Проектирование и создание базы данных Цель работы

Освоение приемов проектирования базы данных, описания структу-

ры таблиц и связей между ними.

Учебные вопросы

1. Проектирование и создание базы данных

2. Описание структуры таблиц и связей

Краткое изложение учебного материала по теме

Вопросы проектирования базы данных подробно описаны в учебнике Информатика [1, с. 236 – 247], однако приведем здесь некоторые основные положения.

Система Access – реляционного типа, т. е. ее база данных состоит из совокупности связанных между собой таблиц. Каждая таблица имеет стро- гую структуру.

Для связей между таблицами используются ключи (физическая реа-

лизация ключей – индексы).

В системе Access под термином Ключевое поле подразумевается первичный ключ, для других ключей (уникальных или внешних) использу- ется атрибут Индексированное поле (Совпадения не допускаются) или Ин- дексированное поле (Совпадения допускаются).

Главный принцип проектирования – совокупность связанных таблиц создается таким образом, чтобы суммарный объем хранимой информации был минимален, и любую информацию можно было быстро найти.

Обычно в состав базы данных входят таблицы для хранения главной информации, которые могут постоянно пополняться данными, и справоч-

ные таблицы, редко изменяющиеся.

Связи между таблицами в системе Access задаются с использованием режима Схема данных. Для связей следует задать условия соблюдения ссылочной целостности.

В состав информационной системы кроме информации базы данных входят также компоненты пользовательского интерфейса, важнейшие из которых – формы и печатные отчеты. Особенность системы Access – эти компоненты могут храниться в одном файле с таблицами или в разных файлах

Все имена в БД (таблиц, полей, форм, отчетов, запросов и пр.) ко- нечно же лучше писать с использованием латинских букв и английских слов (если система разрабатывается для международных корпораций), но в учебном примере для простоты будем пользоваться русскими названиями.

1 Проектирование и создание базы данных

Процесс создания базы данных рассмотрим на примере разработки информационной системы «Студенты», которая должна хранить информа- цию о студентах и их экзаменационных оценках.

В учебнике Информатика [1, с. 245 – 248] подробно описан процесс проектирования информационной системы «Контингент студентов уни- верситета», начиная с раздела постановки задачи и далее описание концеп- туальной модели с подробным разбором всех сущностей, их основных ат- рибутов и связей.

В результате проектирования был сделан вывод о необходимости со- здания в ней 5-ти таблиц:

1) Студенты – для хранения основных данных о студенте;

2) Оценки – для хранения информации об оценках студентов;

3) Институты – справочник институтов;

4) Специальности – справочник специальностей;

5) Предметы – справочник предметов.

Для создания файла базы данных в папке хранения Ваших файлов вызовем контекстное меню и в нем выберем команду Создать ® Microsoft Access База данных. Зададим имя базы данных Студенты (автор <Ваша фа- милия>). Откроем базу данных двойным щелчком на созданном файле.

2 Описание структуры таблиц и связей

Выберем на ленте вкладку Создание и в группе Таблицы нажмем на кнопку Конструктор таблиц. По умолчанию для окна базы данных уста-

новлен параметр Вкладки, поэтому внутри главного окна мы увидим вкладку (вложенное окно с ярлычком сверху) Конструктора таблиц, пока- занное на рисунке 9.1 (данные двух полей уже заполнены и была нажата кнопка Сохранить на верхней рамке окна).

Рисунок 9.1 – Описание структуры таблицы Студенты в Конструкторе

Далее в Конструкторе добавим остальные поля в соответствии с дан- ными таблицы 9.1, т.е. зададим имя, тип данных, размер или формат каж- дого поля таблицы, а также ключевое поле (если необходимо), индекс- ированные поля и подписи. После чего закроем вкладку Конструктора таб- лицы Студенты (крестиком справа на темно-серой полоске или из кон- текстного меню ярлычка) с сохранением изменений структуры.

