База данных

Что такое база данных

В простейшем случае база данных (БД) — это систематизированный набор записей и файлов, имеющих специальное предназначение. Например, в компьютере можно хранить адреса и имена всех друзей или клиентов. Можно хранить все написанные вами письма и упорядочить их по получателям. Возможно, у вас имеется набор файлов, в которых вы храните финансовые данные (счета к оплате или счета к получению) и учитываете свои поступления и расходы. В широком смысле, упорядоченные по темам документы, содержащие текстовую информацию, можно отнести к одному из типов баз данных. Файлы электронных таблиц, упорядоченные в соответствии с предназначением, — к другому типу баз данных. Ярлыки ко всем программам в основном меню Windows также являются примером базы данных. Ссылки, хранящиеся в папке Избранное, — это тоже своего рода база данных.

Если вы любите порядок, то, скорее всего, электронные таблицы или ярлыки к ним у вас сгруппированы с помощью каталогов и подкаталогов. При выполнении такого упорядочивания вы сами являетесь диспетчером базы данных. Но что делать, когда приходится работать с огромными объемами? Как можно собирать сведения обо всех клиентах и сделанных ими заказах, если данные хранятся в нескольких документах или файлах? Как обеспечить связь между файлами при вводе новой информации? Как проверить достоверность ввода данных? Как быть, если необходимо обеспечить совместный доступ к информации, но предотвратить одновременное обновление данных двумя различными сотрудниками? Как обеспечить размножение данных, если отсутствует возможность одновременного доступа к данным? Наличие подобного рода проблем говорит о необходимости использовать систему управления базой данных, СУБД (database management system, DBMS).

Реляционные базы данных

Почти все современные СУБД хранят и обрабатывают информацию на основе реляционной модели управления данными. В реляционной СУБД (сокращенно называемой СУРБД) данные хранятся в нескольких таблицах. Каждая таблица содержит сведения об одном предмете (например, клиенте или продуктах) и имеет столбцы (поля), содержащие различные типы сведений о данном предмете (например, адрес и телефон клиента), и строки (записи), в которых описаны все атрибуты отдельного экземпляра предмета (например, сведения о конкретном товаре). При выполнении запроса (извлечении сведений из одной или нескольких таблиц) результат почти всегда выглядит как еще одна таблица.

Понятие «реляционная» происходит из того факта, что каждая таблица содержит сведения, связанные с одним и только одним предметом. При дальнейшем изучении реляционной модели вы поймете, что понятие «связь» (relation) применяется к набору строк (или таблице), относящихся к одному предмету. Кроме того, данные о двух классах информации (например, клиенты и заказы) могут обрабатываться как единое целое, с учетом связей между значениями данных. Например, излишним будет хранение имени и адреса клиента в каждом размещаемом им заказе. В реляционной СУБД информация о заказе имеет поле, в котором хранится номер клиента, что позволяет связать каждый заказ с информацией о соответствующем клиенте.

Помимо этого можно выполнить слияние связанных данных из различных таблиц или запросов. Например, можно выполнить слияние сведений о компании с контактной информацией, чтобы найти контактную информацию конкретной компании. Можно также выполнить слияние сведений о сотрудниках со сведениями об отделах, что позволит найти отдел, в котором работает определенный сотрудник.

Некоторые понятия реляционных баз данных

Отношение (Relation) — сведения об отдельном предмете (клиентах, заказах, сотрудниках, продуктах или компаниях). В реляционной СУБД отношения обычно хранятся в виде таблиц.

Атрибут (Attribute) — определенная часть информации о предмете (например, адрес клиента или сумма заказа). Атрибут обычно хранится в столбце (поле) таблицы.

Экземпляр (Instance) — конкретный элемент отношения (конкретный клиент или продукт). Экземпляр обычно представлен в таблице записью (строкой).

Связь (Relationship) — это способ, посредством которого информация в одном отношении связана с информацией в другом отношении. Например, клиенты имеют связь «один-ко-многим» с заказами, поскольку один клиент может размещать несколько заказов, но каждый заказ относится только к одному клиенту.

