Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Тема 6. Проектирование и обработка баз данных
Содержание
- 1. Тема 6. Проектирование и обработка баз данных
- 2. Учебные вопросы:1. Понятие об информационной системе.ИС, БнД,
- 3. Информационная система (из лекции 1)В широком смысле
- 4. Информационная системаВ узком смысле информационной системой (ИС)
- 5. Итак, современной формой информационных систем являются банки
- 6. Определения: База данныхБаза данных обеспечивает хранение информации и
- 7. Определения: СУБДСистема управления базами данных (СУБД) представляет собой
- 8. История создания баз данныхИстория развития баз данных
- 9. История создания баз данныхСледующий этап датируется второй
- 10. История создания баз данныхС начала 70-х годов
- 11. История создания баз данныхСледующий этап в развитии
- 12. История создания баз данныхВ России особо популярными
- 13. История создания баз данныхДальнейший этап развития СУБД
- 14. История создания баз данныхКлиент-серверные СУБД снижают трафик
- 15. Одной из тенденций развития современных информационных технологий
- 16. Типы информационных системлокальные ИС
- 17. Локальные ИСавтономность (независимость)с БД работает только один
- 18. Файл-серверные ИСнесколько человек работают с одной базойосновную
- 19. Клиент-серверные ИССУБД-клиентСУБД-клиентСУБД-клиентосновную работу выполняет сервер, рабочие станции
- 20. 1.1.Основы проектирования баз данных
- 21. Этапы проектирования БД1) Анализ предметной области.2) Построение
- 22. Очень важным является 2-ой этап – построение
- 23. Инфологическая модель (ИЛМ) может выражаться в комплексе
- 24. Уровни представления информации при проектировании БД: Предметная Логический ФизическийОбласть уровень уровень Объект Атрибуты Поле Свойства характеристики элемент данных
- 25. Предметная область – область реального мира, являющаяся
- 26. 2. Системы управления базами данных. Модели данныхВиды СУБД
- 27. 2.1. Модели данныхХранимые в базе данные имеют
- 28. Иерархическая БДИерархическая БД – это набор данных
- 29. Иерархическая БДПриведение к табличной форме:дублирование данныхпри изменении
- 30. Сетевые БДСетевая БД - это набор узлов,
- 31. Объектно-ориентированные БДОбъектно-ориентированные базы данных позиционируются как средство
- 32. Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в
- 33. Табличные БД как основа реляционных БДМодель –
- 34. Табличные БДКоличество полей определяется разработчиком и не
- 35. 2.2. Виды СУБД
- 36. Виды СУБДВсе системы управления базами данных отличаются
- 37. Подсистема средств проектированияПодсистема средств проектирования (design tools
- 38. Подсистема обработкиПодсистема обработки (run-time subsystem) представляет собой
- 39. Ядро СУБДЯдро СУБД (DBMS Engine) является связующим
- 40. Классификация СУБД по модели данныхИерархическиеСетевыеРеляционныеОбъектно-ориентированныеОбъектно-реляционные
- 41. Классификация СУБД по степени распределенностиЛокальные СУБД (все
- 42. Основные функции СУБД: управление данными во внешней
- 43. 3. Реляционные базы данных.
- 44. Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области
- 45. Элементы РМД и формы их представления
- 46. Таблица = отношениеБазы данных могут содержать различные
- 47. Слайд 47
- 48. Элементы таблицы – отношения БДПоле БД –
- 49. В таблице таким ключевым полем может быть столбец "№ п/п" или "Название провайдера".
- 50. Ключевое поле (ключ таблицы)Ключевое поле (ключ) –
- 51. Свойства полейИмя поля – определяет, как следует
- 52. Свойства полейИндексированное поле – если поле обладает
- 53. Реляционные БД1970-е гг. Э. Кодд, англ. relation
- 54. Реляционные БДнет дублирования информации; при изменении адреса
- 55. Связи между таблицамиОдин к одному («1-1») –
- 56. Связи между таблицамиМногие ко многим (« -
- 57. Нормализация базы данныхНормализация – это разработка такой
- 58. Нормализация базы данныхОсновные принципы:Любое поле должно зависеть
- 59. Поиск в базах данныхЛинейный поиск – это
- 60. Двоичный поискРазделить область поиска на две равные
- 61. Поиск в базах данныхДвоичный поиск в БД
- 62. Поиск по индексамИндекс – это вспомогательная таблица,
- 63. Поиск по индексамАлгоритм поиска:двоичный поиск по индексу
- 64. 3.1. Базы данных Access
- 65. Базы данных Access (Microsoft Office)Расширение: *.mdb, *mdbx,
- 66. Access – это реляционная СУБД. С ее
- 67. Система Access содержит набор инструментов для создания
- 68. Сходство с Excel: Данные таблицы или запроса
- 69. Отличия от Excel: 1) Другая система адресации:в
- 70. Начало работыПуск – Программы – Microsoft Office – Microsoft Access 2003
- 71. Сервис – Схема данныхтаблицаключевое полесвязь «1-»Удалить связь:
- 72. Работа с таблицамиТаблицы – Заказы –