Затем снова выберем команду Создание ® Конструктор таблиц и опишем структуру следующей таблицы – Оценки в соответствии с данны- ми таблицы 9.2. Сохраним таблицу и закроем Конструктор данной табли- цы.

Аналогично поступим при создании еще трех таблиц – Институты (структура приведена в таблице 9.3), Специальности (структура приведена в таблице 9.4) и Предметы (структура приведена в таблице 9.5).

В результате получим в базе данных 5 пустых таблиц с заданной структурой. При необходимости в любой момент можно обратиться к мо- дификации структуры каждой из таблиц, открыв ее в Конструкторе.

Таблица 9.1 – Структура таблицы Студенты

Имя поля	Тип данных	Размер поля	Индексированное поле
№ зачетки	Текстовый	8	Ключевое поле
Фамилия, имя, отчество	Текстовый	45	Нет
Дата поступления	Дата/время	Краткий формат даты	Нет
№ института	Числовой	Байт	Да (Допускаются совпадения)
Код специальности	Текстовый	9	Да (Допускаются совпадения)
Курс	Числовой	Байт	Нет
Группа	Текстовый	4	Нет

Таблица 9.2 – Структура таблицы Оценки

Имя поля	Тип данных	Размер поля	Индексированное поле	Обяза- тельное поле
№ зачетки	Текстовый	8	Да (Допускаются совпадения)	Да
Семестр	Числовой	Байт	Нет	Да
№ предмета	Числовой	Целое	Да (Допускаются совпадения)	Да
Оценка	Текстовый	1	Нет	Да
Дата получения	Дата/время	Краткий формат даты	Нет	Да
Преподаватель	Текстовый	45	Нет	Да

Таблица 9.3 – Структура таблицы Институты

Имя поля	Тип данных	Размер поля	Индексированное поле
№ института	Числовой	Байт	Ключевое поле
Название института	Текстовый	120	Нет

Таблица 9.1 – Структура таблицы Специальности

Имя поля	Тип данных	Размер поля	Индексированное поле
Код специальности	Текстовый	9	Ключевое поле
Название специальности	Текстовый	120	Нет

Таблица 9.5 – Структура таблицы Предметы

Имя поля	Тип данных	Размер поля	Индексированное поле
№ предмета	Числовой	Целое	Ключевое поле
Название предмета	Текстовый	120	Нет

Далее задаем связи (Один ко многим) между таблицами в базе. Для этого на вкладке ленты Работа с базами данных выбираем в группе Отно- шения команду Схема данных, добавляем в окно схемы все таблицы и, пе- ретаскивая название поля первичного ключа к аналогичному полю другой таблицы создать связи. При этом задаем в окне Изменение связей для всех связей между таблицами 3 условия: обеспечения целостности данных, кас- кадное обновление связанных полей и каскадное удаление связанных за- писей. Схема базы данных показана на рисунок 3.57.

Рисунок 9.2 – Схема базы данных и задание условий ссылочной целостно- сти для связи между таблицами Студенты – Оценки

 

 

Учебное задание

Создать все необходимые таблицы базы данных, описать связи меж- ду ними в соответствии с учебным примером.

Лабораторная работа № 10. Microsoft Access 2010. Занесение информации в базу данных. Разработка форм

Цель работы

Освоение приемов работы с информацией базы данных в табличном режиме, разработка и использование форм.

Учебные вопросы

1. Занесение информации в таблицы-справочники

2. Разработка Windows-формы для работы с информацией базы данных

3. Занесение информации с использованием Windows-формы

Краткое изложение учебного материала по теме

В информационных системах масштаба предприятия основным ре- жимом работы с базой данных этой системы являются Windows-формы или Web-формы, которых может быть очень много и которые могут быть предназначены для тех или иных рабочих мест и различных решаемых за- дач. Простой пользователь в этом случае не знает, с какими таблицами ба- зы данных он работает с использованием формы.

