Введение
Наиболее распространенными средствами обработки информации являются текстово-графические редакторы и инструментальные средства для создания и обработки и управлению базами данных. Целью данной работы является оказание методической помощи студентам при разработке баз данных на основе СУБД ACCESS и подготовки описания информации в MS WORD, а также выполнению курсовой работы по данному курсу.
В процессе выполнения курсовой работы закрепляются теоретические знания, и приобретается опыт самостоятельного практического решения задач.
Для достижения поставленной цели студент должен решить следующие задачи:
Освоить основные принципы разработки реляционных баз данных.
Изучить способы и виды объединения таблиц баз данных.
Научиться построению запросов, для получения необходимой информации из разработанных баз данных.
Системы управления базой данных
Система управления базой данных или СУБД (Database Management System - DBMS) является универсальным программным инструментом создания и обслуживания баз данных и приложений пользователя в самых разных предметных областях. СУБД обеспечивает многоаспектный доступ к данным и использование одних и тех же данных различными задачами и приложениями пользователей.
В СУБД поддерживаются различные модели данных. Модель данных - это метод логической организации данных, используемый СУБД. Наиболее известными являются иерархическая, сетевая и реляционная модели.
В настоящее время существует несколько сотен различных СУБД, которые работают на единственном персональном компьютере, майнфрейме или в сети из многих компьютеров. Появившиеся в конце 70-х - начале 80-х годов реляционные СУБД устранили недостатки предыдущих моделей и получили наибольшее распространение. В СУБД для персональных компьютеров (настольных СУБД) поддерживается преимущественно реляционная модель, которую отличает простота и единообразие представления данных совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц. Реляционная модель обеспечивает возможность использования в разных СУБД операций обработки данных, имеющих единую основу - алгебру отношений (реляционную алгебру) и универсальный язык структурированных запросов - SQL (Structured Query Language). Примерами реляционных СУБД для персональных компьютеров являются Access и FoxPro фирмы Microsoft, Paradox и Visual dBase фирмы Borland. Примерами многопользовательских СУБД могут служить Oracle, Informix, Microsoft SQL Server.
Анализ функциональных возможностей СУБД наиболее удобно проводить на достаточно распространенной Microsoft Access, которая является системой управления реляционной базой данных и включает все необходимые инструментальные средства для создания локальной базы данных, общей базы данных в локальной сети с файловым сервером или базы данных на SQL-сервере, а также для создания приложения пользователя, работающего с этими базами данных.
1.1.Реляционная база данных
Реляционная база данных является организованной на машинном носителе совокупностью взаимосвязанных двумерных таблиц, каждая из которых содержит сведения об одной сущности автоматизируемой предметной области - реальном объекте, процессе, событии или явлении.
Структура реляционной таблицы определяется составом полей. Каждое поле отражает определенную характеристику сущности. Для поля указывается тип и размер элементарного данного, размещаемого в нем, и ряд других свойств. Содержимое поля отображается в столбце таблицы. Столбец таблицы содержит данные одного типа.
Содержание таблицы заключено в ее строках (записях) однотипных по структуре. Структура записи определяется составом входящих в нее полей. Для однозначного определения (идентификации) каждой записи таблица должна иметь уникальный (первичный) ключ. По значению ключа таблицы отыскивается единственная запись в таблице. Ключ может состоять из одного или нескольких полей таблицы. Значение уникального ключа не может повторяться в нескольких записях.
В таблицах базы должны сохраняться все данные, необходимые для решения задач предметной области. Причем желательно, чтобы каждый элемент данных хранился в базе только в один раз. Минимальное дублирование данных обеспечивает простоту обслуживания базы данных: однократный ввод и корректировку данных. Для достижения этой цели в реляционной модели данных используется процесс, называемый нормализацией данных. Нормализация - это удаление из таблиц повторяющихся данных путем их переноса в новые таблицы, строки которых не содержат повторяющихся значений.
Обеспечивая рациональное хранение недублированных данных, необходимо предусмотреть возможность объединения данных из разных таблиц. Для объединения данных в соответствии с требованиями решаемых задач между таблицами устанавливаются логические связи. Связь каждой пары таблиц обеспечивается одинаковыми полями в них - ключом связи.
В нормализованной реляционной базе данных связь двух таблиц характеризуется отношениями записей типа один-к-одному (1:1) или один-ко-многим (1:M). Отношение 1:1 предполагает, что каждой записи одной таблицы соответствует одна запись в другой. Отношение 1:М предполагает, что каждой записи первой таблицы соответствует много записей во второй, но каждой записи второй таблицы соответствует только одна запись в первой.
Для двух таблиц, находящихся в отношении типа 1:M, устанавливается связь по уникальному ключу таблицы, представляющей в отношении сторону "один" - главную таблицу в связи. Во второй таблице, представляющей в отношении сторону "многие" и называемой подчиненной, этот ключ связи может быть либо частью уникального ключа, либо не входить в состав ключа. В подчиненной таблице ключ связи называется еще внешним ключом.
На рис. 1 показаны две таблицы с перечнем кафедр и списком преподавателей, которые находятся в отношении типа 1:M и логически связаны с помощью общего поля Код кафедры - ключа связи. Это поле является уникальным ключом в главной таблице КАФЕДРА, и не ключевым полем в подчиненной таблице - ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.
Размещение сведений о каждой сущности в отдельной таблице и связывание таблиц позволяет избежать повторения значений данных в разных таблицах. Если данные двух таблиц в приведенном примере разместить в одной таблице, то каждая запись должна соответствовать одному преподавателю.
Рис. 1. Взаимосвязанные таблицы реляционной базы данных
Данные о кафедре (наименование, телефон и др.) будут повторяться во всех записях о преподавателях одной кафедры, что усложняет ввод, корректировку и обеспечение актуального состояния базы данных. При хранении данных в двух таблицах повторяются только значения ключевых полей.
В СУБД Access реализовано средство просмотра и редактирования связанных записей из нескольких таблиц. При этом данные отображаются в иерархическом виде. При раскрытии одного уровня иерархии рядом с записью главной таблицы отображаются связанные записи подчиненной. Для записи подчиненной таблицы также могут быть открыты связанные записи подчиненной таблицы следующего уровня и т. д. Например, для таблиц КАФЕДРА, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (рис. 2), связанных отношением один-ко-многим, для каждой записи таблицы КАФЕДРА могут быть отображены и отредактированы связанные записи в таблице ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.
Рис. 2. Отображение связанных записей таблиц