Что такое база данных организованная совокупность данных во внешней памяти эвм
Типы данных в базах
В Access можно определить следующие типы полей:
- Текстовый – текстовая строка; максимальная длина задаётся параметром «размер», но не может быть больше 255
- Поле МЕМО – текст длиной до 65535 символов
- Числовой – в параметре «Размер поля» можно задать поле: байт, целое, дейсвительное и т.п.
- Дата/время – поле, хранящее данные о времени.
- Денежный – специальный формат для финансовых нужд, по сути являющийся числовым
- Счётчик – автоинкрементное поле. При добавлении новой записи внутренний счётчик таблицы увеличивается на единицу и записывается в данное поле новой записи. Таким образом, значения этого поля гарантированно различны для разных записей. Тип предназначен для ключевого поля
- Логический – да или нет, правда или ложь, включен или выключен
- Объект OLE– в этом поле могут храниться документы, картинки, звуки и т.п. Поле является частным случаем BLOB– полей (BinaryLargeObject), встречающихся в различных базах данных
- Гиперссылка – используется для хранения ссылок на ресурсы Интернета. Встречается не во всех форматах баз данных. К примеру, такого типа нет в dBaseи Paradox
- Подстановка
Основные понятия о базах данных и СУБД
Информационная система (ИС) – это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, обработки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения.
База данных – это ИС, которая хранится в электронном виде.
База данных (БД) – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования.
БД служат для хранения и поиска большого объёма информации. Примеры баз данных: записная книжка, словари, справочники, энциклопедии и т.д.
Классификация баз данных:
1. По характеру хранимой информации :
- Фактографические – содержат краткие сведения об описываемых объектах, представленных в строго определённом формате (картотеки, н-р: БД книжного фонда библиотеки, БД кадрового состава учреждения),
- Документальные – содержат документы (информацию) самого разного типа: текстового, графического, звукового, мультимедийного (архивы, н-р: справочники, словари, БД законодательных актов в области уголовного права и др.)
2. По способу хранения данных :
- Централизованные (хранятся на одном компьютере),
- Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).
3. По структуре организации данных :
Термин «реляционный» (от лат. relatio – отношение) указывает на то, что такая модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих её частей. Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу. Каждая строка такой таблицы называется записью. Столбцы таблицы называются полями: каждое поле характеризуется своим именем и типом данных. Поле БД – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства.
Свойства реляционной модели данных:
- каждый элемент таблицы – один элемент данных;
- все поля таблицы являются однородными, т.е. имеют один тип;
- одинаковые записи в таблице отсутствуют;
- порядок записей в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, типом данных.
Иерархической называется БД, в которой информация упорядочена следующим образом: один элемент считается главным, остальные – подчинёнными. В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным «спуском» со ступени на ступень. Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели таков, что несколько узлов более низкого уровня соединяются при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.
Узел – информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии.
Свойства иерархической модели данных:
- несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня;
- иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень), не подчинено никакой другой вершине;
- каждый узел имеет своё имя (идентификатор);
- существует только один путь от корневой записи к более частной записи данных.
Иерархической базой данных является Каталог папок Windows, с которым можно работать, запустив Проводник. Верхний уровень занимает папка Рабочий стол. На втором уровне находятся папки Мой компьютер, Мои документы, Сетевое окружение и Корзина, которые представляют собой потомков папки Рабочий стол, будучи между собой близнецами. В свою очередь, папка Мой компьютер – предок по отношению к папкам третьего уровня, папкам дисков (Диск 3,5(А:), С:, D:, E:, F:) и системным папкам (Принтеры, Панель управления и др.).
Сетевой называется БД, в которой к вертикальным иерархическим связям добавляются горизонтальные связи. Любой объект может быть главным и подчинённым.
Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных.
Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется система управления базами данных (СУБД). СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации.
Основные действия, которые пользователь может выполнять с помощью СУБД:
- создание структуры БД;
- заполнение БД информацией;
- изменение (редактирование) структуры и содержания БД;
- поиск информации в БД;
- проверка целостности БД.
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox.
Таким образом, необходимо различать собственно базы данных (БД) – упорядоченные наборы данных, и системы управления базами данных (СУБД) – программы, управляющие хранением и обработкой данных. Например, приложение Access, входящее в офисный пакет программ Microsoft Office, является СУБД, позволяющей пользователю создавать и обрабатывать табличные базы данных.
Принципы построения систем управления баз данных следуют из требований, которым должна удовлетворять организация баз данных:
- Производительность и готовность. Запросы от пользователя базой данных удовлетворяются с такой скоростью, которая требуется для использования данных. Пользователь быстро получает данные всякий раз, когда они ему необходимы.
- Минимальные затраты. Низкая стоимость хранения и использования данных, минимизация затрат на внесение изменений.
- Простота и легкость использования. Пользователи могут легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении. Доступ к данным должен быть простым, исключающим возможные ошибки со стороны пользователя.
- Простота внесения изменений. База данных может увеличиваться и изменяться без нарушения имеющихся способов использования данных.
- Возможность поиска. Пользователь базы данных может обращаться с самыми различными запросами по поводу хранимых в ней данных. Для реализации этого служит так называемый язык запросов.
