Введение в базы данных и Microsoft Access

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение в базы данных и Microsoft Access

Введение

База данных (БД) -- это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Обычно БД представляются в виде совокупности взаимосвязанных файлов или таблиц, предназначенных для решения конкретной задачи.

С понятием БД тесно связано понятие системы управления базой данных (СУБД). СУБД -- это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации.

СУБД Access входит в состав Microsoft Office и предназначена для работы с реляционными БД, т.е. представленными в табличной форме. В отличие от табличного процессора Excel, Access имеет более развитые средства для отбора данных из взаимосвязанных таблиц, формирования новых таблиц и отчетов.

Характерной особенностью баз данных, созданных в Access, является хранение создаваемых таблиц и средств для обработки данных в одном файле, имеющем расширение mdb. Достоинством Access является возможность создания СУБД (т.е. программы управления) без программирования. Однако, для сложных СУБД применение программирования на встроенном языке Visual Basic for Applications (VBA) позволяет повысить эффективность системы управления.

Основным элементом БД является таблица. Столбцы таблицы БД называются полями, а строки -- записями. Первым этапом создания таблицы БД является задание ее структуры, т.е. определение количества и типа полей. Вторым этапом является ввод и редактирование записей в таблицу. БД считается созданной, даже если она пустая.

Поля таблицы просто определяют ее структуру и групповые свойства данных, записываемых в ячейках. Рассмотрим основные свойства полей БД.

1. Имя поля -- определяет как надо обращаться к данным поля (имена используются как заголовки таблиц).

2. Тип поля -- определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле (текстовые, числовые, дата, Memo, денежный, счетчик и др.).

3. Размер поля -- определяет предельную длину данных, которые могут размещаться в поле.

4. Формат поля -- способ форматирования данных в ячейках.

база запрос аccess макрос

1. Типы таблиц и ключей в реляционных базах данных

Реляционные базы данных характеризуются наличием некоторых типов таблиц и ключей, позволяющих определить отношения между таблицами. Для того чтобы понять принципы разработки реляционных баз данных, требуется дать определения различных типов реляционных ключей и таблиц:

· Базовая таблица. В реляционной базе данных базовой таблицей называется таблица, которая включает один или несколько столбцов свойств объекта и содержит первичный ключ, который однозначно определяет этот объект. Более того, базовая таблица должна содержать первичный ключ. Базовые таблицы часто называют первичными, поскольку они имеют первичный ключ.

· Промежуточная таблица. Таблица, не являющаяся базовой (т. к. она не объединяет свойства объекта или не содержит поле первичного ключа), которая используется для обеспечения связей между другими таблицами, называется таблицей отношений. Ключевые поля в таблицах отношений должны быть внешними ключами, связанными с первичными ключами базовой таблицы. Проще говоря, таблица отношений состоит только из внешних ключей и не содержит независимых элементов данных.

· Первичный ключ. Первичный ключ состоит из набора значений, которые однозначно определяют запись базовой таблицы. Любому значению первичного ключа должна соответствовать одна и только одна строка таблицы. Первичный ключ включает одно поле только в том случае, если это поле не содержит повторяющихся значений.

· Составные ключи. Если для выполнения условий, накладываемых на значения первичного ключа, заданный ключ включает несколько полей таблицы, то тогда он называется составным.

· Внешние ключи. Внешний ключ -- это столбец, значения которого соответствуют значениям первичного ключа другой связанной таблицы.

2. Управление средой MS Access

После запуска Access на экран выводится окно базы данных со списком объектов. Основные объекты: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули. С этими объектами можно работать в двух режимах: конструктора и воспроизведения. На рисунке показано окно базы данных "Успеваемость", содержащее четыре таблицы.

Основные объекты окна БД имеют следующее назначение:

· таблица -- основное средство для хранения информации в БД;

· запрос -- это инструмент для извлечения необходимой информации из исходных таблиц и представления ее в удобной форме;

· форма -- это основное средство для ввода данных, управления СУБД и вывода результатов на экран монитора;

· отчет -- это специальное средство для формирования выходных документов и вывода их на принтер;

· макросы в Access представляют собой совокупность внутренних команд, предназначенных для автоматизации работы с БД;

· модули являются программами, создаваемыми средствами языка VBA, и похожи на макросы в Word и Excel.

Таблицы и запросы связываются между собой с помощью схемы данных.

Таблицы, запросы, формы и отчеты БД можно создавать в двух режимах: вручную с помощью конструктора или при помощи Мастера. Выбор средства определяется конкретными обстоятельствами, однако следует заметить, что мастер быстро создает заготовку объекта, которую обычно требуется "дорабатывать" вручную.

Технология разработки СУБД содержит несколько этапов, основными из которых являются:

· проектирование структуры БД и связей между таблицами;

· разработка структуры отдельных таблиц и ввод данных в таблицы;

· разработка запросов;

· разработка схемы данных, реализующей запроектированные связи между таблицами и запросами;

· разработка макросов и программных модулей для управления БД;

· разработка форм для реализации интерфейса управления БД;

· разработка отчетов для печати документов.

Приведенная последовательность этапов не является жесткой. Обычно разработчику СУБД приходится многократно возвращаться к одним и тем же этапам, постепенно уточняя проект.

3. Создание таблиц базы данных

Создание таблиц БД является первым шагом в разработке СУБД. Таблицы предназначены для хранения информации БД. Создание таблицы состоит из двух этапов: задание структуры таблицы; ввод записей в таблицу.

Для создания новой таблицы следует в окне БД выбрать меню "Таблицы" (в старых версиях Access для этой цели служит вкладка "Таблицы") и нажать кнопку "Создать". В окне "Новая таблица" необходимо выбрать способ создания таблицы.

Если у разработчика СУБД нет достаточного опыта, рекомендуется для создания таблицы выбрать режим конструктора.

Создание таблицы в режиме конструктора

При выборе режима конструктора появляется окно конструктора.

