3. Определение необходимых в таблице полей

Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему, а каждое поле в таблице содер-жит отдельные сведения по теме таблицы. Например, в таблице с данными о клиенте могут содержаться поля с названием компании, адресом, городом, страной и номером телефона. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:

- Каждое поле должно быть связано с темой таблицы.

- Не рекомендуется включать в таблицу данные, являющиеся результатом выражения.

- В таблице должна присутствовать вся необходимая информация.

- Информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы (Например, поля «Имя» и «Фамилия», а не общее поле «ФИО»).

4. Задание первичного ключа для каждой таблицы

С тем чтобы Microsoft Access мог связать данные из разных таблиц, например, данные о кли-енте и его заказы, каждая таблица должна содержать поле или набор полей, которые будут однозначно идентифицировать каждую запись в таблице. Такое поле или набор полей назы-вают первичным ключом.

5. Определение связей между таблицами

После распределения данных по таблицам и определения ключевых полей необходимо определить связи между таблицами. Для этого надо служит кнопка Схема данных. Связи нужны для того, чтобы обеспечить синхронное изменение одноименных полей в разных таблицах. Самый распространенный вид связи – «один-ко-многим».

6. Обновление структуры базы данных

После проектирования таблиц, полей и связей необходимо еще раз просмотреть структуру базы данных и выявить возможные недочеты. Желательно это сделать на данном этапе, пока таблицы не заполнены данными.

Для проверки необходимо ввести несколько записей в каждую таблицу и посмотреть, отве-чает ли база данных поставленным требованиям. Рекомендуется также создать черновые вы-ходные формы и отчеты и проверить, выдают ли они требуемую информацию. Кроме того необходимо исключить из таблиц все возможные повторения данных.

7. Добавление данных и создание других объектов базы данных

Если структуры таблиц отвечают поставленным требованиям, то можно вводить все данные. Затем можно создавать любые запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

К общим характеристикам баз данных относятся следующие основные понятия:

1. Безопасность БД - содержащиеся в ней данные не причинят вреда пользователю при правильном их применении.

2. Защищенность БД - наличие средств (аппаратных, программных, организационных, технологических и т.п.) обеспечивающих предотвращение доступа к информации лиц, не получивших на то соответствующего разрешения, а также разрушения или изменения данных.

3. Гибкость БД - возможность изменения структуры и содержания, а также состава и формы предъявления данных пользователям.

4. Доступность БД - свойство автоматизированной системы, характеризующее возможность использования содержащихся в БД сведений для разных категорий пользователей.

Особое значение имеет такое свойство БД как защищенность. Существуют базы данных, от которых зависит работа банков и промышленных предприятий, движение транспорта и обслуживание населения. Существуют базы, связанные с социальными факторами (медицина, пенсионное обеспечение). Разрушение таких БД может иметь глобальные последствия.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных (СУБД).

Существует несколько определений СУБД.

СУБД – комплекс программных средств, предназначенных для структуры новой базы, наполнения ее содержимым и визуализации информации

СУБД – это программа, позволяющая создавать базы данных, а также обеспечивающая обработку (сортировку) и поиск данных.

СУБД - комплекс программных и лингвистических средств, предназначенных для создания, хранения и управления одной или несколькими базами данных.

Основными функциями СУБД относят следующие:

1. Управление данными непосредственно в БД - хранение данных, непосредственно входящих в БД, и служебной информации, обеспечивающей работу СУБД;

2. Управление данными в памяти компьютера – использование оперативной памяти компьютера для работы с данными при большом объеме базы.

3. Управление транзакциями – проведение операций с БД как с единым целым в памяти компьютера. Если манипуляция над данными успешно выполняется, то СУБД вносит соответствующие изменения в БД. В противном случае ни одно из сделанных изменений никак не влияет на состояние БД;

4. Поддержка языков БД – предоставление пользователю возможности как создавать как саму БД, так и обрабатывать данные на языках, предназначенных для применения в БД. Наиболее распространенным в настоящее время языком СУБД является язык SQL (Structured Query Language).

