Екатеринбург. ББК 32.973Учебно-методическим объединением по образованию

УДК 681.3.06 Рекомендовано

ББК 32.973 Учебно-методическим объединением по образованию

П 38 в области прикладной информатики

Министерства Образования Российской Федерации

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности 351400 “Прикладная информатика (по областям)”

и другим междисциплинарным специальностям

Составитель

В.В. Плещёв

Рецензенты:

Кафедра прикладной информатики Уральского института бизнеса им. И.А. Ильина;

Н.А. Спирин, зав. кафедрой теплофизики и информатики в металлургииУрФУ, заслуженный работник высшей школы РФ, д.т.н., профессор;

Ответственный за выпуск

Директор центра дистанционного образования

Уральского государственного экономического университета

В. Е. Кучинская

Плещёв В.В.

П 38 Базы данных. Visuаl FoxPro, Access, SQL Server, Oracle, MySQL с примерами и упражнениями: Учеб. пособие 4‑е изд., испр. и доп. (реком. УМО Мино­бразования РФ) ‑ Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. экон. ун-та, 2013. ‑ 441 с.

Учебное пособие содержит теорию проектирования баз данных, описание СУБД Access, SQL Server, Visual FoxPrо фирмы MicroSoft, языка запросов SQL, примеры и задания для практической работы; дается обзор, краткое описание и сравнительный анализ других СУБД по публикациям в Интерненте.

Рассчитано на студентов по направлениям подготовки “Прикладная информатика”, “Математическое обеспечение и администрирование информационных систем”, изу­чающих курсы “Базы данных”, “СУБД” и другие дисциплины по другим направления подготовки, связанных с изучением баз данных и СУБД.

	УДК 681.3.06 ББК 32.973 ã Плещёв В.В., 2013 ã Уральский государственный экономический университет, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.. 12

