2.1.2 Даталогическое моделирование
На даталогическом уровне инфологическая (человеко-ориентированная) модель с учетом конкретной СУБД трансформируется в компьютерно-ориентированную модель базы данных.
В этой модели описываются:
информационные объекты;
наборы реквизитов;
связи;
ограничения целостности.
Выбор СУБД определяется многими факторами, но главным из них является возможность работы с конкретной моделью данных (иерархической, сетевой, реляционной).
С ростом популярности СУБД появилось множество различных моделей данных. У каждой из них имелись свои достоинства и недостатки, которые сыграли ключевую роль в развитии реляционной модели данных, появившейся во многом благодаря стремлению упростить проектирование, упорядочить работу с моделями данных и повысить ее эффективность.
Иерархическую модель баз данных изображают в виде дерева. Элементы дерева - вершины представляют совокупность данных, например логические записи. Каждой вершине соответствует множество экземпляров записей, составляющих логический файл. Вершины расположены по уровням и связаны между собой отношениями подчиненности. Одна-единственная вершина верхнего уровня является корневой. Иерархическая модель данных обеспечивает так называемые одно-многозначные отношения между данными. Примером таких отношений могут служить следующие: одному изделию соответствует несколько материалов, используемых на различных операциях обработки, сборки.
Сетевые модели баз данных соответствуют более широкому классу объектов управления, хотя требуют для своей организации и дополнительных затрат. Сетевая модель позволяет любому объекту быть связанным с любым другим объектом. Сетевые модели сложны, что создает определенные трудности при необходимости модернизации или развития СУБД. Пример сетевой модели БД: одно изделие изготавливается в результате выполнения нескольких операций, а одна операция может использоваться для изготовления различных изделий.
Реляционная модель баз данных представляет объекты и взаимосвязи между ними в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами. На этой модели базируются практически все современные СУБД. Эта модель более понятна, «прозрачна» для конечного пользователя организации данных. К преимуществам реляционной модели БД можно отнести также более высокую гибкость при расширении БД, состава запросов к ней.
Одно из основных различий между тремя типами моделей СУБД состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура не может быть изменена после ввода данных, тогда как для реляционных СУБД структура может изменяться в любое время. Большинство СУБД для ПК работают с реляционной моделью. К реляционным моделям относят, например, Clipper, dBase, Paradox, FoxPro, Access, Oracle.
СУБД Access – является реляционной базой данных. В реляционной модели организации данных:
объекты-сущности представляются в виде таблиц;
атрибуты – столбцы таблицы (поля);
экземпляры сущностей – строки таблицы (записи, кортежи);
ключевые атрибуты – ключевые поля. Ключ может быть простым или составным.
Последовательность шагов при проектировании реляционных баз данных:
Определение перечня таблиц (выделение сущностей).
Задание в таблицах полей, типов полей, ключевых полей, установление связей через внешние ключи.
Нормализация таблиц (доработка таблиц и связей).
Проектирование связей:
связи «один-к-одному»: служат для разделения большой таблицы на две;
связи «один-ко-многим»: устанавливаются через введение внешнего ключа;
связи «многие-ко-многим»: реализуются через создание третьей таблицы и к ней двух связей «один-ко-многим».
Главная цель нормализации базы данных - устранение избыточности и дублирования информации. В идеале при нормализации надо добиться, чтобы любое значение хранилось в базе в одном экземпляре, причем значение это не должно быть получено расчетным путем из других данных, хранящихся в базе.
Для работы необходимо создавать большое количество различных запросов, а также выдавать ответ в удобных для просмотра формах.
Запрос – это требование на получение определенной информации. Запросы позволяют сфокусировать внимание именно для тех данных, которые нужны для решения текущей задачи.
Используя запросы, можно проверять данные любым образом, который мы в состоянии представить. Можно отобрать таблицы, поля и записи, содержащие необходимые для просмотра, подведения итогов или использования в вычислениях данные; отсортировать их; создать отчеты и формы для отображения указанной нами информации и даже создать диаграммы для наглядного представления данных.
Результат работы запроса называется выборкой. Выборка не сохраняется в базе данных; она создается заново каждый раз при выполнении запроса и уничтожается при его закрытии.
Основные принципы конструирования запроса заложены в технике конструирования запроса на выборку, являющегося основой всех видов запросов.
Запрос на выборку позволяет достаточно просто выбрать данные из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц. Результаты запроса отображаются в виде таблицы.
При конструировании запроса достаточно выделить и перетащить необходимые поля из таблиц, представленных в схеме данных запроса, в бланк запроса и ввести условия отбора записей.
