Основные принципы проектирования баз данных (стр. 1 из 3)

РЕФЕРАТ

На тему “Основные принципы проектирования баз данных”

Основные определения

Современные информационные системы характеризуются большими объемами хранимых данных, их сложной организацией, а также высокими требованиями к скорости и эффективности обработки этих данных. Это становится возможным при использовании специальных программных средств - систем управления базами данных (СУБД).

База данных (БД) - это поименованная совокупность данных, относящихся к определенной предметной области.

Система управления базами данных - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания, обработки баз данных и поддержания их в актуальном состоянии.

Почти все современные СУБД основаны на реляционной модели данных. Название "реляционная" связано с тем, что каждая запись в такой базе данных содержит информацию, относящуюся (related) только к одному объекту. Кроме того, с данными о двух объектах можно работать как с единым целым , основанным на значениях связанных между собой данных. Все данные в реляционной БД представлены в виде таблиц. Каждая строка таблицы содержит информацию только об одном объекте и называется записью. Столбец таблицы содержит однотипную для всех записей информацию и называется полем.

Для успешного функционирования базы данных важна правильная организация данных в ней. При определении структуры данных в базе выделяют следующие основные понятия.

Класс объектов - совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Например, в базе данных о ВУЗе классами объектов являются студенты, преподаватели, предметы. Для каждого отдельного объекта из данного класса объектов в таблице создается отдельная запись.

Свойство (атрибут) - определенная часть информации о некотором объекте. Хранится в виде столбца ( поля ) таблицы. Например, фамилия, имя, отчество - это свойства для объекта Студент.

Связь (отношение) - способ , которым связана информация о разных объектах.

Типы связей между объектами

Основным структурным компонентом базы данных, как правило, является таблица. При определении состава таблиц следует руководствоваться правилом: в каждойтаблице должны храниться данные только об одном классе объектов. Например, в одной таблице нельзя хранить анкетные данные студента и фамилии преподавателей, которым он сдавал экзамены, т.к. это свойства разных классов объектов.

Если в базе данных должна содержаться информация о разных классах объектов, то она должна быть разбита на отдельные таблицы. Связь между таблицами осуществляется с помощью общих полей.

Связи между любыми двумя таблицами относятся к одному из трех типов: один-к-одному (1:1) , один-ко-многим (1:М) и много-ко-многим (М:М).

Связь типа “один-к-одному” (1:1)

При этом типе связи каждой записи в одной таблице соответствует не более одной записи в другой таблице. Этот вид связи встречается довольно редко. В основном в тех случаях, когда часть информации об объекте либо редко используется, либо является конфиденциальной (такая информация хранится в отдельной таблице, которая защищена от несанкционированого доступа).

Связь типа “один-ко-многим” (1:М)

При таком типе связи каждой записи в одной таблице соответствует несколько записей в связанной таблице. Этот наиболее распространенный тип связей. Для его реализации используются две таблицы. Одна из них представляет сторону "один", другая - сторону "много". Например, нужно иметь информацию о студентах и результатах сдачи ими экзаменов (дата сдачи, предмет, оценка и т.д.). Если все это хранить в одной таблице, то ее объем неоправданно возрастет, т.к. в ней для каждой записи об очередном экзамене должны повторяться все анкетные сведения о студенте. Поскольку Студент и Экзамены - это разные классы объектов, то и свойства их должны храниться в разных таблицах.

Решением этой задачи является создание двух таблиц. Условно назовем их Студенты и Экзамены. В каждой из них хранятся соответствующие свойства. Для связи этих таблиц нужно использовать только часть информации о студенте, сдающем экзамен. Но она должна однозначно определять каждого студента среди всех. Такой информацией может явиться, например, номер зачетки (он уникален для каждого студента).

В таблице со стороны "один" ( в нашем примере Студенты) такие поля называются ключевыми. Основное требование к значениям в ключевых полях - это их уникальность для каждой записи (т.е. они не должны повторяться).

Связь типа “много-ко-многим” (М:М)

При таком типе связи множеству записей в одной таблице соответствует множество записей в связанной таблице. Большинство современных СУБД непосредственно не поддерживают такой тип связи . Для его реализации такая связь разбивается на две связи типа один-ко-многим . Соответсвенно, для хранения информации потребуется уже три таблицы: две со стороны "много" и одна со стороны "один". Связь между этими тремя таблицами также осуществляется по общим полям.

