Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2013 в 14:13, лекция
Программирование баз данных - очень большой и серьезный раздел самого что ни на есть практического программирования. На предыдущем курсе "Введение в программирование на Delphi" мы лишь коснулись этой темы, затронули даже не верхушку айсберга под названием Базы Данных, а только его макушку. Между тем, многие программисты большую часть своего времени тратят именно на проектирование баз данных и разработку приложений, работающих с ними. Это неудивительно - в настоящее время каждая государственная организация, каждая фирма или крупная корпорация имеют рабочие места с к
В соответствие с требованиями второй нормальной формы, каждое не ключевое поле должно однозначно зависеть от ключа. Поле "Плата" в приведенном примере содержит сведения от стоимости данной секции, и ни коим образом не зависит от ключа - номера студента. Таким образом, чтобы удовлетворить требованию второй нормальной формы, данную таблицу следует разбить на две таблицы, каждая из которых зависит от своего ключа:
Рис. 1.8 . Правильная вторая нормальная
форма
Мы получили две таблицы, в каждой из которых не ключевые данные однозначно зависят от своего ключа.
Третья нормальная форма (3НФ) требует, чтобы в таблице не имелось транзитивных зависимостей между не ключевыми полями, то есть, чтобы значение любого поля, не входящего в первичный ключ, не зависело от другого поля, также не входящего в первичный ключ. Допустим, в нашей студенческой базе данных есть таблица с расходами на спортивные секции:
Рис. 1.9 . Нарушение третьей нормальной
формы
Как нетрудно заметить, ключевым полем здесь является поле "Секция". Поля "Плата" и "Кол-во студентов" зависят от ключевого поля и не зависят друг от друга. Однако поле "Общая стоимость" зависит от полей "Плата" и "Кол-во студентов", которые не являются ключевыми, следовательно, нарушается правило третьей нормальной формы.
Поле "Общая стоимость" в данном примере можно спокойно убрать из таблицы, ведь если потребуется вывести такие данные, нетрудно будет перемножить значения полей "Плата" и "Кол-во студентов", и создать для вывода вычисляемое поле.
Таким образом, нормализация данных подразумевает, что вы вначале проектируете свою базу данных: планируете, какие таблицы у вас будут, какие в них будут поля, какого типа и размера. Затем вы приводите каждую таблицу к первой нормальной форме. После этого приводите полученные таблицы ко второй, затем к третьей нормальной форме, после чего можете утверждать, что ваша база данных нормализована.
Однако такой подход имеет и недостатки: если вам требуется разработать программный комплекс для крупного предприятия, база данных будет довольно большой. При нормализации данных, вы можете получить сотни взаимосвязанных между собой таблиц. С увеличением числа нормализованных таблиц уменьшается восприятие программистом базы данных в целом, то есть вы можете потерять общее представление вашей базы данных, запутаетесь в связях. Кроме того, поиск в чересчур нормализованных данных может быть замедлен. Отсюда вывод: при работе с данными большого объема ищите компромисс между требованиями нормализации и собственным общим восприятием базы данных.
2.
Лекция: ADO. Связь с таблицей MS Access: версия
для печати и PDA
На этой лекции мы поговорим о механизмах
доступа к данным BDE и ADO, обсудим их плюсы
и минусы. Создадим базу данных с помощью
программы MS Access. Затем создадим приложение,
которое работает с этой базой данных,
используя механизм ADO.
С самого появления технологии баз данных программисты испытывали потребность в механизмах доступа к этим самым данным. Различные компании по-своему пытались предоставить им такую возможность. Например, для работы с таблицами типа dBase была создана Система Управления Базами Данных (СУБД) Clipper. Для времен операционной системы MS-DOS - превосходное решение. Однако Clipper не мог работать ни с какими другими типами таблиц. И чем больше типов данных появлялось, тем острее вставала необходимость разработать универсальный инструмент доступа, который мог бы работать с любым типом данных.
Механизм доступа к данным - это программный инструмент, позволяющий получить доступ к базе данных и ее таблицам. Как правило, это драйвер в виде *.dll файлов, который устанавливается на ПК разработчика (и клиента), и который используется программой для связи с БД.