Слияние (Join) — процесс объединения таблиц или запросов к таблицам с использованием связей между ними. Например, можно выполнить слияние данных о клиентах с данными о заказах, размещенных клиентами, путем сопоставления идентификационного номера клиента в таблице клиентов и таблице заказов.

Возможности баз данных

Системы управления реляционными базами данных (СУРБД) дают полный контроль над определением и обработкой и совместным использованием данных. Такие системы предоставляют все возможности управления и каталогизации больших объемов информации во множестве таблиц. СУРБД обеспечивает три основные возможности: определение данных, обработка данных и управление данными.

* Определение данных. Можно определить, какие данные будут храниться в базе данных, тип данных (например, текст или число) и связи между ними. В некоторых случаях можно задать способы форматирования и проверки допустимости данных.

* Обработка данных. Допускается любое манипулирование данными. Можно выбирать необходимые поля данных, фильтровать и сортировать данные. Также можно выполнять слияние связанной информации и выводить итоговые данные. Имеется возможность выделить подмножество данных и попросить СУБД обновить, удалить или скопировать его в другую таблицу либо создать новую таблицу с этими данными.

* Управление данными. Можно определять, кому разрешено просматривать, обновлять и добавлять информацию. В большинстве случаев имеется возможность определить порядок совместного использования и обновления данных несколькими пользователями.

Все эти возможности реализованы в приложении Access. Давайте рассмотрим их и сравним с тем, что предоставляют программы обработки текстов и электронных таблиц.

Что такое Access?

Если вы являетесь серьезным пользователем персонального компьютера, то, скорее всего, для решения своих задач вы используете приложения обработки текстов или электронных таблиц. Быть может, много лет назад вы начинали с программ для MS-DOS, работающих только в символьном режиме, но впоследствии перешли на использование программных продуктов, работающих в операционной системе Windows. Кроме того, возможно, у вас имеется собственное приложение для работы с базами данных: либо в составе пакета Microsoft Works, либо в виде отдельной программы.

Программы работы с базами данных существуют на персональных компьютерах уже довольно давно. К сожалению, большинство этих программ являются либо простыми диспетчерами хранилищ данных, не обеспечивающими возможность создания приложений, либо комплексными системами разработки, сложными в работе и использовании. Даже специалисты стараются избегать сложных систем работы с базами данных, за исключением тех случаев, когда они предоставляют полнофункциональное приложение, построенное под конкретную задачу. Однако появление Access обеспечило революционную простоту в использовании. Большинство пользователей в Access привлекает возможность создания, как простых баз данных, так и полномасштабных приложений.

В настоящее время, когда выпущено уже несколько версий и, начиная с пятого выпуска, приложение Access стало надежным 32-разрядным Windows-приложением, возможно, наступило время по-другому подойти к выполнению своей работы на компьютере. Если ранее вы настороженно относились к программным продуктам, предназначенным для работы с базами данных, ввиду недостаточности навыков программирования либо ввиду того, что на обучение уходит слишком много времени, то вы будете приятно удивлены простотой работы в Access. Но как определить, что уже пора переходить на использование таких систем управления базами данных (СУБД), как Access? Для облегчения принятия правильного решения давайте рассмотрим преимущества использования таких СУБД.

Access как СУРБД

База данных Access (использующая файлы с расширением .mdb) является полнофункциональной СУРБД. Она обеспечивает все возможности определения, обработки и управления данными для работы с большими объемами информации.

Такую базу данных можно использовать изолированно на отдельной рабочей станции или в клиент-серверном режиме по сети. «Настольная» база данных также может выступать в качестве источника данных для веб-страниц корпоративной сети. При создании приложения на основе «настольной» базы данных Access выступает в роли СУРБД. Помимо этого Access может использоваться для создания файла проекта (с расширением .adp), подключаемого к серверу SQL Server, что позволит совместно использовать данные сервера другими приложениями или пользователями по Сети. При создании файла проекта в качестве СУРБД выступает SQL Server (или Microsoft SQL Server Desktop Engine, MSDE).

