Системы управления базами данных
База данных — это инструмент для сбора и у организатора сведений.[1] В базах данных могут храниться сведения о товарах, товарах, заказах и других данных. Многие базы данных начинаются с списка в word-processing program или spreadsheet. По мере роста списка в данных появляются избыточные и несоответствия. Данные становится трудно понять в форме списка, и существует ограниченный способ поиска или вывода подмог данных для проверки. Когда эти проблемы начнут появляться, лучше перенести данные в базу данных, созданную системой управления базами данных (СУБД), такой как Access.Компьютерная база данных — это хранилище объектов.[2] В одной базе данных может быть больше одной таблицы. Например, система отслеживания складских запасов, в которой используются три таблицы, — это не три базы данных, а одна. В базе данных Access (если ее специально не настраивали для работы с данными или кодом, принадлежащими другому источнику) все таблицы хранятся в одном файле вместе с другими объектами, такими как формы, отчеты, макросы и модули. Системы управления базами данных включается в понятие баз данных в роли детали разветвленной иерархии. Системы управления базами данных (СУБД) — это компьютерные программы, которые позволяют пользователям взаимодействовать с базой данных.[3] СУБД позволяет пользователям контролировать доступ к базе данных, записывать данные, запускать запросы и выполнять любые другие задачи, связанные с управлением базами данных. Некоторые модели называются следующим образом: иерархические, реляционные, сетевые базы данных, распределенные и централизованные базы данных и так далее. Реляционная модель подразумевает логическую структуру данных: таблицы, представления и индексы. Логическая структура отличается от физической структуры хранения. Такое разделение дает возможность администраторам управлять физической системой хранения, не меняя данных, содержащихся в логической структуре. Например, изменение имени файла базы данных не повлияет на хранящиеся в нем таблицы.
Разделение между физическим и логическим уровнем распространяется в том числе на операции, которые представляют собой четко определенные действия с данными и структурами базы данных. Логические операции дают возможность приложениям определять требования к необходимому содержанию, в то время как физические операции определяют способ доступа к данным и выполнения задачи. Чтобы обеспечить точность и доступность данных, в реляционных базах должны соблюдаться определенные правила целостности.
Например, в правилах целостности можно запретить использование дубликатов строк в таблицах, чтобы устранить вероятность попадания неправильной информации в базу данных. Основные термины и понятия реляционных баз данных представлены:
- отношениями - двумерными таблицами, содержащими информацию о различных объектах;
- полями таблицы - столбцами таблиц, содержащими значения, характеризуемые определенными свойствами (размер, формат данных, обязательность заполнения);
- типами данных - типами значений конкретных столбцов;
- атрибутами - заголовками столбцов таблиц, характеризующими поименованное свойство объекта;
- доменами - множеством всех допустимых значений атрибута;
- кортежами - строками таблиц, записями, состоящими из логически связанных значений атрибутов;
- ячейками - структурными элементами таблиц, задающими определенные значения соответствующих полей;
- первичными ключами - полем (или набором полей) таблицы, однозначно идентифицирующим каждую из ее записей. Набор полей называется составным ключом;
- альтернативными ключами - не совпадающими с первичным ключом полями таблицы, дающими каждой записи уникальное определение;
- внешними ключами - полем или набором полей таблицы, значения в которых совпадают со значениями первичных ключей других таблиц.[4]
Файлы реляционной базы данных имеют свои особенности: каждую таблицу именуют уникальным названием; число полей в таблицах фиксируется; пересечение столбца и строки представлено только одним значением; записи отличаются друг от друга хотя бы одним значением элемента; полям присваиваются индивидуальные имена; в каждом столбце должны содержаться однородные данные. Таблицы реляционных баз данных обладают определёнными свойствами. Каждая таблица имеет фиксированное число столбцов, а число строк может изменяться в процессе эксплуатации. Строки называются записями, а столбцы полями. Записи – однотипные сведения о различных объектах БД. Для каждого поля должны быть определены уникальное имя, тип данных, содержащихся в поле, и другие свойства поля. Типы данных – типы, определяющие вид данных в БД - числовые, текстовые, даты, логические и т.п.[5] Надо различать имя поля и значение поля. Например, если имя поля «Фамилия», то Иванов – это значение этого поля. Поля номер заказа, код клиента, код продукта, количество и цена будут числовыми. Но числа бывают разные целые и с плавающей точкой. Логично поля номер заказа, код клиента и код продукта сделать целыми числами, а количество и цена – с плавающей точкой. Поле дата будет иметь специальный тип – дата. Поля наименование, название, адрес будут иметь текстовый тип данных. Кроме указания типа данных бывает нужно указать размер поля и формат поля.
