УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ БАЗЫ ДАННЫХ

<

060314 1009 1 УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ  БАЗЫ ДАННЫХБаза данных — это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Данные и информация — понятия взаимосвязанные, но не тождественные, должен заметить несоответствие в этом определении. Сегодня большинство систем у правления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и.методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким образом, можно говорить, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных – это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.

В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД.

Если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть — это структура базы. Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Простейший «некомпьютерный» вариант базы данных — деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже если в нем не записано ни строки, он не перестает быть ежедневником, поскольку имеет структуру, четко отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и прочей писчебумажной продукции.

Базы данных могут содержать различные объекты, но основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.

Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), изменяется структура базы данных и, соответственно, образуется новую базу данных.

Поля базы данных не просто определяют структуру базы — они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access:

  • Имя поля — определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в
    качестве заголовков столбцов таблиц);
  • Тип поля — определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле;
  • Размер поля — определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле;
  • Формат поля — определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю;
  • Маска ввода — определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных);
  • Подпись — определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля);
  • Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных);
  • Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты);
  • Сообщение об ошибке — текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение);
  • Обязательное поле — свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы;
  • Пустые строки — свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым);
  • Индексированное поле — если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в
    данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных. Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у волей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видеоклипов и других объектов ОLЕ, большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла.

    Существует большое количество программ, которые предназначены для структурирования информации, размещения ее в таблицах и манипулирования имеющимися данными – такие программы и получили название СУБД. Основная особенность СУБД – это наличие средств для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. Если говорить более детально, то к функциям СУБД относят следующие:

       управление данными непосредственно в БД – функция, обеспечивающая хранение данных, непосредственно входящих в БД, и служебной информации, обеспечивающей работу СУБД;

       управление данными в памяти компьютера – функция, связанная в первую очередь с тем, что СУБД работают с БД большого размера. В целях ускорения работы СУБД используется буферизация данных в оперативной памяти компьютера. При этом пользователь СУБД использует только необходимую для его конкретной задачи часть БД, а при необходимости получает новую «порцию» данных;

       управление транзакциями – функция СУБД, которая производит ряд операций над БД, как над единым целым. Как правило, такие операции производятся в памяти компьютера. В первую очередь транзакции необходимы для поддержания логической целостности БД в многопользовательских системах. Если транзакция (манипуляция над данными) успешно выполняется, то СУБД вносит соответствующие изменения в БД. В обратном случае ни одно из сделанных изменений никак не влияет на состояние БД;

    <

       поддержка языков БД – для работы с БД используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В СУБД обычно поддерживается единый язык, содержащий все необходимые средства – от создания БД до обеспечения пользовательского интерфейса при работе с данными. Наиболее распространенным в настоящее время языком СУБД является язык SQL (Structured Query Language).

    В последние годы в большинстве БД используются реляционные модели данных, и практически все современные СУБД ориентированны именно на такое представление информации. Реляционную модель можно представить как особый метод рассмотрения данных, который включает как собственно данные (в виде таблиц), так и способы работы и манипуляции с ними (в виде связей). Другими словами, в реляционной БД используется несколько таблиц, между которыми устанавливаются связи. Таким образом, информация, введенная в одну таблицу, может быть связана с одной или несколькими записями из другой таблицы.

       Между записями двух таблиц (например, таблиц А и В) могут существовать следующие основные виды связей:

  • «один к одному» (каждой записи из А соответствует одна определенная запись из В, например, работник получает зарплату, и только одну);
  • «один ко многим» (каждой записи из А соответствует несколько записей из В, например, в доме проживает много жильцов);
  • «многие к одному»(множеству записей из А соответствует одна определенная запись из В, например, несколько студентов учатся в одной группе);
  • «многие ко многим» (множеству записей из А соответствует множество записей из В, например, у нескольких студентов занятия ведут разные преподаватели).

       Важным понятием в теории реляционных БД является нормализация, принципы которой можно сформулировать в виде следующих основных правил, используемых при разработке структуры БД:

  1. В каждом поле таблицы должен находиться уникальный вид информации, т.е. в одной и той же таблице не должны находиться повторяющиеся поля.
  2. В каждой таблице должен быть первичный ключ или уникальный идентификатор, который однозначно определяет данную запись среди множества записей таблицы.
  3. Каждому значению первичного ключа должна соответствовать исчерпывающая информация об объекте таблицы (в частности, объектом таблицы может быть студент, полная информация о котором представлена в таблице БД «Стипендия»).
  4. Изменение значения любого поля таблицы, не входящего в состав первичного ключа, не должно влиять на информацию в других ее полях.

