Создание реляционной базы данных в DBU.

 

Свойства баз данных

Обычно с базами данных работают две категории исполнителей.

Первая категория – проектировщики. Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласовании ее с заказчиком.

Вторая категория исполнителей, работающих с базами данных, – пользователи. Они получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием.

Соответственно, система управления базами данных 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.

В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД.

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состоянии расчетных счетов, финансовых операциях и т. д. Доступ к этой базе имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы, и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.

 

Структура простейшей базы данных

Если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. 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.

Базы данных могут содержать различные объекты, но, основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественна структуре ее таблицы.

Структуру двухмерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.

Свойства полей базы данных

Поля базы данных не только определяют структуру базы но и групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.

- Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

- Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

- Размер поля – определяет предельную длину (в символах) 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 (средство автоматизации ввода данных).

- Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

- Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

- Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

- Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).

- Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы;

- Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

- Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видеоклипов и других объектов OLE, большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла.

Типы данных

Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с достаточно большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами 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). Физически текст не хранится в поле. Он хранится в другом месте базы данных, а в поле хранится указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.

- 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. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.

- Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.

- Логический – тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).

Проектирование базы данных

Неоптимальные решения и прямые ошибки, заложенные на этапе проектирования, впоследствии очень трудно устраняются, поэтому этот этап является основополагающим.

Разработка структуры базы данных. Выяснив основную часть данных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданию структуры базы, то есть структуры ее основных таблиц.

1. Работа начинается с составления генерального списка полей – он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.

2. В соответствии с типом данных, размещаемых в каждом поле, определяют наиболее подходящий тип для каждого поля.

3. Далее распределяют поля генерального списка по базовым таблицам. На первом этапе распределение производят по функциональному признаку. Цель – обеспечить, чтобы ввод данных в одну таблицу производился, по возможности, в рамках одного подразделения, а еще лучше – на одном рабочем месте.

Наметив столько таблиц, сколько подразделений охватывает база данных, приступают к дальнейшему делению таблиц. Критерием необходимости деления является факт множественного повтора данных в соседних записях. На рис. 6 показана таблица, у которой в поле Адрес наблюдается повтор данных. Это явное свидетельство того, что таблицу надо поделить на две взаимосвязанные таблицы.

1. В каждой из таблиц намечают ключевое поле, В качестве такового выбирают поле, данные в котором повторяться не могут. Например, для таблицы данных о студентах таким полем может служить индивидуальный шифр студента. Для таблицы, в которой содержатся расписания занятий, такого поля можно и не найти, но его можно создать искусственным комбинированием полей «Время занятия» и «Номер аудитории». Эта комбинация неповторима, так как в одной аудитории в одно и то же время не принято проводить два различных занятия.

Если в таблице вообще нет никаких полей, которые можно было бы использовать как ключевые, всегда можно ввести дополнительное поле типа Счетчик – оно не может содержать повторяющихся данных по определению.

2. С помощью карандаша и бумаги расчерчивают связи между таблицами. Такой чертеж называется схемой данных.

 

2.Описание практической части работы:

2.1. Цели лабораторной работы: Освоить навыки создания табличных баз данных в системе DBU и ей подобным.

2.2. Постановка задачи: Разработать табличную базу данных и создать индексный файл для сортированных данных по одному из ключей по своему усмотрению.

Разработать табличную базу данных и создать индексный файл для сортированных данных по одному из ключей по своему усмотрению.

2.3. Порядок выполнения работы:

2.3.1. Ознакомиться с теоретической частью.

2.3.2. Получить задание у преподавателя.

2.3.3. Выполнить работу.

2.3.4. Оформить отчет:

2.3.4.1. Содержание отчета:

1. Цель работы - краткая формулировка поставленной цели.

2. Порядок выполнения - определяются действия, необходимые для выполнения данной работы.

3. Постановка задачи - формулирование задачи в соответствии с индивидуальным заданием.

4. Решение поставленной задачи:

4.1. Математическое описание решения поставленной задачи содержит описание связей между параметрами с использованием принятых в математике обозначений.

4.2. Описание логической структуры программы (алгоритм решения) содержит:

- краткое описание схемы программы,

- алгоритм решения (по ГОСТ) - рисунок,

- краткое описание используемых операторов языка программирования (при необходимости).

4.3. Описание программы содержит:

- название файла, его размер,

- текст программы (или фрагмент для решения конкретной, наиболее важной части задания).

4.4. Результат работы программы:

- значения, полученные в результате выполнения программы

- анализ полученных результатов.

Выводы - отвечают на поставленную цель.

 

2.4. Контрольные вопросы:

1.Что такое реляционная база данных?

2. Что такое индексный файл?

3. Поясните понятие картеж?

4. Поясните понятие запись?

5. Какое множество называется доменом?

6. Как удалить запись в системе DBU?

7. Как вставить новую запись в систему DBU?

8. Как добавить запись в имеющуюся базу данных?

9. Можно ли упорядочить базу данных по значениям в нужном столбце?

10. Какие типы данных можно использовать в DBU?