- 73. Работа с таблицамиполязаписитекущая записьобласть выделенияновая записьна 1-ую
- 74. Сортировка и поискСортировка по текущему полю (столбцу):по
- 75. ФильтрацияФильтрация – это отбор записей, удовлетворяющих некоторому
- 76. ФильтрацияСложные условияОдновременно(операция И)Начинается с ‘С’новое условие, связанное
- 77. Служебные операцииСервис – Служебные программы:Преобразовать базу данныхв
- 78. Следующие слайды использовать на практическом занятии
- 79. Основы проектирования баз данных5. Проектирование таблиц
- 80. Создание таблицввод данных и названий полей (режим
- 81. Создание таблицВвод данныхМастерИмпортиз других БД Accessиз БД
- 82. Конструктор таблицперейти в конструкторперейти в режим таблицы
- 83. Конструктор таблицтип поля (выбор из списка)свойства текущего поляключтекущее поле
- 84. Свойства полейРазмер поля: байт, целое, вещественное, …Формат
- 85. Операции с полямисделать поле ключевым (отменить…)добавить поле
- 86. ПодстановкиЦель: сделать защиту от ошибок ввода.Решение: выбор
- 87. Мастер подстановок
- 88. Основы проектирования баз данных6. Формы
- 89. ФормыФорма – это диалоговое окно дляпросмотра и
- 90. Создание формКонструктор – полностью вручную.Мастер форм – режим «вопросы – ответы».Автоформа в столбец:Автоформа ленточная:Автоформа табличная:Диаграмма:
- 91. Конструктор формперейти в конструкторперейти в режим формыобласть выделениякнопки перехода
- 92. Конструктор формвыбранный элементзаголовок формыобласть данныхпримечание формы
- 93. Свойства формыОкно свойствПравка – Выделить формуобласть выделенияМакеткнопки
- 94. Связанные элементынадпись (текст можно менять)поле (название поля
- 95. Свойства элементовПанель форматированиявыбранный элементназвание шрифтаразмер шрифтажирный, курсив,
- 96. Свойства элементовОкно свойствМакет:размерыоформлениеДанные:Данные – название поляМаска ввода
- 97. Добавление новых элементовВывести (скрыть) панель элементоввыбор объектовмастеранадписьполе
- 98. Основы проектирования баз данных7. Макросы
- 99. МакросыМакрос – это набор макрокоманд. Макрокоманда описывает
- 100. Простой макросКонструктор
- 101. МакросыОтладка макросаперейти в конструкторЗапуск – По шагамзапустить
- 102. МакросыГруппы макросовВид – Имена макросовЗапускМакрос1: QQQМакрос1: MMMМакрос1
- 103. Основы проектирования баз данных8. Запросы
- 104. Запросы«Ну и запросы у вас!» - сказала
- 105. Запрос и фильтрацияВ запросе можно:отобрать информацию из
- 106. Создание запросов
- 107. Мастер запросов
- 108. Запуск запроса
- 109. Конструкторперейти в конструкторперейти в режим таблицы
- 110. Конструктортаблица(ПКМ – Добавить таблицу)перетащить ЛКМвсе поляпо возрастаниюпо убываниюотсутствуетфильтр
- 111. Работа со столбцамивыделить (ЛКМ)ПКМ:вырезатькопироватьвставитьсвойстваперетащить (ЛКМ)
- 112. Условия отбораСовпадениеНеравенствоШаблон* любое количество любых символов? один любой символ # любая цифра
- 113. Построитель выраженийForms – формыReports – отчетыФункции: 1)
- 114. Вычисляемые поляввести Цена*Количество Выражение1: [Цена]*[Количество]заменить
- 115. Запросы с параметрамиЗадача: вводить числовые данные для
- 116. Итоговый запросКонструкторТаблицаИтоговый запросГрупповые операцииГруппировкаГруппировкаSum – сумма
- 117. Итоговый запрос (мастер)ЛКМ
- 118. Перекрестный запросТаблицыПерекрестный запрос
- 119. Перекрестный запросКонструктор: Запрос – Перекрестный Заголовки
- 120. Запрос на обновление (изменение)Задача: во всех записях,
- 121. Другие виды запросовУдаление: запрос на выборку нужных
- 122. Основы проектирования баз данных9. Отчеты
- 123. Создание отчетовОтчет – это документ, содержащий информацию
- 124. АвтоотчетыАвтоотчет в столбецАвтоотчет ленточный
- 125. Режим просмотра отчета2 x ЛКМ
- 126. Режим просмотра отчета– перейти в конструктор– печать–
- 127. Конструктор отчетовЗаголовок отчета – один раз в
- 128. Редактирование отчетов– вывести (скрыть) панель элементов– свойства
- 129. Отчеты с группировкойгруппировка по должностямобщая зарплата
- 130. Отчеты с группировкой (шаг I)Создание запроса, включающего все данные:& - соединение символьных строкполя таблиц
- 131. Отчеты с группировкой (шаг 2)Использование мастера отчетов:Итоговые данные
- 132. Отчеты с группировкой (конструктор)Заголовок группыПримечание группы
- 133. Отчеты с группировкой (конструктор)сортировка и группировка
- 134. Скачать презентанцию
Учебные вопросы:1. Понятие об информационной системе.ИС, БнД, БД, СУБД;Архитектура "клиент-сервер"Этапы проектирования БД.2. Системы управления базами данных.Модели данныхВиды СУБД3. Реляционные базы данных.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Учебные вопросы:
1. Понятие об информационной системе.
ИС, БнД, БД, СУБД;
Архитектура "клиент-сервер"
Этапы
проектирования БД.
