Тема 8 Проектирование и обработка баз данных
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. История возникновения баз данных (БД).
2. Основные понятия и классификация баз данных.
3. Реляционная модель данных.
4. Основные принципы работы в СУБД MS Access.
1. История возникновения баз данных (БД)
Различные источники рассматривают историю возникновения баз данных, начиная с древних времен и всех тех подручных средств, при помощи которых хранились и обрабатывались данные. Так, к первичным базам данных причисляются: узелковая письменность инков или средства хранения и учета казны у Шумеров.
Официально годом возникновения баз данных принято считать 1955 год, когда появилось программное оборудование обработки записей, а также поддерживалась модель обработки записей на основе файлов, а все данные хранились на перфокартах. Впервые термин «базы данных» (database) был введен на симпозиуме, организованном фирмой System Development Corporation (SDC).
При этом история активного развития баз данных начинается с одного из самых значительных событий: полета на Луну. Для участия в проекте Apollo правительством США была привлечена компания Rockwell. Для того чтобы построить космический корабль, необходимо собрать несколько миллионов деталей. И в те далекие времена была создана система управления файлами, которая отслеживала информацию о каждой детали. Но когда решили проверить эту систему, то обнаружили, что данные в ней повторяются по нескольку раз. Налицо была огромная избыточность. К сотрудничеству была привлечена IBM, и в 1968 году была разработана автоматизированная система заказов (Information Management System - IMS), которая и заложила основную концепцию СУБД. Кардинальным нововведением было разделение функций деловой логики и данных, т.е. программисты смогли работать с информацией на логическом уровне, при этом база данных выполняла функцию физического хранения. Это позволило существенно повысить производительность труда.
Эта СУБД существует и до сих пор, в ней реализована иерархическая модель данных. Такая модель данных имеет только один путь от корня к каждой ветви (записи). Она не только стала основой для систем управления данными, но и в последующем послужила причиной многих усовершенствований ввиду своей ограниченности.
Следующий большой шаг в истории развития баз данных сделал доктор Эдгар Кодд (Edgar Codd) - научный сотрудник все IBM. В 1970 году он опубликовал свою работу «Реляционная модель для больших банков совместно используемых данных», которая в корне изменила теорию баз данных. А еще принесла доктору Кодду премию Тьюринга. В реляционной модели, придуманной Коддом, данные можно было свободно описывать в их естественном виде, без каких-либо ограничений, которые накладываются средой физического хранения. Это позволило создать язык высокого уровня, который может работать с данными вне зависимости от того, как именно они хранятся. Первыми СУБД с реализацией реляционного модуля стали System R от IBM и Ingres от Калифорнийского университета.
2. Основные понятия и классификация баз данных (БД)
2.1. Основные понятия БД
Прежде чем приступать к подробному изучению баз данных, определим основные понятия, с ними связанные. Существуют различные определения базы данных. Рассмотрим некоторые из них.
С точки зрения ст. 1260 ГК РФ, база данных – это представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).
С точки зрения ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными (идентичен с ISO/IEC TR 10032:2003 Information technology – Reference model of data management), база данных – это совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.
Существует множество и других определений, отражающих скорее субъективное мнение различных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует.
В общем смысле определим это понятие следующим образом, база данных – это совокупность взаимосвязанных данных на машинных носителях, предназначенных для использования в интерактивном режиме доступа и в программных приложениях. Обычно БД создается для хранения и доступа к данным из некоторой предметной области, то есть представляет собой информационную модель класса объектов.
Рассмотрим также и другие термины и понятия в рамках указанной темы.
Предметная область – часть окружающего мира, подлежащая изучению для решения конкретной задачи автоматизации (например, предприятие, ВУЗ, множество преступников и т.д.).
Структурирование – ведение соглашений о способах представления данных.
Система управления базой данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.
Физическое описание данных – это способы представление информации на машинных носителях.
Логическое описание данных – это представление информации с точки зрения пользователя, причем логическое представление данных, не всегда строго соответствует физическому.