- Целостность. Современные базы данных могут содержать данные, используемые многими пользователями. Очень важно, чтобы в процессе работы элементы данных и связи между ними не нарушались. Кроме того, аппаратные ошибки и различного рода случайные сбои не должны приводить к необратимым потерям данных. Значит, система управления данными должна содержать механизм восстановления данных.
- Безопасность и секретность. Под безопасностью данных понимают защиту данных от случайного или преднамеренного доступа к ним лиц, не имеющих на это права, от неавторизированной модификации (изменения) данных или их разрушения. Секретность определяется как право отдельных лиц или организаций решать, когда, как какое количество информации может быть передано другим лицам или организациям.
Далее на примере одной из самых распространенных систем управления базами данных – Microsoft Access входит в состав популярного пакета Microsoft Office – мы познакомимся с основными типами данных, способами создания баз данных и с приемами работы с базами данных.
Если всеми нами известный табличный процессор Excel специально создан для решения задач обработки табличных данных, то существуют системы (приложения) для решения иных классов задач. В частности, очень большую роль играют сейчас программы (приложения, системы), цепь которых – хранение данных и выдача данных по запросу пользователя. Использование компьютеров именно для решения этого класса задач становится всё более массовым явлением.
Смело можно сказать, что такие задачи и необходимость их решения существуют в любой фирме, на любом предприятии. Основное понятие для подобного круга задач – база данных. Базой данных называется файл или группа файлов стандартной структуры, служащая для хранения данных.
Для разработки программ, систем программ, работающих с базами данных, используются специальные средства – системы управления базами данных (СУБД).
СУБД включает, как правило, специальный язык программирования и все прочие средства, необходимые для разработки указанных программ.
В настоящее время наиболее известными СУБД являются: Oracle Database, MS SQL Server, MySQL (MariaDB) и ACCESS. Последняя входит в состав профессионального офисного пакета Microsoft Office.
Это современные системы с большими возможностями, предназначенные для разработки сложных программных комплексов, и знакомство с ними для пользователя ЭВМ исключительно полезно, но в рамках настоящего пособия осуществить его затруднительно.
Типы данных в таблицах Access
Не надо забывать про индексы. Связывать таблицы. Связь с обеспечением целостности контролирует каскадное удаление и модификацию данных.
Монопольный доступ к БД нужен для того, чтобы производить в ней фундаментальные изменения.
Основные понятия и элементы баз данных
Базы данных понадобились тогда, когда возникла потребность хранить большие объёмы однотипной информации, уметь её оперативно использовать. Базами данных (в широком понимании этого слова) пользовались на протяжении всей истории жрецы, чиновники, купцы, ростовщики, алхимики.
Основное требование к базам данных – удобство доступа к данным, возможность оперативно получить исчерпывающую информацию по любому интересующему вопросу (важно не только то, что информация содержится в базе, важно то, насколько она хорошо структирована и целостна).
Лишь только появились и распространились компьютеры, почти сразу на них возложили тяжёлый и кропотливый труд по обработке и структурированию данных, появились базы данных (БД) в их нынешнем понимании.
Согласно современным требованиям к базам данных, информация, содержащаяся в них, должна быть:
- непротиворечивой (не должно быть данных, противоречащих друг другу);
- неизбыточной (следует избегать ненужного дублирования информации в базе, избыточность может привести к противоречивости – например, если какие – то данные изменяют, а их копию в другой части базы забыли изменить);
- целостной (все данные должны быть связаны, не должно быть ссылок на несуществующие в базе данные)
Реляционная модель баз данных была предложена Эдгаром Коддом в конце 70-х годов. В рамках этой модели база данных представляет собой набор таблиц, связанных друг с другом отношениями. При достаточной простоте (а значит, и удобстве реализации на компьютере) данная модель обладает гибкостью, позволяющей описывать сложно структурированные данные. Кроме того, для этой модели достаточно глубоко проработано теоретическое обоснование, что также даёт возможность эффективнее использовать компьютер при создании базы данных и работе с ней. В плане правил связи в реляционной модели реализуется отношение «один–ко–многим» связи между таблицами. Это значит, что одной записи в главной таблице соответствует несколько записей в подчинённой таблице (в том числе может не соответствовать ни одной записи). Другие типы связей: «один-к-одному», «много-к-одному» и «много-ко-многим» - можно свести к данному типу «один-ко-многим». Реляционные базы данных состоят из связанных таблиц.
Таблица представляет собой двумерный массив, в котором хранятся данные. Столбцы таблицы (в рамках принятых обозначений БД) называются полями, строки – записями. Количество полей таблицы фиксировано, количество записей – нет. Фактически таблица – нефиксированный массив записей с одинаковой структурой полей в каждой записи. Добавить в таблицу новую запись не составляет труда, а то время как добавление нового поля влечёт за собой рестрктуризацию всей таблицы и может вызвать определённые трудности. В качестве значений полей в записях могут храниться числа, строки, картинки и т.д. Таблицы баз данных хранятся на жёстком диске (на локальном компьютере или на сервере баз данных – в зависимости от типа БД). Одной таблице соответствуют обычно несколько файлов – один основной и несколько вспомогательных. Тонкости организации таблиц зависят от используемого формата (dBase, Paradox, InterBase, Microsoft Access и т.д.)
