Реляционные базы данных. Основные понятия

В последнее время наибольшее распространения получили реляционные СУБД.

Реляционные (от англ. relation - отношение) БД - это совокупность характеризующих определенную предметную область двумерных таблиц, информация в которых хранится в виде упорядоченного набора записей - строк таблицы.

Реляционная таблица обладает следующими свойствами:

♦ все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.) и длину;

♦ одинаковые строки в таблице отсутствуют;

♦ порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Таблица, как правило, содержит информацию о некотором понятии предметной области. Каждая строка в таблице - конкретная реализация (значение) этого понятия. Столбцы таблицы - свойства (атрибуты) данного понятия. Столбец в такой таблице называется полем. Записи в таблице отличаются значениями своих полей. Все поля обладают свойствами, от которых зависит, какие типы данных можно вводить в поле и какие операции с ними Можно выполнять.

Каждое поле обладает уникальным именем, характеризуется длиной, задаваемой в символах. Имена полей выбираются исходя из смыслового содержания поля. Поля (одно или несколько), по которым можно однозначно определить записи в таблице, называются ключевыми.

Различают несколько типов полей. Текстовый тип служит для хранения символьных данных и имеет ограничение на число символов (обычно до 255). В числовое поле вводятся целые или действительные числа. В последнем случае кроме размера поля задается также размер десятичной части числа. Поле для ввода даты или времени имеет тип Дата/ I время. С полями такого типа можно выполнять вычисления. Поле логического типа может содержать одно из двух логических„значений: Да или Нет (0 или 1; Истина или Ложь) и иметь длину в 1 байт. Денежные суммы можно хранить в числовом поле, но в денежном формате с ними удобнее работать. Кроме указания точности вычислений, этот тип содержит обозначение денежной единицы.

Для хранения больших текстовых данных служит поле типа MEMO. Этот тип может быть использован для описания различных объектов и процессов, например аннотации статьи или книги, описания основных направлений деятельности компании и т. п. Особенность этого поля в том, что на самом деле эти данные хранятся в другом месте, а в поле содержится только указатель на то, где расположен текст.

Поля типа Счетчик выполняют определенную функцию - автоматическую идентификацию записей таблицы. Счетчик - это всегда число, наращивание которого происходит автоматически. Значения таких полей создаются автоматически и изменить их нельзя. Поле такого типа часто используется в качестве ключевого.

Поля типа Поле объекта OLE [Object Linking and Embedding] не хранят информацию как таковую, а содержат ссылки на объекты, которые могут быть включены в БД с помощью протокола обмена данными. Такими объектами могут быть, например, графические, звуковые файлы, видеозаписи, диаграммы.

Тип данных Гиперссылка предназначен для хранения адресов Web-страниц Internet или страниц, локально хранящихся на персональном компьютере.

При выборе типа данных, используемых в поле, необходимо учитывать следующее:

· какие значения должны отображаться в поле. Например, нельзя хранить текст в поле, имеющем числовой тип данных.

· Сколько места необходимо для хранения значений в поле;

· какие операции должны производиться со значениями в поле. Например, суммировать значения можно в числовых полях и в полях, имеющих денежный формат, а значения в текстовых полях и полях объектов OLE - нельзя.

Следует отметить, что проектирование БД для эффективной обработки данных в конкретной предметной области - достаточно сложный процесс. Только в самых простых случаях достаточно одной таблицы для описания предметной области. Обычно требуется несколько таблиц, которые являются взаимосвязанными, т.е. значения полей из одной таблицы могут использоваться в другой.

Основными действиями по обработке информации в БД являются выбор, создание, редактирование и удаление тех или иных данных. Для этих целей в СУБД имеются средства построения запросов на выполнение определенных действий. Для этого используется специальный язык SQL [Structured Query Language]. С его помощью можно составить набор необходимых полей (в том числе и из нескольких таблиц) и задать те значения полей, по которым выбираются записи для обработки, т.е. задать фильтр отбора информации.

Для удобной и наглядной работы с данными (создание, редактирование, удаление, отображение данных) СУБД предоставляет возможность создать окна, в которых отображается информация из БД, называемые формами. В этих окнах, помимо данных, обычно находится вспомогательная информация, характеризующая эти данные, и возможные действия над ними. Окна являются основной частью любой информационной системы - с их помощью в основном и осуществляется работа с БД. Окна и меню (список команд, из которого можно сделать выбор) составляют интерфейс БД.