Физическая независимость данных – возможность изменения физического размещения данных без изменения их логической структуры и прикладных программ.
Логическая независимость данных – возможность изменения логической структуры данных (добавление новых полей, изменение порядка полей и их размерности) с сохранением работоспособности приложений, использующих прежнее представление.
Администратор БД – это человека или группу лиц, ответственных за обслуживание БД. Администратор распределяет права доступа к информации, вносит изменения в структуру БД, отвечает за сохранность данных и их восстановление в случае сбоев, модернизирует программное обеспечение по мере появления новых версий. Администратор должен обладать квалификацией системного программиста и в то же время четко представлять проблемы пользователей.
2.2. Классификация БД
В настоящее время существует огромное множество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям, мы рассмотрим лишь некоторые из них.
Классификация по модели данных:
иерархическая – представление базы данных в виде древовидной структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней;
Рис. 2 Графическое изображение иерархической структуры БД
сетевая – в отличие от иерархической состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями;
Рис. 3 Графическое изображение сетевой структуры БД
реляционная – база данных, основанная на реляционной модели данных (этой модели в дальнейшем будет посвящен целый раздел);
объектная и объектно-ориентированная – базы данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов;
функциональная.
Классификация по технологии обработки:
централизованные базы – хранятся в памяти одного компьютера, если это автономный компьютер, то способ доступа к таким базам – локальный, если этот компьютер является компонентом вычислительной сети, то возможен сетевой доступ;
распределенные базы – состоят из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых на разных компьютерах вычислительной сети. Работа с такими базами осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
Классификация по архитектуре:
файл-серверные – архитектура БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве сервера файлов. На такой машине и хранится совместно используемая пользователями сети централизованная база данных. Все другие компьютеры сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых осуществляется доступ пользователей к базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится их обработка. То есть поиск нужной информации в общей совокупности данных осуществляется на пользовательских компьютерах. При большой интенсивности доступа к данным производительность системы резко падает за счет передачи по сети больших объемов информации;
клиент-серверные – в этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки информации. Запрос на данные, поступающий от клиента, инициирует поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные передаются по сети от сервера к рабочей станции пользователя. В этом случае объем передаваемой по сети информации существенно уменьшается, так как передаются на рабочие станции не полные наборы данных, а только результаты поиска. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.
Классификация по способу доступа к данным:
с локальным доступом;
с сетевым доступом.
3. Реляционная модель данных
3.1. Базовые понятия реляционной модели данных
Реляционная модель представляет собой совокупность данных, состоящую из набора двумерных таблиц. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), физическим представлением которого является таблица, отсюда и название модели – реляционная. Реляционная модель является удобной и наиболее привычной формой представления данных.
При табличной организации данных отсутствует иерархия элементов. Строки и столбцы могут быть просмотрены в любом порядке, поэтому высока гибкость выбора любого подмножества элементов в строках и столбцах.
Любая таблица в реляционной базе состоит из строк, которые называют записями, и столбцов, которые называют полями. На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных. Для каждого поля определяется множество его значений, например, поле «Месяц» может иметь двенадцать значений.
Структура таблицы в реляционной базе характеризуется следующим:
она состоит из совокупности столбцов;
каждый столбец имеет уникальное, то есть не повторяющееся в других столбцах, имя;
последовательность столбцов в таблице не существенна;
все строки таблицы организованы по одинаковой структуре, то есть имеют одно и то же количество реквизитов и имеют одинаковую длину;
в таблице нет одинаковых строк;
количество строк в таблице практически не ограничено;
последовательность строк в таблице не существенна;
при выполнении манипуляций с таблицей все строки и столбцы могут просматриваться в произвольном порядке безотносительно к их содержанию и смыслу.
Для этого типа модели имеется развитый математический аппарат – реляционная алгебра. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом. Строки таблицы со значениями разных атрибутов называют кортежами. Количество атрибутов, содержащихся в отношении, определяет его степень, а количество кортежей – кардинальность отношения.
Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле – это такое поле, значения которого в данной таблице не повторяется.
Записи в таблице хранятся упорядоченными по ключу. Ключ может быть простым, состоящим из одного поля, и сложным, состоящим из нескольких полей. Сложный ключ выбирается в тех случаях, когда ни одно поле таблицы однозначно не определяет запись.
Кроме первичного ключа в таблице могут быть вторичные ключи, называемые еще внешними ключами, или индексами. Индекс – это поле или совокупность полей, чьи значения имеются в нескольких таблицах и которое является первичным ключом в одной из них. Значения индекса могут повторяться в некоторой таблице. Индекс обеспечивает логическую последовательность записей в таблице, а также прямой доступ к записи.
По первичному ключу всегда отыскивается только одна строка, а по вторичному – может отыскиваться группа строк с одинаковыми значениями первичного ключа. Ключи нужны для однозначной идентификации и упорядочения записей таблицы, а индексы для упорядочения и ускорения поиска.
Индексы можно создавать и удалять, оставляя неизменным содержание записей реляционной таблицы. Количество индексов, имена индексов, соответствие индексов полям таблицы определяется при создании схемы таблицы.
Индексы позволяют эффективно реализовать поиск и обработку данных, формирую дополнительные индексные файлы. При корректировке данных автоматически упорядочиваются индексы, изменяется местоположение каждого индекса согласно принятому условию (возрастанию или убыванию значений). Сами же записи реляционной таблицы не перемещаются при удалении или включении новых экземпляров записей, изменении значений их ключевых полей.
С помощью индексов и ключей устанавливаются связи между таблицами. Связь устанавливается путем присвоения значений внешнего ключа одной таблицы значениям первичного ключа другой. Группа связанных таблиц называется схемой данных. Информация о таблицах, их полях, ключах и т.п. называется метаданными.
Первичный ключ любой таблицы должен содержать уникальные (не повторяющиеся) непустые значения для данной таблицы. Система управления базой данных должна контролировать уникальность первичных ключей. При попытке присвоить первичному ключу значение, уже имеющееся в другой записи таблицы, выдается сообщение об ошибке первичного ключа.
С появлением ПЭВМ реляционные системы стали доминировать среди систем баз данных. Быстрому распространению реляционных моделей способствовало три фактора.
Во-первых, в реляционной системе данные представляются в виде таблиц (отношений), встречающихся в повседневной практике. Поиск и обработка данных в этих таблицах не зависит от их организации и хранения в памяти машины.
Во-вторых, с математической точки зрения реляционная база – это конечный набор отношений. Таким образом, теория реляционных баз данных становится областью математической логики и реляционной алгебры.
В-третьих, множество объектов реляционной модели данных однородно – структура данных определяется только в терминах отношений. Основная единица обработки в операциях реляционной модели данных не запись (как в сетевых и иерархических моделях данных), а множество записей, то есть отношение.
В нереляционных базах данных сложно передать все имеющиеся зависимости, то есть связать друг с другом данные из различных таблиц. Реляционная база данных выполняет все эти действия достаточно просто. Благодаря имеющимся связям в реляционных базах удается избежать дублирования информации, что облегчает работу и позволяет избежать ошибок. В реляционных базах данных также удается легко избежать установления ошибочных связей между различными таблицами данных.
В реляционных базах данных легко производить изменения. Например, если в таблице клиентов изменить адрес конкретного клиента, то соответствующая информация автоматически поступит в другие таблицы, связанные с таблицей клиентов.
Таким образом, достоинства реляционных баз данных можно сформулировать так:
упрощенная схема представления данных – в виде таблицы;
простота инструментальных средств поддержки реляционной модели;
оптимизация доступа к базе данных, поскольку системы сами выбирают наиболее эффективную последовательность действий;
улучшение целостности и защиты, поскольку реляционная модель позволяет улучшить выражение требований целостности путем использования языка высокого уровня;
возможности различных применений, в том числе и рассчитанных на не специалистов в области программирования;
обеспечение пользователя языками высокого уровня при работе с базой данных;
обеспечение методологического подхода, поскольку главной целью модели базы данных является возможность описания реального мира, что проще всего осуществляется в реляционной модели.
