17141

Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекція №17 Тема: Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних. План Поняття бази даних. Моделі організації даних. Загальна характеристика СУБД MS Access. Основні етапи розробки бази даних в середовищі MS Access. Поняття бази даних Базу д

Украинкский

2013-06-29

165 KB

94 чел.

Лекція №17

Тема: Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних.

План

  1.  Поняття бази даних.
  2.  Моделі організації даних.
  3.  Загальна характеристика СУБД MS Access.
  4.  Основні етапи розробки бази даних в середовищі MS Access.

Поняття бази даних

Базу даних можна визначити як уніфіковану сукупність даних, спільно використовувану різними задачами в рамках деякої єдиної автоматизованої інформаційної системи (ІС).

Теорія управління базами даних як самостійна дисципліна почала розвиватися приблизно з початку 50-х років двадцятого сторіччя. За цей час в ній склалася певна система фундаментальних понять. Приведемо деякі з них.

Наочною областю прийнято називати частину реального миру, підлягаючу вивченню з метою організації управління в цій сфері і подальшої автоматизації процесу управління.

Об'єктом називається елемент інформаційної системи, відомості про яке зберігаються в базі даних. Іноді об'єкт також називають суттю (від англ, entity).

Класом об'єктів називають їх сукупність, що володіє однаковим набором властивостей.

Атрибут — це інформаційне відображення властивостей об'єкту. Кожен об'єкт характеризується деяким набором атрибутів.

Ключовим елементом даних називаються такий атрибут (або група атрибутів), який дозволяє визначити значення інших елементів даних.

Запис даних (англ, еквівалент record) — це сукупність значень зв'язаних елементів даних.

Первинний ключ — - це атрибут (або група атрибутів), який унікальним чином ідентифікують кожен }cf1екземпляр об'єкту (запис).

Вторинним ключем називається атрибут (або група атрибутів), значення якого може повторюватися для декількох записів (екземплярів об'єкту). Перш за все вторинні ключі використовуються в операціях пошуку записів.

Процедури зберігання даних в базі повинні підкорятися деяким загальним принципам, серед яких в першу чергу слід виділити:

цілісність і несуперечність даних, під якими розуміється як фізичне збереження даних, так і запобігання невірному використовуванню даних, підтримка допустимих поєднань їх значень, захист від структурних спотворень і несанкціонованого доступу;

мінімальна надмірність даних позначає що будь-який елемент даних повинен зберігатися в базі в єдиному вигляді, що дозволяє уникнути необхідності дублювання операцій, вироблюваних з ним.

Програмне забезпечення, що здійснює операції над базами даних, одержало назву СУБД — система управління базами даних. Очевидно, що його робота повинна бути організована так, щоб виконувалися перераховані принципи.

Моделі організації даних

Набір принципів, що визначають організацію логічної структури зберігання даних в базі, одержав назву моделі даних. Моделі баз даних визначаються трьома компонентами:

допустимою організацією даних;

обмеженнями цілісності;

безліччю допустимих операцій.

У теорії систем управління базами даних виділяють моделі трьох основних типів: ієрархічну, мережеву і реляційну.

Термінологічною основою для ієрархічної і мережевої моделей є поняття: атрибут, агрегат і запис. Під атрибутом (елементом даних) розуміється якнайменша пойменована структурна одиниця даних. Пойменована безліч атрибутів може утворювати агрегат даних. В деяких випадках окремо взятий агрегат може складатися з безлічі екземплярів однотипних даних, або, як ще говорять, бути множинним елементом. Нарешті, записом називають складовий агрегат, який не входить до складу інших агрегатів.

У ієрархічній моделі всі записи, агрегати і атрибути бази даних утворюють ієрархічно організований набір, тобто таку структуру, в якій вага елементи зв'язані відносинами підлеглості і при цьому будь-який елемент може підкорятися тільки одному якому-небудь іншому елементу. Таку форму залежності зручно зображати за допомогою деревовидного графа (схеми, що складається з крапок і стрілок, яка зв'язна і не має циклів). Приклад ієрархічної структури бази даних приведений на мал. 1.

Мал. 1. Схема ієрархічної моделі даних

Типовим представником сімейства баз даних, заснованих на ієрархічній моделі, є Information Management System (IMS) фірми IBM, перша версія якої з'явилася в 1968 р.

Концепція мережевої моделі даних пов'язана з ім'ям Ч. Бахмана. Мережевий підхід до організації даних є розширенням ієрархічного. У ієрархічних структурах запис-нащадок повинен мати в точності одного предка; у мережевій структурі даних нащадок може мати будь-яке число предків (мал. 2).

Мал. 2. Схема мережевої моделі даних

Мережева БД складається з набору записів і набору зв'язків між цими записами, точніше, з набору екземплярів записів заданих типів (з допустимого набору типів) і набору екземплярів із заданого набору типів зв'язку.

