsoft Office. 
 

     База  данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

     Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базе данных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В  результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.     

 С понятием  базы данных тесно связано  понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.     

 В мире  существует множество систем  управления базами данных. Несмотря  на то что они могут по-разному  работать с разными объектами  и предоставляют пользователю  различные функции и средства, большинство СУБД опираются на  единый устоявшийся комплекс  основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебного объекта мы выберем СУБД Microsoft Access, входящую в пакет Microsoft Office.

Основные сведения о базе данных Access 
 

База данных представляет собой набор сведений, относящихся к определенному  предмету или служащих определенной цели, такой как отслеживание заказов  клиентов или обработка коллекции  музыкальных записей. База данных может  не храниться на компьютере пользователя совсем, или же на компьютере могут храниться только части базы данных. В этих случаях имеется возможность отслеживать данные из различных источников, которые необходимо скоординировать и организовать. 

Например, предположим, что номера телефонов ваших поставщиков хранятся в различных местах: в файле, содержащем номера телефонов поставщиков, в папках сведений о продуктах в картотеке и в электронной таблице, содержащей сведений о заказах. Если телефон поставщика изменится, вам придется обновлять данные три раза во всех трех местах. В хорошо организованной базе данных Access номер телефона сохраняется только один раз, поэтому обновлять сведения придется тоже только один раз. В результате при обновлении номера телефона поставщика этот номер будет автоматически обновлен везде, где он используется в базе данных.

• 2.1. Microsoft Access - функционально  полная реляционная  СУБД

     Программное обеспечение для работы с базами данных используется на персональных компьютерах уже довольно давно. К сожалению, эти программы либо были элементарными диспетчерами хранения данных и не имели средств разработки приложений, либо были настолько сложны и трудны, что даже хорошо разбирающиеся в компьютерах люди избегали работать с ними до тех пор, пока не получали полных, ориентированных на пользователя приложений.

     Microsoft Access - это функционально полная реляционная СУБД. В ней предусмотрены все необходимые вам средства для определения и обработки данных, а также для управления ими при работе с большими объемами информации. Что касается легкости использования, то Microsoft Access совершил здесь настоящий переворот, и многие для создания своих собственных баз данных и приложений обращаются именно к нему.

     Система управления базами данных предоставляет  вам возможность контролировать задание структуры и описание своих данных, работу с ними и организацию коллективного пользования этой информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает каталогизацию и ведение больших объемов хранящейся в многочисленных таблицах информации. СУБД  включает в себя три основных типа функций: определение (задание структуры и описание) данных, обработка данных и управление данными. Все эти функциональные возможности в полной мере реализованы в  Microsoft Access. В практике, как правило, необходимо решать и задачи с использованием электронных таблиц и текстовых процессоров. Например, после подсчета или анализа данных необходимо их представить в виде определенной формы или шаблоны. В итоге пользователю приходится комбинировать программные продукты для получения необходимого результата. В этом смысле все существенно упростят возможности, предоставляемые Microsoft Access.

• 2.2. Предназначение СУБД  Access

     СУБД Access предназначена для разработки баз данных реляционного типа для  локального их использования на персональных компьютерах и для работы с этими базами.

     При проектировании базы данных, в первую очередь, необходимо определить, что  именно нужно хранить.

     Данная  СУБД была выбрана по следующим причинам:

• простота средств реализации,
• легкость освоения инструментарием разработчика (VBA),
• наглядность визуализации информации.

     Также «Microsoft Access» предоставляет большое  количество внутренних средств по оптимизации  работы проектируемого приложения. К  ним относятся:

• загрузка модулей по требованию;
• оптимизация дерева вызовов;
• использование файлов MDE;
• автоматическая поддержка компилированного состояния;
• использование библиотек Windows API;
• индивидуальная настройка системы;
• эффективное использование индексов;
• встроенный оптимизатор запросов.

