Лекция 9. Системы управления базой данных

Лекция 9. Системы управления базой данных

Система управления базой данных, или СУБД (Database Management System – DBMS), является универсальным программным инструментом создания и обслуживания баз данных и приложений пользователя в самых разных предметных областях. СУБД обеспечивает многоаспектный доступ к данным и использование одних и тех же данных различными задачами и приложениями пользователей.

В СУБД поддерживаются различные модели данных. Модель данных – это метод логической организации данных, используемый СУБД. Наиболее известными являются иерархическая, сетевая и реляционная модели.

В настоящее время существует несколько сотен различных СУБД, которые работают на единственном персональном компьютере, майнфрейме или в сети из многих компьютеров. Появившиеся в конце 70-х – начале 80-х годов реляционные СУБД устранили недостатки предыдущих моделей и получили наибольшее распространение. В СУБД для персональных компьютеров (настольных СУБД) поддерживается преимущественно реляционная модель, которую отличает простота и единообразие представления данных совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц. Реляционная модель обеспечивает возможность использования в разных СУБД операций обработки данных, имеющих единую основу – алгебру отношений (реляционную алгебру) и универсальный язык структурированных запросов – SQL (Structured Query Language). Примерами реляционных СУБД для персональных компьютеров являются Access и FoxPro фирмы Microsoft, Paradox и Visual dBase фирмы Borland. Примерами многопользовательских СУБД могут служить Oracle, Informix, Microsoft SQL Server.

Рассматривая функциональные возможности СУБД, будем обращаться к наиболее популярной Microsoft Access, которая является системой управления реляционной базой данных, включающей все необходимые инструментальные средства для создания локальной базы данных, общей базы данных в локальной сети с файловым сервером или базы данных на SQL-сервере, а также для создания приложения пользователя, работающего с этими базами данных.

Реляционная база данных

Реляционная база данных является организованной на машинном носителе совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц, каждая из которых содержит сведения об одной сущности автоматизируемой предметной области – реальном объекте, процессе, событии или явлении.

Структура реляционной таблицы определяется составом полей. Каждое поле отражает определенную характеристику сущности. Для поля указывается тип и размер элементарного данного, размещаемого в нем, и ряд других свойств. Содержимое поля отображается в столбце таблицы. Столбец таблицы содержит данные одного типа.

Содержание таблицы заключено в ее строках (записях), однотипных по структуре. Структура записи определяется составом входящих в нее полей. Для однозначного определения (идентификации) каждой записи таблица должна иметь уникальный (первичный) ключ. По значению ключа таблицы отыскивается единственная запись в таблице. Ключ может состоять из одного или нескольких полей таблицы. Значение уникального ключа не может повторяться в нескольких записях.

В таблицах базы должны сохраняться все данные, необходимые для решения задач предметной области. Причем желательно, чтобы каждый элемент данных входил в базу только один раз. Минимальное дублирование данных обеспечивает простоту обслуживания базы данных: однократный ввод и корректировку данных. Для достижения этой цели в реляционной модели данных используется процесс, называемый нормализацией данных. Нормализация – это удаление из таблиц повторяющихся данных путем их переноса в новые таблицы, строки которых не содержат повторяющихся значений.

Обеспечивая рациональное хранение недублированных данных, необходимо предусмотреть возможность объединения данных из разных таблиц. Для объединения данных в соответствии с требованиями решаемых задач между таблицами устанавливаются логические связи. Связь каждой пары таблиц обеспечивается одинаковыми полями в них – ключом связи.

В нормализованной реляционной базе данных связь двух таблиц характеризуется отношениями записей типа один-к-одному (1:1) или один-ко-многим (1:M). Отношение 1:1 предполагает, что каждой записи одной таблицы соответствует одна запись в другой. Отношение 1:М предполагает, что каждой записи первой таблицы соответствует много записей во второй, но каждой записи второй таблицы соответствует только одна запись в первой.