2. Системы управления базами данных.
Модели данных
Виды СУБД
3. Реляционные базы
данных. 
Слайд 3Информационная система (из лекции 1)
В широком смысле информационная система есть
совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная
для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей необходимой информацией.Информационная система (ИС) представляет собой систему, реализующую автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включающая технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.
Слайд 4Информационная система
В узком смысле информационной системой (ИС) называют только подмножество
компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и
специализированные прикладные программы.Кроме того, такой формат ИС принято называть банком данных (БнД)
Слайд 5Итак, современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают
в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных
(БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП).Основными функциями банков данных являются:
хранение данных и их защита;
изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных;
поиск и отбор данных по запросам пользователей;
обработка данных и вывод результатов.
Упрощенно: БнД = БД + СУБД + ПП
Слайд 6Определения: База данных
База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную
структурированную совокупность данных, относящуюся к конкретной предметной области и организованную
по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.База данных (БД) – это хранилище данных о некоторой предметной области, организованное в виде специальной структуры.
БД – это файл или набор файлов в зависимости от используемой СУБД.
Важно:
данные о некоторой области (не обо всем)
упорядоченные
Слайд 7Определения: СУБД
Система управления базами данных (СУБД) представляет собой пакет прикладных программ
и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования
баз данных.СУБД – это программное обеспечение для работы с БД.
Функции:
поиск информации в БД
выполнение несложных расчетов
вывод отчетов на печать
редактирование БД
Информационная система – это БД + СУБД.
Слайд 8История создания баз данных
История развития баз данных уходит корнями в
1960-е годы. В те времена информация собиралась и хранилась в
файлах. каждый файл содержал определенные сведения и для охвата всей предметной области требовалось несколько файлов.В конце 60-х годов основным достижением в сфере технологий обработки данных можно считать осознание необходимости централизации данных для доступа к ним различных приложений. При этом уменьшается избыточность и противоречивость информации, приложения используют стандартные средства доступа к данным. На этом этапе возросла сложность организации данных, был реализован эффективный поиск записей по многим ключам.
Именно на этом этапе появились первые СУБД. Прежде всего развивались теория и практика построения иерархических и сетевых СУБД. В этих моделях связи данных описываются с помощью деревьев и графов общего вида.
Слайд 9История создания баз данных
Следующий этап датируется второй половиной 70-х годов.
На этом этапе были реализованы в той или иной степени
следующие основные характеристики СУБД:· логическая и физическая независимость данных;
· удобство развития БД;
· безопасность, секретность, целостность данных;
· поиск информации по различным запросам;
· языковые средства для администратора, прикладного программиста, пользователя-непрофессионала.
Безопасность, секретность и целостность данных – понятия близкие, но, тем не менее, различные. Под безопасностью понимают защиту данных от неавторизованной модификации помимо администратора СУБД. Секретность в общем случае означает запрет доступа к некоторой информации определенных пользователей. Наконец, целостность данных – это в первую очередь их непротиворечивость. Нарушения целостности возможны в случаях некорректной работы пользователей и сбоев оборудования.
Слайд 10История создания баз данных
С начала 70-х годов после публикаций Э.Кодда
начались активные исследования реляционной модели данных. Основу реляционной СУБД составляют
таблицы.К концу 70-х годов сформировались основные концепции СУБД, в соответствии с которыми были созданы первые промышленные СУБД. Они были в основном ориентированы не на рядовых пользователей, а на программистов достаточно высокой квалификации.
Эдгар Франк «Тед» Кодд (1923 —2003) — британский учёный, работы которого заложили основы теории реляционных баз данных.
Работая в компании IBM, он создал реляционную модель данных. Он также внёс существенный вклад в другие области информатики.
Слайд 11История создания баз данных
Следующий этап в развитии СУБД наступил при
появлении персональных компьютеров.
Новые СУБД распространялись вместе с персональными компьютерами
огромными тиражами. Так для СУБД dBase III Plus компании Ashton-Tate в 1986 году было зарегистрировано более 2 миллионов продаж. Вообще, СУБД линии dBase оказались одними из самых популярных.
Слайд 12История создания баз данных
В России особо популярными стали СУБД FoxBase+
и впоследствии FoxPro компании Fox Software, обладающие новыми возможностями по
сравнению с dBase и непритязательные к техническим характеристикам компьютера. Позднее компания Fox Software была поглощена компанией MicroSoft, и соответствующие продукты выходили уже под ее маркой. Распространение получили такие СУБД как Paradox фирмы Borland, Access фирмы MicroSoft, сетевая СУБД dB Vista фирмы Raima Incorporation и многие другие. В России появились русифицированные версии некоторых из этих продуктов.
Слайд 13История создания баз данных
Дальнейший этап развития СУБД связан с возрастанием
информационных потребностей и развитием сетевых технологий. Усложнение архитектуры потребовало новых
теоретических исследований, во много раз усложнилось и программное обеспечение.Сначала получили распространение сетевые СУБД файл-серверной архитектуры. База данных в локальной сети централизованно хранится на специально выделенном компьютере, называемом файл-сервером. На клиентских местах устанавливаются копии СУБД. Необходимые данные запрашиваются по сети. В случае изменения БД корректирующая информация также отправляется по сети. При интенсивной работе с данными пропускная способность сети может оказаться недостаточной.