Ключ – поле или комбинация полей таблицы, значения в которых однозначно определяют запись. Ключ потому так и называется, что, имея значения ключевых полей, можно однозначно получить доступ к нужной записи. Таким образом, ключи чрезвычайно полезны для связи таблиц. Записывая значения ключа в отведённые поля подчинённой таблицы и тем самым, задавая ссылку, обеспечиваем связь двух записей – записи в главной таблице и записи в подчинённой таблице. В одной записи подчинённой таблицы может находиться и несколько ссылок на записи главной таблицы. Например, в школьном журнале может быть таблица – список дежурств, где в каждой записи содержатся фамилии и имена (ключ их двух полей) нескольких дежурных. Так осуществляется связь различных записей главной таблицы и реализуется достаточно сложная структура данных. В школьной практике в качестве ключевых полей используются имена и фамилии, но в БД лучше отводить специальные ключевые поля – индивидуальные номера (коды) записей. Это гарантированно уберегает от возможных проблем с однофамильцами. В школе же, где не требуется такая компьютерная чёткость, появление в одном классе двух учеников с одинаковыми именами и фамилиями – очень редкое событие, поэтому можно простить подобное техническое упущение. Кроме связывания, ключи могут использоваться для прямого доступа к записям, ускорения работы с таблицей.
Индекс – поле, так же, как и ключ, специально выделенное в таблице, данные в котором, однако, могут повторяться. Они также служат для ускорения доступа и, кроме того, для сортировки и выборок.
Нормальные формы были придуманы, скорее, для автоматизации процесса создания баз данных, нежели как руководство тем, кто создаёт их вручную (автоматическое проектирование больших баз данных может производиться с помощью специальных систем программ – средств (CASE). Реально при ручной разработке проектировщик сразу же задумывает необходимую структуру, планирует нужные таблицы, а не идёт от одной большой таблицы. Нормальные формы фактически формализуют интуитивно понятые требования к организации данных, помогая, прежде всего, избежать избыточного дублирования данных.
Первая нормальная форма:
- информация в полях неделимая (к примеру, имя и фамилия должны быть разными полями, а не одним);
- в таблице нет повторяющихся групп полей
Вторая нормальная форма:
- выполнена первая форма;
- любое неключевое поле однозначно идентифицируется ключевыми полями (фактически, требование наличия ключа)
Третья нормальная форма:
- выполнена вторая форма
- неключевые поля должны однозначно идентифицироваться только ключевыми полями (это значит, что данные, не зависящие от ключа, должны быть вынесены в отдельную таблицу)
Требование третьей нормальной формы имеет тот смысл, что таблицу с полями (Имя, Фамилия, Класс, Классный руководитель) необходимо разбить на две таблицы (Имя, Фамилия, Класс) и (Класс, Классный руководитель), поскольку поле Класс однозначно определяет поле Классный руководитель (а согласно третьей форме, однозначно определять должны только ключи).
Для более глубокого понимания тонкостей проведения операций с записями в таблицах необходимо иметь понятия о способах доступа, транзакциях и бизнес-правилах.
Способы доступа определяют, как технически производятся операции с записями. Способы доступа выбираются программистом во время разработки приложения. Навигационный способ основан на последовательной обработке нужных записей поодиночке. Он обычно используется для небольших локальных таблиц. Реляционный способ основан на обработке сразу набора записей с помощью SQL-запросов. Он используется для больших удалённых БД.
Транзакции определяют надёжность выполнения операций по отношению к сбоям. В транзакцию объединяется последовательность операций, которая либо должна быть выполнена полностью, либо не выполнена совсем. Если во время выполнения транзакции произошёл сбой, то все результаты всех операций, входящих в неё отменяются. Это гарантирует то, что не нарушается корректность базы данных даже в случае технических (а не программных) сбоев.
Бизнес-правила определяют правила проведения операций и представляют механизмы управления БД. Задавая возможные ограничения на значения полей, они также вносят свой вклад в поддержание корректности базы. Несмотря на возможные ассоциации с бизнесом как коммерцией, бизнес-правила не имеют к нему прямого отношения и просто являются правилами управления базами данных.
База данных – совокупность экземпляров различных типов записей и отношений между записями и элементами.
Базу данных можно определить как совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений.
Системы управления базами данных
В файловых системах программы решения прикладной задачи работали с данными, предназначенными только для этой задачи. За сохранность и достоверность данных отвечал программист, работающий с этой задачей.
Использование базы данных предполагает работу с ней нескольких прикладных программ, решающих задачи разных пользователей. Естественно, что за сохранность и достоверность интегрированных данных программист, решающий одну из прикладных задач, отвечать уже не может. Кроме того, расширение круга решаемых с использованием базы данных задач может приводить к появлению новых типов записей и отношений между ними.
Такое изменение структуры базы данных не должно приводиться к изменению множества ранее разработанных и успешно функционирующих прикладных программных систем, работающих с базой данных. С другой стороны, возможное изменение любой из прикладных программ, в свою очередь, не должно приводить к изменению структуры данных.
