Как называется программное обеспечение для работы с базой данных это и есть база данных

Как называется программное обеспечение для работы с базой данных это и есть база данных

Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой информационной системы. Информационная система реализует автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными, содержит технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.

Современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП). Основными функциями банков данных являются:

• хранение данных и их защита;

• изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных;

• поиск и отбор данных по запросам пользователей;

• обработка данных и вывод результатов.

База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную совокупность данных, организованных по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.

Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных.

Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме.

Приложение представляет собой программу или комплекс программ, использующих БД и обеспечивающих автоматизацию обработки информации из некоторой предметной области. Приложения могут создаваться как в среде СУБД, так и вне СУБД — с помощью системы программирования, к примеру, Delphi или C++ Builder , использующей средства доступа к БД.

Для работы с базой данных во многих случаях можно обойтись только средствам СУБД, скажем, создавая запросы и отчеты. Приложения разрабатывают главным образом в случаях, когда требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователя.

Важнейшим достоинством применения БД в информационных системах является обеспечение независимости данных от прикладных программ. Нет необходимости заниматься вопросами размещения данных в памяти, методами доступа к ним и т. д.

Такая независимость достигается поддерживаемым СУБД многоуровневым представлением данных в БД на логическом (пользовательском) и физическом уровнях.

В качестве основного критерия оптимальности функционирования базы данных, как правило, используются временные характеристики реализации запросов пользователей прикладными программами.

Средства для создания баз данных

Файловые системы

Развитие основных понятий представления данных

Любой вычислительный процесс представляет собой отображение некоторых входных данных в выходные.

Соотношение сложности представления обрабатываемых данных и алгоритма вычислений определяет два класса задач:

— вычислительные задачи – достаточно простое представление данных и сложный процесс вычислений;

— задачи обработки данных (невычислительные задачи) – простой алгоритм обработки данных и сложное представление обрабатываемых данных.

В соответствии с этим приходится уделять внимание как разработке алгоритма решения задачи, так и способам представления обрабатываемых данных.

Начиная с конца 60-х годов компьютеры начинают интенсивно использоваться для решения так называемых невычислительных задач, связанных с обработкой различного рода документов. При использовании файловых систем данные хранятся в файле, предназначенном только для решения этой задачи. В этом случае описание данных включено в прикладную программу. При изменении формата записей файла необходимо изменение прикладной программы. Таким образом, программная система, решающая поставленную задачу, определяет свои собственные данные и управляет ими.

Недостатки файловых систем

1. Структура записи файла известна только программе, в которой он создан. Изменение структуры требует изменения программ, использующих этот файл с данными. Таким образом, программы зависят от данных.

2. Проблемы с авторизацией доступа. Можно использовать средства ОС по разграничению доступа. Такое решение возможно, но неудобно. Нужны централизованные методы доступа к информации.

3. Проблемы с организацией многопользовательского доступа. Системы управления файлами обеспечивают многопользовательский режим, но имеют особенности, затрудняющие применение для БД. При чтении данных несколькими пользователя проблем не возникает. Внесение же изменений требует синхронизации действий пользователей. Обычно при открытии файла указывается режим (чтение/запись). Если к этому моменту файл открыт другим процессом в режиме изменения, то ОС либо сообщает, что файл невозможно открыть, либо действие блокируется до закрытия другого процесса. В любом случае либо одновременно несколько пользователей не могут модифицировать БД, либо процесс выполняется медленно.

В прикладной программе, использующей при решении задачи один или несколько отдельных файлов, за сохранность и достоверность данных отвечал программист, работающий с этой задачей. Использование базы данных предполагает работу с ней нескольких прикладных программ, решающих задачи разных пользователей.

Естественно, что за сохранность и достоверность интегрированных данных программист, решающий одну из прикладных задач, отвечать уже не может. Кроме того, расширение круга решаемых с использованием базы данных задач может приводить к появлению новых типов записей и отношений между ними. Такое изменение структуры базы данных не должно вести к изменению множества ранее разработанных и успешно функционирующих прикладных программных систем, работающих с базой данных. С другой стороны, возможное изменение любой из прикладных программ, в свою очередь, не должно приводить к изменению структуры данных. Все вышесказанное обусловливает необходимость отделения данных от прикладных программ.

Системы управления базами данных

Роль интерфейса между прикладными программами и базой данных, обеспечивающего их независимость, играет программный комплекс – система управления базами данных (СУБД).

СУБД – программный комплекс поддержки интегрированной совокупности данных, предназначенный для создания, ведения и использования базы данных многими пользователями (прикладными программами).

Основные функции системы управления базами данных.

1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки

2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выборка необходимых данных, выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).

3. Обеспечение независимости прикладных программ и (логической и физической независимости).

4. Защита логической целостности базы данных.

5. Защита физической целостности.

6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.

7. Синхронизация работы нескольких пользователей.

8. Управление ресурсами среды хранения.

9. Поддержка деятельности системного персонала.

1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки. В большинстве современных СУБД база данных представляется в виде совокупности таблиц.

2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выборка необходимых данных, выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация). Такие возможности в СУБД представляются либо на основе использования специального языка программирования, входящего в состав СУБД, либо с помощью графического интерфейса.

3. Обеспечение независимости прикладных программ и данных (логической и физической независимости). Важнейшим свойством СУБД является возможность поддерживать два независимых взгляда на базу данных – «взгляд пользователя», воплощаемый в логическом представлении данных, и его отражения в прикладных программах; и «взгляд системы» – физическое представление данных в памяти ЭВМ. Обеспечение логической независимости данных предоставляет возможность изменения (в определенных пределах) логического представления базы данных без необходимости изменения физических структур хранения данных. Таким образом, изменение логического представления данных в прикладных программах не приводит к изменению структур хранения данных. Обеспечение физической независимости данных предоставляет возможность изменять (в определенных пределах) способы организации базы данных в памяти ЭВМ не вызывая необходимости изменения «логического» представления данных. Таким образом, изменение способов организации базы данных не приводит к изменению прикладных программ.

4. Защита логической целостности базы данных.

Основной целью реализации этой функции является повышение достоверности данных в базе данных. Достоверность данных может быть нарушена при их вводе в БД или при неправомерных действиях процедур обработки данных, получающих и заносящих в БД неправильные данные. Для повышения достоверности данных в системе объявляются так называемые ограничения целостности, которые в определенных случаях «отлавливают» неверные данные. Так, во всех современных СУБД проверяется соответствие вводимых данных их типу, описанному при создании структуры. Система не позволит ввести символ в поле числового типа, не позволит ввести недопустимую дату и т.п. В развитых системах ограничения целостности описывает программист, исходя из содержательного смысла задачи, и их проверка осуществляется при каждом обновлении данных. Более подробно

5. Защита физической целостности. При работе ЭВМ возможны сбои в работе (например, из-за отключения электропитания), повреждение машинных носителей данных. При этом могут быть нарушены связи между данными, что приводит к невозможности дальнейшей работы. Развитые СУБД имеют средства восстановления базы данных. Важнейшим используемым понятием является понятие «транзакции». Транзакция – это единица действий, производимых с базой данных. В состав транзакции может входить несколько операторов изменения базы данных, но либо выполняются все эти операторы, либо не выполняется ни один. СУБД, кроме ведения собственно базы данных, ведет также журнал транзакций.

Необходимость использования транзакций в базах данных проиллюстрируем на упрощенном примере. Предположим, что база данных используется в некотором банке и один из клиентов желает перевести деньги на счет другого клиента банка. В базе данных хранится информация о количестве денег у каждого из клиентов. Нам нужно сделать два изменения в базе данных – уменьшить сумму денег на счете одного из клиентов и, соответственно, увеличить сумму денег на другом счете. Конечно, реальный перевод денег в банке представляет собой гораздо более сложный процесс, затрагивающий много таблиц, а возможно, и много баз данных. Однако суть остается та же – нужно либо совершить все действия (увеличить счет одного клиента и уменьшить счет другого), либо не выполнить ни одно из этих действий. Нельзя уменьшить сумму денег на одном счете, но не увеличить сумму денег на другом.

Предположим также, что после выполнения первого из действий (уменьшения суммы денег на счете первого клиента) произошел сбой. Например, могла прерваться связь клиентского компьютера с базой данных или на клиентском компьютере мог произойти системный сбой, что привело к перезагрузке операционной системы. Что в этом случае стало с базой данных? Команда на уменьшение денег на счете первого клиента была выполнена, а вторая команда – на увеличение денег на другом счете – нет, что привело бы к противоречивому, неактуальному состоянию базы данных.