Для двух таблиц, находящихся в отношении типа 1:M, устанавливается связь по уникальному ключу таблицы, представляющей в отношении сторону “один” – главную таблиц” и называемой подчиненной, этот ключ связи может быть либо частью уникального ключа, либо не входить в состав ключа. В подчиненной таблице ключ связи называется еще внешним ключом.

На рис. 9.1 показаны две таблицы с перечнем кафедр и списком преподавателей, которые находятся в отношении типа 1:M и логически связаны с помощью общего поля – кода кафедры, являющегося ключом связи. Это поле является уникальным ключом в главной таблице КАФЕДРА, и не ключевым полем в подчиненной таблице ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.

Размещение сведений о каждой сущности в отдельной таблице и связывание таблиц позволяет избежать повторения значений данных в разных таблицах. Если данные двух таблиц в приведенном примере разместить в одной таблице, то каждая запись должна соответствовать одному преподавателю.

Рис. 9.1. Взаимосвязанные таблицы реляционной базы данных

Данные о кафедре (наименование, телефон и др.) будут повторяться во всех записях о преподавателях одной кафедры, что усложняет ввод, корректировку и обеспечение актуального состояния базы данных. При хранении данных в двух таблицах повторяются только значения ключевых полей.

В СУБД Access реализовано средство просмотра и редактирования связанных записей из нескольких таблиц. При этом данные отображаются в иерархическом виде. При раскрытии одного уровня иерархии рядом с записью главной таблицы отображаются связанные записи подчиненной. Для записи подчиненной таблицы также могут быть открыты связанные записи подчиненной таблицы следующего уровня и т. д. Например, для таблиц КАФЕДРА, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (рис. 9.2), связанных отношением один-ко-многим, для каждой записи таблицы КАФЕДРА могут быть отображены и отредактированы связанные записи в таблице ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.

Рис. 9.2. Отображение связанных записей таблиц

Схема данных

В СУБД Access процесс создания реляционной базы данных включает создание схемы данных. Схема данных наглядно отображает логическую структуру базы данных: таблицы и связи между ними.

Для нормализованной базы данных, основанной на одно-многозначных и одно-однозначных отношениях между таблицами, в схеме данных для связей таких таблиц по первичному ключу (или по уникальному индексу) главной таблицы могут устанавливаться параметры обеспечения связной целостности.

При поддержании целостности взаимосвязанных данных не допускается наличие записи в подчиненной таблице, если в главной таблице отсутствует связанная с ней запись. Соответственно, при первоначальной загрузке базы данных, а также корректировке, добавлении и удалении записей система допускает выполнение операции, если она не приводит к нарушению целостности.

Связи, определенные в схеме данных, автоматически используются для объединения таблиц при разработке многотабличных форм, запросов, отчетов, существенно упрощая процесс их конструирования.

В схеме данных связи могут устанавливаться для любой пары таблиц, имеющих одинаковое поле, позволяющее объединять эти таблицы.

Объекты базы данных

Все возрастающая сложность приложений баз данных привела к появлению следующего поколения СУБД – объектно-ориентированных СУБД. Объектно-ориентированный подход предполагает создание программного обеспечения на основе стандартных и повторно используемых компонентов.

Расширение реляционной модели функциями объектно-ориентированного подхода определило создание объектно-реляционных СУБД, акцентирующих факт включения в систему понятия объект. В модели этих СУБД, наряду с использованием базовых реляционных таблиц и языка запросов, включено понятие объекта, реализована возможность сохранения методов (процедур) так же, как и данных в базе.

В качестве объектов в объектно-ориентированном программировании рассматриваются любые программируемые элементы. Основными объектами в Access, как и многих других СУБД, являются таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы доступа к данным, модули, макросы. Все объекты имеют сохраняемый набор свойств, изменяя которые, можно управлять объектом.

С каждым объектом связывается ряд методов – процедур, которые работают с объектами. Один и тот же метод может использоваться для обработки различных объектов.

Все многообразие объектов, их свойств и методов обработки сводится в иерархически упорядоченные совокупности, что упорядочивает и облегчает программирование.