Определение и хранение данных

При работе с документами или электронными таблицами предоставляется полная свобода определения содержания документа или каждой ячейки электронной таблицы. Любая страница текстового документа может содержать текст, таблицу, диаграмму или несколько столбцов данных, выводимых различными шрифтами. В одном столбце электронной таблицы вверху можно указать заголовок, а в каждой строке, в зависимости от выполняемой ей функции, использовать различные числовые форматы. Эта гибкость нужна для того, чтобы документ мог выражать содержание, а также обеспечивал возможность вычисления и удобного представления результатов.

Такая гибкость прекрасна для решения относительно небольших, строго определенных проблем. Но документ становится громоздким, если он содержит несколько десятков страниц, а электронные таблицы не обеспечивают удобство управления, когда объем информации превышает несколько сот строк. По мере роста объема данных можно достичь пределов объемов, допускаемых текстовым процессором, программой работы с электронными таблицами или всего компьютера.

При разработке документа или электронной таблицы, с которой будут работать другие, очень сложно (практически невозможно) контролировать использование существующих или ввод новых данных. Например, в электронной таблице, даже если в поле необходимо ввести дату или денежное значение, пользователь свободно может ввести символьные данные, что, по сути, является ошибкой.

Некоторые программы работы с электронными таблицами позволяют определять в листе область «базы данных», помогая управлять информацией, необходимой для получения требуемого результата. Однако по-прежнему сохраняются остальные ограничения этих программ. Кроме того, иногда возникает необходимость обрабатывать не только текстовые и числовые данные, а программы работы с электронными таблицами не «понимают» такие типы данных, как изображения или звуки.

СУРБД позволяет определять тип данных и порядок хранения данных. Можно также определять правила, используемые СУРБД для обеспечения целостности данных. В простейшей форме правило проверки допустимости может предотвратить случайное занесение текстовых данных в поле, которое должно хранить числа. С помощью подобных правил можно определять допустимые значения или диапазон допустимых значений. В более сложных системах можно определять связи между наборами данных (обычно между таблицами или файлами) и заставить СУРБД обеспечивать совместимость данных.

Приложение Microsoft Access — это настольная система управления реляционными базами данных (СУБД), предназначенная для работы на автономном персональном компьютере (ПК) или локальной вычислительной сети под управлением семейства операционных систем Microsoft Windows (Windows 2000, Windows XP и Windows Server 2003).

СУБД Microsoft Access обладает мощными, удобными и гибкими средствами визуального проектирования объектов с помощью Мастеров, что позволяет пользователю при минимальной предварительной подготовке довольно быстро создать полноценную информационную систему на уровне таблиц, запросов, форм и отчетов.

К основным возможностям СУБД Microsoft Access можно отнести следующие:

Проектирование базовых объектов — двумерные таблицы с полями разных типов данных.

Создание связей между таблицами, с поддержкой целостности данных, каскадного обновления полей и каскадного удаления записей.

Ввод, хранение, просмотр, сортировка, изменение и выборка данных из таблиц с использованием различных средств контроля информации, индексирования таблиц и аппарата алгебры логики.

Создание, модификация и использование производных объектов (запросов, форм и отчетов).

Пользовательский интерфейс MS Access 2003

Интерфейс пользователя MS Access — это комплекс программ, который реализует диалог в процессе работы пользователя с приложением Access.

После загрузки MS Access на экране появится главное окно, в котором размещается окно базы данных. При первом запуске Access в главном окне выводится область задач в режиме «Приступая к работе», с помощью которой можно открыть существующие БД и «Создать файл».

При выборе команды «Создать файл» в области задач изменится режим на «Создание файла».

При выборе команды «Новая база данных» откроется окно диалога «Файл новой базы данных», в котором необходимо выбрать имя диска и директории для хранения БД, а также имя БД (тип файла устанавливается по умолчанию «Базы данных Microsoft Office Access») и щелкнуть на кнопке «Создать», будет сохранен файл с расширением .mdb.