Все вышесказанное обуславливает необходимость отделения данных от прикладных программ.
Работа с данными должна быть организована таким образом, чтобы данные и программы не зависели друг от друга. Роль интерфейса между прикладными программами и базой данных, обеспечивающей их независимость, играет программный комплекс – система управления базами данных (СУБД) (рис. 1).
СУБД – программный комплекс поддержки интегрированной совокупности данных, предназначенный для создания, ведения и использования базы данных многими пользователями (прикладными программами).
2Прикладная программа N СУБД Базаданных(БД)
Рис.1. Обеспечение независимости прикладных программ и базы данных
Определим еще одно понятие.
Банк данных – система языковых, алгоритмических, программных, технических и организационных средств поддержки интегрированной совокупности данных, а также сами эти данные, представленные в виде баз данных. Перечислим ряд наиболее распространенных СУБД для персональных ЭВМ.
Наиболее распространенными СУБД за последние годы были dBase-совместимые программные системы, разработанные разными фирмами. Первой широко распространенной системой такого рода была система dBase III – PLUS (фирма Achton-Tate). Развитый язык программирования, удобный интерфейс, доступный для массового пользователя способствовали широкому распространению системы. В то же время работа системы в режиме интерпретации обуславливала низкую производительность на стадии выполнения. Это привело к появлению новых систем-компиляторов, близких к системе dBase III – PLUS: Clipper (фирма Nantucket Inc.), FoxPro (фирма Fox Software), FoxBase+ (фирма Fox Software), Visual FoxPro (фирма Microsoft). Система управления базами данных Access входит в пакет Microsoft Office 97 Professional. Одно время достаточно широко использовалась СУБД PARADOX (фирма Borland International). Фирма IBM представляет, в частности, СУБД DB2, которая в последние годы получает все большее распространение. Среди мощных СУБД, предназначенных для решения задач с использованием сети необходимо отметить широко распространенные системы Oracle (Oracle Corp.) MS SQL – сервер (фирма Microsoft), SYbase (фирма Sybase Inc.). Кроме вышеуказанных зарубежных систем отметим и отечественную разработку – СУБД НИКА, преемницу широко распространенной в Советском Союзе СУБД ИНЕС для ЕС ЭВМ.
Перечислим основные функции системы управления базами данных.
1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки.
В большинстве современных СУБД база данных представляется в виде совокупности таблиц. Рассматриваемая функция позволяет описать и создать в памяти структуру таблицы, провести начальную загрузку данных в таблицы. Как правило, создание структуры базы данных происходит в режиме диалога. СУБД последовательно запрашивает у пользователя необходимые данные. Надо отметить, что для клиент-серверных СУБД данный диалог представляет собой графический интерфейс пользователя для формирования и выполнения соответствующих операторов языка SQL.
2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).
В MS Access реализация данной функции сводится к созданию и выполнению запросов и форм ввода. Для клиент-серверных СУБД существуют средства, позволяющие выполнять запросы и программные средства, позволяющие создавать графический интерфейс пользователя.
3. Обеспечение логической и физической независимости данных.
Важнейшим свойством СУБД является возможность поддерживать два независимых взгляда на базу данных – взгляд пользователя, воплощаемый в «логическом» представлении данных и «взгляд» системы – «физическое» представление данных в памяти ЭВМ. Обеспечение логической независимости данных предоставляет возможность изменения (в определенных пределах) «логического» представления базы данных без необходимости изменения физических структур хранения данных. Таким образом, изменение «логического» представления данных в прикладных программах не приводит к изменению структур хранения данных. Обеспечение физической независимости данных представляет возможность изменять (в определенных пределах) способы организации базы данных в памяти ЭВМ не вызывая необходимости изменения «логического» представления данных. Таким образом, изменение способов организации базы данных не приводит к изменению прикладных программ.
4. Защита логической целостности базы данных.
Основной целью реализации этой функции является повышение достоверности данных в базе данных. Достоверность данных может быть нарушена при вводе в БД недостоверных данных, или при неправомерных действиях процедур обработки данных, получающих и заносящих в БД неправильные данные. Для повышения достоверности данных в системе объявляются так называемые ограничения целостности, которые в определенных случаях отлавливают неверные данные. Так, во всех современных СУБД проверяется соответствие вводимых данных их типу, описанному при создании структуры. Система не позволит ввести символ в поле числового типа, не позволит ввести недопустимую дату и т.п. В развитых системах ограничения целостности описывает программист, исходя из содержательного смысла задачи, и их проверка осуществляется при каждом обновлении данных.
5. Защита физической целостности.
При работе ЭВМ возможны сбои в работе (например, из-за отключения электропитания), повреждение машинных носителей данных. При этом могут быть нарушены связи между данными, что приводит к невозможности дальнейшей работы. Развитые СУБД имеют средства восстановления базы данных. В таких системах в определенный момент БД копируется на резервные носители. Все обращения к БД записываются программно в журнал изменений. Если база данных разрушена, запускается процедура восстановления, в процессе которой в резервную копию из журнала изменений вносятся все произведенные изменения.
6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.