Для всех текстовых полей рекомендуется обязательно указать размер поля. В нашем случае, для полей «наименование» и «название» достаточно будет указать размер в 50 символов, а для «адреса» – 80 символов. Например, в СУБД Microsoft Access поля могут содержать следующие типы данных.
Текстовый (Текст или числа, не требующие проведения расчетов, например, номера телефонов. Число знаков, не превышающее 255). Числовой (Числовые данные, используемые для проведения расчетов. 1, 2, 4 или 8 байт.).
Дата/время (Даты и время, относящиеся к годам с 100 по 9999.).
Логический (одно из двух возможных значений (Да/Нет, True/False или Вкл/Выкл).
Гиперссылка (Текст или комбинация текста и чисел, хранимые как текст и используемые в качестве адреса гиперссылки.)
Счётчик (Уникальные, последовательно возрастающие на 1 или случайные числа, автоматически вводящиеся при добавлении каждой новой записи в таблицу).
Денежный (Денежные значения и числовые данные (от одного до четырех знаков в дробной части), используемые в математических расчетах, проводящихся с точностью до 15 знаков в целой и до 4 знаков в дробной части.).
Поле объекта ОLE (Объект (например, электронная таблица Microsoft Excel, документ Microsoft Word, рисунок, звукозапись или другие данные в двоичном формате), связанный или внедренный в таблицу Microsoft Access.)
Свойства поля зависят от типа данных. Наиболее важные следующие свойства. Общими для всех типов данных являются следующие свойства:
- Обязательное поле – (допустимые значения – Да или Нет. Если поле обязательное, то пока в него не внесут данные, перейти к следующей записи будет невозможно);
- Индексированное поле – (допустимые значения - (да(допускаются совпадения), да(совпадения не допускаются), нет. Если поле индексированное, то в случае поиска данных по этому полю время поиска будет минимальным. Если совпадения не допускаются, то таблица не может иметь записи с одинаковым значением данного поля.)
Для числовых данных: размер поля (байт 0-255, целое –32768 +32767, длинное целое –2 109 +2 109, одинарное с плавающей точкой –3 1035 +3 1038, двойное с плавающей точкой); формат поля (основной, денежный, евро, фиксированный, процентный, экспоненциальный); число десятичных знаков (влияет на отображаемые данные, только если формат поля фиксированный); значение по умолчанию (то значение, которое будет присутствовать в поле, до ввода первого значения); обязательное поле; индексированное поле. Для текстовых данных:
- Размер поля (сколько символов может содержать поле).
- Обязательное поле.
- Пустые строки (возможные значения - да, нет. Может ли поле не иметь данных).
Для данных: дата/время; формат поля (краткий формат даты, полный формат даты…). Основные объекты окна БД имеют следующее назначение:
- таблица — основное средство для хранения информации в БД;
- запрос — это инструмент для извлечения необходимой информации из исходных таблиц и представления ее в удобной форме;
- форма — это основное средство для ввода данных, управления СУБД и вывода результатов на экран монитора;
- отчет — это специальное средство для формирования выходных документов и вывода их на принтер;
- макросы представляют собой совокупность внутренних команд, предназначенных для автоматизации работы с БД;
- модули являются программами, создаваемыми средствами языка VBA, и похожи на макросы в Word и Excel.[6]
Таблицы и запросы связываются между собой с помощью схемы данных. Таблицы, запросы, формы и отчеты БД можно создавать в двух режимах: вручную с помощью конструктора или при помощи Мастера. Выбор средства определяется конкретными обстоятельствами, однако следует заметить, что мастер быстро создает заготовку объекта, которую обычно требуется "дорабатывать" вручную.
В режиме таблицы на экране отображается сама таблица. Вообще работать в режиме таблицы не рекомендуется, для этого есть другие объекты, а в таблице данные должны только храниться, так и делают пользователи серьезных баз данных. Возможно делать в режиме таблицы:
1. Вручную (хотя это делать не рекомендуется) – заполнять данными, хотя это не всегда возможно, и не всегда удобно; редактировать данные (тоже не всегда возможно); добавлять данные.