Глава 1. Проектирование баз данных.. 14

1.1. История развития баз данных и СУБД.. 14

1.2. Введение в СУБД.. 17

1.2.1. Основные термины, понятия и определения. 17

1.2.2. Классификация СУБД.. 22

1.3. Модели данных. 27

1.3.1. Типы связей между объектами. 27

1.3.2. Формы записи инфологической (концептуальной) модели. 29

1.3.3. Уровни представления и независимости данных. 30

1.3.4. Порядок взаимодействия пользователя, СУБД и ОС.. 33

1.3.5. Поддержка целостности базы данных. 34

1.3.6. Иерархическая модель. 37

1.3.7. Сетевая модель. 40

1.3.8. Реляционная модель. 41

1.3.8.1. Отношения. 41

1.3.8.2. Теоретико-множественные операции с отношениями. 44

1.3.8.3. Правила Кодда. 46

1.3.8.4. Индексирование таблиц. 48

1.3.8.5. Связывание таблиц. 51

1.3.9. Постреляционная модель. 51

1.3.10. Многомерная модель. 52

1.3.11. Объектно‑ориентированная модель. 54

1.4. Модели использования баз данных в сети. 56

1.4.1. Сеть. 56

1.4.2. Модели использования баз данных. 57

1.4.2.1. Локальная однопользовательская модель. 58

1.4.2.2. Файл-серверная модель. 58

1.4.2.3. Клиент-серверная модель. 59

1.4.2.4. Модель удаленного доступа (RDA) 62

1.4.2.5. Модель сервера данных. 63

1.4.2.6. Трехзвенная распределенная модель. 66

1.4.2.7. Модели серверов баз данных. 68

1.4.2.8. Клиент-Интернет. 72

1.4.2.9. Интерфейс ODBC.. 72

1.4.3. Мониторы обработки транзакций (TPM) 73

1.4.4. Децентрализованное управление базами данных. 74

1.4.5. Таблицы в локальных сетях. 75

1.5. Проектирование баз данных. 75

1.5.1. Принципы и этапы проектирования и создания баз данных. 75

1.5.2. Методы нормализации и денормализации отношений. 78

1.5.3. Правила формирования взаимосвязанных таблиц. 83

1.5.4. Модели жизненного цикла и проектирование баз данных. 84

1.5.4.1. Модели жизненного цикла. 84

1.5.4.2. Обследование, системный анализ и постановка задачи. 86

1.5.4.3. Инфологическое проектирование. 88

1.5.4.4. Датологическое проектирование. 96

1.5.4.5. Проектирование физической модели. 97

1.5.4.6. Реализация, интеграция и внедрение. 98

1.5.5. Выбор СУБД.. 98

1.5.5.1. Сравнение Visual FoxPro, Access, SQL Server, Oracle и Excel 98

1.5.5.2. Методика балловой оценки программных средств. 101

1.5.6. CASE‑средства автоматизации проектирования. 102

1.6. Использование баз данных. 103

1.6.1. Защита информации. 103

1.6.2. Резервирование информации. 113

1.6.3. Варианты разработки приложений. 114

1.7. Стандартизация баз данных. 114

1.8. Язык SQL.. 115

1.8.1. Введение в SQL.. 115

1.8.2. Типы данных SQL.. 118

1.8.3. Оператор выбора данных SELECT. 121

1.8.3.1. Назначение и синтаксис оператора. 121

1.8.3.2. Объединение таблиц. 125

1.8.3.3. Вложенные и коррелированные запросы.. 128

1.8.3.4. Запросы, использующие EXIST, ANY, ALL.. 129

1.8.3.5. Стандартные функции. 130

1.8.3.6. Запрос с группировкой. 131

1.8.4. Операторы обновления базы.. 132

1.8.4.1. Оператор корректировки данных UPDATE.. 132

1.8.4.2. Оператор удаления записей DELETE.. 133

1.8.4.3. Оператор включения записей INSERT. 133

1.8.5. Представления. 134

1.9. Транзакции. 137

1.9.1. Определение транзакций. 137

1.9.2. Организация транзакций. 138

1.9.3. Журнал транзакций. 144

1.9.4. Журнализация и буферизация. 148

1.9.5. Индивидуальный откат транзакций. 149

1.9.6. Восстановление после мягкого сбоя. 150