     Система управления базами данных (СУБД) обычно поддерживает 4 основных типа отношений между таблицами:

     - один-к-одному (одной записи в первой таблице соответствует одна запись во второй);

     - один-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много записей во второй);

     - много-к-одному (многим записям в первой таблице соответствует одна запись во второй);

     - много-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много запией во второй и одной записи во второй таблице соответствует много записей в первой).

     Связь любого из этих типов может быть обязательной, если в данной связи должен участвовать каждый экземпляр сущности, необязательной – если не каждый экземпляр сущности должен участвовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с одной стороны и необязательной с другой стороны.

     В СУБД Access процесс создания реляционной  базы данных включает создание схемы  данных. Схема данных наглядно отображает таблицы и связи между ними, а также обеспечивает использование  связей при обработке данных. В схеме данных устанавливаются параметры обеспечения целостности связей в базе данных.

     Таким образом, осуществляется неразрывная  связь внемашинного проектирования базы данных с этапом ее создания с  помощью СУБД. В схеме данных, построенной по нормализованной модели данных предметной области, могут быть установлены одно-однозначные и одно-многозначные связи. Для таких связей обеспечивается поддержание целостности взаимосвязанных данных, при которой не допускается наличия в базе данных подчиненной записи без связанной с ней главной, при первоначальной загрузке базы данных и ее корректировках. Связи, определенные в схеме данных, используются автоматически при разработке многотабличных форм, запросов, отчетов, существенно упрощая процесс их конструирования.

     Взаимосвязи таблиц

     При создании в Access схемы данных в ней  определяются и запоминаются связи  между таблицами. Это позволяет  системе автоматически использовать связи, один раз определенные в схеме  данных, при создании форм, запросов, отчетов на основе взаимосвязанных таблиц, а пользователь освобождается от необходимости указывать эти связи при конструировании этих объектов. Схема данных базы графически отображается в своем окне, где таблицы представлены списками полей, а связи - линиями между полями разных таблиц.

     Одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи. Схема данных прежде всего ориентирована на работу с таблицами, отвечающими требованиям нормализации, между которыми могут быть установлены одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи, для которых может автоматически поддерживаться связная целостность. Поэтому схему данных целесообразно строить в соответствии с информационно-логической моделью.

     При построении схемы данных Access автоматически  определяет по выбранному полю связи тип отношения между таблицами. Если поле, по которому нужно установить связь, является уникальным ключом как в одной таблице, так и в другой, Access выявляет отношение один-к-одному. Если поле связи является уникальным ключом в одной таблице (главной таблицы связи), а в другой таблице (подчиненной таблице связи) является не ключевым или входит в составной ключ, то есть значения его могут повторяться, Access выявляет отношение один-ко-многим между записями главной таблицы к подчиненной. В этом случае можно задать автоматическое поддержание целостности связей.

     Отношение многие-ко-многим. Отношение многие-ко-многим предполагает, что каждой записи в одной таблице соответствует несколько записей в другой. При этом каждая сторона отношения выглядит как отношение один-ко-многим.

     Однако  если рассматривать взаимосвязь  таблиц с двух сторон, становится очевидным, что ни одна из таблиц не может быть главной и для их связывания необходима третья таблица.

     Связующая таблица представляет собой промежуточную  таблицу, которая служит мостом между двумя таблицами в отношении многие-ко-многим. Ее ключ состоит из ключевых полей этих таблиц, с каждой из которых она связана отношением один-ко-многим. Помимо ключевых полей, связующая таблица должна содержать хотя бы одно поле, которого нет в связываемых таблицах, но которое имеет значение для каждой из них. Таким образом, отношение многие-ко-многим складывается из отношений многие-к-одному и один-ко-многим.

     Связи-объединения. Между двумя таблицами может быть установлена связь-объединение по некоторому полю связи. Для связи-объединения может быть выбран один из трех способов объединения записей:

• Способ 1 - объединение только тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают (производится по умолчанию);
• Способ 2 - объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из первой таблицы, для которых нет связанных во второй, с пустой записью второй таблицы;
• Способ 3 - объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из второй таблицы, для которых нет связанных в первой, с пустой записью первой таблицы.