Прикладом системи управління даними з мережевою організацією є Integrated Database Management System (IDMS) компанії Cullinet Software Inc., розроблена у середині 70-х років. Вона призначена для використовування на «великих» обчислювальних машинах. Архітектура системи заснована на пропозиціях Data Base Task Group (DBTG), Conference on Data Systems Languages (CODASYL), організації, відповідальної за визначення стандартів мови програмування Кобол.

Серед достоїнств систем управління даними, заснованих на ієрархічній або мережевій моделях, можуть бути названі їх компактність і, як правило, висока швидкодія, а серед недоліків — неуніверсальність, високий ступінь залежності від конкретних даних.

Реляційна модель даних

Концепції реляційної моделі вперше були сформульовані в роботах американського ученого Э. Ф. Кодда. Звідки відбувається її друга назва — модель Кодда.

У реляційній моделі об'єкти і взаємозв'язки між ними представляються за допомогою таблиць (рис.3). Для її формального визначення використовується фундаментальне поняття відношення. Власне кажучи, термін «реляційна» походить від англійського relation — відношення.

Якщо задані довільні кінцеві множини D1, D2, ..., Dn, то декартовим твором цих множин D1* D2* ... * Dn називають безліч всіляких наборів вигляду (d1, d2, ..., dn), де d1 D1, d2 D2, ..., dn   Dn. Відношенням R, визначеним на множинах D1,D2, ..., Dn, називається підмножина декартова твори D1* D2* ... * Dn. При цьому множини D1* D2* ... * Dn називаються доменами відношення, а елементи декартова твори — кортежами відношення. Число і визначає ступінь відношення, а кількість кортежів — його потужність. Разом з поняттями домена і кортежу при роботі з реляційними таблицями використовуються альтернативні їм поняття поля і запису.

Мал. 3. Схема реляційної моделі даних

У реляційній базі даних кожна таблиця повинна мати первинний ключ (ключовий елемент) — поле або комбінацію полів, які єдиним чином ідентифікують кожен рядок в таблиці.

Важливою перевагою реляційної моделі є те, що в її рамках дії над даними можуть бути зведені до операцій реляційної алгебри, які виконуються над відносинами. Це такі операції, як об'єднання, перетин, віднімання, декартовий твір, вибірка, проекція, з'єднання, розподіл.

Найважливішою проблемою, вирішуваною при проектуванні баз даних, є створення такої їх структури, яка б забезпечувала мінімальне дублювання інформації і спрощувала процедури обробки і оновлення даних. Код-будинок був запропонований деякий набір формальних вимог універсального характеру до організації даних, які дозволяють ефективно вирішувати перераховані задачі. Ці вимоги до стану таблиць даних одержали назву нормальних форм. Спочатку були сформульовані три нормальні форми. Надалі з'явилася нормальна форма Бойса—Кодда і нормальні форми вищих порядків. Проте вони не набули широкого поширення на практиці.

Говорять, що відношення знаходиться в першій нормальній формі, якщо всі його атрибути є простими.

Говорять, що відношення знаходиться в другій нормальній формі, якщо воно задовольняє вимогам першої нормальної форми і кожен неключовий атрибут функціонально повно залежить від ключа (однозначно визначається їм).

Говорять, що відношення знаходиться в третій нормальній формі, якщо воно задовольняє вимогам другої нормальної форми і при цьому будь-який неключовий атрибут залежить від ключа нетранзитивно. Помітимо, що транзитивною називається така залежність, при якій який-небудь неключовий атрибут залежить від іншого неключового атрибуту, а той, у свою чергу, вже залежить від ключа.

Принциповим моментом є те, що для приведення таблиць до стану, що задовольняє вимогам нормальних форм, або, як ще говорять, для нормалізації даних над ними, повинні бути здійснені перераховані вище операції реляційної алгебри.

Основною гідністю реляційної моделі є її простота. Саме завдяки ній вона встановлена в основу переважної більшості реально працюючих СУБД.

Загальна характеристика СУБД MS Access

Microsoft Access в даний час є однією з найпопулярніших серед настільних (персональних) програмних систем управління базами даних. Серед причин такої популярності слід зазначити:

високий ступінь універсальності і продуманості інтерфейсу, який розрахований на роботу з користувачами самої різної кваліфікації. Зокрема, реалізована система управління об'єктами бази даних, дозволяюча гнучко і оперативно переходити з режиму конструювання в режим їх безпосередньої експлуатації;

глибоко розвинені можливості інтеграції з іншими програмними продуктами, що входять до складу Microsoft Office, а також з будь-якими програмними продуктами, що підтримують технологію OLE;

багатий набір візуальних засобів розробки.

