Базы данных и справочно-правовые системы

В результате освоения данной темы студент должен: знать

• • государственные и коммерческие справочно-правовые системы; уметь
• • грамотно использовать справочно-правовые системы в профессиональной деятельности;

владеть

• • навыками анализа и реферирования научной литературы по данной теме;
• • навыками работы с базами данных.

Базы данных

Множеству людей в связи с их профессиональной деятельностью приходится иметь дело с различной нормативно-правовой информацией. Обеспечение актуальности, полноты и достоверности этой информации является нелегкой задачей. Одни только органы высшей государственной власти России в среднем принимают ежедневно несколько десятков нормативных актов. Если учесть, что для эффективной работы часто требуется наличие нормативных актов, принимаемых субъектами РФ, а также различными ведомствами, то сложность проблемы и, вместе с тем, необходимость ее решения становятся очевидными. Важным средством решения поставленной задачи являются справочно-правовые системы (СПС) — особый класс компьютерных баз данных, содержащих тексты указов, постановлений и решений различных государственных органов. Кроме нормативных документов, они также содержат консультации специалистов по праву, бухгалтерскому и налоговому учету, судебные решения, типовые формы деловых документов и др.

В соответствии со ст. 1260 Гражданского кодекса РФ базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).

Рассмотрим кратко историю возникновения баз данных. С момента возникновения вычислительной техники складывались два основных направления ее использования.

Первое направление — это применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно выполнить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с создателями новых архитектур и типов компьютеров.

Второе направление — это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В широком смысле функции информационной системы состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для ее целей преобразований информации и (или) вычислений, а также в предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, обычно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т. д.

На самом деле, второе направление использования вычислительной техники возникло несколько позже первого и развивалось по мере того, как увеличивался объем памяти компьютеров, предназначенный для долговременного хранения информации, и упрощался доступ к хранимой информации. В самом начале использовались два вида устройств долговременной (внешней) памяти: магнитные ленты и барабаны. Емкость магнитных лент была достаточно велика, но по своей физической природе они обеспечивали только последовательный доступ к данным. Магнитные же барабаны (они больше всего похожи на современные магнитные диски с фиксированными головками) давали возможность произвольного доступа к данным, но были ограниченного размера.

Для информационных систем, в которых потребность в текущих данных определяется пользователем, наличия только магнитных лент и барабанов было недостаточно. Представьте себе покупателя билета, который, стоя у кассы, должен дождаться полной перемотки магнитной ленты. Высокая средняя быстрота выполнения операций является естественным требованием к информационным системам.

Именно требования к вычислительной технике со стороны не численных приложений вызвали появление съемных магнитных дисков с подвижными головками, что стало революцией в истории вычислительной техники. Эти устройства внешней памяти обладали существенно большей емкостью, чем магнитные барабаны, обеспечивали удовлетворительную скорость доступа к данным в режиме произвольной выборки, а возможность смены дискового пакета на устройстве позволяла иметь практически неограниченный архив данных.

С появлением магнитных дисков начала отсчет история систем управления данными во внешней памяти. До этого каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение каждой порции данных на магнитной ленте или барабане и выполняла обмены между оперативной и внешней памятью с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня (машинных команд или вызовов соответствующих программ операционной системы). Такой режим работы сильно затрудняет поддержание на одном внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы структуризации данных во внешней памяти. В первых информационных системах проблемы структуризации данных также решались индивидуально, производились необходимые надстройки над файловыми системами. Но поскольку информационные системы требуют сложных структур данных, то проблемы, связанные с управлением этими структурами, повторялись практически от одной системы к другой. Стремление выделить и обобщить общую часть информационных систем, ответственную за управление сложноструктурированными данными, явилось первой побудительной причиной создания систем управления базами данных (СУБД).

В компьютерной литературе существует множество определений понятия базы данных и СУБД. Приведем один из вариантов.

Базы данных (БД) — это именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов реального мира и их отношения в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач, обычно постоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться — но и это есть одно из проявлений постоянства — постоянная актуальность.

Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции баз данных, позволяет хранить и обрабатывать информацию обо всех более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая информационные потребности самых разных пользователей. Основные требования, предъявляемые к БД и СУБД с точки зрения пользователя, можно сформулировать с помощью следующих положений.

• Многократное и многовариантное использование данных:

пользователи должны иметь возможность использовать данные различным образом.

• • Простота: пользователи должны иметь возможность легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении.
• • Легкость использования: пользователи должны иметь возможность осуществлять (процедурно) простой доступ к данным, при этом все сложности доступа к данным должны быть скрыты в самой системе управления базами данных.
• • Гибкость использования: обращение к данным или их поиск должны осуществляться с помощью различных методов.
• • Быстрая и удобная обработка запросов на данные: язык взаимодействия с системой должен обеспечивать конечным пользователям возможность получения данных без необходимости написания прикладных программ, т. е. должен существовать высокоуровневый, понятный пользователю язык запросов на данные.