Результаты выполнения запроса выводятся в режиме таблицы. Несмотря на то, что поля результирующей таблицы принадлежат, как правило, нескольким таблицам базы данных, с ними можно работать так, как если бы они принадлежали одной таблице. Можно также менять данные в таблице результатов запроса на выборку, при этом сделанные изменения будут внесены в базовые таблицы.
Окно конструктора запросов разделено на две панели. Верхняя панель содержит схему данных запроса, включающую в себя выбранные для данного запроса таблицы, которые представлены списками полей. Нижняя панель является бланком запроса по образцу (QBE), который нужно заполнить.
В окне запроса отображаются выбранные таблицы и связи между ними, имеющиеся в логической схеме (схеме данных) БД. Кроме того, Access автоматически устанавливает между таблицами дополнительные связи, которых не было в логической модели, в том случае, если таблицы имеют поля с одинаковыми именами и типами данных (атрибутами). Логические связи между таблицами, которые Access не может установить автоматически, может создать пользователь, перетащив задействованные в связи поля из одного списка полей в другой.
При использовании в запросе других запросов или таблиц, не представленных в логической схеме базы данных, с ними также могут быть установлены связи-объединения, т. е. связи без ключевого слова.
В нашем случае в большинстве запросов будет создано диалоговое окно, в котором будет спрашиваться нужная информация, а в виде формы или таблицы будет выдаваться ответ.
Например, в кладовую поступила деталь с номером 17203070. Работник кладовой должен отправить её на нужный участок, ему необходимо знать на какое покрытие идет деталь. Для него будет создан параметрический запрос.
При каждом выполнении этот параметрический запрос будет предлагать пользователю в специальном окне с подсказкой ввести номер нужной ему детали (рисунок 5).
Рисунок 5 – Диалоговое окно
После введения номера нужной детали появляется таблица с номером детали и видом её покрытия (рисунок 6).
Рисунок 6 – Выполнение запроса
Такие запросы понадобятся всем участникам производственного процесса на каждом участке: рабочему и контролеру. Также возможно создать запросы на выборку, для определения, например всех деталей идущих на цинковое покрытие толщиной 6 микрон.
Запросы на удаление и обновление пригодятся при появлении каких-либо изменений технологических процессах.
Запрос на удаление позволяет удалить записи из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц. В запросе указываются таблицы, из которых должны удаляться записи, и задаются условия отбора удаляемых записей.
Первоначально запрос на удаление создается, как запрос на выборку. Потом этот запрос в режиме конструктора преобразуется в запрос на удаление. И в его бланке появляется строка удаление.
Запрос на обновление используется для обновления данных в полях таблиц. Изменения вносятся в группу записей, отбираемых по указанным условиям. Значения для изменений в полях определяются в бланке запроса в строке обновление.
Первоначально запрос на обновление создается, как запрос на выборку. Потом этот запрос в режиме конструктора преобразуется в запрос на обновление.
Access предоставляет возможность вводить данные как непосредственно в таблицу, так и с помощью форм. Форма в БД - это структурированное окно, которое можно представить так, чтобы оно повторяло форму бланка. Формы создаются из набора отдельных элементов управления.
Для наиболее удобного отображения данных в ACCESS используются формы. Через формы может осуществляться ввод данных во взаимосвязанные таблицы базы данных, просмотр данных, а также их изменение. Работая с формой, пользователь может добавлять, удалять и изменять записи таблиц, получать расчетные данные. В процессе работы может осуществляться контроль вводимых данных, устанавливаться ограничения на доступ к данным, выводиться необходимые сообщения. Формы являются основой разработки диалоговых приложений пользователя для работы с базой данных. Форма является альтернативным по отношению к таблице видом представления информации (отдельная карточка для каждой записи).
Внешний вид формы выбирается в зависимости от того, с какой целью она создается. Формы Access позволяют выполнять задания, которые нельзя выполнить в режиме таблицы. Формы позволяют вычислять значения и выводить на экран результат. Источником данных для формы являются записи таблицы или запроса.
Формы являются основным средством организации интерфейса пользователя в приложениях Access. Хорошо разработанные формы позволяют работать с приложением даже неподготовленному пользователю.
Чаще всего формы создаются в следующих целях:
ввод и редактирование данных – это наиболее распространенный способ использования форм. Формы обеспечивают вывод на экран данных в удобном для пользователя виде;
управление ходом выполнения приложения – в этом случае формы используются для запуска;
вывод сообщений – с помощью форм можно вывести на экран информацию, предупреждение или сообщение об ошибках;
печать информации – несмотря на то, что для печати информации чаще всего используются отчеты, можно напечатать информацию, содержащуюся в форме. Формы позволяют задавать два различных набора параметров: один – для вывода формы на экран, а другой – для вывода на печать;