Структура MS Access 97

Первая версия MS Access была создана в 1993 г. фирмой Microsoft. MS Access - это функционально полная реляционная СУБД, работающая в среде Windows. Access позволяет создавать сложные базы данных, определяя структуру таблиц, связи между ними. Access обладает совершенной системой создания запросов, отчетов и форм любой сложности. В Access, как любом приложении Windows, можно использовать все возможности обмена данными между приложениями (DDE и OLE), что позволяет включить в базу данных графическую и (или) звуковую информацию.

В Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными (таблицы, формы, отчеты, запросы, макросы, модули). Все объекты Access хранятся в одном файле с расширением .mdb. В таблицах хранятся данные, которые можно просматривать, редактировать, добавлять. Используя формы, можно выводить данные на экран в удобном виде, просматривать и изменять их. Запросы позволяют быстро выбирать необходимую информацию из таблиц. С помощью отчетов можно создавать различные виды документов для вывода на печать. макросы и модули позволяют автоматизировать работу с базой данных.

Справочная система MS Access 97

В Access97 реализована мощная система оперативной помощи, которая предоставляет пользователям возможность получения справочной информации без прерывания работы с программой. В Access предусмотрено несколько способов быстрого доступа к справочной информации с помощью команд из меню Справка.

Выбор пункта Вызов справки выводитна экран диалоговое окно справочной системы, содержащее три вкладки: Содержание, Предметныйуказатель и Поиск. Первые две вкладки снабжены краткими инструкциями, вкладка Поиск вызывает вспомогательное диалоговое окно. В нижней части окна расположены управляющие клавиши. Окно справочной системы всегда расположено поверх всех остальных окон.

Вкладка Содержание открывает страницу с перечнем папок, содержащих разделы справочной системы, этой вкладкой удобно пользоваться при систематическом изучении разделов Access. При единичных обращениях к справке, удобнее пользоваться вкладкой Предметный указатель. Вкладкой Поиск обычно пользуются в тех случаях, когда не удается разрешить вопрос первыми двумя способами.

Помощник MS Office

Помощник MS Office появляется на экране сразу после запуска Access 97 и выдает советы и справки об особенностях работы Access 97.

В англоязычной версии Access, помощник умеет отвечать на вопросы. В русской редакции это свойство отсутствует, он лишь периодически выводит на экран полезные советы. Кроме этого помощник подбирает разделы справки о выполняемом задании.

Что это такое?

Эта команда меню Справка позволяет выяснить назначение различных элементов диалоговых окон. Для вывода пояснения к любому из элементов окна диалога достаточно нажать кнопку

в области заголовка окна, при этом к указателю мыши “прилипает” знак вопроса. Чтобы узнать назначение какого-либо элемента окна, достаточно поместить на этот элемент указатель и щелкнуть клавишей мыши.

Начало работы с MS Access

Запуск Access осуществляется двойным щелчком мыши по значку MS Access

на рабочем столе, в окне Microsoft Office.

После запуска на экране появится рабочий экран программы MS Access 97, в верхней строке которого расположено Главноеменю, а под ним панель инструментов. Она содержит кнопки, дублирующие действия команд главного меню. С помощью команды Вид\Панели инструментов можно самостоятельно определить, которые из них будут отображены на экране.

В средней части расположено начальное окно Microsoft Access, состоящее из двух полей. Верхнее поле предлагает создать новую БД и содержит кнопки для выбора способа ее создания: с помощью конструктора (Новая база данных) или с помощью Мастера баз данных (Запуск мастера). Нижнее поле этого окна предлагает открыть уже созданную ранее БД.

После нажатия кнопки Новая база данныхAccess97 запрашивает имя для файла, в котором будет храниться база данных и открывает окно новой базы данных (рис.1).

Нажав кнопку Запуск Мастера Access97 приглашает создать базу данных, используя некоторые стандартые темы приложений из своей библиотеки. Эти приложения включают в себя весь необходимый набор объектов: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули. Из предложенных примеров можно выбрать подходящий и на его основе создать свою БД. После этого пользователю остается только ввести в таблицы нужные данные.

Мастер баз данных не может учитывать все нюансы конкретного применения БД, поэтому созданное таким образом приложение можно откорректировать, используя режим Конструктора для нужного объекта БД .