Основні поняття систем управління базами даних

Мета: ознайомити з основними поняттями інформаційних систем, без даних, а також із властивостями, класифікацією інформаційних систем.

 

Теоретичні відомості та вказівки

Поняття інфомаційної системи

Інфомаційна система (ІС) – це сукупність організаційних і технічних засобів для збереження й обробки даних із метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

Іформаційні системи (різних типів) здавна застосовуються у діяльності людства, адже існування соціуму не можливе без обміну даними, без опрацбвання інформаційних потоків (даних та знань). Найдавнішими та найпоширенішими інфомаційними системама (ІС) можна вважати бібліотеки, адже саме там відбувається збирання, зберігання текустових носіїв різних типів (рукописів, книжок, часописів), структурування їх за темами, напрямами знань, каталогізація тощо.

Якщо говорити про наш час, то, напевно, немає фірми, установи, підприємства, які не мають інформаційної системи, адже для забазпечення якісного управління необхідно знати та контролювати (з різнем ступенем оперативності) багото інформаційних потоків (наприклад, кількість виробленої продукції за певний період, кількість реалізованих товарів, послуг, запаси сировини, потребу у трудових ресурсах та багато інших даних). Іформаційні системи, де накочувалися та опрацьовувалися дані, раніше базувалися на використанні ручної праці, а нині переважна більшість інформаційних систем автоматизовані, тобтот обробка та аналіз певних даних відбуваються за допомогою комп’ютерної техніки.

Класифікація інформаційних систем

У науковій літературі існує багато різних класифікацій інформаційних систем. Їх класифікують:

· за призначенням (фактографічні, документальна та змішані);

· за структурами даних (ієрархічні, мережевого типу, реляційні);

· за локалізацією (локальні та розподілені);

· за мовами (замкнуті системи з базовою мовою та змішані);

· за схемою додаткової обробки (постобробка та попередня обробка);

Розглянемо детальніше кожен із критеріїв.

 

За призначенням інформаційні системи поділяються на:

· документальні системи, що зорієнтовані на обробку та зберігання документа (сукупності порівняно великої за розміром послідовності символів), внутрішню структуру якого система ігнорує. Споживачем результатів пошуку виступає, як правило кінцевий користувач;

· фактографічні системи оперуютьфактами (даними) різних типів, які пов’язані системою в складні структури. Дані, що є результатом пошуку, можуть стати складовою частиною звітів або можуть використовуватися різноманітними обчислювальними процесами;

· змішані системи включають в себе риси обоз вищеназваних варіантів. Переважну більшість сучасних систем для ПК слід віднести до категорії змішаних.

За локалізацією розрізняють локальні та розподілені ІС. Локальність передбачає розташування всього програмного забезпечення і даних на одному ізольованому комп’ютері, розподіленість означає розташування системи на мережі комп’ютерів із певною стратегією рознесення даних.

ПОНЯТТЯ БАЗИ ДАНИХ

База даних (БД) – це сукупність певним чином структурованих даних, що описують деяку предметну галузь.

Правельно організована база даних харектеризується незалежністю даних від програм; у складі БД існують засоби для підтримки її цілісності. Під цілісністю БД розуміють несуперечливість між собою даних, що в ній зберігаються. Оскільки однією з основних властивостей БД є орієнтація на широке коло застосувань, то слід передбачити засоби захисту від не санкціонованого доступу (навмисного чи ненавмисного) користувачів до даних. З цією метою в БД встановлюється система паролів та індифікацій користувачів, а також розподіл даних і користувачів на групи з різноманітними взаємними правами.

Бази даних зазвичай створюють тоді, коли є потреба регулярно опрацьовувати великі масиви структурованих однотипних даних: списки виборців, анкети клієнтів, облік продукції великого підприємства, залишки товарів на складах, реалізація товарів магазинами тощо.

 

Під час роботи з базами даних розрізняють такі етапи:

1) етап створення бази даних:

· з’ясування призначення та структури майбутньої бази даних;

· створення основних таблиць та встановлення зв’язків між ними;

· заповнення таблиць даними;

· редагування структури таблиць, додавання/вилучення деяких таблиць (або фрагментів таблиць);

 

2) етап експлуатації бази даних:

· створення форми для перегляду даних;

· створення засобів для вибірки потрібних відомостей про описані у базі об’єкти;

· формування звітів.

