ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ, ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ (ТОХОД) Курс включает в себя: 1 семестр: лекции - 24 час. ; лаб. раб. – 72 час. экзамен. Лабоцкий Владимир Вилентьевич - к. т. н. , доц. каф. УИР
Проектирование БД С БД работают две категории исполнителей. Первая – проектировщики. Их задача состоит в разработке структуры таблиц БД и согласования их с заказчиком. Вторая – пользователи. Пользователи занимаются наполнением БД и могут иметь различные степени доступа к ним. Соответственно, СУБД имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский. Проектирование можно условно разделить на 2 этапа: логическое моделирование и физическое проектирование. Результатом 1 этапа является концептуальная модель данных отображаемая обычно в виде диаграмм ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь"
Логическое проектирование Как правило, БД начинают создавать на бумаге: • Выделяют сущности (Entity) (названия базовых таблиц) - реальный либо воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области, информация о котором подлежит хранению • Составляется генеральный список полей, который может насчитывать десятки и даже сотни позиций. • Для каждого поля данных определяют наиболее подходящие типы данных.
Логическое проектирование • Распределяют поля генерального списка по базовым таблицам. Для больших БД критерием деления может служить функциональный признак (цель - обеспечить ввод данных в одном подразделении). Одно из важнейших правил при проектировании БД – каждый элемент информации должен храниться в одном месте. • В каждой из таблиц намечают ключевое поле. В случае, если такового поля нет его можно создать искусственно путем введения дополнительного поля Счетчик.
Логическое проектирование • Расчерчивают связи между таблицами. Такой чертеж – схема данных. Наиболее распространенными связями являются « 1: M» и « 1: 1» . Связь между таблицами организуется на основе общего поля, причем в одной из таблиц оно обязательно должно быть ключевым, то есть на стороне « 1» должно выступать ключевое поле, содержащие неповторяющееся значения. Значения на стороне «M» могут повторяться. • После согласования схемы данных с заказчиком можно приступить к непосредственному созданию БД за компьютером – физическое проектирование.
Проектирование БД библиотеки Для моделирования данных выделим сущности. "Книга", "Читатель", "Заказ" – все это сущности. Чтобы показать, как эти сущности соотносятся друг с другом, строятся диаграммы сущность-связь. Прямоугольниками обозначены сущности, а линиями со стрелками – связи. Направление стрелки указывает тип связи. Однонаправленная стрелка означает тип связи “ 1: M"
Проектирование БД библиотеки Как видите, модель данных помогла нам выяснить некоторое неудобство нашей БД: каждый заказ пока может содержать только одну книгу. На практике читатель может за один раз заказать несколько книг. Значит, модель нуждается в корректировке. Необходимо усовершенствовать таблицу "Заказы", разделив ее на две таблицы БД: "Заказы" и Элементы заказа".
Проектирование БД библиотеки
Проектирование БД библиотеки
CASE-средства (Computer Aided Software Engineering) проектирование БД, хранилищ данных, приложений, оргструктур, бизнеспроцессов
Программные продукты Computer Associates – All. Fusion Modeling Suite 1. All. Fusion Process Modeler (BPwin) – моделирование бизнес-процессов 2. All. Fusion ERwin Data Modeler (Erwin) – моделирование баз данных и хранилищ данных 3. All. Fusion Data Model Validator (ERwin Examiner) – система поиска и исправления ошибок в СУБД и моделей, созданных в Erwin 4. All. Fusion Model Manager (Model. Mart) – система организации коллективной работы, хранилище моделй BPwin и Erwin 5. All. Fusion Component Modeler (Paradigm Plus) – моделирование приложений и генерация объектного кода
Ключи и связи Т. к. строки в таблицах неупорядочены, нам нужна колонка (или несколько) для уникальной идентификации строки. Такая колонка( или набор) – первичным ключом (PK- primary key). Ссылочная целостность – PK должен содержать уникальные непустые значения для таблицы. Все СУБД контролируют уникальность PK. Колонка, которая указывает на запись в другой таблице, и значения которой совпадают с имеющимися значениями PK в другой таблице – внешним ключом (FK- foreign key).
Нормализация данных Нормализация – процесс реорганизации данных путем ликвидации избыточности, повторяющихся групп. Нормализация –несложный процесс, многие СУБД могут выполнять его автоматически. И именно здесь проявляется вся мощь механизма внешних ключей: СУБД сама может проанализировать вашу БД, выявить повторяющиеся группы, создать отдельную таблицу, а затем переопределить связи. Теория нормализации основана на концепции нормальных форм. Существуют 5 Н. Ф. , но на практике используются первые три. Первые две используются для приведения к третьей Н. Ф.