Объекты Access целесообразно подразделять на две группы:

· таблицы, запросы, схемы данных, имеющие непосредственное отношение к базе данных;

· формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули, называемые объектами приложения.

Формы, отчеты и страницы доступа к данным предназначены для типовых процессов обработки данных – просмотра, обновления, поиска по заданным критериям, получения отчетов. Эти объекты приложений конструируются из графических элементов, называемых элементами управления Основные элементы управления служат для связи объектов с записями таблиц, являющимися источниками данных.

Для автоматизации доступа к объектам и их взаимодействия используется программный код. Только с помощью программного кода получается полноценное приложение пользователя, функции которого доступны через меню, панели инструментов и формы. Для создания программного кода используются модули на языке программирования Visual Basic for Applications (VBA) и макросы.

Таблицы (Tables) создаются пользователем для хранения данных об одной сущности предметной области. Таблица состоит из полей (столбцов) и записей (строк). Каждое поле содержит одну характеристику сущности. В записи собраны сведения об одном экземпляре сущности.

В Access таблицы можно импортировать из баз данных dBase, FoxPro, Paradox и других приложений, из баз данных архитектуры клиент/сервер, таких как Microsoft SQL Server, или из электронных таблиц, таких как Excel и Lotus 1-2-3. Можно работать c таблицами перечисленных источников путем организации связи с ними.

Запросы (Queries) служат для выборки нужных данных из одной или нескольких связанных таблиц. Результатом выполнения запроса является таблица, в которой отображено пользовательское представление о данных и которая может быть использована наряду с другими таблицами базы при обработке данных. В запросе можно указать, какие поля связанных таблиц нужно выбрать, как на их основе сформировать новые записи и выбрать нужные. Запрос может формироваться с помощью QBE-запросов (Query By Example, Запрос по образцу) или с помощью инструкции SQL. Запросы действия позволяют обновлять, удалять или добавлять данные в таблицы, а также создавать новые таблицы на основе уже существующих.

Схемы данных (Relationships) определяют, с помощью каких полей таблицы связываются между собой, как будет выполняться объединение данных этих таблиц при их обработке, нужно ли проверять связную целостность при добавлении и удалении записей, изменении ключей таблиц.

Формы (Forms) являются основным средством создания диалогового интерфейса приложения пользователя. Форма может создаваться для ввода и просмотра взаимосвязанных данных базы на экране в удобном виде, соответствующем привычному для пользователя документу. Кнопочные формы могут использоваться для создания панелей управления в приложении. Форма может включать процедуры обработки событий, которые позволяют управлять процессом ввода, просмотра и корректировки данных. Такие процедуры хранятся в модуле формы.

Отчеты (Reports) предназначены для формирования выходных документов любых форматов, содержащих результаты решения задач пользователя, и вывода их на печать. Как и формы, отчеты могут включать процедуры обработки событий.

Страницы доступа к данным (Data Access Pages) являются диалоговыми Web-страницами, которые поддерживают динамическую связь с базой данных и позволяют просматривать, редактировать и вводить данные в базу, работая в окне браузера.

Макросы (Macro) позволяют автоматизировать некоторые действия в приложении пользователя. Макрос является программой, состоящей из последовательности макрокоманд, которая выполняется при наступлении некоторого события в объекте приложения или его элементе управления. Создание макросов осуществляется в диалоговом режиме путем выбора нужных макрокоманд и задания параметров, используемых ими при выполнении.

Модули (Modules) содержат процедуры на языке Visual Basic for Applications. Могут создаваться процедуры-подпрограммы, процедуры-функции, которые разрабатываются пользователем для реализации нестандартных функций в приложении пользователя, и процедуры для обработки событий. Использование процедур позволяет создать законченное приложение, которое имеет собственный графический интерфейс пользователя, позволяющий запросить выполнение всех функций приложения.