Существует несколько различных моделей баз данных, которые отличаются между собой по способу установления связей между данными. На сегодняшний день практически все работающие базы данных соответствуют реляционной модели (от англ, relation — отношение). Реляционная модель появилась вследствие стремления сделать базу данных как можно более гибкой. Она предоставляет простой и эффективный механизм поддержания связей данных.

Все данные в реляционной модели представляются в виде таблиц и только таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• • каждый элемент таблицы — один элемент данных;
• • все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.);
• • каждый столбец имеет уникальное имя;
• • одинаковые строки в таблице отсутствуют;
• • порядок следования строк и столбцов может быть произвольным (он не имеет значения).

Таблица такого рода называется отношением. Независимо от того, сколько таблиц входит в базу данных, каждая строка любой таблицы содержит данные об одном объекте (человеке, техническом устройстве, документе и т. д.), а столбцы содержат различные характеристики этих объектов (названия, адреса, даты и т. д.).

Строки таблицы принято называть записями, а столбцы — полями записей. Каждая запись в таблицах идентифицирует один объект. В полях записей содержатся реквизиты объектов записей.

Связь между таблицами устанавливается с помощью ключевых полей (ключей). Так называют одно поле (или несколько полей), значение которого (или комбинация значений которых) однозначно определяет каждую запись таблицы, делает эту запись уникальной. Такие поля позволяют не только связать между собой разные таблицы, но и выполнить быстрый поиск данных по содержащимся в них ключевым реквизитам. Ключ, состоящий из нескольких полей, называется составным.

В табл. 22.1 представлен пример записей об объекте «Студент».

Таблица 22.1

Пример записей об объекте «Студент».

Ключом является поле (точнее, реквизит, содержащийся в этом поле) Номер (№ личного дела), к описательным реквизитам объекта относятся: Фамилия (Фамилия студента), Имя (Имя студента), Отчество (Отчество студента), Дата (Дата рождения), Группа (№ группы). Если отсутствует реквизит Номер, то для однозначного определения характеристик конкретного студента необходимо использование составного ключа из трех полей (реквизитов): Фамилия + Имя + Отчество.

Связи между таблицами бывают трех типов:

• • «один к одному» (1:1) означает, что каждая запись в одной таблице соответствует только одной записи в другой таблице;
• • «один ко многим» (1:М) означает, что каждой записи в одной таблице соответствует одна или несколько записей в другой таблице;
• • «многие ко многим» (М:М) возникает между двумя таблицами в тех случаях, когда каждой записи в одной таблице соответствует 0, 1, 2 и более записей в другой таблице и наоборот.

Если мы составляем список сотрудников организации, то отношение между конкретным сотрудником и его адресом — «один к одному». Название отдела по отношению к списку сотрудников — это уже «один ко многим», так как в одном отделе работает много (больше одного) сотрудников. А если сопоставить список преподавателей какого-либо вуза со списком учебных дисциплин, которые в этом вузе преподаются, придется использовать связь типа «многие ко многим»: одну дисциплину могут читать разные преподаватели и в то же время один преподаватель может читать разные дисциплины.

Как уже отмечалось, СУБД — это программные оболочки, с помощью которых можно создавать базы данных, наполнять их информацией об объектах и работать с ними. Желающим познакомиться с работой СУБД не только в качестве конечного пользователя готовой базы данных, но и в качестве создателя своей собственной базы данных, можно предложить начать с одного из приложений Microsoft Office — СУБД Microsoft Office Access. Эта программа также существует в нескольких версиях, отличающихся годами выпуска и набором возможностей.

Основными элементами для работы в MS Access являются таблицы, запросы, формы и отчеты.

Таблицы создаются и используются для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, например фамилия или адрес человека, и записи (которые называются также строками). В записи собрана вся информация о некотором объекте (человеке, образце продукции и т. п.).

Запросы позволяют пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать готовый бланк (QBE — запрос по образцу) или инструкции SQL — структурированного языка запросов. Можно создать запросы на выборку, запрос с параметром (критерий задает сам пользователь), запросы на обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

Формы предназначены в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы используются для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных из запросов или таблиц. Формы можно также распечатать.

Отчеты предназначены для создания документов, которые впоследствии могут быть распечатаны или включены в документ другого приложения.

Возможности СУБД Access, конечно, уступают возможностям такого инструмента профессионального разработчика баз данных, как Oracle, но все же их вполне достаточно для создания «офисных» баз данных.