В качестве недостатка реляционной модели можно отметить жесткость структуры данных, например, невозможно задать строку таблицы произвольной длины, а также сложность описания иерархических и сетевых связей.
3.2. Типы связей между данными
Все информационные объекты предметной области связаны между собой. Различаются связи нескольких типов, для которых введены следующие обозначения:
один к одному (1 : 1);
один ко многим (1 : М);
многие ко многим (М : М).
Связь один к одному (1 : 1) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот.
При связи один ко многим (1 : М) одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А.
Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот.
3.3. Понятие нормализации отношений
Одни и те же данные могут группироваться в таблицы (отношения) различными способами, т.е. возможна организация различных наборов отношений взаимосвязанных информационных объектов. Группировка атрибутов в отношениях должна быть рациональной, т.е. минимизирующей дублирование данных и упрощающей процедуры их обработки и обновления.
Определенный набор отношений обладает лучшими свойствами при включении, модификации, удалении данных, чем все остальные возможные наборы отношений, если он отвечает требованиям нормализации отношений.
Нормализация отношений — формальный аппарат ограничений на формирование отношений (таблиц), который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых в базе данных, уменьшает трудозатраты на ведение (ввод, корректировку) базы данных.
Е. Коддом выделены три нормальные формы отношений и предложен механизм, позволяющий любое отношение преобразовать к третьей (самой совершенной) нормальной форме.
3.4. Обзор и возможности систем управления базами данных (СУБД)
Системой управления базами данных называют программную систему, предназначенную для создания на ЭВМ общей базы данных, используемой для решения множества задач. Подобные системы служат для поддержания базы данных в актуальном состоянии и обеспечивают эффективный доступ пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных пользователям полномочий. СУБД предназначена для централизованного управления базой данных в интересах всех работающих в этой системе.
По степени универсальности различают два класса СУБД:
системы общего назначения;
специализированные системы.
СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели ЭВМ в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных. Использование СУБД общего назначения в качестве инструментального средства для создания автоматизированных информационных систем, основанных на технологии баз данных, позволяет существенно сокращать сроки разработки, экономить трудовые ресурсы. Этим СУБД присущи развитые функциональные возможности, и даже определенная функциональная избыточность.
Специализированные СУБД используются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.
СУБД общего назначения — это сложные программные комплексы, предназначенные для выполнения всей совокупности функций, связанных с созданием и эксплуатацией базы данных информационной системы.
Рынок программного обеспечения ПК располагает большим числом разнообразных по своим функциональным возможностям коммерческих систему управления базами данных общего назначения, а также средствами их окружения практически для всех массовых моделей машин и для различных операционных систем.
Наиболее популярными СУБД являются:
dBase;
Microsoft Access;
Microsoft FoxPro;
Paradox;
Informix и др.
Основные характеристики СУБД:
производительность;
обеспечение целостности данных;
обеспечение безопасности данных;
работа в многопользовательских средах.
На производительность СУБД оказывают влияние два фактора:
СУБД, которые следят за соблюдением целостности данных, несут дополнительную нагрузку, которую не испытывают другие программы;
производительность собственных прикладных программ сильно зависит от правильного проектирования и построения базы данных.
3.5. Режимы работы с базами данных
Обычно с базами данных работают две категории исполнителей. Первая категория — проектировщики. Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласовании ее с заказчиком. Кроме таблиц проектировщики разрабатывают и другие объекты базы данных, предназначенные, с одной стороны, для автоматизации работы с базой, а с другой стороны — для ограничения функциональных возможностей работы с базой (если это необходимо из соображений безопасности). Проектировщики не наполняют базу конкретными данными (заказчик может считать их конфиденциальными и не предоставлять посторонним лицам). Исключение составляет экспериментальное наполнение модельными данными на этапе отладки объектов базы.
