Основные понятия
баз данных.
Борисов В.А.
Красноармейский филиал
ГОУ ВПО «Академия народного хозяйства
при Правительстве РФ»
Красноармейск 2009 г.
Базы данных и системы управления базами данных
- База данных (БД) — это организованная структура, предназначенная для хранения информации.
- Системы управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах данные и методы, с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами.
- В современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация.
Системы управления базами данных (СУБД)
- Комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации.
Визуализация информации базы
- Отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.
- Большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.
Структура простейшей БД
- Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть — это структура базы.
- Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе.
- Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы.
- Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу.
- Структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.
- Структуру простейшей базы данных образуют поля и записи.
- Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей.
Свойства полей БД
- Поля базы данных определяют структуру базы и групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей.
Имя поля
- Определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой.
Тип поля
- Определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
Размер поля
- Определяет предельную длину 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 в поле.
Подпись
- Определяет заголовок столбца таблицы для данного поля.
Значение по умолчанию
- Значение, которое вводится в ячейки поля автоматически.
Условие на значение
- Ограничение, используемое для проверки правильности
ввода данных.
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.
Индексированное поле
- Если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются.
- Свойства полей могут различаться в зависимости от типа данных.
Типы данных
- Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных.
Текстовый
- Тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов).
Поле Мемо
- Специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов).
Числовой
- Тип данных для хранения действительных чисел.
Дата/время
- Тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.
Денежный
- Тип данных для хранения денежных сумм.
Счетчик
- Специальный тип данных для уникальных натуральных чисел с автоматическим наращиванием.
Логический
- Тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).
Поле объекта OLE
- Специальный тип данных, предназначенный для хранения
объектов OLE, например мультимедийных.
Гиперссылка
- Специальное поле для хранения адресов URL для Web-объектов Интернета.
Мастер подстановок
- Объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать из раскрывающегося списка.
Безопасность баз данных
- Базы данных — это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлов других типов, создаваемых прочими приложениями.
- Для баз данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.
- Целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни от конкретных действий некоего пользователя, забывшего сохранить файл перед выключением компьютера, ни от перебоев в электросети.
- В части операций участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
- Операции изменения структуры базы данных, создания новых таблиц или вообще объектов происходят при сохранении файла базы данных.
- Операции по изменению содержания данных, не затрагивающие структуру базы, максимально автоматизированы и выполняются без предупреждения.
Формирование баз данных
Режимы работы с базами данных
- СУБД имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский.
- Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создания ее объектов.
- Во втором режиме происходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее.
Проектировщики
- Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласовании ее с заказчиком.
Пользователи
- Получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием.
Объекты базы данных
- Основные типы объектов мы рассмотрим на примере СУБД Microsoft Access.
- В версии Microsoft Access эта СУБД позволяет создавать и использовать объекты семи различных типов.
Таблицы
- Это основные объекты любой базы данных.
- В таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе.
- Таблицы хранят структуру базы (поля, их типы и свойства).
Запросы
- Служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде.
- С помощью запросов выполняют: отбор данных, их сортировку и фильтрацию, преобразование данных по заданному алгоритму, создают новые таблицы выполняют автоматическое наполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполняют простейшие вычисления в таблицах и многое другое.
- Из соображений безопасности, чем меньше доступа к базовым таблицам имеют конечные пользователи, тем лучше.
- Во-первых, снижается риск того, что неумелыми действиями они повредят данные в таблицах.
- Во-вторых, предоставив разным пользователям разные запросы, можно эффективно разграничить их доступ к данным в строгом соответствии с кругом персональных обязанностей.
- Особенность запросов состоит в том, что они черпают данные из базовых таблиц и создают на их основе временную результирующую таблицу.
- Основной принцип состоит в том, что от базовых таблиц никакой упорядоченности не требуется.
- Все записи в основные таблицы вносятся только в естественном порядке по мере их поступления, то есть в неупорядоченном виде.
Формы
- Формы — это средства для ввода данных.
- Смысл их — предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено.
- Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков.
Отчеты
- Предназначены только для вывода данных на печатающее устройство.
Страницы
- Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней.
- Сам по себе этот объект не является базой данных, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной web-страницы с базой данных, остающейся на сервере.
Макросы и модули
- Эти категории объектов предназначены как для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления базами данных, так и для создания новых функций путем программирования.
- В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой.
- Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications.
Проектирование базы данных
- Неоптимальные решения и прямые ошибки, заложенные на этапе проектирования, впоследствии очень трудно устраняются, поэтому этот этап является основополагающим.
Разработка технического задания
Обычно используют следующие подходы:
- демонстрируют заказчику работу аналогичной базы данных, после чего согласовывают спецификацию отличий;
- если аналога нет, выясняют круг задач и потребностей заказчика, после чего
помогают ему подготовить техническое задание.
При подготовке технического задания составляют
- список исходных данных, с которыми работает заказчик;
- список выходных данных, которые необходимы заказчику для управления
структурой своего предприятия;
- список выходных данных, которые не являются необходимыми для заказчика, но которые он должен предоставлять в другие организации.
Разработка схемы данных
- Работа начинается с составления генерального списка полей — он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.
- В соответствии с типом данных, размещаемых в каждом поле, определяют лишь более подходящий тип для каждого поля.
- Далее распределяют поля генерального списка по базовым таблицам.