В главном окне появится окно БД с назначенным именем, например «Деканат: база данных (формат Access 2000). В Access2003 для новых баз данных по умолчанию используется формат файла Access 2000, необходимый для обеспечения совместимости с базами данных предыдущих версий. Для того чтобы изменить формат файлов Access 2000, необходимо в меню главного окна выбрать команду «Сервис / Служебные программы / Преобразовать базу данных» и указать нужный формат.

Для изменения используемого по умолчанию формата файлов при создании новой базы данных необходимо выбрать команду Сервис / Параметры, активизировать вкладку «Другие» и в списке «Формат файла по умолчанию» выбрать из списка Access 2002—2003.

Главное окно приложения Microsoft Access состоит из следующих областей:

строка заголовка;

строка меню;

панель инструментов;

окно базы данных;

строка состояния.

1) В строке заголовка находится системное меню в виде пиктограммы, расположенной слева от названия главного окна: «Microsoft Access».

2) Строка меню содержит группы команд объединенные по функциональному признаку: Файл, Правка, Вид, Вставка, Сервис, Окно, Справка. Команды, содержащие в меню аналогичны командам в редакторах Word, Excel и в других приложениях Office.

3) Панель инструментов. При запуске Access по умолчанию активизируется одна панель инструментов. На панели инструментов расположены наиболее часто используемые команды. Перед созданием БД необходимо ознакомиться с главным меню и панелью инструментов.

4) Окно базы данных имеет:

строку заголовка;

панель инструментов, на которой расположены следующие кнопки: Открыть; Конструктор; Создать; Удалить; Крупные значки; Мелкие значки; Список; Таблица;

панель «Объекты»: таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули

область окна со списком возможных режимов создания новых объектов или просмотра и редактирования существующих объектов (в этой области также отображаются списки имеющихся в этой базе таблиц, форм, запросов и т. д.)

5) Строка состояния находится внизу главного окна и предназначена для вывода краткой информации о текущем режиме работы.

Рассмотри более подробнее окно БД

В строке заголовка окна базы данных отображается ее имя.

Команды панели инструментов окна БД:

Открыть — открытие выделенного объекта (таблицы, запроса, формы и т. д.) в режиме страницы;

Конструктор — открытие выделенного объекта в режиме конструктора;

Создать — создание объекта базы данных;

Удалить — Удаление выделенного объекта;

Крупные значки; Мелкие значки; Список; Таблица — представление объектов базы данных в окне базы данных в соответствующем виде.

Панель «Объекты» :

Таблица — двумерные таблицы, которые используется для хранения данных в реляционных базах данных. Данные хранятся в записях, которые состоят из отдельных полей. Каждая таблица содержит информацию о сущностях определенного типа (например, студентах).

Запрос — средство для отбора данных, удовлетворяющих определенным условиям. С помощью запросов можно выбрать из базы данных только необходимую информацию

Форма — средство, которое позволяет упростить процесс ввода или изменения данных в таблицах БД, что обеспечивает ввод данных персоналом невысокой квалификации.

Отчет — средство, которое позволяет извлечь из базы нужную информацию и представить ее в виде, удобном для восприятия, а также подготовить для распечатки отчет, который оформлен соответствующим образом.

Страницы — страницы доступа к данным представляют собой специальную Web-страницу, предназначенную для просмотра и работы через Интернет или интрасеть с данными, которые хранятся в базах данных Microsoft Access или БД MS SQL Server.

Макрос — набор макрокоманд, создаваемый пользователем для автоматизации выполнения конкретных операций.

Модуль — объект, содержащий программы на языке Visual Basic, применяемые в некоторых случаях для обработки данных.

Область со списком возможных режимов создания объектов

В этой области кроме списка режимов создания объектов отображаются созданные объекты (например, таблицы, формы и т. д.), которые можно просматривать или редактировать. Для этого необходимо выделить требуемый объект, например, таблицу и нажать кнопку «Открыть» или «Конструктор» .

Нажатие кнопки «Открыть» активизирует режим таблицы, в котором можно просматривать и редактировать данные в выбранной таблице. Нажатие кнопки «Конструктор» открывает таблицу в режиме конструктора, предназначенном для просмотра и изменения структуры таблицы.