В поле "Имя поля" вводится имя поля таблицы, являющееся его идентификатором. Рекомендуется формировать имена полей так, чтобы имя было коротким, не содержащим специальных символов (запятых, пробелов и т.д.) и отражающим смысл поля. Необходимо различать идентификатор поля в структуре таблицы и заголовок поля в выходном документе. Во втором случае заголовок поля должен в полной мере отражать смысл поля и обычно задается вручную при форматировании выходного документа.

В поле "Тип данных" выбирается один из типов, показанных в раскрытом списке на рисунке.

Поле "Описание" содержит комментарии к создаваемому полю таблицы. Его заполнение не является обязательным.

В нижней части окна, на вкладке "Общие" задаются свойства поля. Если щелкнуть кнопкой мыши по одной из строк таблицы свойств, справа появится подсказка о назначении этого свойства.

Вкладка "Подстановка" служит для организации подсказки при заполнении внешних ключей таблицы. Ключи, чаще всего, являются формальными идентификаторами записей в таблицах БД. Поэтому при заполнении внешних ключей у пользователя могут возникнуть затруднения, связанные с определением, какому ключу в базовой таблице соответствует запись в подчиненной таблице. Настройка свойств вкладки "Подстановка" позволяет превратить простое поле для внешнего ключа в поле со списком, содержащим полный список ключей базовой таблицы и соответствующие этим ключам поля - подсказки из базовой таблицы. После выбора в списке записи, в заполняемую таблицу помещается только ключ. Таким образом, пользователю не нужно помнить ключи и их ввод выполняется выбором из списка, а не вводом с клавиатуры. В дальнейшем поля подстановки наследуются формами, если в качестве источника данных формы выбрана таблица с такими полями.

На приведенном выше рисунке описана таблица "Группа", состоящая из трех полей с идентификаторами НГ, КОЛ и ПБАЛЛ. Поле НГ является текстовым и содержит номера студенческих групп. Основное свойство этого поля -- длина, не превышающая 6 символов. Поле КОЛ содержит количество студентов в группе и является числовым (целым). Поле ПБАЛЛ содержит средний балл, полученный студентами группы при поступлении в учебное заведение, является числовым, но в отличие от поля КОЛ -- действительным, содержащим десятичную часть.

Важным действием на этапе разработки структуры таблицы является задание ключевых полей. Для задания простого ключа, состоящего из одного поля таблицы, достаточно в режиме конструктора установить курсор в любую позицию этого поля и нажать кнопку "Ключевое поле" на панели инструментов. На рисунке это поле НГ. Для задания составного ключа, состоящего из нескольких полей таблицы, необходимо выделить эти поля, щелкая мышью по кнопкам слева от соответствующих строк при нажатой клавише Ctrl, а затем нажать кнопку"Ключевое поле". Признаком установки является появление рисунка ключа на кнопках слева от соответствующей строки конструктора.

Имя таблицы запрашивается при закрытии окна конструктора. После закрытия конструктора в окне БД появляется значок и имя созданной таблицы. Если выделить значок таблицы и щелкнуть по кнопке "Открыть", то таблица будет открыта для ввода записей.

Создание таблицы путем ввода данных

Создание таблицы путем ввода данных не предусматривает описания структуры таблицы. После выбора этого режима (режим таблицы) открывается пустая таблица, в которую можно ввести данные.

Создание таблицы при помощи Мастера

Мастер таблиц автоматически создает таблицу по одному из шаблонов, предлагаемых в окне "Создание таблиц":



Мастер определяет ключ таблицы и создает связь новой таблицы с уже существующими. При этом ключ новой таблицы будет включен в таблицу, с которой устанавливается связь. По запросу пользователя мастер создает форму для ввода данных в таблицу.

Ввод данных в таблицу

Данные в таблицу можно ввести непосредственно в режиме ее открытия или через специально созданную форму. Второй способ предпочтителен, поскольку формы обеспечивают более удобный интерфейс и возможности контроля ввода.

Вводимые данные должны соответствовать типу данных и формату, определенным в структуре для каждого поля таблицы. При несоответствии Access выдает предупреждение и не разрешает продолжать ввод. Следует либо ввести данные требуемого формата, либо отменить ввод.

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначены таблицы БД?

2. Из скольких этапов состоит создание таблицы?

3. Как создать новую таблицу, работая в Access?

4. Какие поля следует заполнить при создании новой таблицы в режиме конструктора?

5. Как формируется имя поля? В чем его отличие от заголовка поля в выходном документе?

6. Каково назначение полей "Тип данных" и "Описание"?

7. Какие свойства поля можно задать? Каково их назначение?

8. Для чего служит вкладка "Подстановка"?

9. Как задаются простые ключи? Составные?

10. В чем особенность создания таблицы путем ввода данных?

11. Как создать таблицу при помощи Мастера?

12. Какие способы позволяют ввести данные в таблицу?

4. Определение связей между таблицами в базе данных Access

Схема данных

Схема данных является графическим образом БД. Она используется различными объектами Access для определения связей между несколькими таблицами. Например, при создании формы, содержащей данные из нескольких взаимосвязанных таблиц, схема данных обеспечивает автоматический согласованный доступ к полям этих таблиц. Она же обеспечивает целостность взаимосвязанных данных при корректировке таблиц.

После того, как созданы таблицы БД, можно установить связи между ними, обратившись к схеме данных. Запуск схемы данных выполняется через значок "Схема данных" на панели инструментов Access.

Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими значениями в ключевых полях, обычно между полями, имеющими одинаковые имена в обеих таблицах. В большинстве случаев с ключевым полем одной таблицы, являющимся уникальным идентификатором каждой записи, связывается внешний ключ другой таблицы.

Обязательным условием при установлении связи является совпадение связываемых полей по типу и формату.

Типы связей

Тип отношения в создаваемой Microsoft Access связи зависит от способа определения связываемых полей.