Такі роботи виконують зазвичай з використанням спеціальних програмних засобів, які називають системами управління базами даних (СУБД).

СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ

Системи управління базами даних (СУБД) – це програмні засоби, за допомогою яких можна створювати бази даних та виконувати опрацювання вміщених даних.

Основні функції систем управління базами даних:

· зберігання даних – визначення того, які саме дані слід виміщувати та зберігати у певній базі даних, якими мають бути типи таких даних, яким чином ці дані слід пов’язувати між собою;

· опрацювання даних – виконання операцій вибірки, обчислення, сортування та фільтрування за певними критеріями вміщених в у СУБД даних;

· управління даними – контроль над коректністю роботи з даними різними користувачами, адміністрування прав користувачів на можливість змінювання даних у базі.

 

Нині існує багато різноманітних систем управління базами даних. Найпоширеніші застосування серед масових користувачів знайшли такі СУБД, як: Microsoft Access, dBase та СУБДна FoxPro.

Основними перевагами таких СУБД є: достатня надійність збереження даних, легкість оновлення, доповненння даними, захист від несанкціонованого доступу, можливість розширення структури даних.

Оскільки СУБД MS Access нині набула найпоширенішого застосування особливо серед користувачів ПК, то подальше ознайомлення з принципами роботи систем управління базами даних відбуватиметься на прикладі роботи саме з нею. Бази даних тут організовані у вигляді двовимірних таблиць.

У табличній структурі адреса даних визначається на перетині рядків і стовпців. Рядки називаються записами, а стовпці – полями. Поля утворюють структуру бази даних, а записи – це дані, що у ній утримуються та описують певний об’єкт.

У СУБД MS Access основними об’єктами є: таблиці, запити, форми, звіти, макроси, і модулі. Докладніше про роботу з об’єктами описано далі.

 

ВІДНОШЕННЯ В БАЗІ ДАНИХ

Відношення – зв’язок, установлений між двома загальними полями двох таблиць.

Рис.1. Зв’язки між таблицями

 

У базах даних окремі таблиці із записами зв’язують між собою (рис.1), причому існують зв’язки з відношеннями: «один-до-одного», «один-до-багатьох», «багато-до-багатьох».

«Один-до-одного» (записують: 1→ 1). За відношення «один-до-одного» кожний запис з однієї таблиці може мати не більше одного зв’язаного запису з іншої таблиці, і навпаки. Такий зв’язок встановлюють тоді, коли обидва зв’ясувальних поля є ключовими (тобто такими, що однозначно ідентифікують запис).

«Один-до-багатьох» (записують: 1→ ∞). За відношення «один-до-багатьох» кожному запису з однієї таблиці можуть відповідати кілька записів з іншої таблиці, але не навпаки! Відношення «один-до-багатьох» створюється в тому випадку, коли тільки одне з полів є полем первинного ключа.

«Багато-до-багатьох» (записують: ∞→ ∞). За відношення «багато-до-багатьох» одному запису з однієї таблиці можуть відповідати кілька записів з іншої таблиці, та навпаки (можна вважати, що відношення «багато-до-багатьох» фактично є двома відношеннями «один-до-багатьох» із певною додатковою таблицею, первинний ключ якої складається з полів двох інших таблиць).

СУБД MS Access у складі пакета Microsoft Office – це зручний інструмент для користувачів (яким не обов’язково вміти програмувати) для створення й експлуатації баз даних. Але у MS Access є засоби для програмування мовоюVisual Basic, тому користувачі можуть самостійно розширювати можливості як нових, так і вже створених баз даних. Оскільки MS Access є складовою частиною пакета Microsoft Office, тозрозуміло, що MS Access підтримує імпорт та експорт даних з інших програм пакета Microsoft Office.

Запитання для самоперевірки

1. Які інформаційні системи вам відомі? Наведіть приклади.

2. Поясніть відмінність між фактографічними, документальними та змішаними інформаційними системами.