1.9.7. Физическая согласованность базы данных. 150

1.9.8. Восстановление после жесткого сбоя. 153

1.9.9. Параллельное выполнение транзакций. 154

1.9.10. Уровни изолированности пользователей. 163

1.9.11. Гранулированные синхронизационные захваты.. 164

1.9.12. Предикатные синхронизационные захваты.. 167

1.9.13. Метод временных меток. 168

1.10. Встроенный SQL.. 169

1.10.1. Особенности встроенного SQL.. 169

1.10.2. Определение курсора. 171

1.10.3. Открытие курсора. 173

1.10.4. Чтение очередной строки курсора. 174

1.10.5. Закрытие курсора. 175

1.10.6. Удаление и обновление данных. 175

1.10.7. Хранимые процедуры.. 178

1.10.8. Триггеры.. 189

1.10.9. Динамический SQL.. 191

1.11. Архитектура СУБД и оптимизация запросов. 193

1.12. Перспективы развития СУБД.. 202

Вопросы для самопроверки и контроля. 204

Глава 2. СУБД Visual FoxPro.. 206

2.1. Общепринятые обозначения. 206

2.2. Основные ограничения. 207

2.3. Компоненты Visual FoxPro. 207

2.4. Язык программирования FoxPro. 211

2.4.1. Создание, компиляция и выполнение программ, процедур и функций. 211

2.4.2. Константы.. 214

2.4.3. Переменные. 215

2.4.4. Массивы.. 216

2.4.5. Операции. 216

2.4.6. Команды управления. 217

2.4.6.1. Команда проверки условия (If) 217

2.4.6.2. Команда выбора (Do Case) 217

2.4.7. Организация циклов. 218

2.4.7.1. Цикл (Do While) 218

2.4.7.2. Счетный цикл (For) 220

2.4.7.3. Цикл сканирования таблицы (Scan) 220

2.4.8. Создание свободных таблиц. 220

2.4.8.1. Создание и изменение структуры таблиц. 220

2.4.8.2. Заполнение таблиц. 220

2.4.9. Редактирование таблиц в диалоговом режиме (Browse, Edit) 221

2.4.10. Перемещение по таблице (Go, Skip) 226

2.4.11. Просмотр таблиц (Display, List) 226

2.4.12. Удаление записей (Delete, Zap, Pack) 226

2.4.13. Редактирование полей в программном режиме (Replace) 227

2.4.14. Локализация и поиск записей в таблице. 227

2.4.14.1. Фильтрация данных (Set Filter) 227

2.4.14.2. Последовательный поиск (Locate) 227

2.4.15. Индексирование и открытие таблиц. 227

2.4.16. Прямой поиск. 230

2.4.17. Одновременная работа с несколькими таблицами. 230

2.4.17.1. Рабочие области. 230

2.4.17.2. Команда установки связей между таблицами. 231

2.4.18. Обмен данными между массивами и таблицами. 234

2.4.19. Ввод‑вывод данных сообщений. 234

2.4.19.1. Вывод данных на экран (?,??,???) 234

2.4.19.2. Вывод сообщения (Wait) 235

2.4.19.3. Вывод сообщения и кнопок (MessageBox) 235

2.4.20. Организация меню.. 235

2.4.20.1. Общий порядок создания и использования меню.. 235

2.4.20.2. Вертикальное Popup-меню.. 236

2.4.20.3. Горизонтальное Bar-меню.. 239

2.4.20.4. Двухуровневое Pulldown-меню.. 241

2.4.20.5. Управление доступом к меню.. 242

2.4.21. Манипулирование файлам и таблицами. 242

2.4.22. Математическая обработка таблиц. 243

2.4.23. Язык запросов SQL.. 244

2.5. Настройка среды Visual FoxPro. 246

2.6. Объекты и классы.. 247

2.7. События и методы.. 249

2.8. Общий порядок работы с Visual FoxPro. 251

2.9. Создание проекта. 252

2.10. Создание базы данных. 253

2.11. Представления (View) 255

2.11.1. Мастер представлений. 256

2.11.2. Конструктор представлений. 256

2.11.3. Удаленные представления (Remote Views) 259

2.12. Запросы.. 260

2.12.1. Мастера запросов. 260

2.12.2. Конструктор запросов. 262

2.12.3. Функции сквозных запросов. 263

2.13. Формы.. 264