2. Автоматически – сортировать данные, т.е. изменять порядок строк по какому-либо полю (текстовые – по алфавиту, числовые – по возрастанию или убыванию), можно сортировать по нескольким соседним столбцам, при этом сортировка начинается с крайнего левого выделенного столбца; производить поиск данных, можно производить отбор при помощи фильтра; заменять какие-либо символы на другие, например, все точки заменить на запятые. Можно поменять местами столбцы, удалить столбцы. Можно напечатать таблицу.
В режиме таблицы нет возможностей: делать вычисления; нельзя вставить строку в любом месте таблицы. Строки в таблице размещаются в порядке заполнения.
Можно сделать сортировку по номерам, можно использовать формы, запросы.
Формы являются специально оформленными бланками (шаблонами) для более удобной работы с БД. Позволяют работать сразу с несколькими объектами (таблицами, запросами).
1.В форме может располагаться много полей на одном экране, это удобно, когда в таблице много полей и они не умещаются на одном экране. Каждое поле можно разместить в любом месте экрана.
2. Можно отображать не все поля, а только нужные, причем, из разных таблиц, запросов.
3. Можно помещать вычисляемые поля.
4. Можно создавать различные кнопки для выполнения макросов, для выполнения процедур, написанных на языке программирования.
Используются для: ввода данных; поиска, редактирования; управления ходом выполнения приложения; вывода сообщений; печати информации.
Все то, что отражается на экране не сохраняется в виде данных. Данные берутся из таблиц. Сохраняются только структуры форм. То же относится и к запросам, и к отчетам.
Запросы – это основное средство манипуляции с данными. Имеют много общего по возможностям с формами.
По действиям с данными возможностей больше, но нет таких средств оформления. Имеют большие возможности для выбора, сортировки и вычислений. Можно использовать сразу несколько таблиц и других запросов. Виды запросов:
1.Основной вид – запросы на выборку. Порядок выполнения: выбираются нужные таблицы и другие запросы; задаются из всех выбранных объектов только нужные поля; задаются условия отбора и сортировка, если это необходимо. К полученной на экране таблице можно добавить дополнительные столбцы (поля), которые будут содержать результаты вычислений. Записи можно сгруппировать и, например, вычислить сумму, среднее арифметическое, min, max значений выбранного поля. Такие запросы называются итоговыми. Все что видно на экране, на диске не сохраняется.
2.Запросы на создание таблицы. Из созданного запроса на выборку создается таблица.
3.Запросы модификации данных. Изменяют данные в таблицах. Применяют, когда надо изменить данные сразу во многих записях таблицы. Существует 3 вида запросов на модификацию:
- обновление, т.е. изменение данных
- добавление – автоматически добавляется заданное количество записей
- удаление записей.
4. Результаты запросов на модификацию записываются в таблицу. Прежде чем выполнить этот вид запросов, рекомендуется создать копию таблицы, в которой хотите сделать изменения, т.к. можно испортить таблицу и восстановить будет нельзя, т.к. все изменения сразу же записываются на диск (в отличие от WORD и EXCEL).
5.Перекрестные запросы. Это запросы особого вида. Например: в таблице «Преподаватели» надо узнать средний стаж работы ассистентов, доцентов и профессоров на разных кафедрах.
Отчеты используются для формирования, просмотра и распечатки документов. Можно вывести результаты различных расчетов, статистических сравнений, сумм. Можно создать различное оформление и использованием рисунков, диаграмм. Обычно для формирования отчета сначала создается нужный запрос.
Макросы – различные действия автоматически записываются в виде программы. Затем их можно выполнить.[7]
[1] Третьяков А. В. Мониторинг систем управления базами данных // Аллея науки. 2020. №5. С. 988-991
[2] Кириленко А.А., Воеводин О.В., Слабунов В.В. К вопросу формирования автоматизированной системы управления базой данных проектной документации мелиоративных объектов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2020. №3. С. 146-149
[3] Жидченко Т.В. Система управления базами данных Microsoft Access 2019. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде. 2021. 108 с.
[4] Жидченко Т.В. Система управления базами данных Microsoft Access 2019. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде. 2021. 108 с.
[5] Жидченко Т.В. Система управления базами данных Microsoft Access 2019. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде. 2021. 108 с.
[6] Жидченко Т.В. Система управления базами данных Microsoft Access 2019. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде. 2021. 108 с.
[7] Жидченко Т.В. Система управления базами данных Microsoft Access 2019. – Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде. 2021. 108 с.