Мастера Access

Для автоматического конструирования форм, запросов, отчетов, страниц и их элементов предназначены программы-мастера и команды, начинающиеся с приставки “авто”. Множество мастеров Access позволяет создавать таблицы и схемы базы данных, запросы, формы, отчеты и страницы доступа к данным; анализировать таблицы базы данных и выполнять многие другие работы в диалоге с пользователем. Практически для любых работ имеется Мастер (Wizard), который поможет их выполнить.

Мастера запросов позволяют создавать простые запросы на выборку, или запросы на выборку, в которых выполняются групповые операции обработки данных из одной или нескольких таблиц.

Мастер перекрестных запросов (Crosstab Query Wizard) формирует из взаимосвязанных таблиц или запросов базы данных таблицу (подобную электронной), в который одно поле используется в качестве заголовков строк, второе – столбцов, а на их пересечении размещаются итоговые данные, рассчитываемые по значениям третьего поля.

Мастера по созданию форм и отчетов упрощают и ускоряют процесс создания однотабличных и многотабличных форм и отчетов. В диалоге с мас-тером пользователю достаточно выбрать таблицы и поля, которые необходимо включить в форму, и выбрать источник основной и подчиненной части формы. Мастера по разработке форм и отчетов автоматически создают инструкцию SQL, описывающую источник записей для формы или отчета, что избавляет пользователя от подготовки специального запроса. Созданные в полях таблиц списки наследуются при включении этих полей в форму или отчет (поле со списком). Новая форма или отчет могут наследовать примененный к таблице-источнику записей фильтр.

Мастер кнопок (Command Button Wizard и Page Command Button Wizard) создает командные кнопки – элементы управления в форме и на страницах доступа к данным. При создании кнопки мастер предлагает большой набор действий, которые могут быть выполнены при щелчке на кнопке. Для выбранного действия мастер строит процедуру обработки события на языке VBA. Формы с командными кнопками, связанными процедурами Visual Basic, позволяют создать удобный интерфейс пользователя для управления приложением.

Мастер создания диаграмм (Chart Wizard) обеспечивает создание в формах и отчетах диаграмм, базирующихся на данных в таблицах или запросах.

С помощью мастеров может быть разработан интерфейс управления приложением пользователя: меню, кнопочные формы, панели управления приложением, позволяющие объединить различные операции по работе с базой дан ных в единый технологический процесс.

Мастера в режиме ведения диалога с пользователем позволяют выполнять разнообразные функции по реорганизации и преобразованию баз данных.

Мастер анализа таблиц (Table Analyzer Wizard) позволяет выполнить нормализацию данных базы. Мастер разделяет ненормализованную таблицу с дублированными данными на две или более таблиц меньшего размера, в которых данные сохраняются без повторений.

Мастера импорта таблиц и объектов (Import Table and Object Wizard) позволяют импортировать таблицы и объекты из внешнего файла в текущую базу, выполнив элементарные действия по выбору файла и нужных объектов. Импортировать данные можно из файла другой базы данных Access, а также из файлов Excel, Lotus, Paradox, dBase и других баз данных. Возможен импорт текстовых файлов, HTML-таблиц и списков из Internet или интранет в таблицу Microsoft Access. Также возможен импорт данных и схем, описывающих струк-туру данных, из файлов XML (Extensible Markup Language, Расширяемый язык разметки) в базу данных Access, Microsoft SQL Server.

Мастер связанных таблиц (Link Table Wizard) позволяет создавать в текущей базе данных таблицы, связанные с таблицами во внешних файлах. Но, в отличие от мастера импорта, не размещает новую таблицу в файле базы данных, а только устанавливает связь с источником данных этой таблицы. Эта таблица доступна для обработки наряду с другими таблицами базы данных. Внесенные в связанную таблицу изменения переносятся и сохраняются во внешнем файле и, наоборот, внесенные в файл изменения становятся доступны в связанной таблице. Этот мастер, как и мастер импорта, работает со многими внешними источниками данных.