В настоящее время широкое распространение получили настольные (локальные) СУБД: dBase, Paradox, FoxPro, Access, MSDE и серверные СУБД: Oracle, Informix, DB2, Sybase, Microsoft SQL Server.

Актуальным для СУБД является возможность совместного доступа к данным. В этом случае, если вносятся изменения в одну из записей базы данных, то другие записи не заблокированы и открыты для использования. Как только ввод изменений в запись завершен, то она становится доступной для всех пользователей.

По структуре организации данных можно выделить три основных типа БД

• Иерархичесикие БД

• Сетевые БД

• Реляционные БД

Примерами иерархических баз данных могут служить файловая система компьютера, генеалогическое дерево, классификация Карла Линнея в биологии. Глобальная сеть Интернет фактически относится к сетевой БД, также этому типу можно отнести и различные транспортные сети.

В последнее время наибольшее распространение получили базы данных, реализующие реляционную модель. Эта модель предполагает, что данные расположены в таблицах и между этими таблицами с помощью реляционной СУБД устанавливаются определенные связи.

Свойства полей. Типы полей

Поля - это основные элементы структуры базы данных. Они обладают свойствами. От свойств полей зависит, какие типы данных можно вносить в поле, а какие нет, а также то, что можно делать с данными, содержащимися в поле.

Основным свойством любого поля является его размер. Размер поля выражается в символах. Символы кодируются одним или двумя байтами, поэтому можно условно считать, что размер поля измеряется в байтах. От размера поля зависит, сколько информации в нем может поместиться.

Уникальным свойством любого поля является его Имя. Одна база данных не может иметь двух полей с одинаковыми именами.

Кроме имени у поля есть еще свойство Подпись. Подпись это та информация, которая отображается в заголовке столбца. Если подпись не задана, то в заголовке столбца отображается имя поля. Разным полям можно задать одинаковые подписи.

При работе с базой данных Access допустимы следующие типы полей:

№	Тип поля
1	Текстовый (по умолчанию)	Текст или числа, не требующие проведения расчетов (до 255 символов)
2	Поле МЕМО	текст, состоящий из нескольких строк, которые затем можно будет просмотреть при помощи полос прокрутки (до 65 535 символов).
3	Числовой	Числовые данные различных форматов (целое, вещественное и т.д.), используемые для проведения расчетов
4	Дата/время	поле, содержащее дату или время с 100 по 9999 год включительно
5	Денежный	Денежные значения и числовые данные, используемые в математических расчетах, проводящихся с точностью до 15 знаков в целой и до 4 знаков в дробной части
6	Счетчик	Специальное числовое поле, в котором автоматически присваевается уникальный порядковый номер каждой записи. Значение полей типа счетчика обновлять нельзя.
7	Логический	содержит одно из значений TRUE (истина) или FALSE (ложно) и применяется в логических операциях.
8	Поле объекта OLE	содержит рисунки, звуковые файлы, таблицы Excel, документ Word и т.д
9	Гиперссылка	Строка состоящая из букв и цифр и представляющая адрес гиперссылки. Адрес гиперссылки может состоять максимум из трех частей: текст, вводимый в поле или элементе управления; путь к файлу ( в формате пути UNC) или к странице (адрес URL
10	Мастер подстановок	Создает поле, в котором предлагается выбор значений из списка или из поля со списком, содержащего набор постоянных значений или значений из другой таблицы.

Следует продумывать выбор того, или иного типа в процессе создания модели базы данных.

Объекты Access

1. Таблицы - основные объекты базы данных. В них хранятся данные. Реляционная база данных может иметь много взаимосвязанных полей.

2. Запросы - это специальные структуры, предназначенные для обработки данных. С помощью запросов данные упорядочивают, фильтруют, отбирают, изменяют, объединяют, то есть обрабатывают.

3. Формы - это объекты, с помощью которых в базу вводят новые данные или просматривают имеющиеся.