В системе Access также могут использоваться такие формы, но кроме того может использоваться режим непосредственной работы с таблицами, которых, как правило, немного и информация о которых наглядно пред- ставлена в этой системе.

В то же время Windows-формы и Web-формы предоставляют допол- нительные возможности по одновременной работе с несколькими табли- цами базы данных, по использованию разнообразных элементов управле- ния на форме (поле со списком, кнопки, вложенные формы и пр.).

В системе Access имеется Мастер разработки экранных форм, кото- рый позволяет легко создавать формы нескольких видов (простые для ра- боты с данными одной таблицы, сложные для работы с несколькими таб- лицами с использованием подчиненных или связанных форм). Полученные формы далее, как правило, приходится дополнять и модифицировать в Конструкторе форм для реализации всех необходимых условий работы с данными.

1 Занесение информации в таблицы-справочники

Для работы со справочниками можно использовать стандартный ре- жим работы с таблицами. Перед тем, как заносить данные в таблицы, в настройках системы (вкладка Файл ® Параметры ® Текущая база дан- ных) уберем галочку у параметра Включение изменений структуры таблиц

в табличном представлении (после этого изменение структуры будет воз- можно только в Конструкторе  таблиц). После этого нужно закрыть и сно- ва открыть файл базы данных.

Таблица Предметы в режиме работы с данными (двойной щелчок мышкой на ее названии в Области переходов или команда Открыть кон- текстного меню) показан на рисунок 10.1.

Рисунок 10.1 – Работа с таблицей Предметы базы данных

В данном режиме каждая запись таблицы базы данных представлена как строка, состоящая из столбцов – полей, над которыми показаны имена полей. В нижней части таблицы присутствует пустая запись с символом звездочка * в левой колонке – это несуществующая запись, которая добав- ляется в таблицу, как только в ней появляется какая-либо информация. На нижней рамке окна присутствуют кнопки для перемещения по таблице, номер текущей записи и информация об общем количестве записей в таб- лиц, а также поле быстрого поиска и сведения об установленном фильтре отбора данных. Колонка слева с символом  присутствует, если у таблицы есть связь от одной записи данной таблицы ко многим записям связанной с ней таблицы. В данном случае при щелчке мышью на плюсе откроется подтаблица оценок для выбранного предмета.

После окончания добавления, редактирования или удаления данных можно закрыть окно таблицы, при этом все изменения будут сохранены автоматически.

Для занесения информации в справочную таблицу Специальности можно использовать импорт данных. Для этого откроем сайт университета и из раздела АБИТУРИЕНТУ – Специальности – Очно – Бакалавриат ско- пируем таблицу всех специальностей в новый файл Excel, сохраним его в своей папке с именем Специальности с сайта. В базе данных выполним мо- дификацию структуры таблицы Специальности – добавим в нее поле Ин- ститут (текстовое, ширина 24). Удалим из таблицы Excel лишние столбцы, оставим только код специальности, ее название и институт, где есть эта

специальность. Добавим в файле новую первую строку, в которой подпи- шем названия столбцов в точном соответствии с названием полей в табли- це базы данных Специальности. Зададим заполненных для столбцов в таб- лице Excel тип текстовый. Если в кодах специальностей вместо точки сто- ит запятая, выполним автозамену всех запятых на точки. После этого таб- лица Специальности с сайта должна выглядеть, как показано на рисунке 10.2.

Рисунок 10.2 – Фрагмент таблицы Excel для экспорта данных

В базе данных закроем все таблицы, на вкладке Внешние данные нажмем кнопку Excel (импорт электронной таблицы Excel), выберем имя файла Специальности с сайта, выберем позицию Добавить копию записей в конец таблицы: Специальности и выполним импорт данных. Некоторые данные будут потеряны, т. к. есть одинаковые специальности в таблице в разных институтах. В результате получим заполненную таблицу Специ- альности, как показано на рисунке 10.3.

