Повна версія

Головна arrow Головна

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ

Після вивчення глави 7 студент повинен:

знати

  • • поняття, призначення і види баз даних, засобів роботи з ними і захисту;
  • • роль програм і інтерфейс систем управління базами даних;
  • • види об'єктів в базі даних;
  • • роль таблиць в реляційної базі даних, структуру таблиць (поле, запис, ключове поле - індекс), види зв'язків;
  • • інтерфейс і види об'єктів СУБД Microsoft Access;
  • • види (формати) даних в полях баз;
  • • відмінність режиму конструювання та роботи з базою даних;

вміти

  • • користуватися базами даних, їх формами, елементами управління;
  • • вносити дані в базу, змінювати, видаляти записи;
  • • складати запити, форми і звіти при роботі з базою даних;

володіти

  • • навичками наповнення і редагування бази даних;
  • • навичками вилучення записів і відбору за критерієм;
  • • навичками конструювання запитів, форм, звітів в базі даних.

Основні поняття баз даних

Сучасні інформаційні системи характеризуються величезними обсягами збережених даних, великою швидкістю їх обробки та актуалізації, високою ефективністю обробки запитів користувачів. У широкому сенсі слова база даних - це сукупність відомостей про конкретні об'єкти реального світу в якийсь предметної області. Під предметною областю розуміють частину реального світу, що потребує організації управління і автоматизації, наприклад підприємство, банк, навчальний заклад і т.д. Кожен об'єкт предметної області характеризується деяким набором атрибутів, що відображає властивості об'єкта. Атрибути використовуються для визначення того, яка інформація повинна бути зібрана про об'єкт. Прикладами атрибутів для об'єкта студент служать прізвище, ім'я, по батькові, стать, адреса, факультет, номер групи.

База даних являє собою сховище пов'язаних між собою даних. Дані повинні бути структуровані для можливості швидкого доступу до них і обробки. Структурування - введення угод про способи представлення даних. Наприклад, звичайний текст не містить структуровані дані, а телефонний довідник структурований.

База даних - пойменована сукупність структурованих даних, які стосуються певної предметної області.

Користувачами бази даних можуть бути різні прикладні програми, програмні комплекси, а також фахівці предметної області, які виступають в ролі споживачів або джерел даних, звані кінцевими користувачами.

Створення бази даних, її підтримка, супровід здійснюються за допомогою спеціального програмного засобу - системи управління базами даних.

Система управління базами даних (СКБД) - комплекс програмних і мовних засобів, необхідних для створення баз даних, підтримання їх в актуальному стані та організації пошуку в них необхідної інформації.

Бази даних в залежності від технології обробки зберігаються в них даних можуть бути централізованими і розподіленими.

Централізована база даних зберігається в пам'яті однієї обчислювальної системи, в якості якої може виступати як окремий комп'ютер, гак і комп'ютерна мережа. Відповідно доступ до бази даних надається кінцевим користувачам локально або по мережі. При цьому в локальної обчислювальної мережі може бути організований розподілений доступ користувачів до централізованої бази даних.

Розподілена база даних зберігається за кількома ЕОМ обчислювальної мережі, допустимо переміщення і дублювання частин бази даних, що зберігаються в різних ЕОМ. Робота з такою базою даних здійснюється за допомогою системи управління розподіленою базою даних.

У системах з централізованою базою даних та доступом до мережі розрізняють архітектуру два типів: файл- й клієнт-сервер. Архітектура файл-сервер передбачає виділення однієї ЕОМ в мережі для зберігання бази даних. Користувачі такої мережі зі своїх робочих станцій виконують запити до бази даних, після чого їм передаються необхідні файли бази даних, що обробляються на робочих станціях. При цьому користувач може створювати на своєму комп'ютері локальну базу даних і використовувати її монопольно. Архітектура клієнт-сервер будується таким чином, що крім зберігання бази даних на одній з ЕОМ мережі на ній же проводиться і обробка запитів користувачів, після чого необхідні відповідно до запиту дані передаються на комп'ютер користувача. Для архітектури клієнт-сервер характерно застосування мови запитів SQL (Structured Query Language).

Ядром будь-якої бази даних є модель даних, яка відображає в першу чергу їх структуру. За допомогою моделі даних представляються об'єкти предметної області, взаємозв'язку між ними, можливості маніпулювання даними. Модель даних - сукупність структур даних та операцій по їх обробці. Найбільш відомі три моделі даних: ієрархічна, мережева та реляційна.

До основних понять ієрархічної моделі даних відносяться: вузол, зв'язок і рівень. Під вузлом розуміється сукупність атрибутів даних, що описують деякий об'єкт предметної області. Вузли зв'язані між собою ієрархічними відносинами. Модель має один самий верхній рівень і спускаються від нього рівні нижчого порядку (рис. 7.1). До кожного запису такої бази даних існує тільки один шлях, що йде від кореневої записи.

Мережева модель даних оперує тими ж поняттями вузла, зв'язку та рівня, однак зв'язку між вузлами тут мають довільний порядок (рис. 7.2). Мережеві моделі име-

Ієрархічна модель даних

Мал. 7.1. Ієрархічна модель даних

Мережева модель даних

Мал. 7.2. Мережева модель даних

ють досить складні структури, що складаються з дворівневих наборів, що утворюють ланцюжки.

Реляційна база даних. Реляційна (англ, relation - відношення) модель будується на основі організації бази даних у вигляді двовимірних таблиць. Реляційна модель отримала широке поширення завдяки простоті структури і можливості застосування реляційного обчислення для обробки даних.