Нормализация данных Документ I Н. Ф. – все значения д. б. атомарны, а все записи уникальны. Поэтому любая рел. таблица по определению находится в I Н. Ф. II Н. Ф. – таблица должна находиться в I Н. Ф. и ее неключевые поля полностью зависят от PK. III Н. Ф. - таблица должна находиться в II Н. Ф. и все ее неключевые поля взаимно независимы.
Объекты БД ТАБЛИЦЫ (Tables) – хранят все данные БД, хранят структуру БД (поля, их типы и свойства). Одновременно можно открыть <= 255 таблиц, создать <= 32768 таблиц. При обработке таблиц можно пользоваться возможностями сортировки, фильтров и индексов. Индексы представляют собой специальную форму упорядочения информации в таблице без прямой их сортировки. Для таблицы может быть построено большое количество индексов при том, что в каждый момент времени активным может быть любой. Активизация индекса вызывает мгновенное изменение порядка представления данных, так как фактически сортировка не происходит. Таблица может физически входить в текущую БД, может быть импортирована из другой БД или оставаться в другой БД, принадлежащей к другому типу – Oracle и др.
Объекты БД ЗАПРОСЫ (Queries) – представляет собой любую комбинацию выбранных пользователем колонок, входящих в одну или несколько таблиц БД в сочетании с любыми сортировками и/или фильтрами (по строкам). Кроме того, запросы могут содержать вычисляемые поля (колонки), если будут указаны соответствующие формулы. Простой запрос, как правило, не содержит более одной таблицы, в то время как сложный может обращаться к данным из нескольких таблиц и содержать вычисляемые поля.
Объекты БД ФОРМЫ (Forms) – представляет собой бланк, подлежащий заполнению. С помощью форм можно отображать, изменять и анализировать информацию, находящуюся в таблицах и запросах БД. Формы могут включать не только поля записей, но также графику, диаграммы и управляющие элементы (кнопки, переключатели и т. д. ). ОТЧЕТЫ (Reports) – аналог запроса, для вывода на печать. Основой служит заранее сформированная таблица или заранее сформированный запрос. На этапе создания отчета можно выполнять дополнительные действия: сортировку, группировку и производить необходимые вычисления.
Объекты БД МАКРОКОМАНДЫ (Macros) – средство автоматизации выполнения наиболее часто повторяющихся операций. Количество макрокоманд составляет несколько десятков и для каждой команды заранее определен перечень параметров, которые должен заполнить пользователь для правильного их использования. МОДУЛИ (Modules) - для выполнения наиболее сложных операций с таблицами, запросами или отчетами используется встроенный язык программирования Visual Basic for Application для создания модулей. Эти средства требуют глубоких знаний и большого опыта работы.
Объекты БД СТРАНИЦЫ (Pages) – это специальные объекты БД, реализованные в версии СУБД Access 2000 и далее. Более правильно их называть страницами доступа к данным. Это объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе объект не является БД, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web–страницы с БД, оставшейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетитель Web–узла может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Они осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и БД
Типы данных Текстовый. Поле может содержать текст <=255 зн. Поле MEMO. Поле содержит текст в <= 32000 зн. Числовой. Поле для числовых значений. Дата/время. Содержатся данные о дате и времени. Денежный. Эти поля содержат денежные суммы. Счетчик. При добавлении в таблицу новой записи значение этого поля увеличивается на 1. Логический. Это поле может принимать только два значения: Да и Нет. Поле объекта OLE. В этом поле могут храниться объекты, созданные в других приложениях. Максимальный объем данных в этом поле <= 128 Мбайт. Гиперссылка. В полях этого типа могут содержаться гиперссылки на объекты в Internet или Intranet.
Свойства полей БД Имя поля – определяет имя поля; Тип поля – определяет тип данных в данном поле; Размер поля – определяет предельную длину в символах в поле; Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю. Маска ввода – определяет образец для всех данных, которые вводятся в это поле; Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля; Значение по умолчанию – стандартное значение, которое автоматически вводится в ячейки поля; Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных; Сообщение об ошибке – текст, который выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных; Обязательное поле – определяет обязательность заполнения поля; Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строк. Индексированное поле – операции, связанные с поиском или сортировкой записей ускоряются, но обновление - замедляется.
Создание таблиц Режим таблицы (обычно используется для таблиц, имеющих простую структуру, например при создании справочников); Конструктор (проектирование таблицы с «нуля» ); Мастер таблиц (при создании типовых таблиц, используя готовые шаблоны); Импорт таблиц (импортирование данных из внешнего файла или другой БД); Связь с таблицами (присоединение данных из внешнего файла или таблицы другой БД).