СУБД предоставляет возможность создания и печати итоговых документов - отчетов - по имеющейся в БД информации. Для этого используется так называемый генератор отчетов, который позволяет сформировать внешний вид окончательного документа. Здесь можно также задать упорядочивание и группировку данных по тем или иным значениям и сформировать итоговые значения для конкретных полей.

Существует большое количество СУБД, например dBase, Paradox, Clipper, FoxPro и др. Одной из самых популярных систем управления базами данных является СУБД Microsoft Access, входящая в состав пакета Microsoft Office. Это удобное средство для создания и эксплуатации достаточно мощных БД, интегрированное с другими приложениями, такими, как Microsoft Word, Microsoft Excel, включающая возможность программирования на языке Visual Basic.

Этапы проектирования базы данных в Microsoft Access

Процесс создания базы данных можно представить в виде следующих основных этапов.

1. Определение цели создания базы данных.

На первом этапе проектирования базы данных необходимо определить назначение базы данных, как она будет использоваться и какие сведения она должна содержать. Дается словесная и документальная характеристика данной предметной области. Зная это, можно определить, какие сведения будут храниться в таблицах и в полях таблиц. База данных должна отвечать требованиям конечных пользователей. Для этого нужно определить темы, которые должна раскрывать база данных, отчеты, которые она должна выдавать. Необходимо проанализировать формы, которые в настоящий момент используются для записи данных, сравнить создаваемую базу данных с уже существующими, хорошо спроектированными и подобными ей базами.

2. Определение таблиц, которые должна содержать база данных.

Определение необходимых в базе данных таблиц может оказаться самым непростым этапом процесса проектирования базы данных, поскольку результаты, которые должна выдавать база данных: отчеты, формы и т. п. - не всегда дают полное представление о структуре таблиц, по которым они создаются.

Для проектирования таблиц вовсе не обязательно использовать СУБД. Разрабатываемая модель предметной области обычно представляется в виде графической схемы, начерченной на бумаге.

При разработке таблиц рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:

♦ сведения не должны дублироваться в таблице или между таблицами. В этом отношении таблицы в реляционной базе данных отличаются от таблиц в приложениях, работающих с таблицами в текстовом формате, таких, как редакторы электронных таблиц;

♦ данные, хранящиеся только в одной таблице, обновляются только в этой таблице. Это более эффективно и, кроме того, исключает возможность дублирования записей, содержащих разные сведения. Например, адрес и номер телефона каждого клиента достаточно сохранить один раз, в одной таблице;

♦ каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему. Когда таблица содержит сведения только по одной теме, со сведениями по каждой теме можно работать независимо от остальных тем. Например, адрес клиента хранится отдельно от заказов этого клиента, что позволяет удалить один заказ, сохранив сведения о клиенте.

3. Определение необходимых в таблице полей.

Каждая таблица содержит сведения по конкретной теме, а каждое поле в таблице содержит конкретный факт по теме таблицы. Например, таблица сведений о клиенте может содержать поля сведений о названии компании, адресе, городе, стране и номере телефона. При составлении схемы полей для каждой таблицы необходимо учитывать следующее:

♦ каждое поле должно быть связано с темой таблицы;

♦ не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения;

♦ таблица должна содержать все необходимые сведения;

♦ данные следует разбить на наименьшие логические единицы (например, поля Имя и Фамилия, а не общее поле Имя).

4. Определение полей с уникальными значениями в каждой записи.

Для связывания сведений, хранящихся в разных таблицах, например для связывания данных о клиенте со всеми его заказами, каждая таблица базы данных должна содержать поля или набор полей, однозначно определяющих каждую запись. Такое поле или набор полей называют первичным ключом.

5. Определение связей между таблицами.

После разбиения сведений на таблицы и определения ключевых полей необходимо выбрать способ, которым СУБД будет объединять связанные сведения. Для этого следует определить связи между таблицами базы данных Microsoft Access.

6. Усовершенствование структуры базы данных.

После создания нужных 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. Необходимо создать таблицы в Microsoft Access и связи между ними, ввести в таблицы достаточный объем данных для проверки структуры. Чтобы проверить связи в базе данных, нужно создать запросы для получения определенных сведений, далее создать черновые формы и отчеты для проверки того, отображаются ли в них те данные, что ожидались. При обнаружении проблем необходимо доработать структуру БД.

7. Ввод данных и создание других объектов базы данных.

Если структуры таблиц отвечают поставленным требованиям, то можно вводить все данные. Затем можно создать все необходимые запросы, формы и отчеты.

Дата добавления: 2014-01-11