4. Отчеты - это формы "наоборот". С их помощью данные выдают на принтер в удобном и наглядном виде.

5. Макросы - это макрокоманды. Если какие-то операции с базой производятся особенно часто, имеет смысл сгруппировать несколько команд в один макрос и назначить его выделенной комбинации клавиш.

6. Модули - это программные процедуры, написанные на языке Visual Basic.

Кроме шести вкладок для основных объектов стартовое окно базы данных Access содержит три командные кнопки: Открыть, Конструктор, Создать. С их помощью выбирается режим работы с базой.

1. Кнопка Открыть - открывает избранный объект для просмотра, внесения новых записей или изменения тех, что были внесены ранее.

2. Кнопка Конструктор - режим, в котором осуществляется построение таблицы или формы.

3. Кнопка Создать служит для создания новых объектов. Таблицы, запросы, формы и отчеты можно создавать несколькими разными способами: автоматически, вручную или с помощью мастера. Мастер - программный модуль для выполнения каких-либо операций.

Реляционная модель данных

Почти все современные системы основаны на реляционной (relational) модели управления базами данных. Название реляционная связано с тем, что каждая запись в такой базе данных содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту.

В реляционной СУБД все обрабатываемые данные представляются в виде плоских таблиц. Информация об объектах определенного вида представляется в табличном виде: в столбцах таблицы сосредоточены различные атрибуты объектов, а строки предназначены для сведения описаний всех атрибутов к отдельным экземплярам объектов.

Модель, созданная на этапе инфологического моделирования, в наибольшей степени удовлетворяет принципам реляционности. Однако для приведения этой модели к реляционной необходимо выполнить процедуру, называемую нормализацией.

Теория нормализации оперирует с пятью нормальными формами. Эти формы предназначены для уменьшения избыточности информации, поэтому каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей и некоторым дополнительным условиям. При практическом проектировании баз данных четвертая и пятая формы, как правило, не используются. Введем понятия, необходимые для понимания процесса приведения модели к реляционной схеме.

Отношение - абстракция описываемого объекта как совокупность его свойств. Проводя инфологический этап проектирования, мы говорили об абстракции объектов и приписывали им некоторые свойства. Теперь же, проводя концептуальное проектирование, мы переходим к следующему уровню абстракции. На данном этапе объектов, как таковых, уже не существует. Мы оперируем совокупностью свойств, которые и определяют объект.

Экземпляр отношения - совокупность значений свойств конкретного объекта.

Первичный ключ - идентифицирующая совокупность атрибутов, т.е. значение этих атрибутов уникально в данном отношении. Не существует двух экземпляров отношения содержащих одинаковые значения в первичном ключе.

Простой атрибут - атрибут, значения которого неделимы.

Сложный атрибут - атрибут, значением которого является совокупность значений нескольких различных свойств объекта или несколько значений одного свойства.

Требования к реляционным моделям

Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям:

• Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.

• Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.

• Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть невозможно исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.

• При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей.

Графическая интерпретация реляционной схемы

Концептуальная модель, реализованная в виде реляционной схемы, имеет свои правила графического представления.

• Отношение представляется в виде полоски, содержащей имена всех атрибутов. Имя отношения пишется над ней.

• Первичный ключ отношения должен быть выделен жирной рамкой.

• Связи, определенные между отношениями, должны быть показаны линиями, проведенными между связующими атрибутами. Значения экземпляров связующих атрибутов должны совпадать.

Виды связей между таблицами

Связь позволяет моделировать отношения между объектами предметной области. Наименование связи должно быть уникально во всей модели.

Существует 4 типа связей:

1. «Один-к-одному» - любому экземпляру сущности А соответствует только один экземпляр сущности В, и наоборот.

У любого конкретного студента может быть только одна характеристика, и эта характеристика относится к единственному студенту.

2. «Один-ко-многим» - любому экземпляру сущности А соответствует 0, 1 или несколько экземпляров сущности В, но любому экземпляру сущности В соответствует только один экземпляр сущности А.

