Слайд 2Базы данных и система управления баз данных
Слайд 3В истории развития вычислительной техники наблюдалось два основных направления ее
применения.
Первое направление связано с выполнением больших численных расчетов, которые трудно
или невозможно произвести вручную.
Второе направление – это исполь-зование вычислительной техники для создания, хранения и обработки больших массивов данных.
Слайд 4Такие задачи решают информационные системы (ИС).
К ним относятся: поисковые, справоч-ные,
автоматизированные системы управления, экспертные системы.
Слайд 5Одной из характерной разновидностью ИС является банк данных. В банке
данных хранится информация об определённой предметной области в специальном представлении.
При этом сами данные образуют базу данных, а банк, наряду с базой, содержит программные средства обработки данных.
Слайд 6База данных (БД) – это организован-ная совокупность данных, предназна-ченная для
их хранения, накопления и обработки с помощью компьютера.
Свойства БД
Структурированность –
БД должны иметь определенную структуру.
Взаимосвязанность – данные долж-ны быть связаны между собой в базе.
Слайд 7Независимость от прикладных программ. Базы данных конструи-руются таким образом, чтобы
с ними можно было работать в различных программных средах и
на различных компьютерных платформах. Обычно файлы БД имеют расширение *.db (date baze).
Слайд 8Характеристики БД
Полнота – чем полнее БД, тем вероятнее, что она
содержит нужную информацию (однако не должно быть избыточной информации);
Правильная организация
– чем лучше структурирована БД, тем легче найти в ней информацию;
Слайд 9Актуальность – БД в каждый момент времени должна соответствовать состоянию
отображаемого объекта;
Удобство в использовании – БД должна быть проста и
удобна в использовании и иметь развитые методы доступа к любой части информации.
Слайд 10Программные приложения предназна-ченные для обработки и управления БД удобной для
пользователя форме, называется системой управления базой данных (СУБД).
Любая СУБД
должна выполнять три основные функции:
ввод данных;
запросы по данным;
составление отчетов по данным.
Слайд 11Все существующие современные СУБД удовлетворяют, как правило, следующим требованиям:
Возможности манипулирования
дан-ными (ввод, выбор, вставка, обновле-ние, удаление и др.). Важными показа-телями
при этом являются производи-тельность СУБД, стоимость хранения и использования данных, простота обра-щения к базе данных и проч.
Слайд 12Возможность поиска и формирования запросов. С помощью запросов пользо-ватель может
оперативно получать раз-личного рода информацию, которая хра-нится в базе данных.
Обеспечение
целостности (согласо-ванности) данных. При использовании данных многими пользователями важно обеспечить корректность операций, при которых не может быть нарушена согласованность данных.
Слайд 13Обеспечение защиты и секретности. Кроме защиты от некорректных действий пользователей,
важно обеспечить защи-ту данных от несанкционированного дос-тупа и аппаратных сбоев.
Проникновение в базу лиц, имеющих на это права, может иметь следствием разрушение данных. Секретность базы данных позволяет определять круг лиц, имеющих доступ к информации, и порядок доступа.
Слайд 14Среди СУБД, которые устанавливаются в небольших организациях и ориентиро-ваны на
работу с конечными пользовате-лями, наиболее популярны Access, FoxPro, Paradox. К
более сложным сис-темам относятся распределенные СУБД, которые предназначены для работы с большими базами данных, распределен-ными на нескольких серверах (серверы могут находиться в различных регионах). Мощными СУБД такого типа являются Oracle, Sybase, Informix.
Слайд 16В основе любой базы данных лежит модель данных, иначе говоря,
информационная структура.
Термин «модель данных», впервые введенный в 1970-х годах, основоположником
БД Дж. Коддом, в современной трактовке отображает совокупность правил порождения структур данных в базах данных, последовательности их изменения.
Слайд 17Модель данных является средством интерпретации содержимого базы данных и реализации
операции по обработке и управлению данных.
Для организации базы данных использу-ются
три типа информационных струк-тур (модели данных):
иерархическую;
сетевую;
реляционную;
Слайд 18В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи. Для неё
характерны подчиненность объектов нижнего уровня объектам верхнего уровня. Иерархическую БД
образует, например, каталог файлов, хранимых на диске, а дерево каталогов – наглядное демонстрация его структуры.
Слайд 19Пример иерархической модели данных
Слайд 20Сетевая БД отличается большой гибкостью, так как в ней существует
возможность установить дополнитель-но к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это
облегчает процесс поиска нужных элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения нескольких иерархических ступеней.
Слайд 22Реляционными (от англ. relation – отношение) является БД, содержащие информацию,
организованную в виде прямоугольных таблиц.
Реляционные БД (РБД) характеризуют-ся простой структурой
данных, удоб-ным для пользователя табличным представлением. Реляционная табли-ца представляет собой двухмерный массив и обладает следующими свойствами:
каждый элемент таблицы – один элемент данных;
Слайд 23 все столбцы в таблице однородные, т.е. элементы в столбце
имеют одинаковый тип (числовой, символь-ный и т.д.) и длину;
каждый
столбец имеет уникальное имя;
одинаковые строки отсутствуют;
порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Слайд 24Отношения в реляционной БД представлены виде таблиц, строки которых соответствуют
записям, а столбцы – полям.