Разные пользователи могут иметь разные полномочия по работе с данными (некоторые данные должны быть недоступны; определенным пользователям не разрешается обновлять данные и т.п.). В СУБД предусматриваются механизмы разграничения полномочий доступа, основанные либо на принципах паролей, либо на описании полномочий.
7. Синхронизация работы нескольких пользователей.
Достаточно часто может иметь место ситуация, когда несколько пользователей одновременно выполняют операцию обновления одних и тех же данных. Такие коллизии могли привести к нарушению логической целостности данных, поэтому система должна предусматривать меры, не допускающие обновление данных другим пользователям, пока работающий с этими данными пользователь полностью не закончит с ними работать.
8. Управление ресурсами среды хранения.
БД располагается во внешней памяти ЭВМ. При работе в БД заносятся новые данные (занимается память), удаляются данные (освобождается память). СУБД выделяет ресурсы памяти для новых данных, перераспределяет освободившуюся память, организует ведение очереди запросов к внешней памяти и т.п.
9. Поддержка деятельности системного персонала.
При эксплуатации базы данных может возникать необходимость изменения параметров СУБД, выбора новых методов доступа, изменения (в определенных пределах) структуры хранимых данных, а также выполнения ряда других общесистемных действий. СУБД предоставляет возможность выполнения этих и других действий для поддержки деятельности БД обслуживающему БД системному персоналу, называемому администратором БД.
Понятие базы данных
База данных (БД) – это совокупность массивов и файлов данных, организованная по определённым правилам, предусматривающим стандартные принципы описания, хранения и обработки данных независимо от их вида.
База данных (БД) – совокупность организованной информации, относящейся к определённой предметной области, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.
Презентация на тему: " Базы данных организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения. (совокупность." — Транскрипт:
1 Базы данных организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения. (совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему в рамках некоторой предметной области).
2 Примеры БД база данных книжного фонда библиотеки; база данных кадрового состава учреждения; база данных законодательных актов в области уголовного права; база данных современной эстрадной песни.
3 Базы данных Фактографические (картотеки) содержат краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. база данных книжного фонда библиотеки; база данных кадрового состава учреждения; Документальные (архивы) содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную. база данных законодательных актов в области уголовного права; база данных современной эстрадной песни.
4 Информационная система совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.
5 по способу хранения данных БД бывают централизованные Для хранения БД используется один компьютер распределенные различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью
6 По структуре организации данных БД реляционные (табличные), иерархические сетевые. Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет
7 В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец полем. В общем виде это выглядит так: Каждое поле таблицы имеет имя. Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.
9 Поля это различные характеристики (иногда говорят атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. А чем отличаются друг от друга разные записи? Записи различаются значениями ключей. Главным ключом в базах данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей. ( инвентарный номер у каждой книги (поле НОМЕР), главным ключом в БД «Погода» является поле ДЕНЬ)
11 Тип определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях. числовой поля, значения которых могут быть только числами символьный поля, в которых будут храниться символьные последовательности дата поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год» логическийполя, которые могут принимать всего два значения: «да» «нет» или «истина» «ложь» или (по английски) «true» «false». основные типы полей:
12 СУБД система управления базами данных - Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных. Создает на экране компьютера определенную среду для работы пользователя (пользовательский интерфейс). имеет определенные режимы работы и систему команд
13 С помощью СУБД создаются таблицы и сохраняются на магнитном диске в виде файлов. Для многих реляционных СУБД, действует правило: каждая таблица хранится в отдельном файле. После открытия файла таблицы можно: добавлять новые записи; удалять записи, ставшие ненужными: изменять содержимое полей; изменять структуру таблицы: удалять или добавлять поля; сортировать строки по какому-нибудь принципу, например в алфавитном порядке фамилий авторов; получать справки, то есть ответы на запросы.
14 Очевидно, что получение справок это основная цель, ради которой создается база данных. справка это тоже таблица с интересующими пользователя сведениями, извлеченными из базы данных. Она также состоит из строк и столбцов и может рассматриваться как результат «вырезания» и «склеивания» фрагментов исходной таблицы Команда получения справки имеет следующий формат:.справка для
Виды баз данных
- Фактографическая – содержит краткую информацию об объектах некоторой системы в строго фиксированном формате;
- Документальная – содержит документы самого разного типа: текстовые, графические, звуковые, мультимедийные;
- Распределённая – база данных, разные части которой хранятся на различных компьютерах, объединённых в сеть;
- Централизованная – база данных, хранящихся на одном компьютере;
- Реляционная – база данных с табличной организацией данных;
- Неструктурированная (NoSQL) - база данных, в которой делается попытка решить проблемы масштабируемости и доступности за счёт атомарности (англ. atomicity) и согласованности данных, но не имеющих четкой (реляционной) структуры.
Одно из основных свойств БД – независимость данных от программы, использующих эти данные. Работа с базой данных требует решения различных задач, основные из них следующие:
- создание базы;
- запись данных в базу;
- корректировка данных;
- выборка данных из базы по запросам пользователя.
Задачи этого списка называются стандартными .