Использование механизма транзакций позволяет находить решение в этом и подобных случаях. Перед выполнением первого действия выдается команда начала транзакции. В транзакцию включается операция снятия денег на одном счете и увеличения суммы на другом счете. Оператор завершения транзакций обычно называется COMMIT. Поскольку после выполнения первого действия транзакция не была завершена, изменения не будут внесены в базу данных. Изменения вносятся (фиксируются) только после завершения транзакции. До выдачи данного оператора сохранения данных в базе не произойдет. В нашем примере, поскольку оператор фиксации транзакции не был выдан, база данных «откатится» в первоначальное состояние – иными словами, суммы на счетах клиентов останутся те же, что и были до начала транзакции. Администратор базы данных может отслеживать состояние транзакций и в необходимых случаях вручную «откатывать» транзакции.

Кроме того, в очевидных случаях СУБД самостоятельно принимает решение об «откате» транзакции.

Транзакции не обязательно могут быть короткими. Бывают транзакции, которые длятся несколько часов или даже несколько дней. Увеличение количества действий в рамках одной транзакции требует увеличения занимаемых системных ресурсов. Поэтому желательно делать транзакции по возможности короткими. В журнал транзакций заносятся все транзакции – и зафиксированные, и завершившиеся «откатом». Ведение журнала транзакций совместно с созданием резервных копий базы данных позволяет достичь высокой надежности базы данных.

Предположим, что база данных была испорчена в результате аппаратного сбоя компьютера, на котором был установлен сервер СУБД. В этом случае нужно использовать последнюю сделанную резервную копию базы данных и журнал транзакций. Причем применить к базе данных нужно только те транзакции, которые были зафиксированы после создания резервной копии. Большинство современных СУБД позволяют администратору воссоздать базу данных исходя из резервной копии и журнала транзакций. В таких системах в определенный момент БД копируется на резервные носители. Все обращения к БД записываются программно в журнал изменений. Если база данных разрушена, запускается процедура восстановления, в процессе которой в резервную копию из журнала изменений вносятся все произведенные изменения.

6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.

Разные пользователи могут иметь разные полномочия по работе с данными (некоторые данные должны быть недоступны; определенным пользователям не разрешается обновлять данные и т.п.). В СУБД предусматриваются механизмы разграничения полномочий доступа, основанные либо на принципах паролей, либо на описании полномочий.

7. Синхронизация работы нескольких пользователей.

Достаточно часто может иметь место ситуация, когда несколько пользователей одновременно выполняют операцию обновления одних и тех же данных. Такие коллизии могут привести к нарушению логической целостности данных, поэтому система должна предусматривать меры, не допускающие обновление данных другим пользователям, пока работающий с этими данными пользователь полностью не закончит с ними работать. Основным используемым здесь понятием является «блокировка». Блокировки необходимы для того, чтобы запретить различным пользователям возможность одновременно работать с базой данных, поскольку это может привести к ошибкам.

Для реализации этого запрета СУБД устанавливает блокировку на объекты, которые использует транзакция. Существуют разные типы блокировок – табличные, страничные, строчные и другие, которые отличаются друг от друга количеством заблокированных записей.

Чаще других используется строчная блокировка – при обращении транзакции к одной строке блокируется только эта строка, остальные строки остаются доступными для изменения.

Таким образом, процесс внесения изменений в базу данных состоит из следующей последовательности действий: выдается оператор начала транзакции, выдается оператор изменения данных, СУБД анализирует оператор и пытается установить блокировки, необходимые для его выполнения, в случае успешной блокировки оператор выполняется, затем процесс повторяется для следующего оператора транзакции. После успешного выполнения всех операторов внутри транзакции выполняется оператор фиксации транзакции. СУБД фиксирует изменения, сделанные транзакцией, и снимает блокировки. В случае неуспеха выполнения какого-либо из операторов транзакция «откатывается», данные получают прежние значения, блокировки снимаются.

8. Управление ресурсами среды хранения.

БД располагается во внешней памяти ЭВМ. При работе в БД заносятся новые данные (занимается память) и удаляются данные (освобождается память). СУБД выделяет ресурсы памяти для новых данных, перераспределяет освободившуюся память, организует ведение очереди запросов к внешней памяти и т.п.

9. Поддержка деятельности системного персонала.

При эксплуатации базы данных может возникать необходимость изменения параметров СУБД, выбора новых методов доступа, изменения (в определенных пределах) структуры хранимых данных, а также выполнения ряда других общесистемных действий. СУБД предоставляет возможность выполнения этих и других действий для поддержки деятельности БД обслуживающему БД системному персоналу, называемому администратором БД.

Классификация СУБД

СУБД, как правило, разделяют по используемой модели данных (как и базы данных) на следующие типы: иерархические, сетевые, реляционные и объектно-ориентированные.

По характеру использования СУБД делят на персональные (СУБДП) и многопользовательские (СУБДМ).

К персональным СУБД относятся Visual FoxPro , Paradox , Clipper , dBase , Access и др. К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix . Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть, работают в неоднородной вычислительной среде — допускаются разные типы ЭВМ и различные операционные системы. Поэтому на базе СУБДМ можно создать информационную систему, функционирующую по технологии клиент-сервер. Универсальность многопользовательских СУБД отражается соответственно на высокой цене и компьютерных ресурсах, требуемых для их поддержки.

СУБДП представляет собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД.

Персональные СУБД обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними, и при необходимости создания приложений, работающих с сервером БД.

Управляющим компонентом многих СУБД является ядро, выполняющее следующие функции:

— управление данными во внешней памяти;

— управление буферами оперативной памяти (рабочими областями, в которые осуществляется подкачка данных из базы для повышения скорости работы);

Транзакция — это последовательность операций над БД, рассматриваемая СУБД как единое целое. Под транзакцией понимается воздействие на БД, переводящее ее из одного целостного состояния в другое. Воздействие выражается в изменении данных в таблицах базы.

Если одно из изменений, вносимых в БД в рамках транзакции, завершается неуспешно, должен быть произведен откат к состоянию базы данных, имевшему место до начала транзакции. Следовательно, все изменения, внесенные в БД в рамках транзакции либо одновременно подтверждаются, либо не подтверждается ни одно из них.

При выполнении транзакция может быть либо успешно завершена, и СУБД зафиксирует произведенные изменения во внешней памяти. При сбое в аппаратной части ПК, ни одно из изменений не отразится в БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД.

Обеспечение целостности БД — необходимое условие успешного функционирования БД. Целостность БД — свойство БД, означающее, что база данных содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую и достаточную для корректного функционирования приложений. Для обеспечения целостности БД накладывают ограничения целостности в виде некоторых условий, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные. Примером таких условий может служить ограничение диапазонов возможных значений атрибутов объектов, сведения о которых хранятся в БД, или отсутствие повторяющихся записей в таблицах реляционных БД.

Обеспечение безопасности достигается в СУБД шифрованием прикладных программ, данных, защиты паролем, поддержкой уровней доступа к базе данных, к отдельной таблице.

Расширение возможностей пользователя СУБДП достигается за счет подключения систем построения графиков и диаграмм, а также подключения модулей, написанных на языках программирования.

Поддержка функционирования в сети обеспечивается:

• средствами управления доступом пользователей к совместно используемым данным, т. е. средствами блокировки файлов (таблиц), записей, полей, которые в разной степени реализованы в разных СУБДП;

• средствами механизма транзакций, обеспечивающими целостность БД при функционировании в сети.

Поддержка взаимодействия с Windows-приложениями позволяет СУБДП внедрять в отчет сведения, хранящиеся в файлах, созданных с помощью других приложений, например, в документе Word или в рабочей книге Excel , включая графику и звук. Для этого в СУБДП поддерживаются механизмы, разработанные для среды Windows , такие как: DDE < Dynamic Data Exchange — динамический обмен данными) и OLE < Object Linking and Embedding — связывание и внедрение объектов).

Уровни представления данных

Современные подходы к созданию БД предполагают их трёхуровневую организацию. Этот способ организации БД был предложен American National Standards Institute ( ANSI ) и используется повсеместно.

На самом верхнем (внешнем) уровне может быть множество моделей. Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных пользователей (приложений). Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно ему.

На концептуальном уровне БД представлена в наиболее общем виде, который объединяет все внешние представления предметной области. На концептуальном уровне имеем обобщённую модель предметной области, для которой создавалась БД. Концептуальное представление только одно. При разработке концептуальной модели усилия направлены на структуризацию данных и выявление взаимосвязей, без рассмотрения особенностей реализации и эффективности разработки.