Не можна не відзначити, що істотною причиною такого широкого розповсюдження MS Access є і могутня рекламна підтримка, здійснювана фірмою Microsoft. В процесі розробки даного продукту на ринок представлялися його різні версії. Найвідомішими (в деякому розумінні етапними) стали Access 2.0, Access 7.0 (він вперше був включений до складу програмного комплексу MS Office 95). Пізніше з'явилися версії Access 97 (у складі MS Office 97) і Access 2000 (у складі MS Office 2000).

Очевидно, що відправною крапкою в процесі роботи з будь-якою СУБД є створення файлу (або групи файлів) бази даних.

Основні розділи головного вікна відповідають типам об'єктів, яких може містити база даних Access. Це Таблиці, Запити, Звіти, Макроси і Модулі. Заголовок вікна містить ім'я файлу бази даних. В даному випадку він називається TradeTest.

Інтерфейс роботи з об'єктами бази даних уніфікований. По кожному з них передбачені стандартні режими роботи:

Створити — призначений для створення структури об'єктів;

Конструктор — призначений для зміни структури об'єктів;

Відкрити (Перегляд, Запуск) — призначений для роботи з об'єктами бази даних.

Важливим засобом, що полегшує роботу з Access для користувачів, що починають, є майстри — спеціальні програмні надбудови, призначені для створення об'єктів бази даних в режимі послідовного діалогу. Для досвідчених і просунутих користувачів існують можливості гнучкішого управління ресурсами і можливостями об'єктів СУБД в режимі конструктора.

Специфічною особливістю СУБД Access є те, що вся інформація, що відноситься до однієї бази даних, зберігається в єдиному файлі. Такий файл має розширення *.mdb. Дане рішення, як правило, зручне для непрофесійних користувачів, оскільки забезпечує простоту при перенесенні даних з одного робочого місця на інше. Внутрішня організація даних в рамках mdb-формату мінялася від версії до версії, але фірма Microsoft підтримувала їх сумісність від до верху низу, тобто бази даних з файлів у форматі ранніх версій Access можуть бути конвертовані у формат, використовуваний у версіях пізніших.

Основні етапи розробки бази даних в середовищі MS Access

Як неважко здогадатися, процес розробки конкретного програмного додатку в середовищі Access в першу чергу визначається специфікою наочної області, що автоматизується. Проте для більшості з них можна виділити ряд типових етапів. Це:

розробка і опис структур таблиць даних;

розробка схеми даних і завдання системи взаємозв'язків між таблицями;

розробка системи запитів до таблиць бази даних і (при необхідності) їх інтеграція в схему даних;

розробка екранних форм введення/висновку даних;

розробка системи звітів за даними;

розробка програмних розширень для бази даних, вирішальних специфічні задачі по обробці інформації, що міститься в ній, за допомогою інструментарію макросів і модулів;

розробка системи захисту даних, прав і обмежень по доступу.

Література:

Пушкар О.І. Інформатика. Посібник, Київ, 2001 – 696 с. [5], 175-184

Контрольні запитання:

  1.  Які моделі даних вам відомі.
  2.  Перерахуйте основні етапи розробки  БД в середовищі MS Access.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8147. Реконструкция моторного участка МУ ПАТП-7 г.Омска 15.49 MB
  Тема данного проекта - реконструкция моторного участка МУ ПАТП-7г.Омска. Основными задачами современного развития автомобильного транспорта Перечисленные мероприятия ведут к снижению себестоимости перевозок, затрат на обслуживание и ремонт подвижного состава...
8148. Управление электрохозяйством предприятий 679.68 KB
  Рассмотрены структура, организация и комплексная система управления электрохозяйством предприятий (организаций) в соответствии с требованиями законодательных, правовых и подзаконных актов, норм и правил работы в электроустановках. Приведен необходим...
8149. Моделирование систем. Учебное пособие 1011.5 KB
  Учебное пособие соответствует программе семестрового курса лекций по моделированию систем. Содержит общие сведения о моделировании систем, рассмотрены математические схемы моделирования, а также формализация и алгоритмизация процесса функционировани...
8150. Тяговый расчет автомобиля и определение его эксплуатационных характеристик 509 KB
  Задачей тягового расчета является определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и его топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации. При проведении...
8151. Разработка обобщенной структурной схемы системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами 470.5 KB
  Введение Теория электрической связи (ТЭС) является неотъемлемой частью общей теории связи и представляет собой единую научную дисциплину, основу которой составляют: теория сигналов, теория помехоустойчивости и теория информации. Принципы и методы ку...
8152. Технологический процесс производства заготовок валов диаметром не ниже 150 мм 254.42 KB
  Вариант 1 Опишите технологический процесс производства заготовок валов диаметром не ниже 150 мм. Вал ответственного назначения. Для изготовления наиболее ответственных деталей, для которых требуется материал особой прочности в крупных сечениях, испо...