Следующее понятие, связанное с базой данных: программа для работы с базой данных – это программа, которая обеспечивает решение требуемого комплекса задач. Любая подобная программа должна уметь решать все задачи стандартного набора.
База данных в разных системах имеет различную структуру.
В ПВЭМ обычно используются реляционные БД – в таких базах файл является по структуре таблицей. В ней столбцы называются полями, строки – записями.
В БД содержатся банные некоторого множества объктов. Каждая запись содержит данные одного объекта. Каждая такая БД определяется именем файла, списком полей, шириной полей. Например, БД Школа (Ученик, Класс, Адрес).
Примером БД может служить расписание движения поездов или автобусов. Здесь каждая строчка – запись отражает данные строго одного объекта. База включает поля: номер рейса, маршрута следования, время отправления и т.д.
Классическим примером БД является и телефонный справочник. Запрос к базе данных – это предписание, указывающее, какие данные пользователь желает получить из базы.
Некоторые запросы могут представлять собой серьёзную задачу, для решения которой потребляется составлять сложную программу. Например, запрос к базе – автобусному расписанию: определить разницу в среднем интервале отправления автобусов из Ростова в Таганрог и из Ростова в Шахты.
Объекты для работы с базами данных
Для создания приложения, позволяющего просматривать и редактировать базы данных, нам потребуется три звена:
- набор данных
- источник данных
- визуальные элементы управления
В нашем случае эта триада реализуется в виде:
Table подключается непосредственно к таблице в базе данных. Для этого нужно установить псевдоним базы в свойстве DataBaseName и имя таблицы в свойстве TableName, а затем активизировать связь: свойство Active = true .
Однако, поскольку Table является невизуальным компонентом, хотя связь с базой и установлена, пользователь не в состоянии увидеть какие – либо данные. Поэтому необходимо добавить визуальные компоненты, отображающие эти данные. В нашем случае это сетка DBGrid. Сетка сама по себе «не знает», какие данные ей нужно отображать, её нужно подключить к Table, что и делается через компонент – посредник DataSource .
А зачем нужен компонент – посредник? Почему бы сразу не подключаться к Table?
Допустим, несколько визуальных компонентов – таблица, поля ввода и т.п. подключены к таблице. А нам нужно быстро переключить их все на другую подобную таблицу. С DataSource это сделать несложно - достаточно просто поменять свойство DataSe t, а вот без DataSource пришлось бы менять указатели у каждого компонента.
Приложения баз данных – нить, связывающая БД и пользователя:
БД => набор данных –=> источник данных => визуальные компоненты => пользователь
- Table(таблица, навигационный доступ)
- Query(запрос, реляционный доступ)
- Сетки DBGrid, DBCtrlGrid
- Навигатор DBNavigator
- Всяческие аналоги Lable, Editи т.д.
- Компоненты подстановки
Представление об организации баз данных и системах управления базами данных.
План:
1. Основные понятия о базах данных.
2. СУБД Microsoft Access.
Презентация на тему: " База данных (БД) – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного использования во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования." — Транскрипт:
2 База данных (БД) – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного использования во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования. Что такое База данных и СУБД? Система управления базой данных (СУБД) – это программное обеспечение для корректного использования и управления БД. База данных (БД) представляет собой совокупность информации об объектах, которая храниться в виде карточек или строк таблиц.
3 Структура БД Таблица – главный объект БД. Именно в таблицах хранятся данные, все остальные объекты являются производными от таблиц. Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте. Каждое поле – это определенная характеристика объектов. Поля таблицы должны иметь не совпадающие имена. Главный ключ – имя поля, которое однозначно определяет запись. Значение главного ключа не должно повторяться в разных записях. Тип – это множество значений, которое поле может принимать, и множество операций, которые можно выполнить над этими значениями. Структурными составляющими таблицы БД являются записи и поля. Поле1Поле2Поле3 Запись 1 Запись 3 Запись 2
4 Реляционные СУБД Это программное обеспечение позволяет обрабатывать БД в которых содержится большое количеством параметров для каждого объекта за счет организации множества таблиц и установления между ними связей. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение). Основные особенности реляционной СУБД: Все данные хранятся в табличном виде Данные разного характера хранятся в разных таблицах. Заданны отношения (реляции) между данными таблиц, составляющих базу. Информация, содержащаяся в разных таблицах, может быть объединена и представлена в виде новой таблицы, данные которой могут быть использованы при создании новых запросов.
5 Принцип связи Основная особенность реляционных баз данных – связи между таблицами, что дает возможность их объединения и совместного анализа. Пример связи таблиц: Таблица «Сотрудники» содержит сведения о сотруднике, включая адрес, телефон и т.д: Таблица «Выплачено» содержит сведения о выплаченных сотрудникам средствах: Код ФамилияОтчествоИмя Иван Илья Игорь Лев Сидоров Петров Сидоров Леонтьев Петрович Петрович Иванович Иванович Выплачено ДатаСотрудник руб руб руб руб.