2.13.1. Мастера форм.. 264

2.13.2. Конструктор форм.. 266

2.14. Отчеты.. 270

2.14.1. Мастера отчетов. 270

2.14.2. Конструктор отчетов. 271

2.14.3. Команда вывода отчета. 276

2.15. Меню.. 276

2.16. Управление проектом и создание приложения. 280

2.16.1. Свойства проекта. 280

2.16.2. Параметры проекта. 280

2.16.3. Создание приложения. 280

2.16.4. Галерея компонентов. 281

2.17. Отладка программ.. 282

2.18. Хранимые процедуры.. 284

2.19. Классы.. 284

2.20. Создание класса панели инструментов. 286

2.21. Включение в базу OLE‑объектов. 287

2.22. Обзор дополнительных возможностей. 287

2.23. Среда быстрой разработки приложений ‑ пакет MacroFox. 288

2.23.1. Назначение. 288

2.23.2. Структура. 288

2.23.3. Основные макрооператоры.. 288

2.23.3.1. Описание входного документа (Forma) 289

2.23.3.2. Описание формы отчета (Ofort) 289

2.23.3.3. Описание меню (Menu) 290

2.23.4. Словари баз, функций, форм, таблиц и условий. 290

2.23.5. Управление сценариями. 291

2.23.6. Ведение таблиц базы данных. 291

2.23.7. Формирование отчетов и запросов‑отчетов. 292

2.23.8. Сводная обработка данных. 292

2.23.9. Супероболочка. 293

2.23.10. Порядок работы.. 294

Вопросы для самопроверки и контроля. 299

Глава 3. СУБД Access. 301

3.1. Последовательность работ при создании новой базы данных. 305

3.2. Создание базы данных. 307

3.2.1. Запуск Access и открытие базы данных. 307

3.2.2. Создание пустой базы данных. 307

3.2.3. Рабочая среда Access. 307

3.2.4. Работа с таблицами. 309

3.2.4.1. Создание таблиц. 309

3.2.4.2. Связывание таблиц. 310

3.2.4.3. Сортировка, поиск и фильтрация записей. 311

3.3. Формирование и использование внешних данных. 314

3.4. Запросы.. 315

3.4.1. Запросы на выборку данных. 315

3.4.1.1. Простой запрос. 315

3.4.1.2. Итоговый запрос. 317

3.4.1.3. Перекрестный запрос. 318

3.4.1.4. Динамический запрос. 319

3.4.2. Запросы на обновление данных. 319

3.4.3. Параметрические запросы.. 319

3.4.4. Выражения. 319

3.5. Формы.. 321

3.5.1. Автоформы.. 321

3.5.2. Мастер форм.. 321

3.5.3. Конструктор форм.. 323

3.5.3.1. Основные операции над объектами. 323

3.5.3.2. Основные элементы управления. 323

3.5.3.3. Создание формы.. 326

3.5.4. Редактирование данных в режиме формы.. 328

3.6. Отчеты.. 328

3.6.1. Автоотчеты.. 328

3.6.2. Мастер отчетов. 328

3.6.3. Конструктор отчетов. 332

3.6.4. Диаграммы.. 335

3.6.5. Составные отчеты.. 338

3.6.6. Дополнительные возможности. 341

3.7. Пользовательский интерфейс. 341

3.7.1. Панель инструментов. 342

3.7.2. Меню и ленты пользователей. 343

3.7.3. Контекстные меню.. 345

3.7.4. Связывание меню и панелей с формами и отчетами. 345

3.7.5. Кнопочная форма. 345

3.7.6. Настройка параметров среды и запуска приложения. 347

3.7.7. Изменение меню и панелей инструментов средствами Visual Basic. 349

3.8. Макросы.. 349

3.9. Web‑страницы.. 351

3.9.1. Экспорт объектов в формат HTML.. 351

3.9.2. Страницы доступа. 352

3.10. Интеграция Access с другими компонентами Office. 355

3.10.1. Использование Microsoft Excel при работе Access. 355

3.10.2. Использование Microsoft Word при работе с Access. 357

3.10.3. Добавление ActiveX‑элементов. 357

3.10.4. Использование Access в качестве сервера. 357

3.11. Совместное использование баз данных в сети. 358

3.12. Разработка клиент‑серверных приложений. 359