Мастера экспорта позволяют экспортировать объекты базы данных в другие базы данных и проекты Access, в базы данных многих других СУБД. Объекты могут быть экспортированы в текстовые файлы, различные электронные таблицы, опубликованы на статических и динамических страницах Internet или интранет. Поддерживается экспорт таблиц, запросов и базовых данных форм и отчетов из базы данных Access (файлы MDB), а также таблиц, представлений, сохраненных процедур, функций и базовых данных форм и отчетов из проекта Access (файлы ADP) в XML-файлы данных и схем, описывающих структуру данных. В процессе экспорта допускается также преобразование данных в другой формат презентации с помощью языка XSL (Extensible Stylesheet Language). Экспорт данных и объектов базы данных в файлы XML является удобным способом обмена структурированными данными в формате, подходящем для использования в Internet.

Мастер защиты (User-Level Security Wizard) позволяет определить новые параметры защиты базы данных. С помощью мастера создается новая незащищенная база данных, в которую копируются все объекты из исходной базы данных, снимаются все права, присвоенные членам группы пользователей, а затем он организует защиту базы данных. После завершения работы мастера администратор может присвоить новые права доступа пользователям и группам.

Мастер разделения базы данных (Database Splitter Wizard) позволяет разделить базу данных на два файла, в первый из которых помещаются таблицы, а во второй – формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули. При этом пользователи, работающие в сети, могут иметь общую базу данных, в то же время они смогут изменять формы, отчеты и другие объекты, используемые для обработки общих данных, по своему усмотрению и иметь индивидуальные приложения.

Мастер преобразования в формат SQL Server (Upsizing Wizard) разделяет базу данных Access (MDB) на базу данных Microsoft SQL Server и клиентское приложение – проект Access (ADP). Мастер преобразования значительно упрощает переход к новой для пользователя технологии. Таблицы и запросы преобразуются в объекты базы данных SQL Server, а другие объекты перемещаются в файл проекта Access. Преобразование осуществляется с учетом требований новой среды, при сохранении основных свойств объектов. Так, типы данных полей таблиц преобразуются в адекватные для данного приложения типы данных, запросы на выборку преобразуются в представления, запросы действия в сохраненные процедуры.

Мастер создания баз данных на Microsoft SQL Server (Microsoft SQL Server Database Wizard) позволяет при создании нового проекта Microsoft Access подключиться к SQL-серверу и создать там новую базу данных.

Служебная программа (Database Utilities) Преобразовать базу данных (Convert Database) позволяет конвертировать базу данных из предыдущих вер-сий в текущую (к текущей версии базы данных Access – To Current Access Data-base Version). Кроме того, можно конвертировать базу данных из текущей вер-сии в предыдущую (к предыдущей версии базы данных Access – To Prior Access Database Version).

Служебная программа Сжать и восстановить базу данных (Compact and Repair Database) реорганизует базу данных на диске с целью улучшения объемно-временных характеристик. Утилита перезаписывает фрагментированный в результате удаления и добавления объектов файл базы данных и сокращает его размер, а также восстанавливает поврежденную базу данных. В ней реализована функция автоматического сжатия при закрытии базы данных.

Мастера баз данных предлагают шаблоны многих типовых приложений, включающих все необходимые таблицы, формы, запросы и отчеты для предметных областей различных сфер деловой и личной жизни. Мастер баз данных создает на основе выбранного шаблона базу данных и приложение в диалоге с пользователем.

Типовые базы данных позволят начинающему пользователю познакомиться с основными принципами построения таблиц базы данных, связей между ними, получить навыки практической работы в среде Access. Работая с типовой базой, пользователь научится вводить, просматривать и изменять данные через формы, делать запросы для получения сведений из связанных таблиц, готовить отчеты.

Однако, используя типовую базу данных, трудно рассчитывать, что она в полной мере удовлетворит потребности пользователя. Базу данных, созданную мастером, можно изменить и расширить, но эта работа требует от пользователя практически тех же знаний, что и создание новой базы данных.

Средства программирования

Наряду с диалоговыми средствами создания объектов базы данных и объектов приложения, которые позволяют решить многие задачи пользователя, Access располагает мощными средствами программирования для реализации сложных задач и создания приложений с необходимым пользователю интерфейсом. Средства программирования могут использоваться для доработки приложений, созданных диалоговыми средствами, и позволяют получить законченное автоматизированное приложение пользователя.