Рисунок 10.3 – Фрагмент таблицы Специальности после импорта данных Аналогично можно выполнить импорт данных в таблицу базы дан-

ных Институты с сайта университета.

2 Разработка Windows-формы для работы с информацией базы данных

Для данной информационной системы разработаем форму, которая позволит одновременно редактировать информацию студентов и заносить

данные об их оценках. Главная таблица формы – Студенты, на форме будут представлены данные одной записи. Одновременно в подчиненной табли- це на той же форме мы можем видеть все его оценки.

Разработку формы можно начинать в Конструкторе форм, начиная с пустой формы и размещая на ней необходимые поля таблиц и другие эле- менты управления.

Но более быстрый способ – использовать Мастер форм (рисунок

10.3).

Как показано на рисунке 10.4, на первом шаге Мастер (в окне Со-

здание форм) просит выбрать поля таблиц, которые будут использоваться, как элемент управления поля формы. Выберем все поля таблицы Студенты и все поля таблицы Оценки (двойным символом >>), но затем удалим из списка выбранных поле Оценки.[№ зачетки] (для подчиненной таблицы поле [№ зачетки] будет заполняться автоматически; можно оставить его в списке, если хотите убедиться в автоматическом заполнении и в том, что на форме мы видим оценки только одного студента). Нажмем кнопку Да- лее > для перехода к следующему шагу Мастера форм.

Рисунок 10.4 – Первый шаг Мастера форм

На втором шаге – Выберите вид представления данных – вы-

бираем Подчиненные формы – т. е. расположение данных главной табли- цы Студенты и подчиненной формы с данными таблицы Оценки на одной форме (рисунок 10.5).

Рисунок 10.5 – Второй шаг Мастера форм

Третий шаг – Выберите внешний вид подчиненной формы –

выбираем ленточный.

Последний шаг – Задайте имена форм – оставляем для главной формы название Студенты, для подчиненной формы задаем имя Оценки студента и на том же экране ниже выбираем пункт Изменить макет фор- мы, после чего нажимаем на кнопку Готово.

Полученная форма будет открыта в Конструкторе форм, в Области навигации базы данных (левая панель окна Access, настройка области – тип объекта, все объекты) появится группа Формы с двумя именами новых форм – Оценки студента и Студенты. Для отображения в Конструкторе подчиненной формы следует закрыть окно формы и снова его открыть в Конструкторе, в этом случае она будет иметь вид, приведенный на рисунок 10.6.

На форме присутствуют элементы управления (объекты) следующих типов:

· Надпись – текст на форме, обычно не изменяющийся.

· Поле – объект для редактирования данных, связанный с полем таблицы базы данных или с переменной. Главное свойство этого объекта – Дан- ные на странице Данные Окна свойств (открывается кнопкой Страница

свойств вкладки Конструктор), которое показывает, с какими данными связан этот объект формы.

·
Подчиненная форма – вложенная форма для дочерней таблицы дан- ных, связанной с главной таблицей, на которой могут присутствовать такие же элементы, как и на основной форме.

Рисунок 10.6 – Вид формы, созданной Мастером, в Конструкторе

Кроме того, на форме могут присутствовать и другие объекты, кото- рые можно добавлять, используя группу кнопок Элементы управления контекстной вкладки Конструктор (рисунок 10.7).

Рисунок 10.7 – Элементы управления для формы

Для использования формы можно запустить ее в работу с данными двойным щелчком мышкой на имени формы Студенты в Области навига- ции. Но пока не будем этого делать, т. к. форма нуждается в значительном усовершенствовании.

Прежде всего, можно изменить размер и расположение полей, чтобы все надписи были хорошо видны, и форма была более компактной. Для надписей можно использовать команду контекстного меню Размер ® По размеру данных. Поля и их надписи в системе Access взаимосвязаны и пе- ремещаются совместно. Для перемещения поля независимо от надписи нужно использовать маркер в левом верхнем углу рамки объекта. Можно изменить также цвет надписей и фона формы.