3. Поясніть, що таке взаємопов’язаність даних? Наведіть приклади.

4. Що таке системи управління базами даних?

5. Поясніть характер зв’язків при відношенні «один-до-одного»? Наведіть прикладию

6. У чому особливість зв’язків при відношенні «один-до-багатьох»? Наведіть приклади.

Основні поняття MS Access

Мета: ознайомитися з основними поняттями MS Access, розглянути вікно програми та призначення складових елементів інтерфейсу.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА ВКАЗІВКИ

MS Access – це система управління базами даних, призначена для зберігання й організіції даних, вибірки та керування ними. Цей програмний засіб є складовою програмою з пакета прикладних програм Microsoft Office, що працюють під керуванням ОС Windows.

Запуск MS Access

Запуск цієї програми вмконується так само, як і запуск будь-якої іншої програми з пакета Microsoft Office, тобто слід виконати команду меню Пуск/Все программы/Microsoft Office/ Microsoft Access, або виконати клік лівою кнопкою миші по значку програми MS Access у панелі Microsoft Office, або скористатися ярликом, який посилається на програму MS Access, або відкрити будь-який файл, створений цією програмою.

 

Завершення роботи MS Access

Завершення роботи MS Access виконується будь-яким способом завершення роботи з будь-якою іншою програмою Microsoft Office. Тобто можна виконати команду меню Файл/ Закрыть.

Особливістю програми MS Access є те, що перед тим, як розпочати роботу із створення нової бази даних, слід спочатку завжди зберегти файл. База даних зберігається у вигляді файла, що має розширення .mdb. Файл може містити всі основні об’єкти MS Access: таблиці, форуми, запити, звіти, макроси та модулі тощо.

ВІКНО ПРОГРАМИ MS ACCESS

Рис. 2. Головне вікно програми MS Access

1 - заголовок програми MS Access; 2 - горизонтальне меню; 3 – панель інструментів; 4 – вікно бази даних; 5 – кнопки модифікації вікна програми; 6 – шість вкладок об’єктів (таблиці, запити, формули, звіти, макроси, модулі); 7 – рядок стану.

 

Якщо обрано будь-яку вкладку (наприклад, Таблицы (див. Рис. 2)), то у вікні цієї вкладки відображатиметься перелік уже снуючих у цій базі даних таблиць. Для того, щоб відкрити вже існуючу таблицю, слід виділити з переліку ім’я таблиці та натиснути кнопку Открыть. Для того, щоб додати у базу даних нову таблицю, слід натиснути кнопку Создать. Для того, щоб відредагувати структуру вже існуючої таблиці, слід виділити з переліку ім’я таблиці та натиснути кнопку Конструктор.

Зверніть увагу, що аналогічні операції можна виконувати з будь-якими іншими об’єктами MS Access, причому будь-який об’єкт можна створювати «вручну, або за допомогою Майстра.

РЕЖИМИ РОБОТИ З MS ACCESS

Перелік пунктів горизонтального меню та склад панелей інстркментів залежить від типу і режиму роботи з програмою. У роботі з будь-якою базою даних є два різних режима: проектувальний (для розробників) та експлуатаційний (для користувачів), причому розробник працює зі структурою бази й має повний доступ до бази. Іноді бази даних (особливо складні) створюються кількома розробниками. А користувач бази – це людина, що наповнює базу даними (задопомогою форм) та/або виконує аналіз даних (за допомогою запитів). Будь-яка база даних може мати одного, кілька або багато користувачів (наприклад, база даних про продаж квитків на залізничні перевезення).

Режим роботи з базою обирається за допомогою трьох командних кнопок Открыть, Конструктор, Создать, які розміщені на стартовому вікні бази даних.

Кнопка Открыть відкриває обраний об’єкт для редагування, доповнення новими записами, перегляду.

Кнопка Конструктор теж відкриває обраний об’єкт, але у вигляді структури. Це дає змогу редагувати не зміст, а саме структуру об’єкта: властивості елементів об’єкта, вилучати або змінювати уже існуючі елементи, а також додавати нові.

Кнопка Создать призначена для створення нових об’єктів: таблиць, запитів, форм, звітів, причому такі об’єкти можна створювати кількома різними способами: автоматично, «вручну» або за допомогою Майстра.