Вторая категория исполнителей, работающих с базами данных, - пользователи. Они получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием. В общем случае пользователи не имеют средств доступа к управлению структурой базы — только к данным, да и то не ко всем, а к тем, работа с которыми предусмотрена на конкретном рабочем месте.
Соответственно, система управления базами данных имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создания ее объектов. Во втором режиме происходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее.
3.6. Технология работы с СУБД
Создание структуры таблиц базы данных: практически все используемые СУБД хранят данные следующих типов: текстовый (символьный), числовой, календарный, логический, примечание. Некоторые СУБД формируют поля специального типа, содержащие уникальные номера записей и используемые для определения ключа.
Если обрабатываемая база данных включает несколько взаимосвязанных таблиц, то необходимо определение ключевого поля в каждой таблице, а также полей, с помощью которых будет организована связь между таблицами.
Создание структуры таблицы не связано с заполнением таблиц данными, поэтому эти две операции можно разнести во времени.
Ввод и редактирование данных: заполнение таблиц данными возможно как непосредственным вводом данных, так и в результате выполнения программ и запросов.
Практически все СУБД позволяют вводить и корректировать данные в таблицах двумя способами:
с помощью, предоставляемой по умолчанию стандартной формы в виде таблицы;
с помощью экранных форм, специально созданных для этого пользователем.
Обработка данных, содержащихся в таблицах: обрабатывать информацию, содержащуюся в таблицах базы данных, можно путем использования запросов или в процессе выполнения специально разработанной программы.
Конечный пользователь получает при работе с СУБД такое удобное средство обработки информации, как запросы. Запрос представляет собой инструкцию на отбор записей. Большинство СУБД разрешают использовать запросы следующих типов:
запрос-выборка, предназначенный для отбора данных, хранящихся в таблицах, и не изменяющий эти данные;
запрос-изменение, предназначенный для изменения или перемещения данных; к этому типу запросов относятся: запрос на добавление записей, запрос на удаление записей, запрос на создание таблицы, запрос на обновление;
запрос с параметром, позволяющий определить одно или несколько условий отбора во время выполнения запроса.
На основе запроса можно построить отчет или форму.
Вывод информации из базы данных: практически любая СУБД позволяет вывести на экран и принтер информацию, содержащуюся в базе данных, из режимов таблицы или формы. Такой порядок вывода данных может использоваться только как черновой вариант, так как позволяет выводить данные только точно в таком же виде, в каком они содержатся в таблице или форме.
Каждый пользователь, работающий с СУБД, используя специальные средства создания отчетов, получает дополнительные возможности вывода данных:
включать в отчет выборочную информацию из таблиц базы данных;
добавлять информацию, не содержащуюся в базе данных;
при необходимости выводить итоговые данные на основе информации базы данных;
располагать выводимую в отчете информацию в любом, удобном для пользователя виде (вертикальное или горизонтальное расположение полей);
включать в отчет информацию из разных связанных таблиц базы данных.
4. Основные принципы работы в СУБД MS Access
Microsoft Access – программное обеспечение, относящееся к системам управления базами данных. MS Access позволяет использовать электронные таблицы и таблицы из других настольных и серверных баз данных для хранения информации, необходимой приложению. При этом и другие пользователи могут продолжать работать с этими данными в той среде, в которой они были созданы.
MS Access является настольной СУБД реляционного, которая имеет все необходимые средства для выполнения перечисленных выше функций. Достоинством MS Access является то, что она имеет очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать простые и сложные приложения.
В отличие от других настольных СУБД, MS Access хранит все данные в одном файле, хотя и распределяет их по разным таблицам.
4.1. Рабочая среда MS Access
При открытии уже существующей базы данных MS Access на экране будут располагаться: строка заголовка, строка меню, панели инструментов, в нижней части - строка состояния. Наиболее важным элементом интерфейса в среде MS Access является окно базы данных (рис. 7). Это контейнер, содержащий все объекты базы данных.
В левой части окна базы данных находится панель объектов, которая содержит ярлыки для каждого из объектов Access: Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты, Страницы, Макросы, Модули.