Таблиці баз даних складаються із стовпців - полів і рядків - записів. Кожне поле таблиці містить однорідні дані, а кожен запис відображає сукупність даних, що відносяться до одного конкретного об'єкту (табл. 7.1).

Реляційна таблиця представляється двовимірним масивом і має такі властивості:

  • • кожна клітинка таблиці містить один елемент даних;
  • • всі осередки одного стовпця містять однаковий тип даних певної довжини;

Таблиця 7.1

Приклад реляційної таблиці

Табельний номер

Прізвище

ім'я

По батькові

дата народження

Посада

Телефон

101

Подчукаев

Володимир

Анатолійович

  • 01.04.
  • 1965

Начальник відділу

11-10

102

Кротов

Миколай

Петрович

  • 23.05.
  • 1963

Зав. сектором

11-11

103

Архипов

Ігор

Валентинович

  • 19.02.
  • 1970

Старший науковий співробітник

11-20

104

Соколов

Дмитро

Валерійович

06.07.

тисячі дев'ятсот сімдесят два

Науковий співробітник

11-15

105

Матросов

Василь

Іванович

11.09.

+1975

Інженер

11-16

106

Єресько

Поліна

Володимирівна

13.06.

тисячу дев'ятсот вісімдесят один

Технолог

11-22

  • • кожен стовпець має унікальне ім'я;
  • • кожен рядок таблиці зберігає відомості, що відносяться до одного об'єкту;
  • • порядок проходження рядків і стовпів може бути довільним;
  • • однакові рядки в таблиці відсутні.

Для ідентифікації записів в таблиці повинно бути хоча б одне поле, яке називається ключовим. Це поле використовується для зв'язку різних таблиць. Поле, кожне значення якого однозначно визначає відповідний запис, іменується простим ключем. Так, в табл. 7.1 ключовим полем служить поле "Табельний номер". Якщо записи однозначно визначаються значеннями кількох полів, то така база даних має складовою ключ. Для зв'язку реляційних таблиць ключ першої таблиці, званий первинним, може вводитися в структуру другої таблиці, а ключ другої таблиці (зовнішній) може вводитися в першу таблицю.

Угруповання даних в таблиці може бути виконана різними способами, однак вона повинна відповідати вимогам нормалізації. Нормалізацією називають формальний апарат обмежень, застосовуваний при створенні таблиць, що дозволяє усунути дублювання і суперечливість даних, що зберігаються і забезпечує ефективність їх обробки.

Виділяють кілька нормальних форм таблиць. Таблиця називається нормалізованої, або наведеної до першої нормальної формі, якщо всі її рядки містять в будь-якому своєму полі лише прості (неподільні) значення. Таблиця називається наведеної до другої нормальної формі, якщо вона знаходиться в першій нормальній формі і все її поля, що не входять в первинний ключ, пов'язані повної функціональної залежністю з первинним ключем. Таблиця називається наведеної до третьої нормальної формі, якщо вона знаходиться в другій нормальній формі і жодне з її неключових полів не залежить функціонально від будь-якого іншого неключових поля. Таким чином, нормалізація - процес розбиття таблиці на декілька таблиць, що володіють кращими властивостями, для забезпечення ефективності обробки даних, що зберігаються.

База даних, що складається з декількох таблиць, повинна мати міжтабличних зв'язку, що забезпечують цілісність всіх даних бази і автоматизацію завдань обслуговування. Існують три типи зв'язків між таблицями бази даних:

  • • Зв'язок один до одного (1: 1) між двома таблицями передбачає, що в кожен момент часу запису в першій таблиці відповідає єдиний запис в другій таблиці, і навпаки. Наприклад, кожен запис в табл. 7.1 може відповідати єдиною записи в другій таблиці, що включає поля, що містять табельний номер і місце народження співробітників.
  • • Зв'язок один до багатьох (1: М) між двома таблицями передбачає, що в кожен момент часу запису в першій таблиці відповідає декілька записів другої таблиці. Наприклад, кожен запис в табл. 7.1 може використовуватися декількома записами другої таблиці, що включає поля, що містять табельний номер і перелік наукових робіт співробітників.
  • • Зв'язок багато до багатьох (М: М). Такий зв'язок між двома таблицями передбачає, що в кожен момент часу запису в першій таблиці відповідає декілька записів в другій таблиці і запису в другій таблиці відповідає декілька записів в першій таблиці. Зв'язок реалізується за допомогою створення третьої таблиці, в якій одне поле збігається з ключовим полем першої таблиці, а друге - з ключовим полем другої таблиці.

До основних етапів узагальненої технології роботи з СУБД, як правило, відносяться:

  • • створення структури таблиць баз даних;
  • • введення і редагування даних в таблиці;
  • • обробка даних, що містяться в таблиці;
  • • висновок інформації з бази даних.

Для роботи з таблицями щодо їх заповнення, редагування передбачені спеціальні форми. Пошук, відбір і аналіз даних, що зберігаються в таблицях, здійснюється за допомогою формування запитів. Для виведення отриманих за допомогою запитів даних з таблиць на екран або на друк формуються звіти.

Системи управління базами даних мають два режими роботи: проектування та експлуатації. На першому етапі йде процес проектування баз даних, який включає створення структури таблиць і запитів, формування міжтабличних зв'язків, форм і звітів. Експлуатаційний (призначений для користувача) режим пов'язаний з безпосередньою роботою з створеної базою даних. В цьому режимі з СУБД працюють користувачі бази даних, що заповнюють її інформацією, виконують її редагування, вибірку і друк результуючих таблиць і звітів.

До найбільш широко використовуваним СУБД відносяться програмні продукти Oracle, Micriosoft SQL, FoxPro, InterBase, Microsoft Access.

 
<<   ЗМІСТ   >>