Отношение «один-ко-многим»

Отношение «один-ко-многим» является наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В отношении «один-ко-многим» каждой записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, но запись в таблице B не может иметь более одной соответствующей ей записи в таблице A.

Отношение «один-к-одному»

При отношении «один-к-одному» запись в таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот. Отношения этого типа используются не очень часто, поскольку большая часть сведений, связанных таким образом, может быть помещена в одну таблицу. Отношение «один-к-одному» может использоваться для разделения очень широких таблиц, для отделения части таблицы по соображениям защиты, а также для сохранения сведений, относящихся к подмножеству записей в главной таблице.

Отношение «многие-ко-многим»

При отношении «многие-ко-многим» одной записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи в таблице B несколько записей в таблице A. Этот тип связи возможен только с помощью третьей (связующей) таблицы, первичный ключ которой состоит из двух полей, которые являются внешними ключами таблиц A и B. Отношение«многие-ко-многим» по сути дела представляет собой два отношения «один-ко-многим» с третьей таблицей.

Определение связей между таблицами

Связь между таблицами определяется путем добавления связываемых таблиц в окно «Схема данных» с последующим перетаскиванием ключевого поля из одной таблицы в другую. Рассмотрим пример связывания таблиц.

Предположим, что требуется установить связь между таблицами "Кафедра" и "Преподаватель" через поле ККАФ (код кафедры). В таблице "Кафедра" это поле является уникальным ключом, а в таблице "Преподаватель" -- внешним ключом. Если схема данных создается заново, то при нажатии на кнопку "Схема данных" поверх окна схемы данных появится окно"Добавление таблицы". В этом окне следует выделить требуемые таблицы и нажать "Добавить".

В результате в окно схемы данных будут добавлены графические образы двух таблиц:

Необходимо перетащить мышью поле ККАФ таблица "Кафедра" на поле ККАФ таблицы "Преподаватель". В открывшемся окне "Изменение связей" следует установить флажок"Обеспечение целостности данных". В этом случае Access будет выдавать предупреждающие сообщения о неправильном вводе данных, если, например, в поле ККАФ подчиненной таблицы "Преподаватель" будет введено значение, отсутствующее в поле ККАФ базовой таблицы "Кафедра".



Обратите внимание, что Access автоматически определил тип связи как "один-ко-многим".

Можно также установить флажки "каскадное обновление связей" и "каскадное удаление связей". В этом случае Access автоматически скорректирует (удалит) записи в подчиненных таблицах, если будут изменены записи в базовой таблице.

После нажатия на кнопку "Создать", образы таблиц будут соединены связями как показано на рисунке. Ключевые в базовых таблицах выделяются жирным шрифтом.

Для установления связей по составному ключу необходимо в окне "Изменение связей" в полях "Таблица/Запрос" и "Связанная таблица/запрос" вручную выбрать из списков пары связываемых полей. На рисунке показан пример связи по составному ключу.



Если перетащить поле, не являющееся ключевым и не имеющее уникального индекса, на другое поле, которое также не является ключевым и не имеет уникального индекса, создается неопределенное отношение. В запросах, содержащих таблицы с неопределенным отношением, Microsoft Access по умолчанию отображает линию объединения между таблицами, но условия целостности данных при этом не накладываются и нет гарантии уникальности записей в любой из таблиц.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой схема данных БД?

2. Каково назначение схемы данных?

3. Как открыть схему данных в Access?

4. Как установить связь между таблицами?

5. Между какими полями таблиц устанавливается связь?

6. Каково обязательное условие при установлении связи?

7. Перечислите типы связей между таблицами. Охарактеризуйте их.

8. Как определить связи между таблицами?

9. От чего зависит выбор отношения в создаваемой Microsoft Access связи?

10. В каком случае создается отношение "один-ко-многим"? "Один-к-одному"? "Многие-ко-многим"?

11. В каком случае создается неопределенное отношение?

12. К каким последствиям приводит создание неопределенных отношений?

5. Проектирование базы данных

Проектирование БД является очень важным этапом, от которого зависят последующие этапы разработки СУБД. Время, затраченное разработчиком на проектирование БД, обычно окупается высокой скоростью реализации проекта.

Перед созданием базы данных необходимо располагать описанием выбранной предметной области, которое должно охватывать реальные объекты и процессы, иметь всю необходимую информацию для удовлетворения предполагаемых запросов пользователя и определить потребности в обработке данных. На основе такого описания на этапе проектирования базы данных осуществляется определение состава и структуры данных предметной области, которые должны находиться в базе данных и обеспечивать выполнение необходимых запросов и задач пользователя. Структура данных предметной области может отображаться информационно-логической моделью. На основе этой модели легко создается реляционная база данных.

Информационно-логическая модель отображает данные предметной области в виде совокупности информационных объектов и связей между ними. Эта модель представляет данные, подлежащие хранению в базе данных. При разработке модели данных могут использоваться два подхода. В первом подходе сначала определяются основные задачи, для решения которых строится база, и выявляются потребности задач в данных. При втором подходе сразу устанавливаются типовые объекты предметной области. Наиболее рационально сочетание обоих подходов. Это связано с тем, что на начальном этапе, как правило, нет исчерпывающих сведений обо всех задачах. Использование такой технологии тем более оправдано, что гибкие средства создания реляционной базы данных в Access позволяют на любом этапе разработки внести изменения в базу данных и модифицировать ее структуру без ущерба для введенных ранее данных.

Основные этапы проектирования БД показаны на рисунке.

Информационный объект -- это информационное описание некоторой сущности -- реального объекта, процесса, явления или события. Информационный объект образуется совокупностью логически взаимосвязанных реквизитов, представляющих качественные и количественные характеристики некоторой сущности предметной области. Примерами информационных объектов могут быть -- ТОВАР, ПОСТАВЩИК, ЗАКАЗЧИК, ПОСТАВКА, ОТГРУЗКА, СОТРУДНИК, ОТДЕЛ, СТУДЕНТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, КАФЕДРА и т.п.