Далее добавляем на форму 3 элемента управления типа Поле со списком для выбора из справочных таблиц института, специальности (с занесением соответствующих номеров в главную таблицу) и предмета (с занесением его номера из справочника в таблицу оценок). Основные свой- ства этого объекта описываются с помощью Мастера, который запускается автоматически при добавлении этого типа объекта к форме, если в группе кнопок Элементы управления включена кнопка Использовать мастера (см. ранее на рисунке 10.5). Для добавления нового поля со списком необходи- мо выбрать его тип в группе Элементы управления вкладки Конструктор, затем показать его расположение и размер на форме, после чего запустится Мастер создания полей со списком.

На первом шаге Мастера выбираем пункт Объект “поле со списком” будет использовать значения из таблицы или другого запроса (рисунок 10.8).

Рисунок 10.8 – Первый шаг Мастера создания полей со списком

На втором шаге выбираем из списка нужную нам справочную табли- цу, на третьем – выбираем все поля (номер и название), на четвертом шаге

– оставляем галочку у флажка Скрыть ключевой столбец и задаем шири- ну поля для названия (рисунок 10.9).

Рисунок 10.9 – Четвертый шаг Мастера создания полей со списком

Пятый шаг – задаем условие Сохранить в поле и выбираем из списка поле главной таблицы, в котором будет сохраняться значение ключевого поля справочной таблицы (рисунок 10.10).

Если Вы не укажите поле таблицы, с которым связано поле со спис-ком, все Ваши предыдущие шаги бессмысленны для данной задачи!!!

Рисунок 10.10 – Последний шаг Мастера создания полей со списком

Далее нажимаем кнопку Готово. Надпись для Поля со списком на форме можно удалить.

После модификации форма будет иметь в Конструкторе вид, приве- денный на рисунок 10.11.

Рисунок 10.11 – Усовершенствованная форма в Конструкторе

3 Занесение информации с использованием Windows-

формы

Запустим форму Студенты в работу с базой данных двойным щелч- ком на ее названии в Области навигации. В этом режиме можно редакти- ровать существующие записи, добавлять новых студентов и новые оценки для каждого студента. Для удаления записей можно использовать кон- текстные меню для вертикальной полосы слева в главной форме и для ме- ток у строк слева в подчиненной формы или клавишу Delete после выделе- ния этих меток.

В усовершенствованной форме можно видеть названия факультетов, специальностей, предметов и выбирать их из справочных таблиц с помо- щью раскрывающихся списков (рисунок 10.12).

Перемещаться по полям ввода данных можно с помощью мышки или нажатием на клавиатуре клавиш Enter или Tab.

Для перехода от одного студента к другому или к новой записи ис- пользуются навигационные кнопки (Первая запись, Предыдущая запись,

Следующая запись, Последняя запись, Новая запись) на нижней рамке формы.

Выбор института, специальности и предмета можно выполнять с ис- пользованием раскрывающихся списков или заданием номеров и кода, в обоих случаях мы будем видеть название в поле со списком.

Во время работы с формой можно задать сортировку данных по лю- бому из полей формы и фильтр отбора данных с использованием кнопок группы Сортировка и фильтр вкладки Главная ленты.

Рисунок 10.12 – Использование формы с объектами Поле со списком для работы с базой данных

 

 

Учебное задание

1. Заполнить в табличном режиме справочную таблицу базы данных

Предметы.

2. С использованием импорта данных с сайта университета заполнить информацией справочные таблицы базы данных Институты и Специ- альности.

3. Создать Windows-форму для занесения данных по студентам и их оценкам.

4. С использованием разработанной формы занести информацию об успеваемости студентов в базу данных. Минимальный объем ин- формации: студенты двух институтов, в каждом 2 группы, в каждой группе 3 студента, у каждого студента 3 оценки.

Лабораторная работа № 11. Microsoft Access 2010.