Одним из средств программирования в Access является язык макрокоманд. Создаваемые на этом языке программы, называемые макросами, позволяют легко связывать отдельные действия, реализуемые с помощью форм, запросов, отчетов. Макросы управляются событиями, которые вызываются действиями пользователя при диалоговой работе с данными через формы (например, нажатие кнопки, изменение данного в поле) или системными событиями.

Простой язык макрокоманд и диалоговая среда разработки макросов позволяют при малой трудоемкости интегрировать объекты приложения и организовать процесс обработки данных.

Наряду с языком макрокоманд Access включает развитую интегрированную среду объектно-ориентированного программирования Visual Basic for Applications (VBA) 6.3, позволяющую реализовать любые программные решения. Программы на VBA реализуются процедурами, которые объединяются в объектах, называемых модулями. Язык VBA является производным от самостоятельной системы программирования Visual Basic, которая входит в состав Visual Studio, и имеет с ним много общего.

В VBA база данных рассматривается как совокупность объектов (таблиц, форм, отчетов, их элементов и т. д.). Каждый из объектов располагает набором свойств, определяющих его характеристики, и методов, реализующих заранее определенные действия над объектами. Структурированность объектов базы данных упрощает освоение этого языка и создание приложений. Объектно-ориентированный подход позволяет добавлять новые функциональные возможности, увеличивая число доступных при программировании объектов, свойств и методов.

Приложения VBA управляются событиями. В приложениях на VBA в отличие от традиционных систем программирования не используется управляющая программа, которая руководила бы его работой. В условиях непредсказуемой последовательности действий пользователя в диалоговом приложении выполнение определенного участка кода программы должно инициироваться наступлением какого-либо события, вызываемого, прежде всего, действиями пользователя при работе с объектами, например, щелчком мыши на элементе объекта или открытием формы. Большая часть программ, написанных на Access VBA, состоит именно из процедур обработки событий, сохраняемых в модулях форм и отчетов. В таком приложении пользователь или некоторое системное событие запускают процедуры обработки событий на VBA. Порядок выполнения программы зависит от порядка возникновения событий.

При разработке программы VBA в Access используется модель объектов Access и модели объектов доступа к данным DAO (Data Access Object – объекты доступа к данным) и ADO (ActiveX Data Object – объекты данных ActiveX).

Модель объектов Access включает коллекции и объекты, составляющие выполняющееся приложение Access и используемые для работы с формами, отчетами, модулями, а также объектами других приложений, их свойствами и методами.

К объектам моделей непосредственного доступа к данным относятся таблицы, запросы, связи, индексы.

Объекты DAO обеспечивают доступ и обработку данных в локальных и удаленных базах данных, управление базами данных, их объектами и структурой с помощью свойств и методов, а также позволяют создавать новые объекты, изменять структуру базы данных.

Метод DAO поддерживает интерфейс доступа к данным, взаимодействующий с ядром базы данных Microsoft Jet и ODBC-совместимыми источника-ми данных для подключения, загрузки, обработки и обновления данных. Ядро Jet является компонентом Access, выполняющим загрузку и сохранение данных в базах данных пользователей и в системных базах данных. Jet может рассматриваться как диспетчер данных, на основе которого строятся СУБД, такие как Microsoft Access.

Модель объектов ADO позволяет в программе получить доступ и манипулировать данными базы, размещенной на сервере, через OLE DB провайдера. Предоставляет возможность обрабатывать данные различных форматов, например, электронных таблиц, писем электронной почты.

ADO является моделью данных, используемой при разработке клиент/серверных и Web-приложений.

Проекты и страницы доступа к данным, создаваемые в Access 2000 и 2002, используются только с ADO. В отличие от DAO, предназначенных для использования только с Jet, QLE DB, обеспечивая универсальный доступ к данным, делает ADO независимым от источника данных.