Слайд 14История создания баз данных
Клиент-серверные СУБД снижают трафик в сети. Клиент
отправляет запрос к БД, который обрабатывается на сервере, возвращая полученный
результат.Клиент-серверные СУБД могут масштабироваться до сотен и тысяч рабочих мест.
Всеобщее распространение, подкрепленное стандартами, получил язык запросов SQL (Structured Query Language).
Запрос к серверу формируется, как правило, на языке SQL, поэтому клиент-серверные СУБД стали называть SQL-серверами. Наиболее широко известны такие SQL-сервера как SQL Server, DB2, Oracle, Informix, Ingres, InterBase, MySQL.
Слайд 15Одной из тенденций развития современных информационных технологий является распределенный характер
информации.
Данные находятся на компьютерах различных моделей, функционирующих под управлением
различных операционных систем, а доступ к данным осуществляется разнородным программным обеспечением. Сами компьютеры территориально удалены друг от друга. Активно развивающиеся распределенные СУБД могут содержать сотни серверов БД и работать на предприятиях государственного масштаба. Интерес к распределенным СУБД в большой степени связан со стремительным развитием Интернета.
Слайд 16Типы информационных систем
локальные ИС
БД и СУБД находятся
на одном компьютере.
файл-серверные
БД находится на сервере сети
(файловом
сервере), а СУБД на компьютере
пользователя.клиент-серверные БД и основная СУБД находятся на сервере, СУБД на рабочей станции посылает запрос и выводит на экран результат.
Слайд 17Локальные ИС
автономность (независимость)
с БД работает только один человек
сложно обновлять при
большом количестве пользователей
практически невозможно «стыковать» изменения, вносимые несколькими пользователями
Слайд 18Файл-серверные ИС
несколько человек работают с одной базой
основную работу выполняют рабочие
станции (РС), они должны быть мощными
для поиска строки на РС
копируется вся БД – нагрузка на сетьслабая защита от взлома (только на РС)
проблемы при одновременном изменении с разных РС
Слайд 19Клиент-серверные ИС
СУБД-клиент
СУБД-клиент
СУБД-клиент
основную работу выполняет сервер, рабочие станции могут быть маломощными
проще
модернизация (только сервер)
по сети идут только нужные данные
защиту и права
доступа ставят на сервере (сложнее взломать)разделение доступа (очередь заданий)
запрос
на SQL
ответ
SQL (Structured Query Language) – язык структурных запросов
сложность настройки
высокая стоимость ПО (тысячи $)
Слайд 21Этапы проектирования БД
1) Анализ предметной области.
2) Построение инфологической модели.
3) Выбор
СУБД.
4) Построение концептуальной модели.
5) Построение внутренней модели (определение физической организации
данных).6) Описание внешней модели (описание БД, используемых прикладными программами).
Слайд 22
Очень важным является 2-ой этап – построение инфологической модели (упрощенно
– схемы БД)
Инфологическая модель БД – это описание предметной области,
выполненное без ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства.
Слайд 23Инфологическая модель (ИЛМ) может выражаться в комплексе соответствующих таблиц.
Этап разработки
ИЛМ включает следующие подэтапы:
1) определение запросов к БД;
2) выделение объектов
и задание их характеристик;3) установление функциональных связей между объектами;
4) построение исходной структуры данных;
5) оптимизация исходной структуры данных.
Слайд 24Уровни представления информации при проектировании БД:
Предметная Логический Физический
Область уровень уровень
Объект Атрибуты Поле
Свойства характеристики элемент данных
Слайд 25Предметная область – область реального мира, являющаяся предметом исследования и
отражаемая в интересах пользователей АИС.
Логический уровень – в его рамках
отвечают на вопросы: какие данные есть в БД и как они связаны? Разрабатывается схема БД.Физический уровень – в его рамках логический уровень отражается (реализуется) в программных и технических средствах.
В качестве объекта БД обычно выступает следующая триада: предмет, событие (процесс), лицо.
Слайд 272.1. Модели данных
Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру,
то есть, представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД. К числу важнейших
относятся следующие модели данных:иерархическая (в виде древовидной, иерархической структуры);
сетевая (в виде произвольного графа);
объектно-ориентированная (реляционная + сетевая) - для создания крупных БД;
реляционная (в виде таблицы или таблиц; используется для создания БД среднего размера). В настоящее время их распространенность – около 99%;
Слайд 28Иерархическая БД
Иерархическая БД – это набор данных в виде многоуровневой
структуры.
Прайс-лист:
Продавец (уровень 1)
Товар (уровень 2)
Модель (уровень 4)
Цена (уровень 5)
Изготовитель (уровень
3)$306
$312
S93
X93B
Sony
Phillips
Samsung
Мониторы
Принтеры
Кей
Слайд 29Иерархическая БД
Приведение к табличной форме:
дублирование данных
при изменении адреса фирмы надо
менять его во всех строках
нет защиты от ошибок ввода оператора
(Кей – Key), лучше было бы выбирать из списка
Слайд 30Сетевые БД
Сетевая БД - это набор узлов, в которых каждый
может быть связан с каждым.
