Основное достоинство реляционного подхода - его простота и доступность. Пользователи абстрагированы от физической структуры памяти. Это позволяет эксплуатировать БД без знания методов и способов ее построения.
Как уже говорилось выше, в реляционной модели данных есть возможность определения одного атрибута или их множества в качестве ключа отношения. Это свойство позволяет формировать запросы к базе данных очень компактно, что делает реляционную модель очень простой для разработчика прикладного программного обеспечения.
С другой стороны, вся информация, которая должна храниться и использоваться представляется в табличной форме, что является характерной чертой представления информации в реляционных базах данных, а в частности, в их разновидности - табличных базах данных.
2. Общие положения.
Ниже изложены основные теоретические положения и приемы их практической реализации при организации информационной базы данных в СУБД FOXPRO и Excel на ПЭВМ типа IBM PC.
Сформулированы контрольные задания для реализации студентом конкретной базы данных на основе информации, близкой ему по роду деятельности или интересов.
В процессе выполнения лабораторной работы студент должен по каждому контрольному заданию:
· написать точную формулировку заданной команды (или нескольких команд) управления, обеспечивающую получение от системы требуемой информации;
· в произвольной форме описать ожидаемую реакцию системы для своего варианта исходных данных. Описание реакции системы должно быть точным, не дающим возможности неоднозначного его толкования. Например, в задании 2 требуется описать структуру созданной базы данных. В качестве ответа следует привести имена полей, их тип и длину. Объяснить смысл каждой из этих характеристик, обосновать задание типа и длины поля. (Пример базы данных приведен на Рис.1).
В задании 3 требуется просмотреть все записи базы данных. При описании реакции системы следует полностью привести информацию из исходных данных с указанием имен полей, в которых эта информация записывается, затем требуется просмотреть записи, удовлетворяющие заданному условию. Это означает, что в команде управления нужно задать условие, имеющее смысл для введенных исходных данных, например, «выдать наименование продукции с ценой менее 200 условных единиц за штуку», сформировать команду для этого условия, а при описании результата указать либо номера записей, удовлетворяющих этому условию, либо дать конкретный перечень наименований продукции, удовлетворяющий заданному условию. Иными словами, описание реакции системы должно быть однозначным и исчерпывающим по смыслу.
Следует обратить внимание на то обстоятельство, что приводимые в каждом пункте задания подсказки типов используемых команд дают лишь условное, а не точное их написание. Точное написание команды - задача студента. Каждая команда пишется в отдельной строке, исполнение каждой команды на ЭВМ происходит после нажатия клавиши «ENTER».
Для облегчения понимания студентом принципов организации информации в типовой системе управления базой данных (СУБД) при объяснении в качестве информационной базы рассматривается библиотечный каталог, смысл организации и назначение которого предельно ясно любому студенту.
Контрольные задания ориентированы на биржевую информацию, пример базы данных для которой приведен на рис.1.
Поняв из пояснительного раздела настоящих указаний принципы работы с библиотечным каталогом и биржевой информацией, студент самостоятельно должен применить знания к созданию базы данных из другой информационной области знаний.
Для эффективной работы с информацией в ПК разработаны специальные программные средства, называемые системами управления базами данных - (СУБД), которые позволяют вводить, проверять, систематизировать и обрабатывать информационные данные, быстро находить нужную информацию и распечатывать в виде отчетов.
Система FoxPro - одна из широко распространенных СУБД, предназначенная для эффективной обработки больших баз данных, обладающая развитыми средствами программирования.
В последних версиях системы Windows в рамках программного комплекса MicrosoftOffice широкое распространение получили программные средства обработки данных Access и Excel.
Основные принципы работы с СУБД рассматриваются на примере FoxPro в командном режиме, дающем наиболее ясное понимание смысла выполняемых функций, и на примере Excel в режиме меню.
Подавляющее большинство современных СУБД основано на реляционной модели представления данных, сущность которой заключается в представлении данных в виде таблиц таким образом, что ко всем данным при их обработке пользователь имеет прямой доступ, т.е. данные при построении базы иерархически не структурированы.
В отличие от иерархических баз реляционная база дает большую свободу пользователю как при создании, так и при работе с базой, но требует больших ресурсов ЭВМ.
Поля и записи.
Для ввода и вывода информации из СУБД при ее создании необходимо определить поисковые ключевые признаки, позволяющие определять принадлежность информации к конкретному понятию. Такие ключевые поисковые признаки называются полями. Количество и виды полей определяются пользователем в зависимости от его представлений об информационном назначении создаваемой СУБД. Это важный момент, поскольку всякая дальнейшая работа с информацией возможна только в пределах понятий, заданных совокупностью полей.