Borland Database Engine (BDE) - первая такая разработка фирмы Borland. Этот механизм доступа к данным позволяет обращаться к локальным и файл-серверным форматам баз данных dBase, FoxPro и Paradox, к различным серверам SQL и ко многим другим источникам данных, доступ которых поддерживался при помощи драйверов ODBC. Например, с помощью BDE можно напрямую работать с табличными файлами MS Excel. Увы, механизм доступа BDE признается устаревшим даже самой компанией Borland. В данный момент многие инструменты Delphi являются кросс - платформенными, то есть, программы с небольшими доработками можно переносить на другие операционные системы. Корпорация Borland выпустила новую среду быстрой разработки программ - Kylix, на которой создаются приложения для операционных систем семейства Linux. Часто говорят, что Kylix - это Delphi для Linux. Так и есть - если вы умеете программировать на Delphi, сумеете и на Kylix. Большинство инструментов Delphi были унаследованы Kylix, но, увы, не BDE. Дальнейшее развитие этого механизма доступа к данным корпорацией Borland прекращено.
Тем не менее, хоронить его рано. Многие программисты до сих пор используют данный инструмент в разработке приложений для небольших компаний. Да что там говорить, китайская компания Huawei, разрабатывающая современнейшие электронные АТС как для городских, так и для мобильных телефонов, до сих пор использует BDE для доступа к настройкам и статистическим данным этих АТС! Кроме того, BDE имеет множество простых и удобных возможностей для программиста, таких например, как создание таблиц программно.
Удобство работы с BDE трудно переоценить, однако нельзя не сказать и о минусах. Основной минус - распространение приложений. Если ваше приложение использует для доступа к данным компоненты BDE, то и у клиента, который будет пользоваться вашей программой, должен быть установлен BDE. Причем если вы использовали алиасы (псевдонимы базы данных), то настройка на эти же алиасы должна быть и у клиента. Впрочем, создание инсталляционного пакета при помощи стандартной утилиты Install Shield Express снимает эту проблему. Эта утилита позволяет включать настроенный механизм BDE в состав инсталляционного пакета вашей программы. Конечно, за это приходится расплачиваться большими размерами инсталляционного файла.
Другой минус касается не только BDE, но и любого другого универсального механизма доступа к данным. Универсальность такого механизма подразумевает сложность его реализации. Программисту предоставляется уже готовый инструмент, с которым удобно работать, однако этот инструмент достаточно "тяжелый" - используя его, вы довольно существенно увеличиваете размеры своего приложения.
На предыдущем курсе "Введение в программирование на Delphi" мы затрагивали работу с базами данных посредством BDE. Больше к этим темам мы возвращаться не будем, хотя изредка будем обращаться к BDE, чтобы продемонстрировать те или иные возможности, отсутствующие в других механизмах доступа к данным, или отличающиеся от них. Поэтому если вы пропустили этот курс, то хотя бы бегло просмотрите работу с BDE в лекциях 29-32.
ActiveX Data Object (ADO) - это механизм доступа к данным, разработанный корпорацией Microsoft. Если точнее, то ADO - это надстройка над технологией OLE DB, посредством которой можно связываться с различными данными приложений Microsoft. В середине 1990-х годов большое развитие получила технология COM, и корпорация Microsoft в связи с этим объявила о постепенном переходе от старой технологии ODBC к новой OLE DB. Однако технология OLE DB достаточно сложная, использование этой технологии происходит на системном уровне и требует от программиста немало знаний и труда. Кроме того, технология OLE DB очень чувствительна к ошибкам, и "вылетает" при первом удобном случае. Чтобы облегчить программистам жизнь, корпорация Microsoft разработала дополнительный прикладной уровень ADO, который мы будем изучать на этом курсе.
По своим возможностям ADO напоминает BDE, хотя конечно, является более мощным инструментом. Компания Borland разработала набор компонентов для доступа к ADO и первоначально назвала его ADOExpress. Однако корпорация Microsoft упорно противится использованию своих обозначений в продуктах сторонних разработчиков, поэтому, начиная с Delphi 6, этот набор компонентов стал именоваться dbGo. Эти компоненты вы можете увидеть на вкладке ADO палитры компонентов.
Технология ADO, как и BDE, независима от конкретного сервера БД, имеет поддержку как локальных баз данных различных типов, так и некоторых клиент-серверных БД. Плюсов у этой технологии много. Драйверы, разработанные корпорацией Microsoft для собственных нужд, более надежные, чем драйверы сторонних производителей. Поэтому если вам требуется работать с базами данных MS Access или для архитектуры клиент-сервер использовать MS SQL Server, то использование ADO будет наиболее предпочтительным. Кроме того, имеется плюс и в вопросе распространения программ - во всех современных Windows встроены драйверы ADO. Другими словами, ваша программа будет работать на любом ПК, где установлен Windows.