4.2. Работа с таблицами
Основным объектом MS Access являются таблицы. Список таблиц, составляющих базу данных приложения, появляется в окне базы данных при первом открытии приложения. Кроме этого, MS Access создает системные таблицы, в которых хранится информация обо всех объектах приложения, и эти таблицы при необходимости также могут отображаться в окне базы данных.
В MS Access используются три способа создания таблиц: путем ввода данных, с помощью Конструктора таблиц и с помощью Мастера создания таблиц. Для каждого из этих способов существует специальный ярлык новых объектов в списке таблиц.
Для создания новой таблицы можно воспользоваться любым из описанных способов. После указанных действий в списке таблиц в окне базы данных появятся имя и значок новой таблицы
4.3. Определение полей
При создании таблиц необходимо придерживаться ряда правил.
имена полей в таблице не должны повторяться, т. е. должны быть уникальными;
имена полей могут содержать не более 64 символов, включая пробелы;
желательно избегать употребления имен полей, совпадающих с именами встроенных функций или свойств MS Access;
имя поля не должно начинаться с пробела или управляющего символа;
имена полей могут содержать любые символы, включая буквы, цифры, пробелы, специальные символы, за исключением точки (.), восклицательного знака (!), апострофа (') и квадратных скобок ([), (]).
После ввода имени поля необходимо задать тип данных, которые будут находиться в этом поле. В MS Access имеются следующие типы данных:
Текстовый – символьные или числовые данные, не требующие вычислений. Поле данного типа может содержать до 255 символов.
Поле MEMO – поле MEMO предназначено для ввода текстовой информации, по объему до 65 535 символов.
Числовой – числовой тип применяется для хранения числовых данных, используемых в математических расчетах. Обычно по умолчанию используется подтип Длинное целое, который представляет собой число в пределах от -2 147 483 648 до +2 147 483 647.
Дата/Время – тип для представления даты и времени. Позволяет вводить даты с 100 по 9999 год.
Денежный – тип данных, предназначенный для хранения данных, точность представления которых колеблется от 1 до 4 десятичных знаков.
Счетчик – поле содержит 4-байтный уникальный номер, определяемый Microsoft Access автоматически для каждой новой записи либо случайным образом, либо путем увеличения предыдущего значения на 1.
Логический – логическое поле, которое может содержать только два значения, интерпретируемых как Да/Нет, Истина/Ложь, Включено/Выключено. Поля логического типа не могут быть ключевыми, но их можно индексировать.
Поле объекта OLE – содержит ссылку на OLE-объект (лист Microsoft Excel, документ Microsoft Word, звук, рисунок и т. п.). В поле объекта OLE могут храниться произвольные данные, в том числе и данные нескольких типов.
Гиперссылка – дает возможность хранить в поле ссылку, с помощью которой можно ссылаться на произвольный фрагмент данных внутри файла или Web-страницы на том же компьютере или в Интернете. Поле типа Гиперссылка не может быть ключевым или индексированным.
4.4. Определение ключевых полей
Ключевое поле - это одно или несколько полей, комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Если для таблицы определены ключевые поля, то MS Access предотвращает дублирование или ввод пустых значений в ключевое поле. Ключевые поля используются для быстрого поиска и связи данных из разных таблиц при помощи запросов, форм и отчетов.
В MS Access можно выделить три типа ключевых полей: счетчик, простой ключ и составной ключ.
Для создания простого ключа достаточно иметь поле, которое содержит уникальные значения. Если выбранное поле содержит повторяющиеся или пустые значения, его нельзя определить как ключевое.
Составной ключ необходим в случае, если невозможно гарантировать уникальность записи с помощью одного поля. Он представляет собой комбинацию нескольких полей.