наиболее полно отражает структуру некоторых задач
(например, сетевое планирование в экономике)сложно хранить и искать информацию о всех связях
запутанность структуры
Слайд 31Объектно-ориентированные БД
Объектно-ориентированные базы данных позиционируются как средство для хранения структур
данных, используемых в объектно-ориентированном программировании. Поскольку объекты на порядок сложнее
структур, то и реализация баз данных будет довольно сложной. Плюс ко всему, развитие объектно-ориентированных баз данных сдерживается наличием огромного количества реляционных БД, в которых хранятся огромные массивы информации.
Слайд 32Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются
в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.
Объектно-ориентированные базы данных
обычно рекомендованы для тех случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.Некоторые объектно-ориентированные базы данных разработаны для плотного взаимодействия с такими объектно-ориентированными языками программирования как Python, Java, C#, Visual Basic .NET, C++, Objective-C и Smalltalk; другие имеют свои собственные языки программирования. ООСУБД используют точно такую же модель, что и объектно-ориентированные языки программирования.
Слайд 33Табличные БД как основа реляционных БД
Модель – картотека
Примеры:
записная книжка
каталог в
библиотеке
самая простая структура
все другие типы БД используют таблицы
во многих случаях
– дублирование данных:
Слайд 34Табличные БД
Количество полей определяется разработчиком и не может изменяться пользователем.
Любое
поле должно иметь уникальное имя.
Поля могут иметь различный тип:
строка
символов (длиной до 255 символов) вещественное число (с дробной частью)
целое число
денежная сумма
дата, время, дата и время
логическое поле (истина или ложь, да или нет)
многострочный текст (МЕМО)
рисунок, звук или другой объект (объект OLE)
Поля могут быть обязательными для заполнения или нет.
Таблица может содержать сколько угодно записей (это количество ограничено только объемом диска); записи можно добавлять, удалять, редактировать, сортировать, искать.
Слайд 36Виды СУБД
Все системы управления базами данных отличаются друг от друга
по функциональным возможностям и характеристикам. Не смотря на это, все
функциональные возможности и характеристики СУБД можно разделить на три подсистемы:Подсистема средств проектирования;
Подсистема обработки;
Ядро СУБД.
Слайд 37Подсистема средств проектирования
Подсистема средств проектирования (design tools subsystem) представляет собой
набор средств, упрощающих проектирование и реализацию баз данных и их
приложений.Как правило, в эту подсистему входят средства для создания таблиц, форм, запросов и отчетов. Помимо этого, многие СУБД имеют так же встроенные языки программирования и интерфейсы для них.
Слайд 38Подсистема обработки
Подсистема обработки (run-time subsystem) представляет собой набор средств для
обработки компонентов приложения, связанных с помощью средств проектирования. Например, данная
подсистема производит выборку данных для отчета или запроса, созданного стандартными средствами проектирования
Слайд 39Ядро СУБД
Ядро СУБД (DBMS Engine) является связующим звеном между данными
и подсистемами средств проектирования и обработки.
Ядро преобразует запросы от
подсистем на выборку столбцов и строк из таблиц и преобразует эти запросы в системные вызовы операционной системы для чтения и записи данных с физического носителя. Помимо чтения и записи данных, ядро СУБД занимается разрешением конфликтов при работе с базой данных пользователями (транзакции, блокировки и т.п.).
Слайд 40Классификация СУБД по модели данных
Иерархические
Сетевые
Реляционные
Объектно-ориентированные
Объектно-реляционные
Слайд 41Классификация СУБД по степени распределенности
Локальные СУБД (все части локальной СУБД
размещаются на одном компьютере) – персональные СУБД (Microsoft Access, Paradox,
dBase, FoxPro, Visual FoxPro);Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах) – многопользовательские СУБД.(Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР).
Слайд 42Основные функции СУБД:
управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными
в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование
и восстановление базы данных после сбоев;поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Слайд 44Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор
отношений, изменяющихся во времени.
При создании информационной системы совокупность отношений
позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними.
Слайд 46Таблица = отношение
Базы данных могут содержать различные объекты, но их
основу составляют таблицы.
Простейшая БД имеет хотя бы одну таблицу.
Табличная
БД содержит перечень объектов одного типа, т.е. объектов, имеющих одинаковый набор свойств. Такую БД удобно представить в виде двухмерной таблицы: в каждой ее строке последовательно размещаются значения свойств одного объекта, а каждое название свойства (атрибут) является заголовком столбца.Столбцы такой таблицы называют полями, каждое поле характеризуется своим именем и типом данных, представляющих значение данного свойства.
Слайд 48Элементы таблицы – отношения БД
Поле БД – это столбец таблицы,
содержащий значение определенного свойства.
Строки таблицы являются записями об объекте., которые
разбиты на поля столбцами таблицы, поэтому каждая запись представляет набор значений, содержащихся в полях.Запись БД – это строка таблицы, содержащая набор значений определенного свойства, размещенный в полях данных.
Каждая таблица должна содержать, по крайней мере одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице.
Ключевое поле – это поле, значения которого однозначно определяют каждую запись в таблице.
Слайд 50Ключевое поле (ключ таблицы)
Ключевое поле (ключ) – это поле (или
комбинация полей), которое однозначно определяет запись.
В таблице не
может быть двух записей с одинаковым значением ключа.Могут ли эти данные быть ключом?
фамилия
имя
номер паспорта
номер дома
регистрационный номер автомобиля
город проживания
дата выполнения работы
марка стиральной машины
?
