Офисные инструменты и БД Офисные

Офисные инструменты и БД Офисные инструменты (пакет Майкрософт Офис) позволяют не только автоматизировать простейшую бумажную волокиту, но и решать серьезные задачи, такие как управление производственными процессами предприятия. В большинстве случаев это становится возможным благодаря построению информационной модели организации посредством баз данных.

Основные понятия и определения База данных (БД) – электронная картотека – это именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Объект – человек, предмет, событие, место или понятие, о котором записаны данные (например, в банковском деле примерами объектов могут служить клиенты, банковские счета, ссуды по закладам и т. д. ). Предметная область – часть реального мира, отражаемая в БД, может относиться к любому типу организации (например, банк, университет, завод, больница). Система управления базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Программы, с помощью которых пользователи работают с базой данных называются приложениями.

Основные понятия и определения СУБД Приложение Пользователи БД 1 . БДN БД 2 Приложение «Dfile» № ФИО Город Стаж Поля Предметная область 1 Иванов СПб 12 (часть реального мира, 2 Петров Москва 8 Записи отражаемая в БД) . Значение

Основные понятия реляционных баз данных Отношение – соответствует тому, что до сих пор называется таблицей. Кортеж – соответствует строке этой таблицы. Атрибут – столбцу. Количество кортежей называется кардинальным числом, а количество атрибутов степенью. Первичный ключ – уникальный идентификатор таблицы, т. е. столбец или такая комбинация столбцов, что в любой момент времени не существует двух строк, содержащих одинаковое значение в этом столбце или комбинации столбцов. Домен – общая совокупность значений, из которых берутся настоящие значения для определенных атрибутов определенного отношения Джонс, Адамс, 1, 2, 8, 10, 1 Москва, Блэйк, Смит, Первичный 3, 4, Петербург, Кларк 5, 12 ключ 5 Лондон № поставки Имя поставщика Статус Город Кардинальное Отношение Кортежи 1 Джонс 8 Москва 2 Адамс 10 Петербург число 3 Блэйк 15 Лондон 4 Смит 10 Петербург 5 Кларк 12 Москва Атрибуты Степень

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БД Проектирование БД Проектирование приложений Реализация БД Разработка специальных средств администрирования БД Эксплуатация БД Рис. 2. 1. Этапы жизненного цикла БД

Этапы проектирования БД q системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области; q проектирование инфологической модели предметной области - частично формализованное описание объектов предметной области в терминах некоторой семантической модели, например, в Е R - модели; q даталогическое или логическое проектирование БД, т. е. описание БД в терминах принятой даталогической модели данных; q физическое проектирование БД, т. е. выбор эффективного размещения БД на внешних носителях для обеспечения наиболее эффективной работы приложения.

Системный анализ предметной области Функциональный подход Системный подход Когда информационные Реализует принцип движения «от потребности будущих задач» и применяется, когда заранее пользователей БД жестко не известны функции некоторой группы фиксируются. Они могут быть лиц и комплексов задач, для многоаспектными и динамичными. обслуживания информационных Невозможно точно выделить потребностей которых создается БД. В минимальный набор объектов этом случае можно четко определить предметной области. В описание минимально необходимый набор предметной области в этом случае объектов предметной области. включаются объекты и взаимосвязи наиболее характерные и существенные для нее.

1 этап. Анализ предметной области Системный анализ должен заканчиваться: - подробным описанием объектов предметной области, - требующейся для решения конкретных задач и хранящейся в БД информации, - формулировкой конкретных задач, которые будут решаться с помощью данной БД с кратким описанием алгоритмов их решения, - определением группы пользователей БД, - описанием выходных документов , которые должны генерироваться в системе, - описанием входных документов , служащих основанием для заполнения данными БД.

Этап 2. Инфологическое проектирование Применяется после словесного описания предметной области. Это попытка представить информацию в виде модели данных: сгруппировать информацию в соответствии с выделенными объектами Модель Чена «Сущность – Связь (ER-модель) – стандарт инфологического проектирования. ER-модель Сущность Связь

Сущность Определяет класс однотипных объектов. Сущность имеет имя, уникальное в пределах предметной области. В БД существует множество экземпляров данной сущности. Объект – сущность имеет свой набор атрибутов, такой, чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности. Клиент ФИО Клиент Паспорт Иванович Пол 4003 № 326991 УФМС Московс. р-на СПб Возраст М 42 Дата рождения 17. 07. 69 Организация СПб. ГУСЭ Статус Экономист Адрес СПб, Ленинский пр, 114, к. 1. кв 145 Примечание

СВЯЗЬ Между сущностями могут быть установлены связи. Связь – бинарная ассоциация, показывающая, каким образом сущности соотносятся или взаимодействуют друг с другом. Номер Предоставлен Номер Клиент Тип Гостиничный Класс ФИО сервис Всего комнат Паспорт Проживает Всего мест Пол Стоимость Возраст Фото Дата рождения Организация М : 1 Статус Адрес Примечание

