Понятие модели и базы данных, субд

Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.

Различают три вида логической модели данных:

• иерархическая;

• сетевая;

• реляционная (в виде таблицы).

Физическая модель данных – это привязка логической модели к программным и техническим средствам (Access, Fox Pro и др.).

База данных (БД) – поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Структурирование – это введение соглашения о способах представления данных.

СУБД (система управления базами данных) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования баз данных многими пользователями.

База данных с сетевым доступом предполагает следующие архитектуры этих систем: файл-сервер и клиент-сервер.

При архитектуре файл-сервер один компьютер является файл-сервером, на котором хранится база данных. На запрос пользователя на рабочую станцию передается весь файл, где и выполняется его обработка.

Клиент-серверная архитектура предусматривает хранение и обработку данных на сервере, а на запрос клиента (рабочей станции) выдаются обработанные данные.

Структурным элементом реляционной базы данных является поле (домен).

Поле – элементарная единица логической организации данных и соответствует структурному элементу экономической информации ‑ реквизиту.

На рисунке 1 представлена схема реляционной базы данных.

		Поле 1	Поле 2	Поле 3	….
Кортеж	Запись 1	Значение	Значение	Значение	….
	Запись 2	Значение	Значение	Значение	…
	…

Рис. 1. Схема реляционной базы данных

Поле (реквизит) в СУБД MS Access характеризуется именем, типом, длиной и точностью.

Имя поля может быть полным, кратким или условным. Точка в имени поля не допускается.

Существуют следующие типы полей – числовой, текстовый, дата, денежный, счетчик, логический, МЕМО, поле объекта OLEй, Мастер подстановок.

Для кодов следует использовать текстовый тип поля, так как они являются реквизитами-признаками и участвуют только в логической обработке.

Мастер подстановок не является как таковым названием типа данных. Он предназначен для создания связей между таблицами. Результатом использования мастера подстановок является наличие в схеме данных линий связи. С его помощью формируется список полей подстановки (поле со списком).

В зависимости от типа задаются следующие общие свойства полей:

• размер поля;

• формат поля;

• число десятичных знаков;

• маска ввода;

• подпись поля;

• условие на значение;

• сообщение об ошибке;

• индексированное поле и др.

Размер текстового поля ограничивается 255 байтами. Размер числового поля устанавливается с плавающей точкой (одинарное или двойное): числа от -3,402823E38 до –1,401298E–45 для отрицательных значений и от 1,401298E–45 до 3,402823E38 для положительных.

Формат поля позволяет указать форматы вывода текста, чисел, дат и значений времени на экран и на печать. Для числового поля следует использовать формат поля фиксированный.

Подпись поля – это текст, который выводится в заголовках таблиц, форм и отчетов и применяется в том случае, если не использовалось полное имя поля.

Условие на значение задает ограничения на вводимые данные и этим осуществляется контроль их ввода.

Сообщение об ошибке задает текст, который будет выводиться на экран при нарушении условия на значение.

Свойство «Индексированное поле» определяет индекс, создаваемый по одному полю, и ускоряет поиск, сортировку, выполнение запросов.

Индекс является вспомогательной структурой, связанной с файлом и предназначенной для поиска информации. Индекс позволяет избежать проведения последовательного или пошагового просмотра файла в поисках нужных данных.

В таблице 3 приведено описание возможных значений индекса.

Таблица 3

Описание значений индексируемого поля

Значения индекса	Описание
Нет	(Значение по умолчанию). Индекс не создается.
Да (Допускаются совпадения)	В индексе допускаются повторяющиеся значения.
Да (Совпадения не допускаются)	Повторяющиеся значения в индексе не допускаются.

Допускается создание произвольного количества индексов. Индексы создаются при сохранении структуры таблицы и автоматически обновляются при вводе и изменении записей. Пользователь может добавить новые или удалить ненужные индексы в режиме конструктора таблицы.

Если ключ таблицы состоит из одного поля, то MS Access автоматически устанавливает для свойства «Индексированное поле» значение «Да (Совпадения не допускаются)». В подчиненных таблицах значение индексированного поля выбирается либо «Нет», либо «Да (совпадения допускаются)».

Маска ввода управляет процессом ввода информации в поле. Например, можно ввести формат времени и даты ( / / ).

Объектами Access являются: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули и др.

Таблицы создаются для хранения данных, состоят из структуры и данных.

Запросы используются для выборки нужных данных из одной или нескольких связанных таблиц, создания новых таблиц и др.

Формы предназначены для ввода, просмотра, корректировки взаимосвязанных данных базы на экране в удобном для пользователя виде. Экранная форма проектируется по определенным правилам и должна соответствовать требованиям, предъявляемым к экранным формам первичных документов и справочников.

Формы также применяют для создания панелей управления, например, меню в виде кнопочной формы и др.