Слайд 51Свойства полей
Имя 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;
Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю;
Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных);
Слайд 52Свойства полей
Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все
операции связанные с полем или сортировкой записей по значению, хранящемуся
в данном поле, существенно ускоряются. 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.и другие
Слайд 53Реляционные БД
1970-е гг. Э. Кодд, англ. relation – отношение.
Реляционная база
данных – это набор простых таблиц, между которыми установлены связи
(отношения) с помощью числовых кодов.
Слайд 54Реляционные БД
нет дублирования информации;
при изменении адреса фирмы, достаточно изменить
его в только таблице Продавцы;
защита от неправильного ввода: можно выбрать
только фирму, которая заранее введена в таблицу Продавцы; механизм транзакций: любые изменения вносятся в базу только тогда, когда они полностью завершены.
сложность структуры (не более 40-50 таблиц);
при поиске надо обращаться к нескольким таблицам;
нужно поддерживать целостность: при удалении фирмы продавца надо удалять все связанные записи из всех таблиц (в СУБД – автоматически, каскадное удаление).
Слайд 55Связи между таблицами
Один к одному («1-1») – одной записи в
первой таблице соответствует ровно одна записи во второй. Применение: выделение часто
используемых данных.1
1
Один ко многим («1- ») – одной записи в первой таблице соответствует сколько угодно записей во второй.
1
товары
прайс-лист
Слайд 56Связи между таблицами
Многие ко многим (« - ») – одной
записи в первой таблице соответствует сколько угодно записей во второй,
и наоборот.Реализация – через третью таблицу и две связи «1-».
расписание
учителя
предметы
1
1
Слайд 57Нормализация базы данных
Нормализация – это разработка такой структуры БД, в
которой нет избыточных данных и связей.
Основные принципы:
Любое поле должно быть
неделимым. Не должно быть полей, которые обозначают различные виды одного и того же, например, товаров.
1
Слайд 58Нормализация базы данных
Основные принципы:
Любое поле должно зависеть только от ключа
(ключ – это поле или комбинация полей, однозначно определяющая запись).
Не должно быть полей, которые могут быть найдены с помощью остальных.
товары
зависит не только от названия товара!
прайс-лист
Слайд 59Поиск в базах данных
Линейный поиск – это перебор всех записей
до тех пор, пока не будет найдена нужная.
Иванов?
1024 сравнения!
данные не
надо предварительно готовитьнизкая скорость поиска
Слайд 60Двоичный поиск
Разделить область поиска на две равные части.
Определить, в какой
половине находится нужный объект.
Перейти к шагу 1 для этой
половины.Повторять шаги 1-3 пока объект не будет «пойман».
Слайд 61Поиск в базах данных
Двоичный поиск в БД – требует предварительной
сортировки.
Иванов?
записи надо отсортировать по нужному полю;
можно использовать только для одного
поля.быстрый поиск
11 сравнений!
Слайд 62Поиск по индексам
Индекс – это вспомогательная таблица, которая предназначена для
быстрого поиска в основной таблице по выбранному столбцу.
Таблица
Индексы:
по датепо товару
по количеству
Слайд 63Поиск по индексам
Алгоритм поиска:
двоичный поиск по индексу – найти номера
нужных записей;
выбрать эти записи по номерам из основной таблицы.
индексы занимают
место на диске;при изменении таблицы надо перестраивать все индексы (в СУБД – автоматически).
двоичный поиск по всем столбцам, для которых построены индексы
Слайд 65Базы данных Access (Microsoft Office)
Расширение: *.mdb, *mdbx, один файл
Состав (объекты
БД):
таблицы;
формы – диалоговые окна для ввода и редактирования данных;
запросы –
обращения к базе данных для выбора нужной информации или изменения базы;отчеты – документы для вывода на печать;
макросы – средства автоматизации работы;
модули – дополнительные процедура на языке Visual Basic.
Слайд 66Access – это реляционная СУБД. С ее помощью можно одновременно
работать с несколькими таблицами БД.
Таблицу Access можно связать с данными,
хранящимися на другом компьютере или на сервере, а также использовать таблицу, созданную в СУБД Paradox или Dbase. Данные Access очень просто комбинировать с данными Excel.
Слайд 67Система Access содержит набор инструментов для создания и управления базами
данных:
Мастера;
Конструкторы.
С их помощью создаются таблицы, формы, запросы и отчеты.
Мощность и
гибкость системы Access делают ее сегодня одной из лучших программ для управления базами данных.
Слайд 68Сходство с Excel:
Данные таблицы или запроса Access отображаются в виде
ЭТ – таблицы данных;
Размеры строк и столбцов можно изменять так
же как и в Excel;Типы данных во многих случаях совпадают.
Слайд 69Отличия от Excel:
1) Другая система адресации:
в ЭТ адресуется каждая ячейка,
а в БД – только поля текущей записи;
2) В ЭТ
каждая ячейка обрабатывается индивидуально, а в таблице БД обработка идет по записям, причем записи обрабатываются однотипным образом.Это повышает скорость обработки и количество обслуживаемой информации.
Слайд 71Сервис – Схема данных
таблица
ключевое поле
связь «1-»
Удалить связь: ЛКМ + Delete.
Создать связь: перетащить нужное поле на соответствующее поле второй таблицы.