6 Этапы организации БД I.Проектирование базы данных 1)Постановка задачи (какая информация будет храниться в БД) 2)Определение состава таблиц (для информации разного рода должны быть созданы разные таблицы) 3)Определение полей для каждой таблицы 4)Определение связей между таблицами II.Создание базы данных 1)Создание таблиц, определение полей таблиц и их свойства 2)Создание связей между таблицами 3)Пробная эксплуатация 4)Исправление выявленных ошибок, улучшение структуры III.Наполнение базы данных
7 Объем информации Основные требования Решение проблемы Средство Малый Поиск Отчеты - Excel Средний Поиск Отбор Расчеты Отчеты Увеличение скорости получении результата, уменьшение риска потери данных, контроль доступа. Excel Access Большой Поиск Отбор Расчеты Отчеты Поддержка в принятии решений Экономия места, высокая скорость получения результата, автоматизация выполняемых операций Access Выбор средства работы с БД:
8 Создание БД средствами: ExcelAccess
9 Удобное средство управления однотабличными базами данных, не содержащих графических элементов. Excel не позволяет создавать реляционные базы данных. В Excel применяется ряд терминов: Список (интервал списка) – БД Фильтрация – поиск и отбор информации Критерий – условие поиска и отбора Метки столбцов – имена полей
10 На пересечении строк и столбцов образуются ячейки таблицы. Каждая ячейка имеет свой адрес (А1, В2 и т.п.) Адрес активной ячейки отображается в поле «Адрес» Одна ячейка всегда является активной и выделена табличным курсором. Табличный курсор – это рамка выделенной в данный момент ячейки или группы ячеек. Маркер заполнения Структура таблицы Excel: Лист книги Excel может содержать: столбцов строк
11 Ввод данных Что бы начать вводить данные в намеченную ячейку, необходимо выделить ее, то есть щелкнуть на ней курсором. А затем на клавиатуре набрать нужную информацию. В конце необходимо нажать для перемещения маркера : Вниз по столбцу – Enter Вверх по столбцу - Shift+ Enter Вправо по строке – Tab Влево по строке - Shift+Tab Ячейка может содержать - до 255 символов Содержимым ячейки могут быть числа, текст, дата и время, различные формулы и функции.
12 Форматирование данных Выполнить команду Формат/Ячейки или Правой кнопкой мыши вызываем контекстное меню и выбираем пункт «Формат ячеек» Для изменения формата данных в ячейке нужно:
13 Форматы данных В открывшемся диалоговом окне выбираем нужный нам формат данных
14 Форматы данных Общий – этот формат используется для отображения как текстовых, так и числовых произвольных значений. Числовой формат является наиболее общим способом представления чисел. И используется для математических вычислений.
15 Форматы данных Денежный используется для отображения денежных величин. Финансовый используется для выравнивания денежных величин по разделителю целой и дробной части
16 Форматы данных Форматы «Дата и Время» – служат для отображения дат и времени, представленных числами, в различном виде.
17 Форматы данных В процентном формате значение ячеек умножается на 100 и выводится на экран с символом процента В дробном формате – десятичная дробь будет представлена в виде обыкновенной дроби.
18 Форматы данных Значения в текстовом формате отображаются точно так же, как вводятся. Они обрабатываются как строки вне зависимости от их содержания. В экспоненциальной форме:8,91Е-7 8,91* ,117Е+6 -22,117*10 6
19 Форматы данных Дополнительные форматы предназначены для работы с базами данных и списками адресов. Маска формата позволяет управлять отображениями значений в ячейках. Если имеющиеся форматы не подходят, добавьте новый формат.
20 Создание БД средствами Excel: Ввод меток столбцов (имен полей) в первую строку списка. Продумывание формата данных для каждого поля: текст, число, дата, формула/функция. Для дальнейшей корректной работы нужно придерживаться выбранного формата данных. ввод записей (строк данных).
21 Существует несколько путей задания диапазона БД : Присвоить диапазону ячеек, выступающему в качестве диапазона базы данных имя База_данных (Database) – в таком случае Excel будет его автоматически считать диапазоном БД. Однако такой способ не годиться при наличии нескольких списков. Для большинства команд в меню Данные можно непосредственно указать диапазон базы данных. При наличии нескольких списков на странице следует отделять их как минимум одной строкой. Не забудьте задать строку заголовка – это поможет избежать непредвиденных ситуаций при работе с данными.
22 Советы по проектирование баз данных в Excel: Располагайте списки на отдельных рабочих листах Внимательно следите за расположением списков – при помещением списка под неограниченным диапазоном. Пользуйтесь формой ввода данных. Выделите место для дальнейшего роста списка – при добавлении записи используется первое поле окончание списка строка, т.е список растет вниз.
23 Позволяет: Создавать как реляционные базы данных, так и однотабличные. Хранить практически любые объёмы данных Получать и распространять данные средствами интернет Быстро находить нужную информацию
24 Создание таблиц в программе Access В программе Access предусмотрено 3 различных способа создания таблиц БД: С помощью мастера В режиме конструктора Путем ввода данных
25 Создание таблицы с помощью мастера: В объекте «Таблицы» выберете пункт Создание таблицы с помощью мастера. В результате откроется окно Создания таблиц первого шага мастера: Для начало нужно определить категорию с помощью переключателя. Затем в списке «Образцы таблиц» нужно выбрать название наиболее подходящего образца таблицы. После щелчка по названию выбранного образца формируется соответствующее содержимое списка «Образцы полей». Следует просмотреть весь список и выбрать только подходящие поля. При желании любое поле можно переименовать
26 Создание таблицы с помощью мастера: В окне следующего шага задаётся имя таблицы и выбирается способ задания главного ключа. Способ создания ключа можно выбрать с помощью переключателя
27 Создание таблицы с помощью мастера: Если Вы выбрали пункт «Пользователь определяет ключ самостоятельно», то на следующем шаге нужно будет из списка выбрать поле, которому будет присвоен «Ключ». Затем нужно уточнить какие данные должны содержаться в ключевом поле.