Для пояснений сказанного рассмотрим библиотечный каталог - это информационная база, позволяющая найти нужную книгу среди множества других. Как создать такую базу? Каковы ее ключевые признаки - поля? А это зависит от нашего воображения. Можно искать книгу по названию, можно по автору, можно по месту расположения на стеллажах и т.д.
Введем следующие поисковые признаки: фамилия автора, название, год издания, номер стеллажа, номер ячейки на стеллаже, имеется ли книга на месте или выдана, фамилия пользователя, дата возврата. Эти понятия и будут полями в нашей базе. В каждом поле содержатся конкретные данные - в поле авторов перечислены фамилии и т.д. Совокупность данных одного информационного сообщения по всем полям наз. записью. (в нашем случае запись - это все данные об одной книге.) При задании каждого поля нужно указать его название латинскими буквами, максимальную длину данных в символах (длина поля) и тип данных(тип поля). Данные могут быть следующих типов - символьный (character), числовой(numeric), дата(date), логический(logical), примечание(memo).
Данные символьного типа это любая последовательность символов.
Числовые данные могут быть двух видов: целые и вещественные.
Вещественные числа содержат дробную часть, отделяемую от целой десятичной точкой, для них задается точность представления.
Поле даты имеет всегда длину 8 символов. Дата задается в Европейском (Set Date German) - ЧЧ.ММ.ГГ, или американском (Set Date American) - ММ/ЧЧ/ГГ формате.
Данные логического типа имеют значения да(yes) и нет(no). В математической логике они называются соответственно истина (True) и ложь (False). Эти понятия использует система, индицируя состояние логического поля буквами T и F. Длина логического поля равна 1. Для хранения больших фрагментов текста в базах данных предусмотрены поля типа примечаний.
Создание базы данных.
1.Запускается исполняемый файл foxprol.exe. После этого запускается система FoxPro и появляется командное окно для ввода команд.
2. Создание структуры базы данных - Create BD1 (BD1 – имя базы данных, в общем случае произвольное). Появляется экран шаблон для ввода полей.
После задания последнего поля создание структуры базы завершается выходом на OK. Появляется запрос - Будете вводить данные - нажимая клавишу Y, переходим в режим ввода данных, в котором, собственно и осуществляется ввод информации.
Ввод информации в базу данных.
На экране появляется структура базы с именами полей заданной длины. Теперь после перехода на русский регистр вводятся данные. Переход с поля на поле клавишей Enter или стрелками, возврат к предыдущей записи - PgUp, к последующей -PgDn.
Для выхода из режима после ввода всех данных - Ctrl-End.
Выход из базы Quit. Вход в существующую базу - Use BD1 (активизация БД).
Вывод информации.
Clear очистка экрана. Для вывода информации используются команды List и Display. Первая команда выводит на экран все записи, вторая только одну, на которой стоит указатель записей, эта запись называется текущей. Понятие указателя записей очень важно не только при использовании команды Display, но и для ряда других команд. Для установки указателя записи существуют специальные команды
GO TOP -перемещение указателя на первую запись
GO BOTTOM - на последнюю
5 Enter - на пятую запись
Если после этой команды дать команду Display - будет показана пятая запись
SKIP +2 - перемещение указателя на две записи вперед
SKIP -2 - на две записи назад
DISPLAY ALL -выдача всех записей поэкранно
GO 4 Enter DISPLAY REST -выдача записей, начиная с четвертой (текущей)
Выполнение команды LIST может быть инициировано клавишей F3,а команды DISPLAY клавишей F8.
LIST AVT просмотр всех фамилий в поле авторов
LIST AVT,NAZV просмотр фамилий авторов и названий книг
LIST RECORD 2 просмотр второй записи
Чтобы командное окно не мешало просмотру его можно передвинуть нажав клавиши CTRL+F7 и изменить его размеры клавишами CTRL+F8 (можно использовать мышь)
LIST FOR GOD<1992 выводятся все поля для записей, удовлетворяющих условию
LIST NAZV FOR GOD<1992 выводится только поле названий для книг, изданных до 1992 года
Условия могут быть сложными, использующими логические отношения NOT,AND,OR в этой же приоритетности они и исполняются, если используются одновременно в одной команде.
LIST FOR (STEL=112).AND.(VOZVR<D)
выдаются книги, расположенные на стеллаже 112 с просроченным возвратом. Здесь использованы числовое поле стеллажа и поле даты.