261072

П.А. Егармин

ИНФОРМАТИКА. УПРАВЛЕНИЕ БАЗАМИ ДАННЫХ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Красноярск

2011

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО “Сибирский государственный технологический университет”

П.А. Егармин

ИНФОРМАТИКА УПРАВЛЕНИЕ БАЗАМИ ДАННЫХ

Утверждено редакционно-издательским советом СибГТУ в качестве лабораторного практикума

для студентов специальности 040101.65 Социальная работа, 080502.65 Экономика и управление на предприятии, направления 080500.62 Менеджмент,

040100.62 Социальная работа очной, заочной и очно-заочной форм обучения

Красноярск

2011

Егармин П.А. Информатика. Управление базами данных: Лабораторный практикум для студентов специальности 040101.65, 080502.65, направления 080500.62, 040100.62 очной, заочной и очно-заочной форм обучения/П.А. Егармин. – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 38 с.

Лабораторный практикум содержит теоретический материал и указания к выполнению 4 лабораторных работ в системе управления базами данных Microsoft Access 2007.

Рецензенты: ст. преподаватель Е.В. Касьянова (методсовет СибГТУ); доцент C.C. Ахтамова (ЛПИ СФУ)

© ГОУ ВПО “Сибирский государственный технологический университет”,

2011

4

5

Введение

Настоящий лабораторный практикум рекомендован для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения специальности 040101.65, направления 080500.62, 040100.62, изучающих дисциплину “Информатика”. Для студентов очной, заочной и очно-заочной форм обучения специальности 080502.65, изучающих дисциплину “Управление базами данных”. Учебное пособие содержит краткий теоретический материал, задания к выполнению 4 лабораторных работ, контрольные вопросы. Номер варианта лабораторной работы определяет преподаватель по списку группы. Работы выполняются студентами в компьютерных аудиториях и дома самостоятельно. Каждую лабораторную работу студент должен защитить устно, предоставив выполненные практические задания, и ответив преподавателю на контрольные вопросы.

Выполнение работ по дисциплине “Информатика” для студентов очной формы обучения проводится в I и во II семестре, для студентов заочной и очно-заочной форм обучения во II семестре.

Выполнение работ по дисциплине “Управление базами данных” для студентов очной формы обучения проводится в III семестре, для студентов заочной формы обучения в V семестре, для студентов очно-заочной формы обучения в IV семестре.

Лабораторный практикум ориентирован на использование системы управления базами данных Microsoft Access 2007 и рассчитан на 8 часов аудиторной работы.

6

1 Основные понятия баз данных

История развития баз данных в своем роде уникальна. Если несколько десятков лет назад эта сфера была лишь областью фундаментальных научных исследований, то теперь на этих исследованиях основана целая индустрия информационных услуг, ежегодный бюджет которой только в США составляет более 10 миллиардов долларов. Достижения в исследованиях баз данных стали основой фундаментальных разработок коммуникационных систем, транспорта, финансового менеджмента, методов доступа к научной литературе, большого количества прикладных приложений. Они повлияли на прогресс в ведущих областях науки – от информатики до экономики.

Одними из важнейших понятий в теории баз данных является понятие информации и понятие данных.

Информация – это сведения, снимающие неопределенность об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

Данные – это информация, представленная в формализованном (фиксированном) виде, позволяющем автоматизировать ее дальнейшую обработку человеком или информационным средством.

Данные и информация – понятия взаимосвязанные, но не тождественные. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов (рис. 1).

Рисунок 1 – Схема преобразования “Информация - данные”

Из рисунка следует, что книга сама по себе представляет собой совокупность данных, и только в процессе чтения ее человеком данные становятся информацией. Фотография, аудио и видеозапись, текстовый файл – все это примеры данных, обработка которых включает множество трудоемких операций. Среди таких операций можно выделить: сбор, фильтрация, сортировка, архивация, защита, транспортировка и многие другие. По мере развития научно-технического прогресса и появления компьютерных технологий человек научился автоматизировать работу с данными.

7

Данные для информационных технологий – это информация в дискретном, фиксированном виде, удобная для хранения и обработки на ЭВМ, а также для передачи по каналам связи (рис. 2).

Рисунок 2 – Роль информационных технологий в процессе преобразования информации

Базовые идеи, лежащие в основе информационных технологий, основываются на концепции баз данных. Согласно ей, основой информационных технологий являются данные, которые должны быть организованы в базы данных с целью адекватного отображения изменяющегося реального мира и удовлетворения информационных потребностей потребителя. Иными словами, средства вычислительной техники и связи будут эффективны только тогда, когда массивы данных, описывающие предметную область, будут представлены в виде баз данных.