Отчеты создаются для получения выходных документов, предназначенных для просмотра и вывода на печать.

Макросы содержат описание действий, которые должны быть выполнены в ответ на некоторые события. Каждое действие реализуется макрокомандой. Выбор макрокоманд и задание их параметров является автоматизированной операцией.

Макрос – это набор из одного или нескольких макрокоманд, выполняющих определенное действие.

Модули – это программы на языке Visual Basic.

Работы пользователя при создании информационной системы проводятся в два этапа: домашинный и машинный.

Домашинный этап работы пользователя состоит из постановки задачи и создания информационно-логической (инфологической) модели данных предметной области.

Согласно ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств» под задачей (task) понимается «Требование, рекомендация или разрешенное действие, предназначенное для содействия достижению одного или более выходов процесса».

Последовательность решения задачи на ПК зависит от способа ее решения (рис. 2).

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ВЫБОР СПОСОБА РЕШЕНИЯ
С помощью приложений	Создание приложения
Изучение программы
Решение задачи
Анализ решения

Рис. 2. Этапы решения задачи на ПК

Под постановкой задачи понимают точную формулировку решения задачи с описанием входной и выходной информации.

Постановка задачи включает описание и выполнение следующих работ:

• назначение задачи;

• описание входной информации;

• описание выходной информации;

• математическое описание задачи;

• описание алгоритма решения задачи.

Если математическая формулировка задачи отсутствует, то приводится последовательность действий по решению задачи.

Постановка задачи позволяет создать инфологическую модель данных.

Информационно-логической моделью данных является модель данных, отображающая предметную область в виде совокупности информационных объектов и структурных связей между ними.

Информационный объект предметной области – это информационное отображение реального объекта, явления, процесса или события, о которых должна быть представлена информация в базе данных.

При создании информационно-логической модели данных не ориентируются на конкретную СУБД и выполняют следующие работы:

• определяют содержимое полей (реквизитов) и их имен (формы);

• выбирают тип информации в полях;

• проектируют структуру базы данных (перечень таблиц);

• назначают ключевые поля;

• устанавливают связи между таблицами.

В понятие структуры базы данных входит организация полей, распределение их по таблицам, определение порядка таблиц.

Таблицы связываются по ключевым полям. Ключ – это одно поле или более полей, однозначно идентифицирующих каждую запись в таблице.

Ключи бывают простые (одно ключевое поле) и составные (два и более ключевых поля).

Связи между таблицами устанавливаются по следующим причинам:

• информация в некоторых полях повторяется в ряде записей, такие поля помещают в отдельные таблицы и устанавливают связи между ними;

• данные в таблицах должны быть определенной тематики;

• в связанных таблицах возможно редактирование данных только в одной из них;

• реализация принципа модульности: таблицы базы данных можно модернизировать и заменять по отдельности, а также использовать в другой базе данных.

Процесс организации полей и размещение их в одной или нескольких таблицах называется нормализацией. В MS Access процесс нормализации можно выполнить автоматически с помощью «Мастера по анализу таблиц».

Существуют следующие типы связей:

Многие-к-одному	∞  1
Один-ко-многим	1  ∞
Один-к-одному	1  1
Многие-ко-многим	∞  ∞

Машинный этап работы пользователя осуществляется по схеме, приведенной на рисунке 3.

Создание структуры базы данных
Ввод и редактирование данных в таблицах
С использованием форм	С использованием таблиц
Обработка информации
По запросам	На основе программ
Получение выходных документов
С использованием отчетов	Без использования отчетов

Рис. 3. Схема обобщенной технологии работы в СУБД

При создании форм для ввода и редактирования данных используют различные элементы управления.

Элемент управления – это визуальный объект для отображения информации, ввода и изменения данных, выполнения определенных действий, изменения внешнего вида формы.

Элементы управления бывают:

• свободные элементы (текст, кнопки, линии, рамки, рисунки, переключатели, флажки и т.д.);

• присоединенные (поле со списком, подчиненная форма/отчет);

• вычисляемые элементы (поле).

Текст, как свободный элемент, создается пиктограммой «Надпись» – .

Подчиненная форма используется для размещения данных из связанных таблиц, если между таблицами существует связь типа «Один-ко-многим».

Подчиненную форму можно создать двумя способами.

Первый способ

Создать подчиненную форму, как обычную форму с помощью Мастера форм и затем вставить ее в основную форму в режиме «Конструктор». Для этого использовать элемент управления «Подчиненная форма/отчет» – .

Второй способ

Подчиненная форма создается в процессе создания формы. В «Мастере форм» сначала выбирается основная таблица и ее поля, а затем - подчиненная таблица и ее поля.

В ычисляемые элементы создаются пиктограммой «Поле» – , состоящей из двух частей – и .