Модель ADO (переход к которой начался в 1999 году) не просто заменитель DAO, это набор новых средств соединения с базой данных. При разработке Web-приложения с использованием средств программирования переход к ADO просто необходим. DAO не используется в HTML-совместимых языках программирования, таких как VBScript или JavaScript. DAO используется только в приложениях Internet, созданных в Visual Basic 6.0, а также классах Web.

Среда VBA объединяет разнообразные наглядные графические инструменты: редактор VBA, окно разрабатываемого проекта, окно свойств объектов проекта, окно просмотра объектов, отладчик и др. Все инструменты унифицированы и являются общими для всех приложений Microsoft Office, Visual Basic, а также продуктов ряда других фирм. Такая практически единая для различных приложений Office среда позволяет совместно использовать их объекты.

Internet-технологии

В последнее время практически любой выпускаемый программный продукт имеет отношение к Internet-технологиям. Все приложения Office XP еще больше ориентированы на Internet, чем их предшественники. Пользователи баз данных все больше ориентируются на уникальные возможности быстрого сбора и совместного использования информации, предоставляемые технологиями корпоративных сетей. Базы данных широко используются в Internet-публикациях, а также в электронной коммерции.

Access предлагает простые интерактивные средства разработки Web-страниц, связанных с базами данных Jet или SQL Server. При этом приложение баз данных становится доступным всем пользователям предприятия в браузере, и это упрощает совместное использование корпоративной информации в среде настольных систем.

Например, пользователь Access может не собирать информацию по электронной почте, чтобы затем ввести ее в базу данных для анализа. Достаточно опубликовать Web-страницу, через которую пользователи смогут сами вводить данные непосредственно в базу.

Страницы Access, также как формы и отчеты, обеспечивают взаимодействие пользователя с данными, и позволяют делать это в интранет - и Internet-сетях. Фактически они выступают в роли форм и отчетов Access для Internet. По своим функциям страницы доступа к данным очень похожи на классические формы и отчеты, однако они специально предназначены для просмотра, редактирования и составления отчетов по данным в рамках Internet Explorer.

Сохранение страниц не в файле базы данных, а в отдельных HTML-файлах позволяет легко размещать их на Web-серверах.

На страницу несложно добавить гиперссылки, ведущие от одного документа к другому и объединяющие их в единое информационное пространство. Гиперссылки позволят создавать Web-узлы, ориентированные на работу с базой данных.

Передача информации между различными программами через Internet всегда была трудной задачей из-за различий в форматах и структурах данных разных разработчиков программного обеспечения. Стандартный язык описания и передачи данных в Internet XML (Extensible Markup Language) решает эту задачу. Язык HTML, хорошо подходящий для отображения текста и изображений в браузерах, ограничен в своих возможностях определения данных и структуры данных. HTML описывает внешний вид Web-страницы, тогда как XML определяет данные и описывает их структурирование. Язык XML определяет формат обмена данными между разными компьютерами и приложениями, позволяя разделить процессы определения и презентации данных. В результате, с помощью различных файлов презентации данные XML могут быть представлены по-разному.

Microsoft Access обеспечивает средства импорта и экспорта данных XML, а также преобразования данных из/в используемы файлами XML форматы.

Язык XML широко используется для создания презентаций, размещаемых в Web. Для публикации данных в формате XML достаточно экспортировать таблицу, отчет или запрос и связать с ним файл XSL для представления данных.

Анализ данных

Выполнить сложный анализ данных, быстро объединяя большие объемы данных и рассчитывая итоги, позволяют интерактивные сводные таблицы (рис.9.4).

 

Рис. 9.4. Сводная таблица анализа загрузки преподавателей и групп студентов по всем или некоторым предметам по различным видам занятий

Для получения различных итогов по исходным данным достаточно в созданном макете сводной таблицы выбирать значения в поле строк Группа студентов, поле столбцов Название предмета и полях страницы (фильтра) ФИО преподавателя и Вид занятия.