4.5. Создание и использование индексов
С целью ускорения поиска и сортировки данных в любой СУБД используются индексы. Индекс является средством, которое обеспечивает быстрый доступ к данным в таблице на основе значений одного или нескольких столбцов. Индекс представляет собой упорядоченный список значений и ссылок на те записи, в которых хранятся эти значения. Чтобы найти нужные записи, СУБД сначала ищет требуемое значение в индексе, а затем по ссылкам быстро отбирает соответствующие записи. Индексы бывают двух типов: простые и составные. Простые индексы представляют собой индексы, созданные по одному столбцу. Индекс, построенный по нескольким столбцам, называется составным. Индексы обычно рекомендуется создавать только для тех столбцов таблицы, по которым наиболее часто выполняется поиск записей. Индексировать можно любые поля, кроме МЕМО-полей, полей типа Гиперссылка и объектов OLE.
4.6. Связывание таблиц на схеме данных
Для того чтобы было удобно просматривать, создавать, удалять и модифицировать связи между таблицами, в MS Access используется схема данных (рис. 9).
4.7. Обеспечение целостности данных
В MS Access обеспечивается возможность автоматической проверки целостности данных в связанных полях. Целостность данных означает систему правил, используемых для поддержания связей между записями в связанных таблицах, а также для обеспечения защиты от случайного удаления или изменения связанных данных. Установить проверку целостности данных можно, если выполнены следующие условия:
связанное поле главной таблицы является ключевым полем или имеет уникальный индекс;
связанные поля имеют один тип данных. Здесь существует два исключения. Поле счетчика может быть связано с числовым полем, если в последнем поле в свойстве Размер поля указано значение Длинное целое, или в обоих полях свойство Размер поля имеет значение Код репликации;
обе таблицы принадлежат одной базе данных Microsoft Access.
Чтобы обеспечить целостность, работа с данными должна производиться с учетом ниже перечисленных правил.
Невозможно ввести в связанное поле подчиненной таблицы значение, отсутствующее в связанном поле главной таблицы. Однако можно ввести пустое значение, показывающее, что для данной записи связь отсутствует.
Не допускается удаление записи из главной таблицы, если существуют связанные с ней записи в подчиненной таблице.
Невозможно изменить значение ключевого поля в главной таблице, если существуют записи, связанные с данной таблицей.
4.8. Контроль и проверка введенных данных
MS Access может осуществлять проверку данных, вводимых в поле или запись таблицы. В MS Access существует два типа условий назначение:
условия назначение поля;
условия назначения записи.
Очень важно, что оба типа условий вводятся в систему на уровне таблицы. Это означает, что проверка вводимых данных на соответствие этим условиям будет выполняться независимо от способа ввода данных, будь то прямое редактирование записей в режиме Таблицы, или импорт из другой таблицы, или редактирование записи в форме. Это позволяет надежно защищать данные от ошибок ввода.
Условие назначение поля позволяет обеспечить ввод корректных данных в поле записи. Проверка введенного значения осуществляется при переходе к другому полю или другой записи. Если введенное значение не соответствует заданному условию, на экран выводится сообщение, указанное пользователем, или стандартное сообщение, если пользователь не определил свое.
Если условие назначение накладывается на поле, которое уже содержит данные, то при сохранении таблицы MS Access выдаст вопрос, нужно ли применять новое условие к существующим данным.
Условия назначение записи отличаются от условий назначение поля тем, что в условиях назначение записи допускаются ссылки на разные поля. Это позволяет использовать такие условия для сравнения значений, введенных в разные поля таблицы. Условия назначение записи проверяются при сохранении записи.
Значение поля может оказаться недопустимым по следующим причинам.
значение несовместимо с типом данных поля;
данные нарушают условие назначение, заданное в свойстве Условие назначение этого поля;
в поле необходимо ввести данные, а они не были введены.
Данные проверяются также при переходе на другую запись. Перед сохранением записи MS Access проверяет все условия, заданные в свойстве Условие назначение записи. Если запись нельзя сохранить, необходимо внести требуемые изменения или нажать кнопку Отменить для отмены всех изменений, внесенных в запись.
Раздел 3. Телекоммуникационные технологии, как основа инфраструктуры единого информационного пространства профессиональной деятельности
|