В университетах активно используются базы данных, хранящие сведения об абитуриентах, студентах, преподавателях. Практически любая бухгалтерия современной организации обрабатывает записи базы данных при начислении заработной платы и при проведении других финансовых операций. Отделы кадров работают с базами данных, содержащих сведения о сотрудниках организации. Социальные службы, проводящие перепись населения, хранят данные в специально организованных базах данных. Таким образом, на сегодняшний день вряд ли найдется область деятельности человека, для которой не были бы разработаны базы данных.

База данных (БД) – совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

8

Наиболее распространенными на сегодняшний день являются реляционные базы данных.

Реляционная база данных (relation – связь, отношение) – это организованная на машинном носителе совокупность двумерных таблиц, связанных между собой определенными отношениями и предназначенных для хранения данных.

Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для выполнения следующих операций:

создание структуры новой базы данных;

наполнения ее данными;

редактирования содержимого БД;

выдачи и оформления информации по запросам.

В мире существует множество СУБД, большая часть из которых опирается на единый комплекс основных понятий. Это дает возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебного объекта мы выберем СУБД

Microsoft Access.

Microsoft Access – СУБД, основанная на реляционной структуре баз данных, входящая в состав пакета Microsoft Office.

2 Структура простейшей базы данных

2.1 Таблицы

Предположим, мы являемся владельцем книжного магазина, и на определенном этапе развития нашего бизнеса было принято решение о необходимости создания базы данных, хранящей информацию об имеющихся в магазине книгах, покупателях, продажах. На примере создания базы данных “Книжный магазин” рассмотрим структуру простейшей реляционной базы данных.

Основу реляционной базы данных составляют таблицы. Каждая строка таблицы содержит данные об одном объекте и называется записью. Каждый столбец таблицы, в котором хранятся однотипные данные различных объектов, называется полем. Таким образом, каждая запись состоит из конкретных значений полей.

На рисунке 3 представлена первая таблица базы данных “Книжный магазин”, содержащая информацию об имеющихся в наличии книгах. Таблица содержит две записи и четыре поля.

9

Рисунок 3 – Структура таблицы базы данных

Как мы видим из рисунка, данные в ячейках одного столбца таблицы должны быть одного типа. Например, поле “Цена” содержит сведения о стоимости одного экземпляра книги и будет иметь тип данных “Денежный” (рис. 4).

Рисунок 4 – Тип данных полей таблицы

Чтобы отличить один объект от другого, каждая таблица должна иметь уникальный ключ (первичный ключ) - одно или несколько полей, значения которых однозначно определяют каждую запись в таблице.

Значения в ключевых полях не должны повторяться (например, номер зачетной книжки, инвентарный номер, табельный номер). Значению ключа соответствует единственная запись в таблице.

Из рисунка 4 видно, что значения всех четырех полей таблицы “Книга” могут повторяться. Так автор в разные годы может выпускать книги с одинаковыми названиями, дата выхода и стоимость разных книг также может совпадать. Присвоим каждой книге в магазине уникальный номер и создадим дополнительное поле в таблице – “Код книги”, сделав его ключевым (рис. 5).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10

Ключевое поле

Рисунок 5 – Ключевое поле в таблице “Книга”

2.2 Связи между таблицами

Ключевые поля используются для установления связей между таблицами. Связь – это отношение между таблицами, позволяющее использовать данные из разных таблиц.

Предположим, что часть книг нашего магазина содержит оптический диск (CD или DVD) с дополнительными материалами. Для простоты примем, что одна книга может содержать только один диск или не содержать диска. Сведения о названии диска, его объеме, характере дополнительных материалов также необходимо хранить в базе данных. Создадим в таблице “Книга” дополнительные поля, включающие сведения о диске (рис. 6).

Рисунок 6 – Таблица “Книга” с дополнительными полями

Из рисунка видно, что книги с номерами 3, 4, 6 не содержат дисков, и соответствующие поля для этих записей останутся пустыми. Чем больше будет таких книг, тем больше пустых полей будет содержать таблица. Для более эффективного хранения данных в таблице “Книга” создадим дополнительную таблицу “Диск” и установим связь между ней и таблицей “Книга”.

Связь “один-к-одному” (1:1) - отношение между таблицами, при котором каждой записи одной таблицы может соответствовать не более одной записи в другой таблице (рис. 7).