3.12.1. Доступ к базам данных через ODBC.. 360

3.12.2. Доступ к базам данных через OLE DB, ADO.. 364

3.12.3. Способы работы с внешними данными. 366

3.12.3.1. Присоединение таблиц. 366

3.12.3.2. Сквозные запросы.. 366

3.12.3.3. Хранимые процедуры.. 367

3.12.3.4. Объектная модель DAO.. 368

3.12.4. Проекты Access. 368

3.12.4.1. Создание проектов. 368

3.12.4.2. Изменение свойств таблиц. 369

3.12.4.3. Схемы базы данных. 371

3.12.4.4. Конструктор представлений. 372

3.12.4.5. Хранимые процедуры.. 373

3.12.4.6. Сортировка и отбор записей в формах и отчетах. 373

3.13. Репликация баз данных. 373

3.13.1. Репликация баз данных Access. 374

3.13.2. Репликация проектов Access. 374

3.14. Администрирование баз данных и проектов. 375

3.14.1. Архивирование, сжатие и восстановление. 375

3.14.2. Стандартные средства СУБД защиты базы данных. 375

3.14.3. Примеры оригинальных программные средств защиты базы данных. 379

3.14.3.1. Защита параметров запуска приложений от изменений. 379

3.14.3.2. Регистрация пользователей и установка их полномочий. 380

3.14.3.3. Формирование журнала аудита (изменений) базы данных. 384

3.15. Перенос базы данных Access на платформу SQL Server 388

3.16. Обзор инструментальных средств Office Developer Edition. 389

3.17. Access 2007. 389

3.17.1. Быстрое отслеживание данных. 389

3.17.2. Создание отчетов. 391

3.17.3 Обмен с другими пользователями. 392

3.17.4. Быстрые способы начала работы.. 393

3.17.5 Интерфейс пользователя. 394

3.17.6 Средства создания объектов. 396

3.17.7. Режимы отчета и макета. 396

3.17.8 Разделенные формы.. 398

3.17.9 Внедренные макросы в формах и отчетах. 398

3.17.10. Новые типы данных и элементы управления. 398

3.17.11. Средства конструирования и анализа. 399

3.17.12. Безопасность. 400

3.17.13. Интеграция с Службы Windows SharePoint Services. 401

3.17.14. Сбор данных с помощь форм InfoPath и Outlook. 402

3.17.15. Экспорт в форматы PDF и XPS. 403

3.17.16. Работа с внешними данными. 403

3.17.17. Способы устранения неполадок. 403

3.17.18. Средства проверки орфографии. 403

3.17.19. Создание ленты пользователя. 404

3.18. Access 2010. 408

3.18.1. Создание Web-базы данных для публикации в Интернете. 408

3.18.2. Настройка ленты пользователя. 417

Вопросы для самопроверки и контроля. 417

Глава 4. СУБД Microsoft SQL Server.. 419

4.1. Характеристика. 419

4.2. Старт, остановка и приостановка SQL Server 419

4.2.1. Старт SQL Server 419

4.2.2. Приостановка SQL Server 421

4.2.3. Остановка SQL Server 421

4.2.4. Регистрация сервера. 421

4.3. Работа с базой данных. 422

4.3.1. Организация и создание базы данных. 422

4.3.1.1. Физическая организация. 422

4.3.1.2. Размещение файлов. 426

4.3.1.3. Создание базы данных средствами SQL Server Enterprise. 427

4.3.2. Создание и настройка таблицы базы данных. 429

4.3.3. Создание и настройка диаграмм.. 433

4.3.4. Заполнение таблиц. 435

4.3.5. Создание и настройка представлений. 435

4.3.6. Язык запросов Transact‑SQL.. 437

4.3.6.1. Основные элементы.. 438

4.3.6.2. Операции. 438

4.3.6.3. Операторы.. 439

4.3.6.4. Базы данных. 440

4.3.6.5. Таблицы.. 440

4.3.6.6. Запросы.. 442

4.3.6.7. Представления. 444

4.3.6.8. Индексы.. 444

4.3.6.9. Статистика. 445

4.3.6.10. Фрагментация. 446

4.3.6.11. Курсоры.. 446

4.3.6.12. Транзакции и блокировки. 448