Связи делятся 1: 1 1: М М: М Э кземпляр одной Один экземпляр сущности, Один экземпляр сущности связан расположенный слева по первой сущности только с одним связи, может быть связан с экземпляром несколькими другой сущности экземплярами сущности, экземплярами второй расположенной справа по сущности, и, наоборот связи

Инфологическая модель «Библиотека» Книги Читатели ISBN № читательского билета Название Фамилия имя отчество Автор Дата рождения Издательство Пол Место издания Телефон домашний Год издания Телефон рабочий Количество страниц «Держит на руках» Имеет сведения из Экземпляры Держит Связана Инвентарный № Наличие в библиотеке Дата взятия Находится у Сведения содержатся в Дата возврата Систематический каталог Код области знаний Наименование области знаний

3 этап. Даталогическое проектирование Приводит к разработке схемы БД: набор отношений и связей между ними, которые адекватно моделируют предметную область. Этап должен заканчиваться корректной схемой БД. Корректная схема – схема, в которой отсутствуют нежелательные зависимости между атрибутами отношений.

Проектирование корректной схемы БД пути Декомпозиция (разбиение), Синтез - компоновка из когда исходное множество заданных исходных отношений, входящих в схему элементарных БД, заменяется другим зависимостей между множеством отношений (число объектами предметной их при этом возрастает), области схемы БД являющихся проекциями исходных отношений

Классический подход основан на декомпозиции с помощью теории нормализации – анализируются функциональные зависимости между атрибутами отношений. Последовательно корректируется (нормализуется) схема БД. При каждой новой итерации получается более «правильная» схема БД. Этот процесс – нормализация, каждый новая итерация – это переход к новой нормальной форме. Каждая нормальная форма – это определенный набор ограничений. Если схема БД удовлетворяет этому набору ограничений, то говорят, что БД находится в некоторой нормальной форме.

Нормализация БД В теории реляционных БД существует следующая последовательность нормальных форм: – 1 -я (1 NF); – 2 -я (2 NF); – 3 -я (3 NF); – Бойса-Кодда (ВС-NF); – 4 -я (4 NF); – 5 -я (5 NF) или форма проекции-соединения. Основные свойства нормальных форм: ü каждая следующая нормальная форма в некотором смысле улучшает свойства предыдущей; ü при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных форм сохраняются

Архитектура СУБД ACCESS Объект Назначение Таблица Объект, который определяется и используется для хранения данных. Любая таблица содержит информацию о субъектах (предметах) одного типа (например, клиентах). Поля (атрибуты) таблицы служат для хранения различных характеристик объектов (субъектов), любая запись (картеж) -сведения о конкретном объекте (субъекте) Запрос Объект, позволяющий пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для определения запроса можно использовать бланк QBE или написать инструкцию SQL. Форма Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экран или управления работой приложения. Отчет Объект, предназначенный для форматирования, вычисления итогов и печати выбранных данных Макрос Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие Модуль Объект, содержащий программы на языке Visual Basic

Взаимосвязь объектов СУБД Access Выполнить, вызвать Оп мы ред фор Модуль е лен ение ие дел отче пре ь Зап та О тит уст Зап ить Открыть, форматировать Печать, просмотр Формы Макросы Отчеты Запустить Выполнить функции Запросы Поток данных Действие Таблицы

Создание таблиц Таблицы, лежащие в основе реляционной модели данных, обладают следующими свойствами: - каждая строка представляет собой все сведения об одном объекте, - данные одного столбца (атрибута) имеют одинаковый тип, - каждый атрибут имеет свое имя, - порядок следования строк не имеет значения.

Создание таблиц в СУБД Access Существует три способа создания таблицы

Свойства полей БД Имя поля – заголовки таблиц. Тип поля – тип данных, которые могут содержаться в данном поле. Размер поля – предельная длина данных, которые могут размещаться в поле. Формат поля – способ форматирования данных в ячейках.

Типы атрибутов Тип атрибута Определение Примечание Текстовый Текст или числа, не требующие выполнения Размер поля ограничен – расчетов не более 255 символов Числовой Числовые данные, используемые для Можно задать размер выполнения расчетов поля (байт, целое, . . ) Дата/Время Значения даты, времени. либо и то, и другое Можно выбрать формат Счетчик Целое значение, которое Access увеличивает автоматически при добавлении новых записей Логический данные, которые могут иметь одно из двух Можно задать формат значений: « 1» - да (True) и « 0» - нет (False). поля (Да/Нет, Вкл/Выкл) Объект OLE Битовые образы: например, рисунки-файлы из Paint Windows, файлы со звуком, деловой графикой и видеоизображением Мастер Поле со списком, который позволяет выбрать подстановки значения из другой таблицы или из набора постоянных значений

Конструирование таблицы «Ученики»

Заполнение таблицы «Ученики»

Назначение формы Формы ввода данных помогают пользователю быстро, легко и без ошибок поместить информацию в таблицы БД. Форму можно сконструировать на базе существующей таблицы или запроса.

