Компьютерные информационные технологии

Содержание

 

 

 

 

1. Введение

 

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.

Основные функции СУБД

• управление данными во внешней памяти (на дисках);
• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,
• процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
• подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
• сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

По типу управляемой базы данных СУБД разделяются на:

• Иерархические;
• Сетевые;
• Реляционные;
• Объектно-реляционные;
• Объектно-ориентированные.

По способу доступа к БД СУБД бывают:

• Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно  на файл-сервере. Ядро СУБД располагается  на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную  сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети. На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase.

• Клиент-серверные

Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент-серверные  СУБД, в отличие от файл-серверных, обеспечивают разграничение доступа  между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент-серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ — в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером.

Примеры: Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР.

• Встраиваемые

Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Базы данных могут содержать различные объекты. Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.

Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в простейшей базе данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.

Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому  из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).

Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных.

Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Существуют следующие способы  создания пустой таблицы для последующего ее заполнения собственными данными:

• В мастере таблиц нужно выбрать поля для новой таблицы из различных образцов таблиц, таких как деловые контакты, личное имущество и т. п.
• Создать таблицу в режиме конструктора, который позволяет добавлять поля, настроить отображение полей и обработку в них данных, а затем создайте первичный ключ.
• Ввести данные непосредственно в пустую таблицу. При сохранении таблицы Microsoft Access проанализирует данные и автоматически присвоит каждому полю соответствующий тип данных и формат.

В режиме конструктора можно создать новую таблицу либо добавить, удалить или настроить поля существующей таблицы.

Рис.1. Вид конструктора таблиц

Одним из основных назначений баз  данных является быстрый поиск информации и получение ответов на разнообразные  вопросы. Вопросы, формулируемые по отношению к базе данных, называются запросами. В MS Access для формирования запросов используется конструктор запросов и инструкция SELECT языка MS Access.

Запрос по образцу — это интерактивное  средство для выбора данных из одной  или нескольких таблиц. При формировании запроса необходимо указать критерии выборки записей в исходной таблице. При этом вместо того, чтобы печатать предложения на специальном языке, нужно просто заполнить бланк запроса, который располагается в окне конструктора запросов. Метод формирования запроса путем заполнения бланка прост для изучения и понимания. Он способствует эффективному использованию возможностей MS Access пользователями, имеющими даже минимальный навык работы с приложением или не имеющими его вовсе.

Для создания простейших запросов можно  использовать мастер запросов, который последовательно запрашивает наименования таблиц, используемых в запросе, перечень полей таблиц и некоторые дополнительные параметры. Для создания более сложных запросов может понадобиться конструктор запросов, который является простым и наглядным средством создания достаточно сложных запросов.

Запрос SQL - это запрос, создаваемый при помощи инструкций SQL. Примерами запросов SQL могут служить запросы на объединение, запросы к серверу, перекрестные и подчиненные запросы.

Формы являются типом объектов базы данных, который обычно используется для отображения данных в базе данных. Форму можно также использовать как кнопочную форму, открывающую другие формы или отчеты базы данных, а также как пользовательское диалоговое окно для ввода данных и выполнения действий, определяемых введенными данными. 

Большинство форм являются присоединенными  к одной или нескольким таблицам и запросам из базы данных. Источником записей формы являются поля в  базовых таблицах и запросах. Форма  не должна включать все поля из каждой таблицы или запроса, на основе которых она создается.

Присоединенная форма получает данные из базового источника записей. Другие выводящиеся в форме сведения, такие как заголовок, дата и номера страниц, сохраняются в макете формы.

Диаграммы служат для наглядного графического представления информации, облегчая для пользователей сравнение и выявление тенденций и закономерностей в данных. Microsoft Access позволяет создавать диаграммы в форме, отчете и на странице доступа к данным. Также можно отобразить таблицу или форму в режиме сводной диаграммы.

По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.

Пользователь имеет возможность  разработать отчет самостоятельно или создать отчет с помощью  мастера. Мастер по разработке отчетов Microsoft Access выполняет всю рутинную работу и позволяет быстро разработать отчет. После вызова мастера выводятся диалоговые окна с приглашением ввести необходимые данные, и отчет создается на основании ответов пользователя. Мастер окажется полезным даже для опытных пользователей, так как позволяет быстро разработать макет, служащий основой создаваемого отчета. После этого можно переключиться в режим конструктора и внести изменения в стандартный макет.

Целью контрольной работы является развитие навыков по работе в СУБД MS Access и закрепление полученных знаний на практике. К задачам контрольной работы будет относиться создание базы данных «Книги» в вышеуказанной СУБД.

 

 

2. Основная часть

 

2.1 Создание таблиц

 

Для создания базы данных «Книги» запускаем Microsoft Office Access 2003 из меню Пуск или с помощью ярлыка. Щелкаем мышью на иконке «Новая база данных».

В открывшемся поле имени файла  вводим имя файла «Книги». Нажимаем кнопку «Создать» – приложение Microsoft Office Access создало новую базу данных «Книги».

Для создания таблиц БД использовали режим конструктора. В режиме конструктора можно создать новую таблицу либо добавить, удалить или настроить поля существующей таблицы. При этом позволяется выбрать название поля, его тип, значение по умолчанию, диапазон допустимых значений, ключевые поля и т.д. Для этого нужно выбрать объект Таблицы и нажать кнопку Создание таблицы в режиме конструктора. После открытия конструктора таблиц в первом поле вводим название столбца, а во втором – его тип. Для установки ключевого поля нужно выбрать соответствующий пункт из контекстного меню на поле. При этом слева от поля появится иконка в виде ключа. Ключевое поле нужно для создания уникального поля, по которому будут идентифицироваться все записи таблицы. Для сохранения таблицы необходимо выбрать пункт главного меню Файл – Сохранить, после чего следует задать ее имя. С помощью конструктора создали две таблицы – Издательства и Сведения о книгах. В первой таблице будут содержаться поля Код, НазваниеИздательства, Город. Вторая таблица будет состоять из полей КодКниги, НазваниеИздательства, НазваниеКниги, Автор, ГодИздания, Тираж, Стоимость.

 Результат создания таблицы в режиме конструктора приведен ниже:

 

 

Для поля Автор создаем список подстановки. Для этого выделяем данный столбец и нажимаем кнопку «Столбец подстановок». В открывшемся окне «Создание подстановки» отмечаем, каким способом столбец подстановки будет получать значения для выбора (Будет введен фиксированный набор значений) и нажимаем кнопку «Далее». В открывшемся далее окне выбираем значения, которые будет содержать столбец подстановки Автор: "Иванов", "Петров", "Сидоров", "Маркс". Вводим число столбцов списка и значения для каждой ячейки – 1. Перетаскиваем правую границу заголовка столбца на нужную ширину и нажимаем кнопку «Далее». Задаем подпись, которую содержит столбец подстановки – Автор и нажимаем кнопку «Готово». В появившемся окне «Сохранение» вводим имя таблицы Сведения о книгах и нажимаем кнопку «Сохранить».