4.3.6.13. Системные переменные, функции и хранимые процедуры.. 449

4.3.7. Хранимые процедуры.. 450

4.3.8. Создание триггеров. 452

4.3.9. Формирование правил контроля вводимых значений. 454

4.3.10. Формирование стандартных значений. 455

4.4. Администрирование SQL Server 456

4.4.1. Настройка параметров. 456

4.4.2. Системные базы данных и таблицы.. 456

4.4.3. Тестирование и сжатие баз данных. 458

4.4.4. Обмен данными с внешними системами. 458

4.4.5. Создание резервных копий и восстановление баз данных. 458

4.4.6. Использование службы выполнения расписаний SQL Server Agent 460

4.4.7. Защита данных. 463

4.4.8. Репликация данных. 463

4.4.9. Взаимодействие SQL‑сервера с Excel и Word. 464

4.4.10. Перенос приложения Access в среду SQL Server 464

Вопросы для самопроверки и контроля. 465

Глава 5. СУБД Oracle.. 466

5.1. Основные понятия. 466

5.1.1. Файлы данных и табличные пространства. 466

5.1.2. Таблицы и индексы.. 467

5.1.3. Кластеры.. 467

5.1.4. Словарь данных. 468

5.1.5. Объекты базы данных. 468

5.1.6. Виды.. 468

5.1.7. Триггеры.. 468

5.1.8. Последовательности. 469

5.1.9. Синонимы и линки. 469

5.1.10. Пакеты.. 469

5.1.11. Снимки. 469

5.1.12. Журналы транзакций. 470

5.1.13. Экземпляр базы данных. 470

5.1.14. Типы данных. 470

5.1.14.1. Строки. 470

5.1.14.2. Числа. 471

5.1.14.3. Битовые строки. 471

5.1.14.4. Дата и время. 471

5.2. SQL-Plus. 472

5.3. SQL.. 473

5.3.1. Таблицы.. 473

5.3.2. Представления. 475

5.3.3. Запросы.. 475

5.3.4. Средства разграничения доступа. 476

5.3.4.1. Создание и удаление пользователя. 476

5.3.4.2. Привилегии. 476

5.4. PL/SQL.. 477

5.4.1. Правила написания программы.. 477

5.4.2. Операторы управления. 478

5.4.3. Выражения. 479

5.4.4. Переменные. 479

5.4.4.1. Скалярные переменные. 479

5.4.4.2. Объектные переменные. 480

5.4.4.3. Записи. 480

5.4.4.4. Коллекции. 481

5.4.5. Пакеты.. 482

5.4.6. Процедуры и функции. 484

5.4.7. Курсоры.. 486

5.4.8. Транзакции. 488

5.4.9. Обработка исключений. 488

5.4.10. Динамический SQL‑оператор. 489

5.4.11. Внедрение SQL, PL/SQL в прикладные программы.. 489

Вопросы для самопроверки и контроля. 492

Глава 6. Обзор СУБД.. 494

6.1. Российская СУБД ЛИНТЕР. 494

6.2. СУБД MySQL.. 521

6.3. СУБД InterBase. 542

6.4. СУБД Firebird. 545

6.5. СУБД DB2. 552

6.6. СУБД PROGRESS. 564

6.7. СУБД PostgreSQL.. 576

6.8. СУБД ORACLE.. 602

6.9. СУБД Microsoft SQL Server 605

6.10. Постреляционная СУБД Cache’ 608

6.11. Распределенная файловая система Google File System (GFS) 615

6.12. Berkeley DB – движок для СУБД.. 626

6.13 СУБД – движок SQLite. 634

6.14 СУБД Visual Clarion. 646

Глава 7. Практикум... 660

7.1. Язык запросов SQL.. 660

7.1.1. Запросы на чтение данных. 660

7.1.2. Запросы на обновление данных. 665

7.1.3. Представления. 667

7.2. Работа с базами данных. 669

7.3. Курсовые работы.. 669

Приложения.. 678

Приложение 1. Ответы на вопросы для самопроверки. 678

Приложение 2. Вопросы для экзаменационных билетов. 683

Приложение 3. Встроенные функции СУБД Visual FoxPro. 687

Приложение 4. События, методы и свойства объектов СУБД Visual FoxPro. 692

Приложение 5. Встроенные функции PL/SQL СУБД Oracle. 710

Приложение 6. Оформление курсовой работы с примером.. 714

Предметный указатель.. 748

Библиографический список.. 754

Моему внуку Антону

Дата добавления: 2014-12-10