Слайд 73Работа с таблицами
поля
записи
текущая запись
область выделения
новая запись
на 1-ую запись
предыдущая запись
номер текущей
записи
следующая запись
последняя запись
перейти на новую запись
всего записей
текущее поле
Слайд 74Сортировка и поиск
Сортировка по текущему полю (столбцу):
по возрастанию (в алфавитном
порядке)
по убыванию (в обратном алфавитном порядке)
Поиск и замена:
текущее поле или
все поляцеликом,
с любой частью, с началом
всё, вверх, вниз
Слайд 75Фильтрация
Фильтрация – это отбор записей, удовлетворяющих некоторому условию (фильтру).
Остальные записи
временно скрываются, пока фильтр не будет снят.
Фильтр по выделенному
Щелкнуть в
нужной ячейке или выделить часть текста.Щелкнуть по кнопке .
Снятие фильтра .
Слайд 76Фильтрация
Сложные условия
Одновременно
(операция И)
Начинается с ‘С’
новое условие, связанное через ИЛИ
Записи –
Фильтр – Изменить фильтр
Полный вариант:
Записи – Фильтр
– Расширенный фильтрможно переставлять столбцы
можно выводить не все столбцы
можно устанавливать порядок сортировки
Точное совпадение
Слайд 77Служебные операции
Сервис – Служебные программы:
Преобразовать базу данных
в формат Access-97
в формат
Access-2000
Сжать и восстановить базу данных
(физически удалить лишние записи)
Резервная
копия базы данныхУстановка пароля:
Сервис – Защита – Задать пароль базы данных
Слайд 80Создание таблиц
ввод данных и названий полей (режим таблицы);
конструктор – ручная
настройка;
мастер таблиц – создание таблиц стандартных типов (Товары, Клиенты, Сотрудники,
…);импорт таблиц – загрузка данных из других источников (БД других форматов, Excel, текстовые файлы, …).
Слайд 81Создание таблиц
Ввод данных
Мастер
Импорт
из других БД Access
из БД других форматов (*.db,
*.dbf)
из таблиц Excel
из документов XML
из текстовых БД (CSV – comma
separated values)
Слайд 84Свойства полей
Размер поля: байт, целое, вещественное, …
Формат поля: как выводить
на экран.
Маска ввода: шаблон (ввод телефона).
Подпись: как называется столбец при
выводе на экран (можно использовать скобки, знаки и т.д. («Население, млн. чел.»)Значение по умолчанию (вписывается автоматически).
Условие на значение: защита от ошибок ввода («>18»).
Сообщение об ошибке («Возраст должен быть больше 18 лет!»)
Обязательное поле (да/нет)
Индексированное поле (да/нет)
Слайд 85Операции с полями
сделать поле ключевым (отменить…)
добавить поле
выше текущего
удалить текущее
поле (или все выделенные)
индексы
поле таблицы
(выбор из списка)
Primary Key:
ключ таблицы
название индекса
Слайд 86Подстановки
Цель: сделать защиту от ошибок ввода.
Решение: выбор из списка =
поле подстановки
Варианты:
заданный список («да» или «нет», «М» или «Ж»)
из
другой таблицы (например, выбор названия фирмы)Как сделать:
Слайд 89Формы
Форма – это диалоговое окно для
просмотра и редактирования данных
ввода новых
записей
управления ходом работы (кнопки)
вывода вспомогательной информации
Создание форм:
источник данных
Слайд 90Создание форм
Конструктор – полностью вручную.
Мастер форм – режим «вопросы –
ответы».
Автоформа в столбец:
Автоформа ленточная:
Автоформа табличная:
Диаграмма:
Слайд 93Свойства формы
Окно свойств
Правка – Выделить форму
область выделения
Макет
кнопки перехода
Данные
Источник – таблица
или запрос
Фильтр – условие отбора записей
Сортировка
События (назначение макросов)
нажатие на клавиши,
действия мышью, …открытие, закрытие, изменение записи, …
Слайд 94Связанные элементы
надпись (текст можно менять)
поле (название поля таблицы)
маркеры (изменение размеров)
независимое
перемещение
щелкнуть внутри, чтобы изменить текст
щелкнуть на рамке, чтобы выделить элемент
Слайд 95Свойства элементов
Панель форматирования
выбранный элемент
название шрифта
размер шрифта
жирный, курсив, подчеркивание
выравнивание
цвет фона
цвет текста
цвет
рамки
толщина рамки
стиль
Стиль оформления:
нормальный, приподнятый, утопленный, вдавленный,
с тенью, рельефный
Выделение элементов:
ЛКМ
на рамке элемента+ Shift = выделить несколько элементов
Слайд 96Свойства элементов
Окно свойств
Макет:
размеры
оформление
Данные:
Данные – название поля
Маска ввода – шаблон (для
телефона)
Значение по умолчанию
Условие на значение
Сообщение об ошибке
События
действия пользователя (клавиатура, мышь)
изменения
данныхПКМ – Свойства
Слайд 97Добавление новых элементов
Вывести (скрыть) панель элементов
выбор объектов
мастера
надпись
поле (информация из базы
данных
рисунок
независимый объект (например, диаграмма Excel)
элементы интерфейса
связанный объект (хранящийся в
БД)разрыв страницы
подчиненная форма
другие элементы
Слайд 99Макросы
Макрос – это набор макрокоманд.