    Приложение Access является реляционной СУБД, которая поддерживает все средства и возможности по обработке данных, свойственные реляционным моделям. При этом информация, которую необходимо хранить в соответствующих БД, может быть представлена в практически любом формате, в частности, текстовом, графическом, числовом, денежном, дата или время и т. д.

       Среди средств, которые предлагает СУБД Access нельзя не отметить возможность динамического обмена данными (DDE) между Access и другими приложениями, которые поддерживают эту технологию. Также имеется возможность применения технологии ActiveX, позволяющей использовать разработчику в своем программном продукте не только, те объекты, которые свойственны данному приложению (в частности, Access), но и объекты других приложений (например, Excel или Word).

       Весьма удобной возможностью является то, что пользователь при обработке данных может работать не только с БД обрабатываемого в Access формата, но и экспортировать данные других СУБД, имеющие совершенно другой формат представления, в частности, формат FoxPro, Paradox т.д. Кроме этого, при помощи Access пользователь может обрабатывать БД, поддерживающие открытый доступ к данным (стандарт ODBC), в частности, весьма популярных в последнее время серверов баз данных Oracle и SQL Server.

       При обработке данных в Access используется структурированный язык запросов SQL, который без преувеличения можно назвать стандартным языком БД. С его помощью можно выполнять самую разнообразную обработку имеющихся данных, в частности, создавать выборки требуемой структуры, вносить необходимые изменения в имеющиеся БД, преобразовывать или удалять таблицы, формировать данные для отчетов и многое другое.

       Важным преимуществом СУБД Access является то, что с ее помощью можно разрабатывать системы, которые обрабатывают БД как на отдельном компьютере, так и в локальной сети предприятия или в Internet, используя режим обработки данных «клиент-сервер».

       Необходимо также отметить, что Access предоставляет широкие возможности по созданию приложений, связанных с обработкой БД. При этом разработчику не обязательно быть программистом высокого класса, а вполне достаточно иметь представление о создании событийных приложений в среде Windows, а также владеть некоторыми навыками программирования на языке Visual Basic. В этом случае разработчик достаточно быстро сможет овладеть навыками по созданию приложений в Access, что позволит выполнять автоматизирование как простых, так и достаточно сложных задач, связанных с обработкой данных.

    По способу задания первичных ключей различают логические (естественные) ключи и суррогатные (искусственные).

    Для логического задания первичного ключа нужно выбрать в базе данных то, что естественным образом определяет запись. Примером такого ключа является номер паспорта в базе данных о паспортных данных жителей.

    Если подходящих примеров для естественного задания первичного ключа не находится, пользуются суррогатным ключом. Суррогатный ключ представляет собой дополнительное поле в базе данных, предназначенное для обеспечения записей первичным ключом.

    Первичный ключ (primary key) представляет собой один из примеров уникальных индексов и применяется для уникальной идентификации записей таблицы. Никакие из двух записей таблицы не могут иметь одинаковых значений первичного ключа. Первичный ключ обычно сокращенно обозначают как PK (primary key).

    В реляционных базах данных практически всегда разные таблицы логически связаны друг с другом. Первичные ключи как раз используются для однозначной организации такой связи.

     СУБД Access при обработке информации рассматривает БД как набор нескольких структурных элементов, каждый из которых, может включать, один или несколько объектов. Среди основных составляющих БД с точки зрения Access можно выделить следующие объекты.

  5. Таблицы. Представляют собой объекты, которые создаются пользователем для хранения информации о предметах или субъектах в определенной структуре. Любая таблица состоит из полей (столбцов) и записей (строк) .
  6. Запросы. Являются объектами, которые предназначены для получения требуемых данных из имеющихся в БД таблиц. Как правило, при создании запросов используется язык SQL. При помощи запросов можно создавать выборки данных, добавлять или удалять информацию в определенной таблице. Кроме этого, с помощью запроса возможно также создание новых таблиц на основании одной или нескольких имеющихся в БД таблиц.
  7. Формы. Представляют собой объекты, используемые для разработки интерфейса, при помощи которого происходит ввод данных пользователем, а также отображение имеющейся в БД информации на экране. Кроме этого, формы применяются для управления разработанным приложением, например, для выполнения какого-либо действия при возникновений определенного события.
  8. Отчеты. Являются объектами, которые используются для подведения каких-либо итогов на основании имеющихся данных, и вывода этих итогов в определенном формате на печать.
  9. Страницы. Представляют собой объекты, которые обеспечивают доступ к информации, имеющейся в БД, из сети Internet посредством браузера Internet Explorer. Каждая страница, как правило, представляет собой HTML-файл, посредством которого пользователи Internet получают доступ к имеющейся БД.
  10. Макросы. Являются объектами, предназначенными для выполнения определенных действий при возникновении того или иного события. Например, с помощью макросов можно создавать запросы, формировать отчеты, открывать таблицы, обрабатывать формы и т. д.
  11. Модули. Представляют собой объекты, которые содержат одну или несколько процедур, написанных на языке Visual Basic в системе разработки приложений Visual Basic for Applications. С помощью модулей можно реализовывать широкий спектр возможностей по обработке данных, которые недоступны разработчику в случае использования макросов.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    2. КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ДАННЫХ