Внутренний (физический) уровень – это собственно данные, расположенные на внешних носителях информации. Внутренняя модель определяет размещение данных, методы доступа, технику индексирования.

Трёхуровневая организация БД позволяет обеспечить логическую и физическую независимость при работе с данными. Логическая независимость предполагает возможность изменения одного приложения, без корректировки других приложений, работающих с этой же БД.

Физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, использующих эту БД.

Классификация моделей данных

Модель данных – это набор правил, по которым организуются данные.

Это очень простое определение можно уточнить. Модель данных – это некоторая абстракция, которая, будучи приложена к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязи между ними.

Принято выделять три группы моделей данных: инфологические, даталогические и физические.

Источник

Как называется программное обеспечение для работы с базой данных это и есть база данных

12.1. Понятие о базах данных

Одной из важнейших областей применения компьютеров является переработка и хранение больших объемов информации в различных сферах деятельности человека: в экономике, банковском деле, торговле, транспорте, медицине, науке и т. д.

Существующие современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых и обрабатываемых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Информационная система – это система, которая реализует автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включает технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.

Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира. Основой информационной системы является база данных. В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления его объектами и, в конечном счете, автоматизации, например предприятие, вуз и т. д.

Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро производить выборку с произвольным сочетанием признаков. При этом очень важно выбрать правильную модель данных. Модель данных – это формализованное представление основных категорий восприятия реального мира, представленных его объектами, связями, свойствами, а также их взаимодействиями.

База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде. Так, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, а в библиотечном каталоге либо по алфавиту (алфавитный каталог), либо в соответствии с областью знания (предметный каталог).

Система программ, позволяющая создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающая удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска, называется системой управления базами данных (СУБД).

12.2. Типы баз данных

Группу связанных между собой элементов данных называют обычно записью. Известны три основных типа организации данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой и реляционный.

В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи, один элемент считается главным, остальные – подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться лишь последовательным «спуском» со ступеньки на ступеньку. Поиск какого-либо элемента данных в такой системе может оказаться довольно трудоемким из-за необходимости последовательно проходить несколько предшествующих иерархических уровней. Иерархическую БД образует каталог файлов, хранимых на диске; дерево каталогов, доступное для просмотра в Norton Commander, – наглядная демонстрация структуры такой БД и поиска в ней нужного элемента (при работе в операционной системе MS-DOS). Такой же базой данных является родовое генеалогическое дерево.

Рисунок 12.1. Иерархическая модель базы данных

Эта база данных отличается большей гибкостью, так как в ней существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска требуемых элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения всех предшествующих ступеней.

Рисунок 12.2. Сетевая модель базы данных

Наиболее распространенным способом организации данных является третий, к которому можно свести как иерархический, так и сетевой – реляционный (англ. relation – отношение, связь). В реляционной БД под записью понимается строка прямоугольной таблицы. Элементы записи образуют столбцы этой таблицы (поля). Все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный), а каждый столбец – неповторяющееся имя. Одинаковые строки в таблице отсутствуют. Преимущество таких БД – наглядность и понятность организации данных, скорость поиска нужной информации. Примером реляционной БД служит таблица на странице классного журнала, в которой записью является строка с данными о конкретном ученике, а имена полей (столбцов) указывают, какие данные о каждом ученике должны быть записаны в ячейках таблицы.

Рисунок 12.3. Реляционная модель базы данных

Совокупность БД и программы СУБД образует информационно-поисковую систему, называемую банком данных.

1. По технологии обработки данных базы данных делятся на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная Система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Этот способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

2. По способу доступа к данным базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым доступом). Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры таких систем: файл-сервер; клиент-сервер.

Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность такой информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно. Схема обработки информации по принципу файл-сервер изображена на рисунке.

В отличие от предыдущей системы, центральная машина (сервер базы данных), помимо хранения централизованной базы данных, должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на использование данных, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), приводит к поиску и извлечению данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

12.3. Системы управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) – это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ.

Различают 2 класса СУБД:

1) системы общего назначения;

2) специализированные системы.

Системы СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область или на информационные потребности конкретной группы пользователей. Реализуются как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели ЭВМ в определенной операционной системе. Использование СУБД общего назначения в качестве инструментального средства для создания информационных систем, основанных на технологии баз данных, позволяет существенно сокращать сроки разработки и экономить трудовые ресурсы.

В процессе реализации своих функций СУБД постоянно взаимодействует с базой данных и с другими прикладными программными продуктами пользователя.

Современные СУБД имеют следующие возможности:

1) включают язык определения данных, с помощью которого можно определить базу данных, ее структуру, типы данных, а также средства задания ограничения для хранимой информации;

2) позволяют вставлять, удалять, обновлять и извлекать информацию из базы данных посредством языка запросов (SQL);

3) большинство СУБД могут работать на компьютерах с разной архитектурой и под разными операционными системами;

4) многопользовательские СУБД имеют развитые средства администрирования баз данных.

В работе с СУБД возможны следующие режимы: создание, редактирование, поиск, манипулирование. Под манипулированием понимаются такие действия с БД, как с целым: просмотр; копирование файлов, например на бумажный носитель; сортировка данных по заданному признаку и т. д.

Для работы с базой данных СУБД должна обеспечивать:

• возможность внесения и чтения информации;

• работу с большим объемом данных;

• быстроту поиска данных;

• целостность данных (их непротиворечивость);

• защиту от разрушения, уничтожения (не только при случайных ошибках пользователя), от несанкционированного доступа;

• систему дружественных подсказок (в расчете на пользователя без специальной подготовки).

СУБД могут использоваться как в однопользовательском, так и в многопользовательском режиме.

На рынке программного обеспечения можно выделить такие наиболее востребованные СУБД, как Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Borland dBase, Borland Paradox, Oracle, MySQL.

12.4. Система управления базами данных Microsoft Access

Microsoft Access обладает всеми чертами классической системы управления базами данных (СУБД). Access – это не только мощная, гибкая и простая в использовании СУБД, но и система для разработки приложений баз данных. К числу наиболее мощных средств Access относятся средства разработки объектов – мастера, которые можно использовать для создания таблиц, запросов, различных типов форм и отчетов.

К областям применения Microsoft Access можно отнести следующие:

• в малом бизнесе (бухгалтерский учет, ввод заказов, ведение информации о клиентах, ведение информации о деловых контактах);

• в работе по контракту (разработка внутриотраслевых приложений, разработка межотраслевых приложений);

• в крупных корпорациях (приложения для рабочих групп, системы обработки информации);

• в качестве персональной СУБД (справочник по адресам, ведение инвестиционного портфеля, поваренная книга, каталоги книг, пластинок, видеофильмов и т. п.).

Рассмотрим основные определения, связанные с разработкой баз данных.

База данных (БД, data base, DB) – совокупность взаимосвязанных данных, используемых под управлением СУБД.

В самом общем смысле база данных – это набор записей и файлов, организованных специальным образом.

Система управления базой данных (СУБД, DBMS) – программная система, обеспечивающая определение физической и логической структуры базы данных, ввод информации и доступ к ней.

Возможности СУБД: система управления базами данных предоставляет возможность контролировать задание структуры и описание данных, работу с ними и организацию коллективного пользования информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает каталогизацию и ведение больших объемов хранящейся в многочисленных таблицах информации. СУБД включает в себя три основных типа функций: определение (задание структуры и описание) данных, обработки данных и управление данными.

Определение данных. Определяется, какая именно информация будет храниться в базе данных, задается структура данных и их тип (например количество цифр или символов), а также указывается то, как данные будут связаны между собой. Задаются форматы и критерии проверки данных.

Обработка данных. Данные можно обрабатывать различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и сортировать данные. Можно объединять данные с другой связанной информацией и вычислять итоговые значения.

Управление данными. Указываются правила доступа к данным, их корректировки и добавления новой информации. Можно также определить правила коллективного пользования данными.

12.5. Архитектура Microsoft Access

Microsoft Access называет объектами все, что может иметь имя. В базе данных Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В Microsoft Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

1. Таблица. Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа, например о клиентах. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, например фамилия или адрес клиента, и записи (которые называются также строками). В записи собрана вся информация о некотором объекте (человеке, образце продукции и т. п.). Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, содержащих уникальные для каждой записи значения) и один или несколько индексов, помогающих ускорить доступ к данным.

2. Запрос. Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать бланк QBE (запрос по образцу) или инструкции SQL (структурированный язык запросов). Можно создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

3. Форма. Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы можно также распечатать.