Сводные таблицы позволяют динамически изменять макет для анализа данных различными способами. Существует возможность для достижения желаемой структуры изменять заголовки строк, столбцов, а также полей, определяющих страницу. Пользователь имеет возможность создавать и быстро модифицировать макет, выбирая и перетаскивая поля из раскрывающегося списка полей в рабочую область. При каждом изменении макета сводная таблица немедленно выполняет вычисления заново в соответствии с новым расположением данных.

Сводные диаграммы служат для наглядного графического представления анализируемой информации, облегчая для пользователей сравнение и выявление тенденций и закономерностей в данных (рис. 9.5).

Рис.9.5. Сводная диаграмма анализа загрузки преподавателей и групп студентов по всем или некоторым предметам по различным видам занятий

В режимах сводной таблицы и сводной диаграммы могут быть открыты таблицы, запросы, представления, формы; возможен вывод сводной таблицы и сводной диаграммы в качестве страниц доступа к данным, которые может просмотреть любой пользователь, на компьютере которого установлен Microsoft Internet Explorer 5 или более поздней версии.

Сводная таблица являются способом представления интерактивной аналитической обработки данных – OLAP (OnLine Analytic Processing), созданных с помощью Microsoft OLAP Service для SQL Server.

Лекция 9. Системы управления базой данных

Система управления базой данных, или СУБД (Database Management System – DBMS), является универсальным программным инструментом создания и обслуживания баз данных и приложений пользователя в самых разных предметных областях. СУБД обеспечивает многоаспектный доступ к данным и использование одних и тех же данных различными задачами и приложениями пользователей.

В СУБД поддерживаются различные модели данных. Модель данных – это метод логической организации данных, используемый СУБД. Наиболее известными являются иерархическая, сетевая и реляционная модели.

В настоящее время существует несколько сотен различных СУБД, которые работают на единственном персональном компьютере, майнфрейме или в сети из многих компьютеров. Появившиеся в конце 70-х – начале 80-х годов реляционные СУБД устранили недостатки предыдущих моделей и получили наибольшее распространение. В СУБД для персональных компьютеров (настольных СУБД) поддерживается преимущественно реляционная модель, которую отличает простота и единообразие представления данных совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц. Реляционная модель обеспечивает возможность использования в разных СУБД операций обработки данных, имеющих единую основу – алгебру отношений (реляционную алгебру) и универсальный язык структурированных запросов – SQL (Structured Query Language). Примерами реляционных СУБД для персональных компьютеров являются Access и FoxPro фирмы Microsoft, Paradox и Visual dBase фирмы Borland. Примерами многопользовательских СУБД могут служить Oracle, Informix, Microsoft SQL Server.

Рассматривая функциональные возможности СУБД, будем обращаться к наиболее популярной Microsoft Access, которая является системой управления реляционной базой данных, включающей все необходимые инструментальные средства для создания локальной базы данных, общей базы данных в локальной сети с файловым сервером или базы данных на SQL-сервере, а также для создания приложения пользователя, работающего с этими базами данных.

Реляционная база данных

Реляционная база данных является организованной на машинном носителе совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц, каждая из которых содержит сведения об одной сущности автоматизируемой предметной области – реальном объекте, процессе, событии или явлении.

Структура реляционной таблицы определяется составом полей. Каждое поле отражает определенную характеристику сущности. Для поля указывается тип и размер элементарного данного, размещаемого в нем, и ряд других свойств. Содержимое поля отображается в столбце таблицы. Столбец таблицы содержит данные одного типа.

Содержание таблицы заключено в ее строках (записях), однотипных по структуре. Структура записи определяется составом входящих в нее полей. Для однозначного определения (идентификации) каждой записи таблица должна иметь уникальный (первичный) ключ. По значению ключа таблицы отыскивается единственная запись в таблице. Ключ может состоять из одного или нескольких полей таблицы. Значение уникального ключа не может повторяться в нескольких записях.

В таблицах базы должны сохраняться все данные, необходимые для решения задач предметной области. Причем желательно, чтобы каждый элемент данных входил в базу только один раз. Минимальное дублирование данных обеспечивает простоту обслуживания базы данных: однократны