Информационные объекты выделяются на основе описания предметной области путем определения функциональных зависимостей между реквизитами. Совокупность реквизитов информационного объекта должна отвечать требованиям нормализации. Каждому информационному объекту нужно присвоить уникальное имя, например, СТУДЕНТ, ПРЕДМЕТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, КАФЕДРА.

Информационный объект имеет множество реализаций -- экземпляров. Например, каждый экземпляр объекта СТУДЕНТ представляет конкретного студента. Экземпляр образуется совокупностью конкретных значений реквизитов и должен однозначно определяться (идентифицироваться) значением ключа информационного объекта, который состоит из одного или нескольких ключевых реквизитов. Таким образом, реквизиты подразделяются на ключевые и описательные. Последние являются функционально зависимыми от ключа. Функциональная зависимость реквизитов имеет место в том случае, если одному значению ключа соответствует только одно значение описательного (зависимого) реквизита.

Замечание. При выявлении функциональных зависимостей реквизитов не рассматриваются арифметические зависимости (например, стоимость от количества), поскольку устанавливается только функциональная зависимость, определяющая связи описательных и ключевых реквизитов, и на основе которой выявляется реквизитный состав каждого информационного объекта.

При графическом изображении модели данных каждый информационный объект представляется прямоугольником с обозначением его имени и идентификатора - ключа.

Реквизиты каждого информационного объекта должны отвечать требованиям нормализации:

· информационный объект должен содержать уникальный идентификатор (ключ). Ключ является простым, если он состоит из одного реквизита или составным, если из нескольких;

· все описательные реквизиты должны быть взаимонезависимы, т.е. между ними не может быть функциональных зависимостей;

· все реквизиты, входящие в составной ключ, должны быть также взаимонезависимы;

· каждый описательный реквизит должен функционально полно зависеть от ключа, т.е. каждому значению ключа соответствует только одно значение описательного реквизита;

· при составном ключе описательные реквизиты должны зависеть целиком от всей совокупности реквизитов, образующих ключ;

· каждый описательный реквизит не может зависеть от ключа транзитивно, т.е. через другой промежуточный реквизит.

Замечание. В случае транзитивной зависимости между реквизитами можно выполнить расщепление совокупности реквизитов с образованием двух информационных объектов вместо одного.

Выполнение требований нормализации обеспечивает построение реляционной базы данных без дублирования данных и возможность поддержки целостности при внесении изменений.

6. Выделение информационных объектов предметной области

Процесс выделения информационных объектов предметной области, отвечающих требованиям нормализации, может производиться на основе интуитивного или формального подхода. Теоретические основы формального подхода были разработаны и полно изложены в монографиях по организации баз данных известного американского ученого Дж. Мартина. При интуитивном подходе легко могут быть выявлены информационные объекты, соответствующие реальным объектам. Однако, получаемая при этом информационно-логическая модель, как правило, требует дальнейших преобразований, в частности, преобразования много-многозначных (M:N) связей между объектами. При таком подходе возможны существенные ошибки, если отсутствует достаточный опыт. Последующая проверка выполнения требований нормализации обычно приводит к необходимости уточнения информационных объектов.

Рассмотрим формальные правила, которые могут быть использованы для выделения информационных объектов, отвечающих требованиям нормализации:

· На основе описания предметной области выявить документы и их реквизиты, подлежащие хранению в базе данных.

· Определить функциональные зависимости между реквизитами.

Замечание. Функциональную зависимость реквизитов можно изобразить графически в виде линий со стрелками, идущих от ключевого реквизита к описательному (зависимому). Эти зависимости целесообразно отразить непосредственно в таблице, где представлен состав реквизитов, сгруппированных по документам.

· Выбрать все зависимые реквизиты и указать для них ключевые реквизиты (один или несколько).

Замечание. В случае транзитивной зависимости некоторые реквизиты являются одновременно зависимыми и ключевыми и соответственно представлены в группе зависимых и ключевых.

· Сгруппировать реквизиты, зависимые от одних и тех же ключевых реквизитов. Полученные группы зависимых реквизитов вместе с ключевыми реквизитами образуют информационные объекты.

После выделения информационных объектов надо дать окончательное их описание. В таком описании может быть представлена также семантика информационных объектов, то есть их смысловое определение. Затем можно осуществить контрольную проверку выполнения требований нормализации. При использовании приведенных правил нет необходимости отдельно преобразовывать транзитивные зависимости реквизитов. Совокупность получаемых при этом информационных объектов позволяет получить информационно-логическую модель, не требующую дальнейших преобразований для построения реляционной базы данных. Как правило, сразу оказываются выделенными объекты, выполняющие роль связки между объектами, находящимися в много-многозначных отношениях.

7. Пример проектирования БД "Учебный процесс"

Пусть требуется построить БД, содержащую информацию об учебном процессе текущего семестра. Необходимые данные хранятся в следующих документах:

· списки групп студентов;

· списки преподавателей кафедр;

· перечень изучаемых предметов;

· учебные программы;

· распределение нагрузки между преподавателями;

· экзаменационные ведомости.

В первую очередь, в имеющихся документах необходимо выявить реквизиты, подлежащие хранению в БД, определить функциональную зависимость между ними, выделить ключевые и описательные реквизиты и сгруппировать реквизиты, зависимые от выделенных ключевых реквизитов. Вторым этапом является описание полученных информационных объектов. Удобной формой описания структуры информационных объектов являются таблицы. Для рассматриваемой задачи получено семь таблиц:

Таблица "Кафедра"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Код кафедры	ККАФ	Счетчик	Простой ключ
Название кафедры	НКАФ	Текстовый
Телефон кафедры	ТЕЛ	Текстовый
Заведующий кафедрой	ЗАВ	Текстовый
Фотография заведующего	ФОТО	OLE

Таблица "Группа"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Номер группы	НГ	Текстовый	Простой ключ
Количество студентов	КОЛ	Числовой
балл успеваемости	СБАЛЛ	Числовой

Таблица "Предмет"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Код предмета	КП	Счетчик	Простой ключ
Название предмета	НП	Текстовый
Всего учебных часов	ЧАСЫ	Числовой
Часов лекций	ЛЕК	Числовой
Часов практических занятий	ПР	Числовой
Число семестров	ЧС	Числовой
Программа курса	ПРОГ	МЕМО

Таблица "Преподаватель"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Табельный номер	ТАБН	Счетчик	Простой ключ
Фамилия, имя, отчество	ФИО	Числовой
Ученая степень	СТ	Текстовый
Ученое звание	ЗВ	Текстовый
Код кафедры	ККАФ	Числовой

Таблица "Студент"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Номер группы	НГ	Текстовый	Составной ключ
Номер студента в группе	НС	Числовой	Составной ключ
Фамилия, имя, отчество	ФИО	Текстовый
Год рождения	ГОДР	Дата
Адрес	АДР	Текстовый
Средний балл обучения	СБАЛЛ	Числовой

Таблица "Изучение"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Номер группы	НГ	Текстовый	Составной ключ
Код предмета	КП	Числовой	Составной ключ
Табельный номер преподавателя	ТАБН	Числовой	Составной ключ
Вид занятия	ВИДЗ	Текстовый	Составной ключ
Часов по данному виду	ЧАСЫ	Числовой

Таблица "Успеваемость"

Содержание поля	Имя поля	Тип поля	Наличие ключа
Номер студента	НС	Числовой	Составной ключ
Номер группы	НГ	Текстовый	Составной ключ
Код предмета	КП	Числовой	Составной ключ
Табельный номер преподавателя	ТАБН	Числовой	Составной ключ
Вид занятия	ВИДЗ	Текстовый	Составной ключ
Оценка	ОЦЕНКА	Числовой

В рассмотренных таблицах добавлен столбец "Тип поля", являющийся характеристикой не информационного объекта, а таблицы БД. Он добавлен для иллюстрации особенностей реализации БД:

· связываемые поля должны быть одного типа;

· для ключевых полей в Access имеется специальный тип счетчик. Этот тип предусматривает автоматическое заполнение поля порядковыми номерами записей и является числовым типом в формате длинного целого. Поэтому внешние ключи этих полей тоже должны иметь формат длинного целого.

Реквизит НГ реализован как текстовое с максимальной длиной 6 символов, поскольку номер группы может содержать буквы и его можно использовать в качестве ключа. Для реквизита ФОТО в таблице "Кафедра" используется "Поле объекта OLE" для обеспечения возможности выводить фотографию. Реквизиту ПРОГ таблицы "Предмет" соответствует тип поля МЕМО для вывода сравнительно большого текста, такого, как программа обучения по предмету. Следующим этапом проектирования БД является определение связей между информационными объектами. Связи устанавливаются последовательно между парами объектов. В данной задаче все связи имеют тип отношения "один ко многим". Информационно-логическая модель БД "Учебный процесс", построенная в соответствии с выявленными информационными объектами и связями, показана на рисунке:

Информационно-логическая модель приведена в каноническом виде, т к. объекты размещены по уровням. На нулевом уровне размещаются объекты, не подчиненные никаким другим объектам. Уровень остальных объектов определяется наиболее длинным путем к объекту от нулевого уровня. Такое размещение объектов дает представление об их иерархической подчиненности, делает модель более наглядной и облегчает понимание связей между объектами.

Используя информационно-логическую модель, на этапе реализации связей между таблицами получим следующую схему данных.



Контрольные вопросы

1. В каких формах может быть представлено описание предметной области на основе которого требуется разработать базу данных?

2. Почему нельзя напрямую использовать документы, описывающие предметную область и имеющие табличную форму, в качестве таблиц проектируемой базы данных?

3. Чем отличается информационный объект от документа, описывающего предметную область? Чем отличается информационный объект от таблицы базы данных?

4. Что такое "реквизит информационного объекта"? Приведите примеры реквизитов для объектов, рассмотренных в примере.

5. Какие отношения возможны между связанными информационными объектами?

6. Что такое транзитивная зависимость реквизита? Приведите пример.

7. Что такое каноническая форма информационно-логической модели. Как эта форма отражена на схеме данных рассмотренного примера?

8. Приведите примеры выполнения требований нормализации в проекте базы данных "Учебный процесс".

9. Приведите примеры объектов, в которых не выполняются требования нормализации.

8. Разработка форм средствами Access

Access предоставляет широкие возможности по конструированию графического интерфейса пользователя для работы с БД. Формы являются важнейшим инструментом, позволяющим осуществить первоначальную загрузку записей в таблицы, выполнить их просмотр и редактирование. При этом работа пользователя с БД выполняется в привычном для него виде -- в виде документа.

При наличии схемы данных формы помогают выполнить корректный ввод данных в систему взаимосвязанных таблиц. При этом реализуется важнейший аспект технологии работы с БД -- однократный ввод данных.

Для конструирования форм необходимо предварительно выполнить определенную последовательность действий по разработке СУБД:

· сконструировать таблицы БД;

· определить связи между таблицами и создать схему данных;

· определить эскиз экранной формы и состав размещаемых на ней объектов.

Конструирование форм обычно выполняют в режиме Мастера с последующей доработкой вручную в режиме конструктора. Мастер позволяет быстро разработать заготовку формы с необходимыми полями и связями, однако, он создает только типовые конструкции, вид которых может не устраивать пользователя. Переход в режим конструктора позволяет устранить недостатки оформления.

Разработка формы в режиме конструктора

После выбора режима конструктора в окне "Новая форма" требуется задать таблицу -- источник данных для формы. После этого открывается окно конструктора форм, показанное на рисунке.



Область выделения формы служит для вызова контекстно-зависимого меню, через которое можно получить доступ к свойствам формы.

Для конструирования формы необходимо вызвать панель элементов нажатием кнопки ("Панель элементов") на панели форматирования окна Access. Панель элементов имеет вид, показанный на рисунке.

Конструирование формы заключается в последовательном выборе объектов на панели элементов и установке их в рабочей области формы. Для каждого устанавливаемого элемента должны быть определены его свойства. Для вызова окна свойств элемента необходимо выделить его, вызвать правой кнопкой мыши контекстное меню и выбрать пункт "Свойства". Пример окна свойств показан на рисунке.



Если на панели элементов включена кнопка "Мастер элементов", то при установке некоторых из них (например, кнопки) запускается Мастер, который поможет определить главные свойства.

Пример создания однотабличной формы

Рассмотрим технологию создания однотабличной формы в режиме конструктора на примере формы для редактирования таблицы "Предмет" базы данных "Учебный процесс".

1. В окне БД выберем пункт "Формы", режим конструктора.

2. В окне "Новая форма" выберем источник данных -- таблицу "Предмет".

3. Установим панель элементов нажатием соответствующей кнопки.

4. Установим на форме в один столбец 7 элементов "Поле". Заметьте, что элементы устанавливаются вместе с надписями, которые имеют формальный характер: "Поле0", "Поле2",....

5. Для каждого из установленных элементов откройте окно свойств и задайте:

· на вкладке "Данные" в поле "Данные" - поле - источник данных;

· на вкладке "Другие" неформальное имя - идентификатор поля.

6. Замените формальные тексты в надписях на содержательные. Это можно сделать прямо на форме щелчком мыши внутри области надписи.

7. Измените размеры полей, потянув мышью за маркеры. Большие маркеры в левых верхних углах элементов служат для перемещения только этих элементов. Если же "потянуть" мышью за рамку объекта, то надпись и поле будут перемещаться вместе. Поле ПРОГР сделайте большим, поскольку оно предназначено для вывода многострочной текстовой информации.

В результате после открытия форма должна иметь вид, показанный на рисунке.

Создание однотабличной формы в режиме Мастера

Рассмотрим технологию создания однотабличной формы в режиме мастера на том же примере.

1. В окне БД выберем пункт "Формы", режим мастера.

2. В окне "Новая форма" выберем источник данных -- таблицу "Предмет".

3. На первом шаге Мастера переведем все поля из области "Доступные" в область "Выбранные".

4. На втором шаге Мастера выберем внешний вид формы -- в один столбец.

5. На третьем шаге выберем стиль формы -- стандартный.

6. На четвертом шаге зададим имя формы -- "Предмет" и нажмем "Готово".

7. Для полученной заготовки формы перейдем в режим конструктора и заменим надписи на содержательные. В результате получим форму, аналогичную приведенной на рисунке выше.

Следует заметить, что объем "ручной" работы при использовании Мастера существенно сократился.

Создание многотабличной формы в режиме мастера

Многотабличные формы имеют большое количество полей, надписей и других объектов. Поэтому разработка формы в режиме мастера особенно выгодна. Рассмотрим создание многотабличной формы, выводящей информацию об успеваемости в группе.

1. В окне БД выберем пункт "Формы", режим мастера.

2. В окне "Новая форма" выберем источник данных -- таблицу "Изучение".

3. На первом шаге Мастера переведем все поля таблицы "Изучение" из области "Доступные" в область "Выбранные". На этом же шаге добавим в область "Выбранные" следующие поля:

· НС, ОЦЕНКА из таблицы "Успеваемость";

· ФИО из таблицы "Студент";

· ФИО, СТ, ЗВ из таблицы "Преподаватель";

· НП, ЧАСЫ из таблицы "Предмет".

4. На втором шаге Мастера выберем вид представления данных как показано на рисунке. Область справа, обведенная рамкой, будет оформлена как подчиненная форма, т.е. зависящая от главной и выводящая записи в зависимости от информации на главной форме.



5. На третьем шаге выберем внешний вид формы -- ленточный.

6. На четвертом шаге зададим стиль формы -- "Стандартный".

7. На пятом шаге зададим имя формы и нажмем "Готово". В результате получим форму, показанную на рисунке.

8. Откроем форму в режиме конструктора и преобразуем к виду, показанному на рисунке.

На форме, полученной после работы Мастера, сделаны следующие преобразования:

· поле с надписью НГ перенесено в область заголовка формы и надпись преобразована в "УСПЕВАЕМОСТЬ ГРУППЫ";

· поля с названием предмета, общее количество часов и реквизиты преподавателя сгруппированы и выделены инструментом "Прямоугольник";

· все поля со списком, унаследованные от таблиц-источников, преобразованы в простые поля. Для этого надо щелкнуть правой кнопкой мыши по полю со списком и в контекстном меню выбрать пункт "Преобразовать элемент в", затем выбрать "Поле";

· для других полей и подчиненной формы изменены размеры, надписи и положение.

Полученная многотабличная форма является составной, содержащей главную и подчиненную формы. Она позволяет просматривать информацию об успеваемости групп, изменяя значение счетчика записей на главной форме. При этом информация во всех полях составной формы будет изменяться согласованно.

Следует заметить, что многотабличная форма может не содержать подчиненных форм. С другой стороны, на главной форме может быть несколько подчиненных.

Контрольные вопросы

1. Каково основное назначение форм при разработке СУБД?

2. Перечислите способы создания форм. Какой способ является оптимальным с точки зрения трудоемкости?

3. Почему разработчики СУБД стремятся обеспечить ввод и редактирование данных через формы, а не напрямую в таблицах?

4. Сравните разработку форм с помощью Мастера и вручную. Опишите достоинства и недостатки этих технологий.

5. Как задать требуемые свойства элементу управления, установленному на форме?

6. Как задать требуемые свойства форме?

7. Какие типы (внешний вид) формы предлагает создать Мастер форм (проанализируйте на компьютере)?

8. Что такое подчиненная форма? Как связаны между собой главная и подчиненная формы в схеме данных?

9. Что такое составная форма? Какова технология разработки составных форм?

9. Конструирование запросов

Одним из основных инструментов обработки данных в СУБД являются запросы. В Microsoft Access имеется удобное для пользователя графическое средство формирования запроса по образцу -- QBE (Query By Example), с помощью которого легко может быть построен сложный запрос.

Запрос строится на основе одной или нескольких таблиц. При этом могут использоваться таблицы базы данных, а также другие запросы. Запрос QBE содержит схему данных, включающую используемые таблицы, и бланк запроса. При конструировании запроса достаточно, работая мышью, выделить и перетащить необходимые поля из таблиц, представленных в схеме данных запроса, в бланк запроса и ввести условия отбора записей.

С помощью запроса можно выполнить следующие виды обработки данных:

· выбрать записи, удовлетворяющие условиям отбора;

· включить в результирующую таблицу запроса заданные пользователем поля;

· произвести вычисления в каждой из полученных записей;

· сгруппировать записи с одинаковыми значениями в одном или нескольких полях для выполнения над ними групповых функций;

· произвести обновление полей в выбранном подмножестве записей;

· создать новую таблицу базы данных, используя данные из существующих таблиц;

· удалить выбранное подмножество записей из таблицы базы данных;

· добавить выбранное подмножество записей в другую таблицу.

Последовательное выполнение ряда запросов позволяет решать достаточно сложные задачи, не прибегая к программированию.

В Access может быть создано несколько видов запроса:

· Запрос на выборку -- выбирает данные из взаимосвязанных таблиц и других запросов. Результатом его является таблица, которая существует до закрытия запроса.

· Запрос на создание таблицы -- основан на запросе выборки, но в отличие от него результат запроса сохраняется в новой таблице.

· Запросы на обновление, добавление, удаление -- являются запросами действия, в результате выполнения которых изменяются данные в таблицах.

Окно запроса

Окно конструктора запросов разделено на две панели. Верхняя панель содержит схему данных запроса, которая включает выбранные для данного запроса таблицы. Таблицы представлены списками полей. Нижняя панель является бланком запроса по образцу, который нужно заполнить.

Схема данных запроса

В окне запроса отображаются выбранные таблицы и связи между ними, имеющиеся в схеме данных базы. Связи для объединения, которые не может установить Access автоматически, может создать пользователь, перетащив задействованные в связи поля из одного списка полей в другой.

Бланк запроса по образцу

Бланк запроса по образцу представлен в виде таблицы в нижней панели окна запроса. До формирования запроса эта таблица пуста.

Каждый столбец бланка относится к одному полю, с которым нужно работать в запросе. Поля могут использоваться для включения их в результат выполнения запроса, для задания сортировки по ним, а также для задания условий отбора записей.

При заполнении бланка запроса необходимо:

· в строку Поле включить имена полей, используемых в запросе;

· в строке Вывод на экран отметить поля, которые должны быть включены в результирующую таблицу;

· в строке Условие отбора задать условия отбора записей;

· в строке Сортировка выбрать порядок сортировки записей результата.

Поля бланка запроса

Каждый столбец бланка запроса соответствует одному из полей таблиц, на которых строится запрос. Кроме того, здесь может размещаться вычисляемое поле, значение которого вычисляется на основе значений других полей.

Для включения нужных полей из таблиц в соответствующие столбцы запроса можно воспользоваться следующими приемами:

· в первой строке бланка запроса Поле щелчком мыши вызвать появление кнопки списка и выбрать из списка нужное поле. Список содержит все поля таблиц, представленных в бланке запроса;

· перетащить нужное поле из списка полей таблицы в схеме данных запроса в первую строку бланка запроса.

В списке полей каждой таблицы на первом месте стоит символ *, который означает "все поля таблицы". Этот пункт выбирается, если в запрос включаются все поля.

Для удаления поля в бланке запроса надо выделить удаляемый столбец, щелкнув кнопкой мыши в области маркировки столбца, и нажать клавишу DEL или выполнить пункт меню Правка/Удалить столбец.

После завершения конструирования запроса, его можно открыть для просмотра. Форма просмотра запроса -- табличная. Однако, это таблица виртуальная, т.е. формируемая в оперативной памяти при открытии запроса. Например, для окна конструктора, показанного выше, получим следующую таблицу:

Условия отбора записей

Условием отбора является выражение, которое состоит из операторов сравнения и операндов, используемых для сравнения. В качестве операндов выражения могут использоваться: литералы, константы, идентификаторы (ссылки).

Литералом является значение, воспринимаемое буквально, а не как значение переменной или результат вычисления, например, число, строка, дата.

Константами являются не изменяющиеся значения, например, True, False, Да, Нет, Null (константы автоматически определяются в Access).

Идентификатор представляет собой ссылку на значение поля, элемент управления или свойство. Идентификаторами могут быть имена полей, таблиц, запросов, форм, отчетов и т.д. Они должны заключаться в квадратные скобки. Во многих случаях Access производит автоматическую подстановку скобок. Если необходимо указать ссылку на поле в конкретной таблице, форме, отчете, то перед именем поля ставится имя таблицы, также заключенное в квадратные скобки и отделенное от имени поля восклицательным знаком. Например, [Имя таблицы]![Имя поля].

В выражении условия отбора допускается использование операторов сравнения и логических операторов: =, <, >, <>, Between, In, Like, And, Or, Not, которые определяют операцию над одним или несколькими операндами. Если выражение в условии отбора не содержит оператора, то по умолчанию используется оператор =.

Текстовые значения в выражении вводятся в кавычках, если они содержат пробелы или знаки препинания. В противном случае кавычки можно не вводить, они будут добавлены автоматически.

Допускается использование операторов шаблона -- звездочка * и вопросительный знак ?.

Оператор Between позволяет задать интервал для числового значения. Например, Between 10 And 100 задает интервал от 10 до 100.

Оператор In позволяет выполнить проверку на равенство любому значению из списка, который задается в круглых скобках. Например, In ("Математика", "Информатика", "История")

Оператор Like позволяет использовать образцы, использующие символы шаблона, при поиске в текстовых полях. Например, Like "Иванов*"

Условия отбора, заданные в одной строке, связываются с помощью логической операции "И", заданные в разных строках -- с помощью логической операции "ИЛИ". Эти операции могут быть заданы явно в выражении условия отбора с помощью операторов AND и OR соответственно.

Сформировать условие отбора можно с помощью построителя выражений. Перейти в окно Построитель выражений можно, нажав кнопку Построить на панели инструментов, или выбрав команду Построить в контекстно-зависимом меню. Курсор мыши должен быть установлен в ячейке ввода условия отбора.

После ввода выражения в бланк и нажатия клавиши Enter Access выполняет синтаксический анализ выражения и отображает его в соответствии с результатами этого анализа.

Вычисляемые поля

В запросе над полями могут производиться вычисления. Результат вычисления образует вычисляемое поле в таблице, создаваемой по запросу. При каждом выполнении запроса производится вычисление с использованием текущих значений полей.

При вычислениях могут использоваться арифметические выражения и встроенные функции Access. Выражение вводится в бланк запроса в пустую ячейку строки Поле. В этой ячейке после нажатия клавиши Enter или перевода курсора в другую ячейку формируется имя поля Выражение N, где N -- целое число, увеличивающееся на единицу для каждого нового создаваемого вычисляемого поля в запросе. Имя вычисляемого поля выводится перед выражением и отделяется от него двоеточием. Например,

Выражение1: [Цена]*[Количество],

где Цена и Количество -- имена полей.

Имя вычисляемого поля -- Выражение1 -- становится заголовком столбца в таблице с результатами выполнения запроса. Это имя можно изменить.

В Access имеются встроенные функции, которые можно использовать в вычисляемых полях, например, функция Date формирует текущую дату; функция DLookup возвращает значение конкретного поля из записи связанной таблицы, не участвующей в запросе; статистические функции над полями подмножества записей, вычисляющие среднее значение, сумму, минимальное, максимальное значение.

Для вычисляемых полей допускается сортировка, задание условий отбора и расчет итоговых значений, как и для любых других полей.

Запрос на создание таблицы

Запрос на создание таблицы используется для сохранения результата запроса. Этот запрос основан на запросе на выборку, но в отличие от него сохраняет таблицу с результатами запроса. Необходимость в запросе на создание таблицы возникает при построении запроса на обновление полей таблицы с использованием операций группировки данных. В этом случае кроме обновляемой таблицы требуется таблица -- источник данных.

Рассмотрим пример запроса на создание таблицы, содержащей данные о количестве студентов в группах.

Создадим запрос на выборку в режиме конструктора как показано на рисунке:

На панели инструментов нажмем кнопку Групповые операции -- в бланк запроса будет добавлена соответствующая строка. Заменим слово Группировка в столбце НС на функцию Count. Сохраним запрос под именем Число студентов в группах. При открытии запрос на выборку должен иметь следующий вид:

Преобразуем запрос на выборку в запрос на создание таблицы. Для этого в режиме конструктора выберем меню Запрос/Создание таблицы. В окне Создание таблицы введем имя таблицы -- Число студентов.

При открытии запроса будут выданы предупреждения о создании таблицы и о количестве добавляемых записей. При последующих открытиях -- выдается предупреждение об удалении старой таблицы Число студентов.

Запрос на обновление

Для обновления данных в полях базовых таблиц может быть использован Запрос на обновление. Изменения вносятся в группу записей, отбираемых с помощью указанных пользователем условий отбора. Значения для изменений в полях определяются в бланке запроса в строке Обновление.

Первоначально Запрос на обновление создается как Запрос на выборку, а затем в окне конструктора запросов превращается в запрос на обновление с помощью кнопки Обновление на панели инструментов или команды меню Запрос/Обновление. После выполнения этой команды в бланке запроса появляется строка Обновление.

Для отбора обновляемых записей надо включить в бланк запроса поля, требующие обновления, а также поля, по которым задаются условия отбора. Условия отбора записываются так же, как при создании запроса на выборку.

Для обновляемого поля в строку Обновление надо ввести значение или выражение, определяющее новое значение поля. Выражение можно создать с помощью построителя выражений.

После выполнения команды Запрос/Запуск или нажатия соответствующей кнопки открывается диалоговое окно с сообщением о числе обновляемых записей и вопросом о продолжении операции обновления.

Заметим, если в схеме данных установлен параметр Обеспечение целостности данных и Каскадное обновление связанных полей, то при обновлении ключевых полей результат зависит от взаимосвязей обновляемой таблицы с другими таблицами.

Пример запроса на обновление показан в разделе "Основы создания макросов".

Запрос на добавление

С помощью запроса на добавление производится добавление записей из таблицы запроса в другую таблицу. Поэтому надо позаботиться, чтобы в запросе были сформированы записи с полями, соответствующими полям в другой таблице. Структура записи таблицы запроса может не полностью совпадать со структурой записи таблицы, в которую добавляются записи. В записи запроса может быть меньше полей, если на поля в таблице, куда добавляются записи, не наложено требование по обязательности их заполнения. Допускается несоответствие типов полей, если возможно преобразование типа данных одного поля в тип данных другого поля.

Первоначально запрос на добавление создается как запрос на выборку из одной или нескольких взаимосвязанных таблицах. Затем в окне конструктора запросов он превращается в запрос на добавление с помощью кнопки Добавление на панели инструментов или команды меню Запрос/Добавление. При этом открывается диалоговое окно Добавление.

...