4. Отчет. Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения.

5. Макрос. Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие.

6. Модуль. Объект, содержащий программы, написанные на языке Visual Basic для приложений.

Событие – любое изменение состояния объекта Microsoft Access. Например, событием является открытие формы, закрытие формы, ввод новой строки в форму, изменение содержимого текущей записи или элемента управления (объекта формы или отчета, который может содержать данные). Для обработки события вы можете создать макрос или процедуру Visual Basic для приложений.

12.6. Создание базы данных

В Microsoft Access поддерживаются два способа создания базы данных. Имеется возможность создать пустую базу данных, а затем добавить в нее таблицы, формы, отчеты и другие объекты. Такой способ является наиболее гибким, но требует отдельного определения каждого элемента базы данных. Имеется также возможность сразу создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отчетами. Это простейший способ начального создания базы данных.

Для создания пустой базы данных выберите команду Файл—>Создать (кнопка

), а затем в окне диалога Создание щелкните дважды по значку Новая база данных. После этого откроется окно диалога Файл новой базы данных. В раскрывающемся списке Папка выберите нужный диск и папку, например, диск С:, папка Мои документы. После этого в поле Имя файла введите имя новой базы данных. Access автоматически добавит к имени файла расширение. MDB. Теперь остается только нажать на кнопку Создать и на экране появится окно базы данных, представленное на рис. 12.1.

Рисунок 12.4. Главное окно базы данных

Создание новой пустой таблицы

В Microsoft Access существуют четыре способа создания пустой таблицы:

1. Мастер по созданию базы данных позволяет создать сразу все таблицы, формы и отчеты в базе данных. Этот мастер создает новую базу данных; его нельзя использовать для добавления новых таблиц, форм или отчетов в существующую базу данных.

2. Мастер по созданию таблицы позволяет выбрать поля, включаемые в таблицу, из широкого списка образцов полей разных типов, предназначенных для сохранения данных о деловых контактах, для ведения домашнего хозяйства или для регистрации медицинской информации.

3. Пользователь имеет возможность самостоятельно ввести данные в пустую таблицу в режиме таблицы. При сохранении новой таблицы Microsoft Access проанализирует данные и автоматически присвоит соответствующий тип данных и формат каждому полю.

4. В режиме конструктора можно непосредственно указать параметры всех элементов структуры таблицы.

Вне зависимости от способа создания таблицы режим конструктора позволяет в любой момент изменить структуру таблицы, например, добавить новые поля, указать значения по умолчанию или создать маски ввода.

Для примера определим таблицу твузы для базы данных «Профконсультант средней школы». Перейдите на вкладку Таблицы и нажмите кнопку Создать. В окне диалога Новая таблица выберите Конструктор и нажмите кнопку Ok. Access выведет окно пустой таблицы в режиме конструктора. На рис. 12.2 показана таблица твузы в режиме таблицы с уже определенными полями.

Рисунок 12.5. Окно таблицы базы данных в режиме Таблицы

В верхней части окна расположены столбцы, в которые вводятся имя, тип данных и краткое описание каждого поля. После выбора типа данных для поля в левой нижней части окна таблицы можно задать свойства поля. В правой нижней секции окна выводится краткая информация о полях или свойствах. При работе с полем определенного типа вкладка свойств Общие принимает соответствующий формат. Рассмотрим типы полей и их свойства.

Размер текстового поля может находиться в пределах от 1 до 255 символов.

Тип числового поля может принимать значения из следующего списка:

байт – целые числа в пределах от 0 до 255;

целое – целые числа от –32768 до 32767;

длинное целое – целые числа от – 2147483648 до 2147483647;

с плавающей точкой (4 байта) – числа в пределах от –3,402823ЕЗ8 до 3,402823ЕЗ8;

с плавающей точкой (8 байт) – числа в пределах от 1,79769313486232ЕЗ08 до 1,79769313486232ЕЗ08;

Для типа данных Дата/Время существует набор форматов поля, приведенный ниже вместе с примерами:

По умолчанию денежный формат представляет собой числа, записанные с двумя знаками после запятой, с разделением групп разрядов и обозначением «р.» в конце. Пользователь может записать в строке Формат поля шаблон для своего формата. Допустим, необходимо вводить суммы в долларах. Тогда надо установить курсор на слово Денежный и заменить его шаблоном формата, например таким: # ###$.

Поля типа «счетчик» выполняют определенную функцию – автоматическую идентификацию записей таблицы. Поэтому свойств, которые можно было бы изменить, у такого поля немного. Во-первых, счетчик – это всегда число. Во-вторых, наращивание его значения происходит автоматически. Access предлагает два варианта изменения счетчика: последовательный и случайный. Первый вариант удобен тем, что позволяет нумеровать записи. Второй вариант можно использовать, если надо создать систему кодирования записей в таблице, защищенную от неосторожных действий оператора.

Ячейка в поле логического типа может содержать только одно из двух значений: Да или Нет. Access предлагает еще два варианта названий логического типа: Истина/Ложь и Включено/Выключено. Вне зависимости от того, какой формат поля вы изберете, в таблице логическое поле будет представлено в виде набора флажков. Когда вы щелкаете флажок мышью, это приводит к тому, что в квадрате появляется изображение галочки, что соответствует логическому значению Да

Сброс флажка означает присвоение ячейке поля логического значения Нет. Использование логических полей может быть различным, например, в анкетах или для создания элементов управления.

Поле объекта OLE (Object Linking and Embedding) – последний выбираемый из списка тип поля. Он имеет всего два свойства: подпись и параметр «обязательное поле». Поля данного типа не хранят информацию как таковую, а содержат ссылки на объекты, которые могут быть включены в БД с использованием OLE-протокола обмена данными. Такими объектами могут быть, например, графические файлы.

Для того чтобы внедрить в ячейку поля OLE-объект, надо установить на нее курсор и, нажав правую кнопку мыши, вызвать контекстное меню. В нем выберите команду Вставить объект. Программа раскроет окно диалога для выбора типа объекта. Объект в данном случае отождествляется с приложением, в котором он может быть создан или отредактирован.

Второй вариант вставки объекта – выбор переключателя Создать из файла в окне Вставка объекта. В этом случае подразумевается, что файл уже существует, и нужно установить с ним связь. Access откроет окно открытия документа и после выбора нужного файла определит, какое приложение необходимо открыть для работы с ним.

Текст или комбинация текста и чисел, используемая как адрес гиперссылки.

Адрес – это текст, задающий путь и имя файла для открываемого документа. Путь может представлять собой путь к файлу, записанному на жестком диске, являться адресом в формате UNC или адресом URL в Интернете.

Для вставки адреса в поле можно использовать команду Гиперссылка в меню Вставка.

12.7. Многотабличные базы данных. Отношения между таблицами

Реляционные базы данных состоят из нескольких таблиц, связь между которыми устанавливается с помощью совпадающих полей. Каждая запись в таблицах идентифицирует один объект. Отношение между объектами определяет отношение между таблицами. Существует 4 типа отношений:

1. Отношение «один к одному» означает, что каждая запись в одной таблице соответствует только одной записи в другой таблице. Одному гражданину страны соответствует только один номер паспорта, в то же время как один номер паспорта соответствует только одному человеку.

2. Отношение «один ко многим» означает, что каждой записи в одной таблице соответствует одна или несколько записей в другой таблице. Один абитуриент может поступать во многие вузы и в тоже время в один вуз может поступать много абитуриентов.

3. Отношение «многие ко многим» возникает между двумя таблицами в тех случаях, когда:

• одна запись из первой таблицы может быть связана более чем с одной записью из второй таблицы;

• одна запись из второй таблицы может быть связана более чем с одной записью из первой таблицы.

Например, связь между преподавателями и группами студентов. Несколько преподавателей ведут занятия в нескольких группах, и несколько групп занимаются у нескольких преподавателей.

В большинстве случаев любые две таблицы связаны отношением «один – ко многим».

Создание связей между таблицами

Для того чтобы рассмотреть создание связей между таблицами построим в базе данных «Профконсультант» еще две таблицы:

1. Таблица тАбитуриенты:

КодАб является ключевым полем.

2. Таблица пересечения тСвязьАбВУЗ:

Первые два поля являются ключевыми, причем для таблицы тСвязь-Абвузы они являются чужими ключами.