     

    Концептуальное проектирование является ядром всего процесса проектирования БД. Подходы к концептуальному проектированию. Реализованные в разнообразных CASE-системах, отличаются друг от друга. Процессы концептуального моделирования чаще всего реализуются в среде DESIGN/IDEF и ERWin.

    Часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования, называется предметной областью. Для того, чтобы БД адекватно отражала предметную область, проектировщик должен хорошо представлять себе все нюансы и уметь отобразить их в БД. Предметная область должна быть предварительно описана. Чаще используют искусственные формализованные языковые средства. Формализованное описание предметной области называется ее концептуальной моделью. Моделирование Предметной Области выполняется с различными целями (реинжиниринг, прогнозирование, при проектировании БД и ПО). Подходы к проектированию БД различных классов будет существенно отличаться. Особый интерес представляют структурированные БД.

    Изучение Предметной Области складывается из непосредственного наблюдения процессов, изучения документов, циркулирующих в системе, а также интервьюирования участников этих процессов, так как. описание инфологической модели выполняется на специализированном языке, необходимо владение этим языком. Построение концептуальной модели может выполняться вручную или с использованием автоматизированных средств проектирования. Средства автоматизации проектирования отличаются как нотациями, так и алгоритмами преобразования концептуальной модели в модели БД.

    Основные компоненты концептуальной модели:

  • описание объектов ПО и связей между ними;
  • описание информационных потребностей пользователей;
  • описание существующей ИС (документы, документооборот, при наличии АИС – ее описание);
  • описание алгоритмических зависимостей показателей;
  • описание ограничений целостности;
  • описание функциональной структуры системы, для которой создается АИС;
  • требования к ИС и существующие ограничения;
  • лингвистические отношения.

    Чаще всего описание объектов ПО и связей между ними представляется в виде так называемых или ERDiagramm.

    Эти модели представляют собой графические описания предметных областей в терминах «объект-свойство-связь» и являются элементами концептуальных моделей, имея целый ряд преимуществ, главными из которых является отсутствие привязки к конкретной СУБД. Существует большое число нотаций и методик построения . ER—моделей. В предметной области существует множество разнообразных объектов, под которыми понимают некие сущности, о которых собирается информация. Классом объектов называется совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Объекты могут быть реальными и абстрактными. ER—модель строится на уровне классов объектов, а не экземпляров объектов. Каждому классу объектов присваивается уникальное имя. Именем класса объектов является грамматический оборот существительного. Если в предметной области имеет место синонимия, все имена следует зафиксировать и лишь одно выбрать за основное. Помимо имени классов может использоваться кодовое обозначение. Желательно дать интерпретацию каждой сущности. Уникальное имя экземпляра объекта будем называть идентификатором (ИО).

    060314 1009 2 УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ  БАЗЫ ДАННЫХ060314 1009 3 УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ  БАЗЫ ДАННЫХ

    Рис. 1. Компоненты концептуальной модели

     

    Концептуальная модель представляет собой обобщение представлений разных пользователей о данных. В связи с этим построение концептуальной модели, как правило, происходит в два этапа. На первом этапе производится сбор и анализ характеристик данных и строятся так называемые модели локальных представлений (локальные модели). Чаще всего локальная модель отражает представление отдельного пользователя (отдельной функциональной задачи).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

     

  1. Информационные системы и технологии в экономике и управлении.–М.: Высшее образование, 2007.
  2. Информатика для юристов и экономистов / Под ред. Симонович С.В.–СПб.: Питер, 2004.
  3. Информационные технологии в экономике / Под ред. Ю.Ф. Симионова.–Ростов-н/Д: Феникс, 2003.
  4. Корнеев И.И., Машурцев В.А. Информационные технологии в управлении.–М.: ИНФРА-М, 2001.
  5. Четвериков В.Н., Ревунков Г.И., Самохвалов Т.М. Базы и банки данных. – М.: Высшая школа, 1987. – 248 с.

     

     

     

     

     

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.93MB/0.00154 sec

WordPress: 22.44MB | MySQL:113 | 1,609sec