28 Создание таблицы с помощью мастера: В последнем окне мастер предлагает 3 варианта дальнейших действий Следует сделать выбор и щелкнуть на кнопке Готово.
29 Создание таблицы с помощью конструктора: В верхней части окна находится таблица полей, служащая для определения название и типов полей Слева внизу расположена группа элементов Свойства поля, которые используются для задания или изменения свойств полей Сектор динамически изменяющейся подсказки В режиме конструктора можно создавать новую базу данных, либо добавлять, удалять или изменять свойства уже существующей таблицы. Что бы создать новую таблицу выберете пункт «Создание таблице в режиме конструктора» В результате откроется окно конструктора.
30 Типы данных: Текстовый - поле содержит текст или комбинацию текста и чисел. Длинна поля может достигать 255 знаков. Числовой - поле сохраняет данные, используемые для математических вычислений, за исключением финансовых расчетов. Дата/время - поле содержит календарные даты и время. Возможна сортировка в хронологическом порядке.
31 Поле МЕМО - поле содержит длинный текст или числа. Максимальная длинна поля – знаков Денежный - поле используется для хранения денежных значений и их использования в финансовых расчетах. Типы данных: Счетчик - поле сохраняет уникальный номер, который программа назначает каждой новой записи. Эти номера не используются повторно и их невозможно изменить.
32 Типы данных: Логический - поле хранит только одно из 2-х возможных значений, таких как Да/Нет, Истина/Ложь, Вкл/Выкл. Мастер подстановок - выбор данного параметра в списке типов данных приводит к запуску мастера преобразования этого поля подстановок. Перед этим нужно установить один из 3-х типов данных поля – Текстовый, Числовой или Логический. В режиме таблице это поле представляет собой раскрывающийся список, содержащий данные из другой таблицы или запроса.
33 Создание таблицы с помощью конструктора: После создания структуры таблицы, устанавливаем ключевое поле и закрываем ее. Откроется диалоговое окно в котором присваиваем имя таблицы и сохраняем щелкнув по кнопке Ок.
34 Создание таблицы путем ввода данных: В случае создание таблицы путем ввода данных производиться переход в режим таблицы, в котором нужно осуществить ввод данных в ее ячейки. Во врем я сохранения таблицы на основании введенных данных автоматически определяются типы и форматы полей таблицы
35 Типы отношений Access различает несколько типов отношений между таблицами. При создании связи Access автоматически определяется тип отношения и выбирает соответствующие им способы контроля за соответствием данных установленным отношениям. Тип отношенияСтруктура связи и использованиеПример: «один-к-одному» Каждая запись в главной таблице соответствует только одной записи в связанной таблице и наоборот. Используется для: расщепления широких таблиц; Связываются ключевые поля. «один-ко-многим» Каждой записи в главной таблице могут соответствовать несколько записей в связанной таблице. Запись в связанной таблице не может иметь более одной соответствующей ей записи а главной таблице. Каждой записи в одной таблице могут соответствовать много записей в другой и наоборот. Реализуется в Access только с помощью промежуточной таблицы с исходными отношениями «один ко многим». Появляется постфактум в сложно- организованных БД. «многие-ко-многим» «не определенно» Access не будет контролировать соответствие между связанными полями. Используется, в основном только в запросах и формах. Не одно из связываемых полей не имеет уникального индекса
36 Для создания связи необходимо: 1) Выполнить команду Сервис / схема данных
37 Для создания связи необходимо: 2) Добавить связываемые таблицы в окно «Схема данных» с помощью команды меню Связи/Добавить таблицу
38 Для создания связи необходимо: 3) Используя окно «Добавление таблиц» добавляем в «Схему данных» таблицы, которые необходимо связать.
39 Для создания связи необходимо: 4) В окне схемы данных выделите в одной таблице поле и «перетащите» его мышью в другую таблицу на поле, с которым необходимо установить связь. Поля должны быть одинаковыми 5) В открывшемся диалоговом окне «Связи» установите флажок для параметра «Обеспечения целостности данных» и нажимаем кнопку Создать
40 Отличие реляционных СУБД от плоских таблиц: Характеристика Плоские таблицы Реляционные СУБД Анализ на основе нескольких таблиц Невозможен Стандартная операция- богатые средства Занимаемое местоБольшое за счет необходимости дублирования информации Экономия места за счет подразделения базы на отдельные связанные таблицы Выполнение рутинных операций Ручное или полуавтоматическое (малая производительность) Полуавтоматическое или автоматическое (высокая производительность)
Читайте также: