Введение

В прошлом люди использовали различные технологии для организации информации. Они применяли вращающиеся картотеки барабанного типа, перфокарты, картонные коробки, картотечные устройства вертикального хранения, каталоги с десятками тысяч страниц и (когда все оказалось тщетным) огромные стопки на плоских поверхностях. Но после многолетних страданий люди обнаружили, что для обработки информации гораздо удобнее использовать компьютеры, особенно если ее объем велик, структура сложна, а корректировки очень часты. [4]

Первоначально для накопления и хранения информации на ЭВМ применялись локальные массивы (или файлы), при этом для каждой из решаемых функциональных задач создавались собственные файлы исходной и результатной информации. Это приводило к значительному дублированию данных, усложняло их обновление, затрудняло решение взаимосвязанных проблемных задач.

Постепенно с развитием программного обеспечения ЭВМ появились идеи создания управляющих систем, которые позволяли бы накапливать, хранить и обновлять взаимосвязанные данные по целому комплексу решаемых задач. Эти идеи нашли свое воплощение в системах управления базами данных (СУБД). СУБД взаимодействуют не с локальными, а взаимосвязанными по информации массивами, называемыми базами данных. С появлением персональных компьютеров СУБД становятся наиболее популярным средством обработки табличной информации. Они являются инструментальным средством проектирования банков данных при обработке больших объемов информации.

Программное обеспечение для работы с базами данных используется на персональных компьютерах уже довольно давно. К сожалению, эти программы либо были элементарными диспетчерами хранения данных и не имели средств разработки приложений, либо были настолько сложны и трудны, что даже хорошо разбирающиеся в компьютерах люди избегали работать с ними до тех пор, пока не получали полных, ориентированных на пользователя приложений. [6]

Именно тогда и пригодилась программа Access корпорации Microsoft. Access - это система управления базами данных - тщательно структурированные каталоги информации (или данных). Базы данных могут хранить почти любой тип информации, включая числа, страницы текста и изображения. У баз данных очень разные размеры - они могут обрабатывать все, начиная со списка семейных номеров телефонов и заканчивая огромным каталогом изделий для магазинчика тетушки Этель, торгующего пуговицами и кнопками со скидкой. [4]

В данной работе нами будет рассмотрен процесс создания базы данных «Телефонная база данных» с помощью программных средств системы управления базами данных Microsoft Access 2010.

В нашей работе мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Изучить что такое банки данных, базы данных и системы управления реляционными базами данных;

2. Изучить возможности и характеристики СУБД Access;

3. Спроектировать структуру и создать реляционную базу данных «Телефонная БД».

Глава 1. Базы данных. Программы для работы с бд

1. Банки и базы данных. Реляционные базы данных. Системы управления базами данных

В настоящее время жизнь человека настолько сильно насыщена различного рода информацией, что для управления ею требуется создание огромного количества баз и банков данных различного назначения. Сейчас практически любая задача связана с манипуляцией информацией и данными. По этой причине в последние годы появилось множество различных компьютерных систем - систем управления базами данных - предназначенных для этих целей.

Термины база данных (БД) и система управления базами данных (СУБД) чаще всего употребляются как относящиеся к компьютерам. Понятие БД можно применить к любой связанной между собой по определенному признаку информации, хранимой и организованной особым образом - как правило, в виде таблиц. По сути, БД - это некоторое подобие электронной картотеки, электронного хранилища данных, которое хранится в компьютере в виде одного или нескольких файлов. При этом возникает необходимость в выполнении ряда операций с БД, в первую очередь это:

• добавление новой информации в существующие файлы БД;

• добавление новых пустых файлов в БД;

• изменение (модификация) информации в существующих файлах БД;

• поиск информации в БД;

• удаление информации из существующих файлов БД;

• удаление файлов из БД.

Существует большое количество программ, которые предназначены для организации информации, помещения ее в таблицы и манипуляции с нею - такие программы и получили название СУБД. Основная особенность СУБД - это наличие средств для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. [1]

СУБД – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. [7] Иными словами, с помощью СУБД любой желающий (при наличии определенных прав) сможет обратиться к базе и достать оттуда интересующую его информацию.

Если говорить более детально, то к функциям СУБД относят следующие:

• управление данными непосредственно в БД - функция, обеспечивающая хранение данных, непосредственно входящих в БД и служебной информация, обеспечивающей работу СУБД;

• управление данными в памяти компьютера - функция, связанная в первую очередь с тем, что СУБД работают с БД большого размера. В целях ускорения работы СУБД используется буферизация данных в оперативной памяти компьютера. При этом пользователь СУБД использует только необходимую для его конкретной задачи часть БД, а при необходимости получает новую "порцию" данных;

• управление транзакциями - функция СУБД, которая производит ряд операций над БД, как над единым целым. Как правило, такие операции производятся в памяти компьютера. В первую очередь транзакции необходимы для поддержания логической целостности БД в многопользовательских системах. Если транзакция (манипуляция над данными) успешно выполняется, то СУБД вносит соответствующие изменения в БД. В обратном случае ни одно из сделанных изменений никак не влияет на состояние БД;

• управление изменениями в БД и протоколирование - функция, связанная с надежностью хранения данных, то есть возможностью СУБД восстанавливать состояние БД в аварийных ситуациях, например, при случайном выключении питания или сбое носителя информации. Очевидно, что для восстановления БД нужно располагать дополнительной информацией, по которой и осуществляется восстановление. С этой целью ведется протокол изменений БД, в который перед манипуляциями с данными делается соответствующая запись. Для восстановления БД после сбоя СУБД используется протокол и архивная копия БД - полная копия БД к моменту начала заполнения протокола;

• поддержка языков БД - для работы с БД используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В СУБД обычно поддерживается единый язык, содержащий все необходимые средства - от создания БД до обеспечения пользовательского интерфейса при работе с данными. Наиболее распространенным в настоящее время языком СУБД является язык SQL (Structured Query Language).

B настоящее время в большинстве БД используются реляционные модели данных и практически все современные СУБД ориентированы именно на такое представление данных. [1]

В далеком 1969 году американский математик доктор Э.Ф. Кодд проанализировал сложившуюся к тому времени ситуацию по базам данных и пришел к выводу, что дело плохо. Во всех имевшихся в то время моделях были существенные недостатки: избыточность данных, сложность обработки и отсутствие безопасности хранения информации и т.п. После тягостных раздумий Кодд решил создать свою модель – реляционную. «Relation» переводится как «отношение» или просто «таблица». Гениальный доктор просто реализовал хранение данных в табличной форме, то есть организовал такие «хранилища» в виде логических структур. Тем самым Кодд сумел добиться наглядности представления информации и удобства ее обработки. Благодаря достижению этого гения для формирования таблицы данных стало достаточно выполнить определенный логический запрос, подчиняющийся законам булевой алгебры. Среди операторов манипуляции данными существуют минимум три операции: извлечение строк (SELECT), извлечение столбцов (PROJECT) и объединение таблиц (JOIN). В результате этих действий мы получаем таблицу. И простой вывод из всего этого: результатом любой операции в реляционной модели является объект того же рода, что и объект, над которым осуществлялось действие. [8]

Таблица рассматривается как непосредственное «хранилище» данных. Традиционно в реляционных системах таблицу называют отношением. Строку таблиц называют кортежем, а столбец - атрибутом. При этом атрибуты имеют уникальные (в пределах отношения) имена. Количество кортежей в таблице называют кардинальным числом, а количество атрибутов - степенью. Для отношения предусматривают уникальный идентификатор, то есть один или несколько атрибутов, значения которых в одно и то же время не бывают одинаковыми - идентификатор называют первичным ключом. Домен - это множество допустимых однородных значений для того или того атрибута. Таким образом, домен можно рассмотреть как именованное множество данных, причем составные части этого множества являются логически неделимыми единицами (в качестве домена могут выступать, например, перечень фамилий сотрудников учреждения, однако не все фамилии могут присутствовать в таблице).

Отношение содержит две части - заголовок и собственно содержательную часть. Заголовок содержит конечное множество атрибутов, а содержательная часть (тело отношения) - множество пар имени атрибута и его значения.

В реляционных БД, в отличие от других моделей, пользователь указывает, какие данные для него необходимы, а не то, как это делать. По этой причине процесс перемещения и навигации по БД в реляционных системах является автоматическим, а эту задачу в таких СУБД выполняет так называемый оптимизатор. Его работа заключается, например, в том, чтобы наиболее эффективным способом произвести выборку данных из БД по запросу. Таким образом, оптимизатор, по крайней мере, должен суметь определить, из каких таблиц выбираются данные, насколько много информации в этих таблицах, каков физический порядок записей в таблицах и как они сгруппированы и. т. д. Кроме того, реляционная СУБД выполняет и функции каталога. В каталоге хранятся описания всех объектов, из которых состоит БД - таблиц, индексов, триггеров и т. п. Очевидно, что это жизненно необходимо для правильной работы всей системы - так, например, оптимизатор использует в своей работе информацию, хранящуюся в каталоге. Интересен тот факт, что каталог сам является набором таблиц, поэтому СУБД может манипулировать ими традиционными средствами, не прибегая к каким-то особым приемам и методам. [1]