Рисунок 12.6. Схема данных

Чтобы определить связи, необходимо использовать команду Сервис->Схема данных (кнопка

). Если связь определяется впервые в базе данных, то Access откроет пустое окно Схема данных, а затем выведет на экран окно диалога Добавление таблицы. В этом окне необходимо выделить нужные таблицы и нажать кнопку Добавить. В нашем случае в окно схемы данных надо добавить все три таблицы. Кнопка Закрыть закрывает окно диалога Добавление таблицы (данное окно можно вызвать по нажатию кнопки

). После этого окно Схемы данных должно выглядеть примерно так, как показано на рис. 3 (кроме линий соединения). Чтобы установить связь между таблицами твузы и тСвязьАбвуз, надо выделить поле Кодвуза в таблице твузы (щелкнуть левой кнопкой «мыши»), перетащить и опустить его на поле Кодвуза в таблице тСвязьАбвуз. Аналогично устанавливается связь между двумя другими таблицами.

Когда вы отпустите кнопку мыши, Microsoft Access откроет окно диалога Связи, представленное на рис. 12.7.

Рисунок 12.7. Настройка связей между полями таблиц

После установки флажка Обеспечение целостности данных, Access делает доступными еще два флажка: Каскадное обновление связанных полей и Каскадное удаление связанных записей. При установленном флажке Каскадное обновление связанных полей Microsoft Access обновляет все значения чужих ключей в дочерних таблицах (то есть в таблицах на стороне отношения «многие» при связи «один ко многим») при изменении значения первичного ключа в родительской таблице, которая находится на стороне отношения «один» при связи «один ко многим». Если же вы установите флажок Каскадное удаление связанных записей, Microsoft Access удалит дочерние строки (связанные строки в дочерних таблицах) при удалении родительской строки (связанная строка в родительской таблице). Установите флажок Каскадное обновление связанных полей, чтобы при изменении кода вуза Access автоматически обновлял записи в таблице тСвязьАбвуз.

После нажатия кнопки Создать Access создаст связь и нарисует линию между двумя таблицами, указывающую на наличие связи между ними. Заметьте: когда вы просите обеспечить целостность данных, Access изображает на конце линии у таблицы, находящейся на стороне отношения «один», цифру 1, а на другом конце у таблицы со стороны отношения «многие» – символ бесконечности. Чтобы удалить связь, щелкните по ее линии и нажмите клавишу Del. Если вы хотите отредактировать или изменить существующую связь, дважды щелкните по соответствующей линии, чтобы снова открыть окно диалога Связи.

12.8. Работа с данными при помощи запросов

В режиме таблицы доступны самые разные операции с данными – просмотр, сортировка, фильтрация, обновление и печать. Однако очень часто приходится проводить вычисления или просматривать данные из нескольких таблиц. Отобрать нужные данные можно с помощью запросов.

После выполнения запроса на выборку (который отбирает информацию из таблиц и других запросов базы данных, в то время как при выполнении запросов на изменение данные вставляются, обновляются или удаляются) Access создает набор записей, содержащий отобранные данные. Однако в отличие от реальной таблицы, этот набор записей физически не существует в базе данных. Access создает набор записей из данных таблицы только во время выполнения запроса.

Выбор данных из одной таблицы

Одним из преимуществ запросов является то, что они позволяют достаточно быстро отобрать необходимые данные из нескольких связанных таблиц. Но запросы полезны и при работе с одной таблицей. Все приемы, используемые при работе с единственной таблицей, годятся и для сложных многотабличных запросов, поэтому мы начнем с запросов на выборку данных одной таблицы.

На рис. 12.8 показан запрос в режиме конструктора. Окно конструктора запросов разделено на две части. В верхней находятся списки полей таблиц или запросов, на основе которых создается новый запрос. В нижней располагается бланк QBE (Query By Example – запрос по образцу), в котором выполняется вся работа по созданию запроса. Каждый столбец бланка представляет одно поле, используемое в запросе. Поле может просто принадлежать одной из таблиц, быть вычисляемым (иными словами, его значение рассчитывается на основе одного или нескольких полей таблицы) или итоговым, то есть использующим одну из встроенных функций Microsoft Access.

Рисунок 12.8. Запрос в режиме Конструктор

Первая строка бланка запроса служит для выбора полей, которые должны присутствовать в наборе записей, используется для сортировки данных или для выбора информации из таблицы. Полям запроса можно присвоить имена, которые будут отображаться в заголовках столбцов при выводе набора записей запроса, а для генерации вычисляемых полей можно использовать выражения любой степени сложности.

Если была выполнена команда Вид->Имена таблиц, во второй строке бланка запроса Access выведет имя таблицы, из которой выбрано поле. В третьей строке бланка можно задать сортировку по возрастанию или по убыванию.

Флажки в строке бланка Вывод на экран отвечают за вывод полей в наборе записей. По умолчанию выводятся все поля, включенные в бланк Запроса.

Для ввода условия отбора записей используется строка Условие отбора и строки или. На рис. 12.5 показан запрос на выборку фамилий тех студентов, которые имеют оценки от 4 до 5 баллов.

Включение полей в запрос

Первым шагом при создании запроса является выбор полей, включаемых в набор записей. Можно просто перетащить поле с помощью мыши в нужный столбец бланка из списка полей верхней части окна. При перетаскивании поля указатель мыши превращается в маленький прямоугольник.

С любыми полями таблицы можно выполнять вычисления и сделать вычисляемое выражение новым полем в наборе записей, при этом можно использовать любые из встроенных функций Access. Кроме того, поля запроса могут содержать данные, получаемые с помощью арифметических операций над полями таблицы. Например ЦенаТовара*Количество.

Вычисляемое поле может содержать вызовы встроенных функций Access и следующие операторы:

«+» – складывает два арифметических выражения;

«– » – вычитает из первого арифметического выражения второе;

«*» – перемножает два арифметических выражения;

«/» – делит первое арифметическое выражение на второе;

«\» – округляет два арифметических выражения до целых значений и делит первое на второе, результат округляется до целого;

«^» – возводит первое арифметическое выражение в степень, задаваемую вторым арифметическим выражением;

«MOD» – округляет оба арифметических выражения до целых значений, делит первое на второе и возвращает остаток;

«&» – создает текстовую строку как результат присоединения второй строки к концу первой. Если один из операндов является числом, то оно автоматически преобразуется в строку символов.

На рис. 12.9 показан пример вычисляемого поля для таблицы тАттестат. Вычисляемое поле Среднее выводит средний балл по трем предметам: Русский, Математика, Физика.

Рисунок 12.9. Вычисляемое поле

Для вычисления итоговых значений надо нажать кнопку Групповые операции

чтобы в бланке QBE появилась строка Групповые операции.

Access предоставляет девять функций, обеспечивающих выполнение групповых операций. Вы можете задать нужную вам функцию, введя ее имя с клавиатуры в строке Групповая операция бланка запроса или выбрав ее в раскрывающемся списке.

Итоговые функции Access:

Sum – вычисляет сумму всех значений заданного поля в каждой группе.

Avg – вычисляет среднее арифметическое всех значений данного поля в каждой группе.

Min – возвращает наименьшее значение, найденное в этом поле внутри каждой группы.

Max – возвращает наибольшее значение, найденное в этом поле внутри каждой группы.

Count – возвращает число записей, в которых значения данного поля отличны от Null.

StDev – стандартное отклонение всех значений данного поля в каждой группе.

Var – вычисляет дисперсию значений данного поля в каждой группе.

First – возвращает первое значение этого поля в группе.

Last – возвращает последнее значение этого поля в группе.

На рис. 12.10 показан пример запроса с применением групповой операции Sum. Данный запрос является многотабличным и позволяет определить сумму выплат, сделанных каждым абитуриентом.

Рисунок 12.10. Окно запроса с применением групповой операции

Access поддерживает особый тип итоговых запросов, называемый перекрестными запросами. Они позволяют увидеть вычисляемые значения в виде перекрестной таблицы, напоминающей электронную (рис. 12.11).

Для построения перекрестного запроса выделите имя нужной таблицы в окне базе данных и выберите Новый запрос в раскрывающемся списке кнопки Новый объект

на панели инструментов. В окне диалога Новый запрос выберите Конструктор, а затем в окне конструктора выберите команду Запрос->Перекрестный. Access добавит в бланк запроса строку Перекрестная таблица. В этой строке для каждого поля перекрестного Запроса может быть выбрана одна из четырех установок: Заголовки строк, Заголовки столбцов, Значение (выводимое в ячейках перекрестной таблицы) и Не отображается. Для перекрестного запроса надо определить, по крайней мере, одно поле в качестве заголовков строк, одно для заголовков столбцов и одно поле значений. Каждое поле, являющееся заголовком столбцов, должно иметь в строке Групповая операция установку Группировка. Для поля, использующегося в качестве заголовков строк, в строке Групповая операция должна быть установлена операция Группировка, выбрана одна из итоговых функций (Count, Min, и т. д.) или введено выражение, содержащее итоговую функцию. Для поля с установкой Значение выбирается одна из итоговых функций или вводится выражение, использующее итоговую функцию.