Запись – полный набор данных об
определенном объекте, т.е. это информация расположенная в строках.
Поле – элемент таблицы, который содержит данные определенного рода, расположенных в столбцах.
Слайд 25Таблица представляет отношение СТУДЕНТ
Слайд 26Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствую-щую запись, называется простым
ключом (ключевым полем).
Слайд 29Таблицы. Это основная категория объектов в реляционной СУБД, Работа с
таблицей выполняется в двух основ-ных режимах: в режиме конструктора в
режиме таблицы.
Запросы. Объекты этого типа служат для получения данных из таблицы или нескольких таблиц. Отбор нужных сведений производится на основе формулируемых критериев.
Слайд 30Формы. Этот тип объектов использует-ся в основном для удобного вывода
данных. Форма представляет собой как бы бланк, который следует заполнить.
Заполнение такого бланка под силу пользователю даже невысокой квалифи-кации.
Слайд 31Отчёты. Объекты-отчеты предназначе-ны для отображения данных в виде удобном для
просмотра. На основе отчета может быть создан документ, который будет
распечатан или включен в документ другого приложения.
Слайд 32Макросы. Макросами называются «макрокоманды», которые запускаются простым нажатием нескольких клавиш
и могут выполнять такие действия, как открытие таблиц и форм,
выполнение опций меню, управление окнами и др. Пользователь может создавать свои макросы для последовательностей часто применяемых им операций.
Слайд 33Модули. Этот тип объектов представля-ет собой программные модули, написан-ные на
языке VBA. Модули – это обычно процедуры для обработки событий
или выполнения вычислений. Разбиение на модули облегчает процесс составления и отладки программы.
Слайд 34Свойства полей базы данных
Поля базы данных не просто определяют структуру
базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в
ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.
Слайд 35Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого
поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей
используются в качестве заголовков столбцов таблиц).
Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
Слайд 36Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих
полю.
Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в
поле (средство автоматизации ввода данных).
Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).
Слайд 37Значение по умолчанию – то значе-ние, которое вводится в ячейки
поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).
Условие на значение – ограничение,
используемое для проверки правиль-ности, ввода данных (средство автома-тизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).
Слайд 38Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автомати-чески при
попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибоч-ности выполняется автоматически,
если задано свойство Условие на значение).
Обязательное поле – свойство, опре-деляющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы;
Слайд 39Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от
свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем
типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).
Слайд 40Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все опера-ции,
связанные с поиском или сортиров-кой записей по значению, хранящемуся в
данном поле, существенно ускоряют-ся. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.
Слайд 42Тип данных определяется значениями, которое предполагается вводить в поле (столбец),
например, текст или число.
Текстовой – для хранения одной строки текста;
Поле
MEMO – для хранения произволь-ной информации;
Числовой – для чисел;
Дата/время – для даты и времени;
Денежный – для представления денеж-ных величин;
Слайд 43Счетчик – этот тип предназначен для ввода числа, которое автоматами
увеличивается на единицу при добавлении в таблицу новой запаси. Данные
этого типа занимают 4 байта;
Логический – предназначен для хранения логического значения Да или Нет, Истина или Ложь. Такого рода поле занимает 1 бит;
Слайд 44Объекты OLE – для хранения объектов
из других приложений, поддерживающих технологию
OLE;
Гиперссылки – служит для записи в таблицу гиперссылок (пути URL).
Слайд 46Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними
отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями.
Для баз данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.
Слайд 47Базы данных — это особые структуры. Информация, которая в них
содержится, очень часто имеет общественную цен-ность. Нередко с одной и
той же базой (например, с базой регистрации автомо-билей) работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества лю-дей.
Слайд 48Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть
ни от конкретных действий некоего пользова-теля, забывшего сохранить файл перед
выключением компьютера, ни от пере-боев в электросети.
Слайд 49Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для
сохранения информации используется двойной подход. В части операций, как обычно,
участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
Слайд 50Операции изменения структуры базы данных, создания новых таблиц или иных
объектов происходят при сохранении файла базы данных. Об этих операциях
СУБД предупреждает пользователя. Это, так сказать, глобальные операции. Их никогда не проводят с базой данных, находящейся в коммерческой эксплуатации, – только с ее копией. В этом случае любые сбои в работе вычислительных систем не страшны.
Слайд 51С другой стороны, операции по измене-нию содержания данных, не затрагиваю-щие
структуру базы, максимально авто-матизированы и выполняются без пре-дупреждения. Если, работая
с таблицей данных, мы что-то в ней меняем в составе данных, то изменения сохраня-ются немедленно и автоматически.
Слайд 52Обычно, решив отказаться от изменений в документе, его просто закрывают
без сохранения и вновь открывают предыдущую копию. Этот прием работает
почти во всех приложениях, но только не в СУБД. Все изменения, вносимые в таблицы базы, сохраняются на диске без нашего ведома, поэтому попытка закрыть базу «без сохранения» ничего не даст, так как все уже сохранено.
Слайд 53Таким образом, редактируя таблицы баз данных, создавая новые записи и
удаляя старые, мы как бы работаем с жестким диском напрямую,
минуя операционную систему.