Как
ни странно, но основной минус так
же заключается в вопросе
Технология ADO на самом деле является частью Microsoft Data Access Components (MDAC). Компания Microsoft распространяет MDAC как отдельный продукт, к счастью, бесплатный. При этом поддерживается только самая последняя версия MDAC. Например, в состав Delphi 7 входит MDAC 2.6. При распространении собственных программ следует учитывать, что у клиента с большей долей вероятности уже установлена эта самая MDAC, причем самой последней версии. Однако если он пользуется старыми версиями Windows (Win95, 98, ME, NT), то вам потребуется позаботиться об установке MDAC на его компьютер. Если же у него установлена ОС Win2000, WinXP или более новая, то MDAC у него уже есть, и вам беспокоиться не о чем.
Еще один серьезный минус ADO в том, что он для подключения к БД использует довольно медлительную технологию COM. Если ваша база данных будет содержать несколько тысяч записей, то скорость работы с таблицами может стать в сотни раз более медленной, чем если бы вы использовали BDE! На современных ПК, имеющих частоту процессора до 2 ГГц и выше, эти замедления могут быть и незаметны, но работа с огромной базой данных на более медленных ПК превратится в сплошное ожидание.
Основными компонентами, с которыми нам предстоит работать, являются TADOConnection (для подключения к БД), TADOTable (аналог TTable из BDE), TADOQuery (аналог TQuery из BDE, для выполнения запросов и получения набора данных) и TADODataSet (предназначенный для набора данных, полученных через SQL-запрос).
Базы данных MS Access имеют много плюсов, часто программисты предпочитают использовать именно их. Во-первых, база данных MS Access - это один файл. Сколько бы таблиц и индексов она не содержала, все это хранится в одном единственном файле. А значит, такую базу данных легче обслуживать - переносить на новое место, делать резервные копии и так далее. Еще один плюс - имена полей в такой БД можно давать русскими буквами.
Лучше всего изучать новый материал на практике. Для примера создадим базу данных для отдела кадров какого-нибудь предприятия. Какие данные на сотрудника нам понадобятся? Прежде всего, фамилия, имя и отчество. Затем укажем пол (мужской или женский), семейное положение (холост или женат/замужем), количество детей. Также понадобятся дата рождения и дата поступления на работу. Стаж работы в годах. Образование. Военнообязанный сотрудник, или нет. Телефоны, по которым можно связаться с сотрудником в любое время. Должность сотрудника и отдел (если есть), в котором он числится. А также его домашний адрес. При этом учитываем, что сотрудник не обязательно является жителем города, где он работает. А вдруг он приехал на заработки из другого города? Или даже из другой страны? Следовательно, придется вводить и страну, и город - вдруг потребуется делать отчет по сотрудникам, прописанным в Украине, например? Вот сколько данных нужно будет вводить для отдела кадров! А ведь мы еще немного упростили их. Стаж работы подразделяется на общий и непрерывный. Эти данные учитываются при расчете больничных листов. Но для учебной базы данных такими деталями можно пренебречь.
Итак, первым делом оптимизируем данные, исходя из правил трех нормальных форм. В результате получаем целых четыре таблицы:
Рис. 2.1. Оптимизированные таблицы
Главной здесь будет таблица LichData, которая содержит основные данные о сотруднике. Она имеет релятивные связи с другими таблицами. Поле "Ключ" будет автоинкрементным, то есть автоматически будет прибавляться на единицу, гарантируя нам уникальность ключа. В подчиненных таблицах имеется поле "Сотрудник" целого типа, по которому будет обеспечиваться связь. Причем ключевых полей в дочерних таблицах не будет.
Главная таблица поддерживает связь один-к-одному с таблицами Doljnost и Adres, и связь один-ко-многим с таблицей Telephones, ведь у сотрудника наверняка есть и домашний, и рабочий телефоны, а в карманах, возможно, лежит пару мобильников. То есть, один сотрудник может иметь много телефонов.
С полями и связями определились, пора создавать базу данных. Для этого загрузите программу MS Access.
Если в правой части окна у вас нет панели "Создание файла", то выберите команду "Файл -Создать". Затем выберите команду "Новая база данных". Сразу же выйдет запрос с именем этой базы данных. Создайте папку, которая все равно нам понадобится для нового проекта, укажите эту папку, а базу данных назовите ok (отдел кадров). Как только вы нажмете кнопку "Создать", появится окно этой базы данных:
Рис. 2.2. Создание БД
Сейчас нам потребуется