Сортировка данных в таблице Данные, находящиеся в таблице, можно отсортировать в порядке возрастания или убывания. Для этого нужно поместить курсор мыши в любую ячейку столбца, значения которого будут отсортированы, и нажать на панели кнопки: – для сортировки в возрастающем порядке; – для сортировки в убывающем порядке.
Поиск и замена данных Когда таблица содержит несколько десятков или сотен строк, визуальный поиск данных представляется занятием затруднительным. Access позволяет находить данные в таблице по заданному критерию, а также производить поиск и замену. Для выполнения поиска нажмите кнопку на панели инструментов. В диалоговом окне введите необходимую информацию. Чтобы произвести замену данных, нужно выполнить команду ПравкаЗамена.
Применение фильтра Записи в таблице можно отфильтровать, т. е. попросить Access выбрать из записей только те, которые будут удовлетворять заданным условиям. Фильтр накладывается с помощью кнопок панели инструментов: фильтр по выделенному изменить фильтр отменить фильтр
Связывание таблиц Связи между таблицами в Access можно устанавливать: • вручную, пользуясь макетом Схемы данных; • с помощью Мастера подстановок. Использование Схемы данных Нужно перетащить поле одной таблицы на поле другой. Чтобы модифицировать свойства связи, можно вызвать диалоговое окно щелкнув по линии связи правой кнопкой и выбрав из контекстного меню Изменить связь. Если нужно обеспечить целостности данных, поставьте флажок в соответствующее поле. Необходимо указать какие действия нужно предпринять для обеспечения целостности: Каскадное обновление связанных полей; Каскадное удаление связанных полей
Мастер подстановок Перейти в режим проектирования таблицы. Выделить поле c FK, которое будет содержать данные из другой таблицы. В столбце Тип данных выбрать Мастер подстановок. Выберем источник данных для подстановки (это другая таблица c PK) Перенести в правый список окна поля, которые содержат необходимые для подстановки значения. Задается ширина полей Предлагается задать параметр Подпись После Готово СУБД предлагает сохранить таблицу и сформирует связь. Обеспечить целостность данных на Схеме данных
Запросы В Access запросы делятся на QBE-запросы (Query By Example - запрос по образцу), параметры которых устанавливаются в окне конструктора запросов, и SQL – запросы (Structured Query Language – структурированный язык запросов), при создании которых применяются операторы и функции языка SQL. Access легко преобразует QBE –запрос в SQL – запрос и наоборот.
Создание запросов с помощью Конструктора С помощью Конструктора можно создать следующие запросы: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Простые; По условию (на выборку); Итоговые; Перекрестные; Параметрические; С вычисляемыми полями; Запросы действия (добавления, удаления, обновления, создания таблиц).
Этапы создания запросов с помощью Конструктора 1. 2. 3. 4. С помощью Конструктора можно создать следующие запросы: Выбрать таблицы (связанные), на основе которых будет формироваться запрос; Добавить поля в запрос (порядок полей очень важен – сортировка идет слева направо); Установить условия отбора данных; Сортировка записей (по необходимости).
Условия отбора данных С помощью условий отбора можно указать какие именно данные следует выбрать из конкретного поля. При вводе выражений отбора следует пользоваться операторами. Одни операторы следует записывать словами, другие – символами. (=, <>, >, <, >=, <=, like, not, between, or). Ниже строки Условия отбора находится строка или. В ней можно задавать дополнительные условия отбора для каждого поля.
Формы Любая форма строится на основе таблицы или запроса. На основе одной таблицы или запроса пользователь может построить несколько форм. Форму можно создавать тремя способами: 1. с помощью конструктора; 2. с помощью мастера форм; 3. используя автоформу. Создание формы с помощью конструктора «вручную» достаточно сложный процесс. Поэтому всю черновую работу поручают Мастеру, а необходимые изменения делают вручную.
Архитектура доступа к данным
Резервирование и репликация БД 1. Резервирование – процесс создания копии БД для создания архива или сохранения ценных файлов 2. Репликация – создание набора копий (реплик) БД, одна из которых главная. 3. Позволяет нескольким пользователям работать за разными ПК и с разными копиями. Если в одной и той же записи в две реплики внесены различные изменения, то конфликтную ситуацию помогает разрешить синхронизация. 4. Изменения вносимые в основную реплику, распределяются по всем реплицируемым объектам – таблицы, запросы и т. д.
Вопросы? ? ? А на днях я линять начал… (М/ф "Каникулы в Простоквашино" )
Скачать презентацию ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ТОХОД Курс
ТОХОД 2012 Access (часть2).ppt