Построить перекрестный запрос можно другим, более простым способом, с помощью мастера. Для этого в окне диалога Новый запрос надо выделить пункт Перекрестный запрос и нажать Ok. Затем мастер выведет на экран последовательно ряд окон, в которых запросит необходимые данные для построения перекрестного запроса. Пример результата выполнения перекрестного запроса показан на рис. 12.11.

Рисунок 12.11. Результаты перекрестного запроса

12.9. Построение и применение форм

Формы являются основным средством организации интерфейса пользователя в приложениях Microsoft Access.

Рассмотрим основные виды форм, которые можно построить в Access.

Простые формы. В простой форме показывается только одна запись таблицы, причем все необходимые поля отображаются на одной странице.

Многостраничные формы. При необходимости вывести на экран записи, каждая из которых содержит большой объем информации, можно Создать многостраничную форму.

Ленточные формы. Существует еще один тип форм, удобный для просмотра списка записей с небольшим числом полей данных. Это ленточная форма. В отличие от простой формы, которая показывает только одну запись, в ленточной форме отформатированные записи выводятся на экран одна за другой, как в таблице.

Подчиненные формы. Подчиненные формы используются для представления данных, находящихся на стороне «многие» отношения «один – ко многим». Например, форма фАбитуриент показывает одного студента и несколько вузов, в которые студент поступает (рис. 12.12).

Рисунок 12.12. Окно Формы в обычном режиме

Чтобы начать создание формы, необходимо в окне базы данных выбрать таблицу или запрос, выполнить команду Вставка->Форма или выбрать Новая форма

в раскрывающемся списке кнопки Новый объект

на панели инструментов. Access откроет окно диалога Новая форма. В поле со списком, расположенном в нижней части диалога, Access выводит имя таблицы или запроса, выбранного в окне базы данных. При необходимости можно выбрать другую таблицу или запрос, раскрыв список этого поля, содержащий перечень всех таблиц и запросов в текущей базе данных.

Выберите Конструктор в этом окне диалога и нажмите кнопку Ok. Access откроет окно формы в режиме конструктора и выведет на экран несколько инструментов конструктора форм (рис. 12.13). В нашем примере окно формы находится на заднем плане, панель элементов располагается третьей в панели инструментов, список полей – в верхней части окна, окно свойств формы – в правом нижнем углу. В новой форме будет присутствовать только область данных (с серой сеткой). Для добавления в форму областей заголовка и примечания используется команда Вид-> Заголовок/примечание формы, для добавления колонтитулов – Вид-> Колонтитулы. Увеличить или уменьшить размер любой области можно, если установить указатель мыши на краю этой области и перетащить его. Удаление сетки выполняется командой Вид-> Сетка.

Рисунок 12.13. Создание формы в режиме Конструктор

Панель элементов – это своеобразный «командный центр» создания формы. Её можно переместить, перетащив заголовок окна в нужное место на экране, или изменить её форму, перетащив края или углы панели (см. рис. 12.10).

Чтобы в режиме конструктора форм вывести на экран панель элементов, нужно выбрать команду Вид->Панель элементов или нажать кнопку Панель элементов

на панели инструментов.

Панель элементов содержит кнопки для всех элементов управления, которые можно использовать при создании формы. Для того чтобы поместить в форму конкретный элемент управления, нажмите соответствующую кнопку на панели элементов. После этого при перемещении указателя по форме он превращается в значок выбранного элемента управления. Поместите указатель там, где будет находиться левый верхний угол элемента управления, нажмите кнопку мыши и протащите указатель до места, где должен быть правый нижний угол элемента, а затем отпустите кнопку мыши. (Размер элемента управления можно изменить и после его размещения в форме, перетащив стороны или углы элемента в новое положение.)

Ниже перечислены кнопки панели элементов.

– кнопка Выбор объектов. По умолчанию эта кнопка нажата. Она используется для выделения, изменения размера, перемещения и редактирования элемента управления.

– кнопка Мастера элементов. Если кнопка нажата, то при создании группы, поля со списком, списка или командной кнопки активизируется мастер по созданию этих элементов управления.

– кнопка Надпись используется для создания элемента управления Надпись, содержащего постоянный текст.

– кнопка Поле используется для создания элемента управления Поле для отображения текста, чисел, дат, времени. Можно связать элемент управления Поле с одним из полей базовой таблицы или запроса. В этом случае при изменении значения элемента управления обновляется значение соответствующего поля в базовой таблице или запросе. Этот элемент управления применяется также для вычисления значений некоторых выражений.

– кнопка Группа используется для создания группы элементов управления, содержащей несколько выключателей, переключателей или флажков. Одновременно можно установить (выбрать) только один из включенных в группу элементов, и значение, назначенное ему, присваивается всей группе. Один из элементов группы может устанавливаться по умолчанию.

и Флажок используются для создания элементов управления, принимающих значение Вкл/Выкл, Истина/Ложь или Да/Нет. Состоянию Вкл, Истина или Да соответствует число –1, а состоянию Выкл, Ложь или Нет соответствует 0. При выборе одного из Выключателей, Переключателей или Флажков (т. е. переводе его во включенное состояние) любой ранее нажатый элемент группы будет переведен в выключенное состояние.

– кнопка Поле со списком используется для создания элемента управления Поле со списком, который можно рассматривать как объединение двух элементов: поле и список. Для явного задания списка надо ввести список значений в строке свойства Источник записей. В качестве источника значений списка можно также использовать таблицу или запрос. Значение, выбранное в списке, отображается в поле.

– кнопка Список используется для создания элемента управления Список, содержащего перечень возможных значений.

– кнопка элемента Кнопка используется для создания элемента управления Командная кнопка, с помощью которой можно запустить макрос или процедуру VBA.

– кнопка Набор вкладок используется для создания формы, состоящей из нескольких вкладок. На вкладку можно скопировать или добавить другие элементы управления.

– кнопка Рисунок позволяет поместить в форму статический рисунок. Его нельзя будет редактировать в форме. (Свойство формы Рисунок позволяет использовать некоторое изображение в качестве подложки (фона) формы.)

– кнопка Свободная рамка объекта используется для включения в форму объекта из другого поддерживающего OLE приложения. Объект становится частью формы, но не хранится в базе данных. Чтобы сделать форму более наглядной и выразительной, можно включить в нее рисунки, звуковые эффекты, диаграммы или слайды.

– кнопка Присоединенная рамка объекта используется для включения в форму объекта OLE, хранящегося в базовой таблице. Access может отобразить большинство рисунков и диаграмм непосредственно в форме. Для других объектов Access выводит в форме значок приложения, в котором был создан объект.

– кнопка Конец страницы позволяет вставлять разрыв страницы в многостраничной форме.

– кнопка Подчиненная форма/отчет используется для включения в текущую форму некоторой другой формы.

– кнопка Линия используется для включения в форму прямых линий, помогающих сделать ее более выразительной.

– кнопка Прямоугольник используется для включения в форму прямоугольников и улучшения ее внешнего вида.

Сама форма, каждый ее раздел (заголовок, область данных, раздел примечаний) и элементы управления имеют свойства. Установить их значения можно с помощью окна свойств. Оно открывается с помощью кнопки Свойства

на панели инструментов или командой Вид – Свойства. Поскольку форма имеет более 70 свойств, а большинство элементов управления – более 30, то окно свойств содержит несколько вкладок.

12.10. Основные сведения об отчетах

Отчеты представляют собой наилучшее средство для представления информации из базы данных в виде печатного документа. По сравнению с другими средствами вывода данных на печать отчеты обладают двумя принципиальными преимуществами:

1. Предоставляют широкие возможности для группировки и вычисления промежуточных и общих итогов для больших наборов данных.

2. Могут быть использованы для получения красиво оформленных счетов, заказов на покупку, почтовых наклеек, материалов для презентаций и других документов.

В окне диалога Новый отчет можно выбрать один из шести вариантов.

Конструктор. Используется для создания отчета «с нуля» или для редактирования ранее созданного отчета.

Мастер отчетов. Запускает основного мастера по разработке отчетов, позволяющего выбрать поля для отчета, задать форматы, условия группировки и итоговые функции.