Макрокоманда описывает действие, которое надо
выполнить:
открытие и закрытие таблиц, отчетов, форм
выполнение запроса
установка значений полей
поиск данных
управление
выводом на экранпечать данных
сообщения пользователю
запуск других программ
Событие (для запуска макроса)
действия пользователя (клавиатура, мышь)
внутреннее событие (открытие и закрытие формы изменение записи и т.д.)
Слайд 101Макросы
Отладка макроса
перейти в конструктор
Запуск – По шагам
запустить на выполнение
Использование макросов
AutoExec
– выполняется автоматически при открытии базы
назначение событиям
выбрать имя макроса
из списка
Слайд 102Макросы
Группы макросов
Вид – Имена макросов
Запуск
Макрос1: QQQ
Макрос1: MMM
Макрос1
только первая группа
Условное выполнение
Вид – Условия
или
Слайд 104Запросы
«Ну и запросы у вас!» - сказала база данных и
«повисла».
(Фольклор)
Запрос – это обращение к СУБД для выполнения каких-либо операций
с данными.Типы запросов:
выборка
создание таблицы
обновление (изменение данных)
добавление записей
удаление записей
…
Слайд 105Запрос и фильтрация
В запросе можно:
отобрать информацию из нескольких связанных таблиц
использовать
сложные условия отбора
пользователь может сам ввести параметры (сумму денег)
добавить вычисляемые
полявыполнить итоговые расчеты
Слайд 110Конструктор
таблица
(ПКМ – Добавить таблицу)
перетащить ЛКМ
все поля
по возрастанию
по убыванию
отсутствует
фильтр
Слайд 112Условия отбора
Совпадение
Неравенство
Шаблон
* любое количество любых символов
? один любой символ #
любая цифра
Слайд 113Построитель выражений
Forms – формы
Reports – отчеты
Функции: 1) встроенные; 2) функции
пользователя (VB)
Константы: пустая строка, Истина, Ложь
Операторы: + - *
/ < > <= >= = <> Not And Or XorОбщие выражения – время, дата, нумерация страниц
ПКМ
Слайд 114Вычисляемые поля
ввести Цена*Количество
Выражение1: [Цена]*[Количество]
заменить Выражение1 на Сумма
ввести
Year(Дата)
Выражение1: Year([Дата])
заменить Выражение1 на Год
или ПКМ - Построить
![Вычисляемые поляввести Цена*Количество Выражение1: [Цена]*[Количество]заменить Выражение1 на Суммаввести Year(Дата) Выражение1: Year([Дата])заменить Выражение1 на Годили](/img/thumbs/06a3fea0f4bcc1bdebe83df8cd5e8a7b-800x.jpg "Тема 6. Проектирование и обработка баз данных Вычисляемые поляввести Цена*Количество Выражение1: [Цена]*[Количество]заменить Выражение1 на Суммаввести Year(Дата) Выражение1:")
Слайд 115Запросы с параметрами
Задача: вводить числовые данные для фильтра не в
конструкторе, а при выполнении запроса.
Пример: «Какой суммой Вы располагаете?»
Любая неизвестная строка вызывает запрос
Слайд 116Итоговый запрос
Конструктор
Таблица
Итоговый запрос
Групповые операции
Группировка
Группировка
Sum – сумма
Слайд 119Перекрестный запрос
Конструктор: Запрос – Перекрестный
Заголовки строк
Заголовки столбцов
Значение
Мастер –
не позволяет выбрать информацию из нескольких таблиц (только через лишний
запрос).
Слайд 120Запрос на обновление (изменение)
Задача: во всех записях, относящихся к 2007
году, заменить дату в поле Дата на сегодняшнее число.
Решение:
запрос, который
отбирает все нужные записирезервная копию таблицы (Копировать – Вставить)
меню Запрос – Обновление
в строке Обновление ввести новое значение поля:
выполнить запрос
Обновление
Слайд 121Другие виды запросов
Удаление:
запрос на выборку нужных записей
резервная копия таблицы
Запрос
– Удаление
выполнить запрос
Создание таблицы:
Запрос – Создание таблицы
Добавление данных в
итоговую таблицу: Запрос – Добавление
Повторяющиеся записи:
Запросы – Создать – Повторяющиеся записи
Записи без подчиненных:
Запросы – Создать – Записи без подчиненных
Слайд 123Создание отчетов
Отчет – это документ, содержащий информацию из базы данных
и предназначенный для вывода на печать.
Источник: таблица или запрос
Слайд 126Режим просмотра отчета
– перейти в конструктор
– печать
– масштаб (переключение режима)
–
одна страница
– две страницы
– несколько страниц
– масштаб в процентах
– закрыть
окно просмотра– настройка (поля, формат бумаги)
Слайд 127Конструктор отчетов
Заголовок отчета – один раз в начале отчета.
Верхний колонтитул
– в начале каждой страницы.
Область данных – информация из БД.
Нижний
колонтитул – в конце каждой страницы.Примечание отчета – один раз в конце отчета.
="Страница " & [Page] & " из " & [Pages]
=Now()
Слайд 128Редактирование отчетов
– вывести (скрыть) панель элементов
– свойства выбранного элемента
Так же,
как в конструкторе форм:
ЛКМ – выделить элемент
Слайд 130Отчеты с группировкой (шаг I)
Создание запроса, включающего все данные:
& -
соединение символьных строк
поля таблиц