Создание формы Мастер Конструктор Облегчает процесс создания Разработчик самостоятельно формы. Мастер руководит создает свою индивидуальную процессом проектирования, форму задавая вопросы о структуре и оформлении формы, выбирая их из нескольких вариантов.

Пример конструирования формы Фамилия Имя Код группы Код Оценка Досрочная Фотография дисциплины сдача Андреев Иван ИСТ-10 1 5 Да Рисунок Paint Борисова Анна ИСТ-10 1 3 Нет Рисунок Paint Схема данных

Алгоритм конструирования формы 1. Создать «Новую форму» , в диалоговом окне которой следует выбрать пункт «Конструктор» , а в качестве источника данных таблицу «Абитуриенты»

Алгоритм конструирования формы 2. Для работ по конструированию формы нужна специальная панель с элементами. На рис. 16 показана форма, содержащая только один раздел - «Область данных» , который представляет собой пока пустую форму. С помощью панели элементов конструируется форма, которая должна представлять собой удобный пользовательский интерфейс, содержащий все необходимые функции по работе с БД в виде кнопок, переключателей, списков и т. п. для пользователей-непрограммистов. Панель элементов

Алгоритм конструирования формы 3. Создадим заголовок формы «Результаты приемных экзаменов» с помощью элемента «Надпись» .

Алгоритм конструирования формы 4. Поместим в области данных поля «Фамилия» , «Имя» для ввода соответствующих данных, используя элемент «Список» , после активизации которого появляется панель, содержащая список всех полей в таблице «Абитуриенты» . Из этого списка выбираем по очереди и переносим в область данных два поля: «Фамилия» , «Имя» .

Алгоритм конструирования формы 5. Активизируем элемент «Поле со списком» и в качестве источника данных для списка указывается таблица «Дисциплины» , из которой берется наименование соответствующей дисциплины

Алгоритм конструирования формы 6. Для ввода оценки элемент «Переключатель» , сделав подписи и ли соответствующие числа под возможными состояниями переключателя (отлично 5, хорошо - 4, удовлетворительно – 3, неудовлетворительно – 2).

Алгоритм конструирования формы 7. Обеспечим ввод бинарного поля «Досрочная сдача» с помощью элемента «Флажок»

Запросы. Назначение Запросы служат для отбора/фильтрации набора данных, позволяют выбрать из базы только необходимую информацию, то есть ту, которая соответствует определенному критерию и нужна для решения конкретных задач. Выбранные записи образуют динамический набор, который может изменяться вместе с данными в таблицах.

Схема прохождения запроса к БД 1. Посылает СУБД запрос на получение В случае запрета на доступ к данным СУБД сообщает данных из БД пользователю об этом ( 12 ) и прекращает дальнейший 2, 3 Анализ прав пользователя, подтверждает или процесс обработки данных, запрещает доступ данного пользователя к запрошенным 1 в противном случае СУБД данным Рабочая определяет часть область 12 5. СУБД получает концептуальной модели, которая затрагивается 3 информацию о запрошенной 11 Права доступа запросом пользователя (4). СУБД части концептуальной 4 модели Системный 5 буфер Концептуальная 9. ОС осуществляет 6. СУБД запрашивает 10 8 модель перекачку информации из информацию о устройств хранения и 7 местоположении данных на 9 пересылает ее в системный Физическая физическом уровне (файлы буфер ОС организация или физические адреса). БД 8. СУБД просит ОС 7. В СУБД возвращается информация о предоставить 10. ОС оповещает СУБД об окончании местоположении данных в терминах операционной необходимые данные системы пересылки 11. СУБД выбирает из доставленной информации, находящейся в системном буфере, только то, что нужно пользователю, и пересылает эти данные в рабочую область пользователя

Создание запросов С помощью конструктора SQL-запросы (Structured Query запросов, называют QBE- Language – структурированный язык запросами (Query by Example запросов), написанные на – запросы по образцу) специальном языке запросов SQL

Категории запросов Запрос на выборку. Извлекает данные из одной или нескольких таблиц на основе заданных условий отбора записей. Итоговый запрос. Используется для группировки записей и вычисления сумм, средних значений, максимального значения и т. д. Запрос с вычисляемыми полями, котором появляется новое поле, отсутствующее в исходных таблицах, но значение его вычисляется с помощью некоторого арифметического действия над известными полями исходных таблиц. Перекрестный запрос. Отображает результаты статистических расчетов в виде двумерной матрицы. SQL -запрос. Используется, когда его невозможно создать в режиме конструктора, пишется на специальном языке запросов SQL и обеспечивает очень сложные вычисления и обработку данных.