Автоотчет: в столбец. Этот мастер создает отчет, в котором каждая запись базового запроса или таблицы представлена в виде простого списка, содержащего названия и значение полей.

Автоотчет: ленточный. В отчете этого типа записи базового запроса или таблицы выводятся в одной строке.

Диаграмма. Этот мастер помогает построить диаграмму и создает в отчете свободную рамку объекта OLE с внедренной диаграммой Microsoft Graph.

Почтовая наклейка. Этот мастер позволяет выбрать поля с именами и адресами, отформатировать их и создать отчет для печати почтовых наклеек.

Разработка отчета в режиме конструктора

Окно отчета в режиме Конструктора идентично окну формы в этом режиме, т. е. присутствует такая же Панель элементов, окно со списком полей и окно со списком свойств. Пустой макет отчета содержит разделы Верхний колонтитул, Нижний колонтитул, между которыми находится Область данных. Как и при работе с формами, можно изменить размер любого раздела, перетащив его границу.

Верхний и нижний колонтитулы будут печататься соответственно вверху и внизу каждой страницы отчета. Добавить или удалить верхний и нижний колонтитулы можно с помощью команды Вид->Колонтитулы. Можно задать заголовок отчета, который будет печататься только в самом начале отчета, и примечание отчета, печатающееся в конце отчета. Чтобы добавить в отчет эти разделы, выберите Формат-> Заголовок/примечание отчета.

Упражнения для самостоятельной работы

Требуется создать базу данных, содержащую сведения о студентах. Из общего списка студентов необходимо выбрать студентов, обучающихся в определенной группе. Разработать специальную форму для ввода данных в таблицу. Организовать отчет для вывода на печать списка студентов.

Определим логическую структуру создаваемой базы данных. Поскольку почти все поля базы данных являются уникальными, создаем одну сводную таблицу, состоящую из записей, в которые входят поля Фамилия, Имя, Группа, Дата рождения и Домашний адрес.

1. Загрузите Microsoft Access.

3. В ниспадающем списке Папка окна Файл новой базы данных установите свой сетевой диск и свой каталог. В наборном поле Имя файла введите имя создаваемой базы данных Student. Нажмите кнопку Создать.

4. Откроется окно базы данных. Оно является основным окном базы и позволяет открывать, добавлять и удалять любые объекты базы данных.

Создание структуры новой таблицы

5. В появившемся окне Student: База данных выберите объект Таблицы и нажмите кнопку Создать.

7. В первой строке в столбце Имя поля введите: Фамилия. Нажмите клавишу вправо – >.

8. Щелкните на появившейся стрелке раскрывающегося списка ячейки Тип данных и выберите пункт Текстовый.

9. В нижней части экрана, в Свойствах поля, на вкладке Общие в строке Размер поля установите 20.

10. В строке Обязательное поле при помощи кнопки раскрывающегося меню укажите Да.

11. Установите курсор в первой строке в столбце Описание. Введите: Фамилия студента.

12. Во второй строке в столбце Имя поля введите: Имя. Установите тип данных – текстовый.

13. В поле Описание введите: Имя студента. Установите Размер поля – 10.

14. В третьей строке в столбце Имя поля введите: Группа. Установите тип данных – числовой.

15. В раскрывающемся списке Размер поля выберите Целое.

16. В поле Описание введите: Номер группы.

17. В четвертой строке в столбце Имя поля введите: Дата рождения.

18. Установите тип данных Дата/время. Установить курсор в наборном поле Формат поля.

19. В раскрывающемся списке Формат поля установите – Краткий формат даты.

20. Установите курсор в поле Маска ввода, находящееся в нижней части экрана, и щелкните мышью на кнопке с тремя точками. На запрос подтвердите сохранение таблицы под именем Таблица 1 и создание ключевого поля.

21. В появившемся диалоговом окне Создание масок ввода выберите Краткий формат даты. Нажмите кнопку Далее.

22. В следующем окне можно выбрать знак заполнителя для отображения в поле. Нажмите кнопку Готово.

23. Обратите внимание, что в первой строке Microsoft Access автоматически добавил дополнительное ключевое поле Код, которое играет роль уникального идентификатора записей, и установил для него Тип данных Счетчик.

24. В шестой строке в столбце Имя поля введите Домашний адрес.

25. Установите тип данных Поле MEMO. В поле Описание введите Домашний адрес.

26. Закройте текущее окно Таблица 1: таблица с сохранением изменений.

27. В окне Student: База данных выберите объект Таблицы, установите курсор на названии Таблица 1 и нажмите кнопку Открыть.

28. В поле Фамилия введите свою фамилию, в поле Имя введите свое имя и в поле Группа введите номер своей группы.

29. Переместите курсор в поле Дата рождения и введите дату своего рождения в формате ДД.ММ.ГГ, например 12.05.79. Примечание: вводить следует только числа, а остальное Microsoft Access подставит автоматически по заданной маске.

30. Переместите курсор в поле Домашний адрес и введите свой домашний адрес.

31. Подобным образом введите еще 7 записей. В поле Группа в любых двух строках введите № группы – 271 группу, в остальных– 272. Если потребуется изменить ширину столбца, то это можно сделать при помощи мыши аналогично работе в Excel.

32. Обратите внимание, что в поле Код цифры изменяются автоматически по мере ввода новых строк, каждый раз увеличиваясь на 1.

33. Нажмите на значок закрытия текущего окна Таблица 1: таблица.

34. В окне Student: База данных установите курсор мыши на слове Таблица 1 и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню.

35. Выберите команду Предварительный просмотр. Если потребуется, измените масштаб для более удобного просмотра созданной таблицы с помощью пиктограммы с лупой или ниспадающего списка масштабов. Закройте окно просмотра.

36. В окне Student: База данных снова установите курсор на слове Таблица 1 и вызовите контекстное меню.

37. Выберите команду Переименовать. Введите новое имя таблицы Т Студенты.

38. В окне Student: База данных выберите объект Запросы. Нажмите кнопку Создать.

40. В окне Добавление таблицы выберите объект Таблицы Т Студенты. Нажмите кнопки Добавить и Закрыть.

41. Перед Вами окажется окно Конструктора запросов с заголовком Запрос 1: запрос на выборку. В его верхней части отображаются списки полей таблицы, к которым обращается запрос. Нижняя область содержит бланк выбора полей таблиц, условий отбора и режимов сортировки. Указывается также название таблицы, которой принадлежит выбранное поле.

42. Поочередно щелкните два раза левой кнопкой мыши на следующих полях: Код, Фамилия, Имя, Группа, Дата рождения, Домашний адрес.

43. Установите курсор в нижней части окна в столбце Фамилия в поле Сортировка. В раскрывающемся списке этого поля установите По возрастанию.

44. Нажмите на значок закрытия текущего окна Запрос 1: запрос на выборку. Подтвердите сохранение структуры запроса.

46. Откройте и просмотрите запрос Список всех студентов. Обратите внимание, что в записях фамилии расположены в алфавитном порядке. Закройте запрос.

47. Установите курсор на запрос Список всех студентов.

48. Нажмите клавишу и, ухватившись за значок запроса, переместите курсор мыши в сторону. Отпустите кнопку. Возникнет новый ярлык Копия Список всех студентов.

49. Установите курсор на новый ярлык и переименуйте его в Список студентов 271 группы.

50. Откройте запрос Список студентов 271 группы.

51. В меню Вид выберите режим работы Конструктор.

52. В столбце Группа в строке Условие отбора введите 271.

53. Нажмите на значок закрытия текущего окна, подтвердите сохранение макета Список студентов 271 группы: запрос на выборку.

54. Откройте запрос Список студентов 271 группы. Просмотрите содержимое запроса. Закройте текущее окно.

55. В исходной таблице в одной из записей измените номер группы на номер 271. Закройте таблицу.

56. Вновь откройте запрос Список студентов 271 группы. Убедитесь, что содержание запроса изменилось.

Создание формы при помощи Мастера форм

57. В окне Student: База данных выберите объект Формы, нажмите кнопку Создать.

59. Мастер форм позволяет сберечь время и быстро сконструировать привлекательную форму для записей любой таблицы.

60. В первом окне Мастера форм, в списке Таблицы и запросы указана выбранная таблица Т Студенты.

61. Щелкните на кнопке», чтобы добавить в список Выбранные поля: все поля таблицы.

85. Чтобы изменить режим размещения, щелкните на рисунке правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите команду Свойства.

86. В списке Установка размеров открывшегося окна параметров выберите пункт Вписать в рамку.

87. Закройте окно параметров.