Студенту ставят много оценок; поставленная оценка принадлежит только одному студенту.

3. «Многие-к-одному» - любому экземпляру сущности А соответствует только один экземпляр сущности В, но любому экземпляру сущности В соответствует 0, 1 или несколько экземпляров сущности А.

Преподаватель работает только в одном кабинете, однако рабочий кабинет может быть закреплен за несколькими преподавателями.

Какая же разница между связями «один-ко-многим» и «многие-к-одному»? Такая же, как между фразами «портфель студента» и «студент портфеля». То есть важно, кто во взаимоотношении двух объектов главный - студент или портфель. Суть отношений двух объектов отражается в имени связи.

Если при определении связи вам сложно выделить подчиненность, то вывод только один: вы плохо разобрались в предметной области.

4. «Многие-ко-многим» - любому экземпляру сущности А соответствует 0, 1 или несколько экземпляров сущности В, и любому экземпляру сущности В соответствует 0, 1 или несколько экземпляров сущности А.

Студент Иванов учится у нескольких преподавателей. И каждый преподаватель работает со многими студентами.

Ключи.

Ключевое поле — это одно или несколько полей, комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Если для таблицы определены ключевые поля, то Microsoft Access предотвращает дублирование или ввод пустых значений в ключевое поле. Ключевые поля используются для быстрого поиска и связи данных из разных таблиц при помощи запросов, форм и отчетов.

В Microsoft Access можно выделить три типа ключевых полей: счетчик, простой ключ и составной ключ. Если до сохранения созданной таблицы ключевые поля не были определены, то при сохранении будет выдано сообщение о создании ключевого поля. При нажатии кнопки Да (Yes) будет создано ключевое поле счетчика с именем Код (ID) и типом данных Счетчик (AutoNumber).

Для создания простого ключа достаточно иметь поле, которое содержит уникальные значения (например, коды или номера). Если выбранное поле содержит повторяющиеся или пустые значения, его нельзя определить как ключевое

Составной ключ необходим в случае, если невозможно гарантировать уникальность записи с помощью одного поля. Он представляет собой комбинацию нескольких полей.

Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий установить связь с записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и вторичные или внешние.

Первичный ключ – это одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений Null и всегда должен иметь уникальный индекс. Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах.

Внешний (вторичный) ключ - это одно или несколько полей (столбцов) в таблице, содержащих ссылку на поле или поля первичного ключа в другой таблице. Внешний ключ определяет способ объединения таблиц.

Из двух логически связанных таблиц одну называют таблицей первичного ключа или главной таблицей, а другую таблицей вторичного (внешнего) ключа или подчиненной таблицей. СУБД позволяют сопоставить родственные записи из обеих таблиц и совместно вывести их в форме, отчете или запросе.

Существует три типа первичных ключей: ключевые поля счетчика (счетчик), простой ключ и составной ключ.

Поле счетчика (Тип данных «Счетчик»). Тип данных поля в базе данных, в котором для каждой добавляемой в таблицу записи в поле автоматически заносится уникальное числовое значение.

Простой ключ. Если поле содержит уникальные значения, такие как коды или инвентарные номера, то это поле можно определить как первичный ключ. В качестве ключа можно определить любое поле, содержащее данные, если это поле не содержит повторяющиеся значения или значения Null.

Составной ключ. В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность значений каждого поля, существует возможность создать ключ, состоящий из нескольких полей. Чаще всего такая ситуация возникает для таблицы, используемой для связывания двух таблиц многие - ко - многим.

Необходимо еще раз отметить, что в поле первичного ключа должны быть только уникальные значения в каждой строке таблицы, т.е. совпадение не допускается, а в поле вторичного или внешнего ключа совпадение значений в строках таблицы допускается.

Если возникают затруднения с выбором подходящего типа первичного ключа, то в качестве ключа целесообразно выбрать поле счетчика.