ОБ’ЄКТИ MS ACCESS

Вікно MS Access (див. рис. 2 на с. 12) вирізняється простотою та лаконічністю. Шість вкладок вікна містять шість видів об’єктів, із якими працює програма.

Таблиці – основні обов’язкові об’єкти бази даних, у яких зберігаються даня, що орисують певну предметну область. Реляційна база даних може мати багато взаємопов’язаних пойменованих таблиць.

Запити – це об’єкти, що містять спеціальні інструменти, призначені для обробки даних як з однієї, так і з кількох таблиць бази даних. За допомогою запитів дані можна впорядковувати, виконувати вибірку даних за певними критеріями, змінювати, поєднувати їх, фільтрувати тощо.

Форми – це об’єкти, за допомогою яких у базу додають нові дані або переглядають вже наявні дані.

Макроси – це інструменти для автоматизації роботи з базами даних через створення макрокоманд мовою VBA для найчастіше виконуваних операцій та призначення для виконання цих макрокоманд спеціальних комбінацій клавіш.

Модулі – це програмні процедури, написані мовою VBA, які можуть бути прив’язані дот певних об’єктів бази даних (зазвичай, до форм), що дають змогу розширювати функції MS Access для задоволення потреб замовника щодо аналізу даних.

Кожному об’єкту MS Access потрібно надати ім’я (довжина імені має бути не довшою за 64 символів).

У файл БД входить ще один спецефічний об’єкт, який має власне вікно – Схема даних. У цьому вікні створюють, переглядають та змінюють зв’язки між таблицями. За допомогою зв’язків можна контролювати взаємозалежність даних, створювати запити та звіти.

 

Запитання для самоперевірки

1. Що таке MS Access? Поясніть призначення, наведіть приклади.

2. Поясніть особливість створення файлів у системі MS Access.

3. Які елементи містять вікно програми MS Access?

4. У яких режимах може функціонувати база даних?

5. Поясніть призначення командних кнопок: Открыть, Конструктор, Создать.

6. Поясніть призначення об’єктів бази даних? Наведіть приклади.

Створення бази даних. Створення таблиць

Мета: ознайомити з прийомами створення нової бази даних, з прийомами створення таблиць за допомогою Мастера, набути практичних навичок створення бази даних, зокрема, створення таблиць у різних режимах, визначення ключового поля, створення зв’язків між таблицями.

 

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА ВКАЗІВКИ

СТВОРЕНЯ БАЗИ ДАНИХ

Першим кроком у створенні бази даних є аналіз вимог замовника щодо призначення та функціонування майбутньої бази даних.

Аналіз вимог замовника дає змогу з’ясувати:

· кількість майбутніх таблиць бази даних;

· структуру таблиць та зв’язки між ними;

· типи даних, які можна вводити у таблиці.

Файл новостворюваної бази даних спочатку зберігають у зовнішній пам’яті (зазвичай, на вінчестері), а потім вже заповнюють її даними. На комп’ютері створення бази даних розпочинають зі створення таблиць.

Зверніть увагу! Розмір окремого файла створеної бази даних не повинен бути більшим ніж 1 гігабайт (тобто сумарний обсяг усіх таблиць та інших об’єктів бази даних не повинен перевищувати цього значення, а тому під час створення об’єктів бази даних не слід без особливої потреби прикрашати їх елементами графіки растрового типу).

 

СТВОРННЯ ТАБЛИЦЬ

Таблиця – основний обов’язковий об’єкт бази даних, куди записують дані, та де вони зберігаються. Адже без запитів, форм, звітів іноді можна обійтися, але без таблиць бази даних не буває.

Створення бази даних на комп’ютері розпочинають зі створення першої таблиці. Більшість баз даних мають табличну структуру. У базах даних стовпці називаються полями, а рядки – записами. Поля утворюють структуру бази даних, а записи містять дані про описуваний об’єкт.

Створення нової таблиці можна розпочати натисканням на кнопку Создать. Після чого на екрані з’явиться вікно Новая таблица (рис. 3).

Рис. 3. Вікно вибору режиму створення таблиці