88. Щелкните на кнопке Кнопка

89. Перенесите указатель мыши в область формы и щелкните левой кнопкой мыши внизу формы.

90. В открывшемся окне Создание кнопок выберите категорию действия Переходы по записям, в качестве Действия выберите Следующая запись. Нажмите кнопку Далее.

91. Во втором окне Мастера создания кнопок выберите рисунок на кнопку, например, Стрелка вправо (синяя). Нажмите кнопку Далее.

92. В третьем окне Мастера создания кнопок выберите название кнопки – Следующая запись. Нажмите кнопку Готово.

93. Используя пункты 88–92, создайте кнопки Предыдущая запись, Найти запись, Выход из формы.

94. Установите режим работы с формой (команда меню Вид – Режим формы).

95. Проверьте действие кнопок.

96. В окне Student: База данных выберите объект Отчеты и нажмите кнопку Создать.

Окно конструктора отчетов состоит из трех областей: Верхний колонтитул, Нижний колонтитул и Область данных. Появляется также небольшое окно со списком полей источника записей (Таблицы Т Студенты). Если на экране отсутствует Панель элементов, выведите ее на экран, щелкнув на кнопке Панель элементов панели инструментов.

98. На панели элементов нажмите пиктограмму Надпись

100. В области надписи правой кнопкой мыши откройте контекстное меню и выберите команду Свойства.

101. В открывшемся окне параметров во вкладке Макет выберите размер шрифта —16. Закройте окно параметров.

102. В области надписи снова откройте контекстное меню, выберите команду Размер по размеру данных, Цвет текста – розовый.

103. Аналогично Верхнему колонтитулу оформите в Нижнем колонтитуле надпись Инженерно-физический факультет.

104. Щелкните мышью на пиктограмме Поле

в Панели элементов.

105. Затем щелкните мышью в первой строке первого столбца Области данных. Access создаст элемент управления типа поле (Свободный), а также Поле № для надписи.

107. На элементе Свободный откройте контекстное меню, выберите команду Свойства, на вкладке Данные в строке Данные наберите = 1.

108. В строке Сумма с накоплением при помощи кнопки выбора установите Для всего. Закройте окно свойств.

109. Поместите указатель мыши на пункт Фамилия окна Т Студенты, нажмите кнопку мыши и перетащите этот пункт в область формы. Access снова создаст элемент управления типа поле справа, а также поле для надписи – слева. Удалите поле для надписи.

110. Проделайте аналогичную операцию для пунктов Имя, Группа, Дата рождения.

111. Оформите новые элементы области данных разными шрифтами, фонами и т. д. по своему выбору.

112. Если поля в Области данных не умещаются, увеличьте Область данных до нужных размеров. Выравнивание полей по горизонтали или вертикали производится после их выделения мышью при нажатой клавише с помощью контекстного меню.

113. Закройте текущее окно Конструктора. Дайте название отчету О Список студентов —> ОК.

114. В окне STUDENT: База данных выберите объект Отчеты, откройте отчет О Список студентов.

115. Если это потребуется, отредактируйте отчет «О Список студентов», используя режим Конструктор так, чтобы список студентов занимал минимальный размер и все данные были внесены в отчет полностью.

116. Закройте отчет. Закройте базу данных.

Организация связей между таблицами

К созданной ранее базе данных требуется добавить еще две таблицы. Таблицы должны содержать сведения о преподавателях и предметах, которые изучаются на первом и втором курсах. Один и тот же предмет могут вести несколько преподавателей. Opганизуем две таблицы, связанные между собой связью типа один (предмет) ко многим (преподавателям), чтобы при вводе данных использовать Список подстановки для автоматизации ввода данных.

1. Откройте базу данных «Student».

2. В режиме Конструктора создайте в базе данных новую таблицу, состоящую из двух столбцов: Название предмета (тип данных—текстовый, размер поля – 20) и Семестр (тип данных—числовой, размер поля – байт).

3. Закройте текущее окно, задав макету имя тПредметы и подтвердив создание ключевого поля. Access автоматически добавит к созданным Вами двум полям еще одно поле Код с типом данных Счетчик, определив это поле как ключевое.

4. Откройте вновь созданную таблицу. Обратите внимание на созданное новое поле со значком. Заполните таблицу, указав в ней названия трех предметов, изучаемых Вами на первых двух курсах. Поле Код заполняется автоматически. Закройте таблицу тПредметы.

5. Создайте еще одну таблицу в режиме Конструктора. Назовите ее Т.

6. Создайте поля: Фамилия (тип данных – текстовый, размер поля – 20, описание – Фамилия преподавателя), Имя (тип данных текстовый, размер поля – 20), Отчество (тип данных – текстовый, размер поля – 20), Код предмета (тип данных – числовой, размер поля – длинное целое, описание – Предмет, который ведет преподаватель).

7. Нажмите на значок закрытия текущего окна тПреподаватели: таблица. Откажитесь от создания ключевого поля.

8. Откройте таблицу для заполнения.

9. Занесите в таблицу имена, отчества и фамилии 5 преподавателей, ведущих предметы, перечисленные в таблице тПредметы. Разные преподаватели могут вести один и тот же предмет. В столбце Код предмета проставьте цифры, соответствующие кодам предметов из таблицы Т_Предметы.

10. Нажмите на значок закрытия текущего окна тПреподаватели:

11. Нажмите на кнопку Схема данных

12. В открывшемся окне Добавление таблицы во вкладке Таблицы установите курсор на тПредметы и нажмите кнопку Добавить

13. Установите курсор на тПреподаватели и снова нажмите кнопку Добавить. Закройте окно Добавление таблицы.

14. В окне Схема данных Вы видите две небольшие таблицы тПредметы и тПреподаватели. Для создания связи между этими Таблицами выполните следующие действия:

15. Поместите указатель мыши на пункт Код таблицы тПредметы.

16. Нажмите кнопку мыши и перетащите указатель на поле Код предмета таблицы тПреподаватели.

17. В открывшемся окне диалога установите флажок «Обеспечение целостности данных» и щелкните на кнопке Создать. Между двумя таблицами в окне Схема данных появится линия связи типа «один ко многим».

18. Закройте текущее окно, подтвердив сохранение.

При заполнении таблицы тПреподаватели в поле Код предмета приходится заносить не название предмета, а его Код. Это очень неудобно, так как список предметов может быть расширен и трудно будет удержать в памяти все коды. Access позволяет автоматизировать операцию ввода данных с помощью Списка подстановки, создание которого обеспечивается наличием связи между двумя таблицами.

19. Откройте таблицу тПреподаватели в режиме Конструктора.

20. В столбце Тип данных для поля Код предмета выберите пункт Мастер подстановок.

21. В первом окне Мастера оставьте выбранным положение переключателя Объект «столбец подстановки» будет использовать значение из таблицы или запроса и щелкните на кнопке Далее.

22. Три положения переключателя второго окна Мастера выводят на экран список таблиц, запросов или объединяют эти два списка. Выберите таблицу тПредметы на роль источника подстановки. Щелкните на кнопке Далее.

23. Третье окно Мастера предлагает выбрать из таблицы тПредметы поля, участвующие в подстановке. Этот список обязан содержать то поле, содержание которого должно отображаться вместо численного значения, помещаемого из поля Код.

24. Выберите поле. Щелкните на кнопке Далее.

25. Следующее окно Мастера продемонстрирует столбец таблицы-источника.

26. В поле последнего окна введите название Предмет, которое заменит имя столбца Код предмета, и щелкните на кнопке Готово.

27. В появившемся окне диалога щелчком на кнопке Да подтвердите необходимость сохранения построенной структуры.

28. Находясь в окне тПреподаватели: таблица, перейдите в режим таблицы (меню Вид – Режим таблицы).

29. Теперь в четвертом столбце вместо чисел стоят названия предметов, соответствующие этим числам. Access автоматически ищет соответствующую запись в таблице тПредметы и выводит в ячейку таблицы тПреподаватели текст поля Название предмета из выбранного в списке Мастера подстановок.

30. Введите еще одну запись в таблицу тПреподаватели. При вводе данных в столбец Предмет используйте список Мастера подстановок.

31. Закройте текущее окно.

1. Для созданной в предыдущих работах базы данных создать формы ввода данных в таблицы тПредметы и тПреподаватели с элементами управления: переход по записям, поиск записи, выход из формы.

2. Создать запрос на основе двух таблиц, содержащий сведения о предмете и преподавателях, которые этот предмет ведут.

3. Создать отчет на основе двух таблиц тПредметы и Т Преподаватели.

Источник