Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
Настольные системы управления базами данныхОглавление Введение………………………………………...............................................3 1. Теоретическая часть………………………………………………….…..4 1.1. Основные понятия баз данных и системы управления базами данных………………………………………………………………………..….4 1.2. Основные функции СУБД………………………………………….....11 1.3. Проектирование баз данных………......................................................13 1.4. Применение СУБД в экономике……...................................................14 Заключение……………………………………..……………………..……15 2. Практическая часть………………………………………….…….…….16 Список использованной литературы…………… ......................................25 Введение В ходе своего исторического развития человечество год за годом, десятилетие за десятилетием, век за веком накапливало различную информацию. И вот, наконец, когда объем накопленных сведений стал огромен, возникла необходимость извлекать из него нужную информацию в самые короткие сроки и в соответствии с определенным запросом. Впоследствии появились базы данных, представляющие собой огромнейшие систематизированные массивы сведений об объектах какой-либо предметной области. Неким подобием базы данных можно назвать существовавшие ранее картотеки – но это было совсем не то, ибо сведения на карточках были мертвы и неизменчивы. Однако, сама база данных в общем виде – это всего лишь сырой и необщительный материал. Для того чтобы рационально и эффективно работать с ним были разработаны системы (средства) управления базами данных (СУБД), представляющие собой комплекс программ, предназначенный для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных. Мир СУБД велик и практически безграничен, поскольку базы данных применяются сегодня везде – от крупной корпорации и сети Интернет до небольшого «домашнего» офиса. Именно поэтому знание СУБД и умение работать с ними дает человеку поистине огромные возможности и является составной частью создания успешной карьеры. Разработкой СУБД и их внедрением занимаются высококвалифицированные специалисты в области программирования. В настоящее время в связи с бурным развитием экономики появляются все новые и новые предприятия, фирмы и организации. Именно под них и подстраиваются уже имеющиеся СУБД или разрабатываются новые по индивидуальному заказу. Это необходимо для того, чтобы обеспечить эффективную и бесперебойную работу хозяйствующего субъекта. Можно сказать, что на сегодняшний день базы данных и СУБД стали неотъемлемой частью всех сфер жизни общества во всем мире. Теоретическая часть 1.1. Основные понятия базы данных и системы управления базами данных Как уже было сказано выше база данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Здесь, однако, следует заметить, что данные и информация – понятия взаимосвязанные, но не тождественные. В те годы, когда формировалось понятие базы данных, в них действительно хранились только данные. Однако сегодня большинство систем управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами. Таким образом, можно сказать, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация. Системы управления базой данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи. В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то, что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Наиболее распространенной СУБД во всем мире является Microsoft Access, входящей в интегрированный офисный пакет Microsoft Office корпорации Microsoft®. Структура простейшей базы данных Сразу следует пояснить, что если в базе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная база данных. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, но информация в ней все-таки есть – это структура базы. Она определяет методы занесения данных и хранения их в базе. Базы данных могут содержать различные объекты, однако, основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы. Как известно, структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных. Свойства полей базы данных Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Свойства полей таблиц баз данных (на примере СУБД Microsoft Access): Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой; 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); Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля; Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных); Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты); Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение); Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы; Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым); Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, то все операции, связанные с поиском 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 [5, С. 320-322]. Приведенные свойства полей относятся в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут и не иметь данные свойства, а могут добавлять к ним свои. Для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после запятой. Для полей, хранящих рисунки, звукозаписи, видеоклипы и другие объекты OLE, большинство вышеуказанных свойств не имеет смысла. Записи базы Поля базы Рис. 1. Простейшая таблица базы данных Типы данных Таблицы баз данных работают с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, табличный редактор Microsoft Excel работает только с тремя типами данных: текстами, числами и формулами. Microsoft Access работает со следующими типами данных: Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов); Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он хранится в другом месте базы данных, а в поле хранится указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда; Числовой – тип данных для хранения действительных чисел; Дата/время – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени; Денежный – тип данных для хранения денежных сумм; Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей; Логический – тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет); Поле объекта OLE – специальный тип данных, предназначенный для хранения объектов OLE, например мультимедийных (графика, музыка, видеофайлы); Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке по ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне; Мастер подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать из раскрывающегося списка [5, С. 331-332]. Поле счетчика Текстовые поля Поле даты Числовое поле Рис. 2. Таблицы с полями некоторых типов Безопасность баз данных Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. При работе с другими программами для сохранения созданных файлов или документов мы выбираем соответствующие команды. В противном случае вся работа по созданию и редактированию файла пропадет безвозвратно. Базы данных – это особые структуры. Информация, которая в них содержится, очень часто имеет общественную ценность (например, база регистрации автомобилей в ГИБДД). Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения информации используется двойной подход. В части операций участвует операционная система, но некоторые операции сохранения происходят в обход нее. Операции изменения структуры базы данных, создания новых таблиц или иных объектов происходят при сохранении файла базы данных. Об этих операциях СУБД предупреждает пользователя. Это, так сказать, глобальные операции. Их никогда не проводят с базой данных, находящейся в коммерческой эксплуатации, – только с ее копией. В этом случае любые сбои в работе вычислительных систем не страшны. С другой стороны, операции по изменению содержания данных, не затрагивающие структуру базы, максимально автоматизированы и выполняются без предупреждения. Если, работая с таблицей данных, мы что-то в ней меняем в составе данных, то изменения сохраняются немедленно и автоматически. Все изменения, вносимые в таблицы базы, сохраняются на диске без нашего ведома, поэтому попытка закрыть базу «без сохранения» ничего не даст, так как уже все сохранено. Таким образом, редактируя таблицы баз данных, создавая новые записи и удаляя старые, мы как бы работаем с жестким диском напрямую, минуя операционную систему [5, С. 332-333]. Объекты базы данных Привести полную классификацию возможных объектов СУБД весьма затруднительно, так как разные системы управления базами данных могут реализовывать свои типы объектов. Однако основные типы объектов можно рассмотреть на примере СУБД Microsoft Access. Таблицы. Основные объекты любой базы данных. Таблицы хранят все данные, имеющиеся в базе, а также структуру самой базы. Запросы. Эти объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. Благодаря запросам можно выполнять преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое. Удобство запросов заключается в их быстродействии, а также из соображений безопасности. Формы. Если запросы – это специальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочие). Преимущество форм особенно заметно при вводе данных с заполненных бланков. Здесь есть возможность максимально приблизить форму к стандартному виду бланка, можно выбрать различные типы оформления – все это позволяет облегчить работу наборщика, снижает его утомляемость, количество печатных ошибок и т. д. С помощью форм данные можно не только вводить, но и отображать. Отчеты. По своим свойствам отчеты похожи на формы, но предназначены только для вывода информации, причем не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В связи с этим в отчетах применяются специальные элементы оформления, характерные для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, служебная информация о времени создания отчета и т. п.). Страницы. Это специальные объекты баз данных, реализованные в последней версии СУБД Microsoft Access 2000. Правда, более корректно их назвать страницами доступа к данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базой данных, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницы с базой данных, остающейся на сервере. Клиент, находясь в сети Интернет, может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Такие страницы осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Макросы и модули. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования (Visual Basic for Applications). Это одно из средств, с помощью которого разработчик базы может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень ее защищенности [5, С. 333-337]. 1.2. Основные функции СУБД Из наиболее основных функций всех систем управления базами данных можно выделить следующие: Непосредственное управление данными во внешней памяти. Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в базу, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). Управление буферами оперативной памяти. СУБД обычно работают с базой данных значительного размера. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов. Управление транзакциями. Транзакция – это последовательность операций над базой данных. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности базы данных. Журнализация. Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние базы данных после любого аппаратного или программного сбоя. Для этой цели ведется журнал изменений базы данных. Журнал – это особая часть базы данных, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда хранится две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках). В него поступают записи обо всех изменениях основной части базы данных. Поддержка языков базы данных. Для работы с базами данных используются специальные языки. В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с базой данных, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language) [3, С. 136-139]. 1.3. Проектирование баз данных В настоящее время наибольшее распространение при разработке баз данных получила реляционная модель данных (от английского relation – отношение). Эта модель характеризуется простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления для обработки данных. Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Проектирование реляционной базы данных состоит из трех этапов: концептуального, логического и физического. Целью концептуального проектирования является разработка базы на основе описания предметной области. Описание должно содержать совокупность документов и данных, необходимых для загрузки в базу данных, а также сведения об объектах и процессах, характеризующих предметную область. Определяется состав данных, подлежащих хранению в базе для обеспечения выполнения запросов пользователя. Затем производятся их анализ и структурирование. Логическое проектирование осуществляется с целью выбора конкретной СУБД и преобразования концептуальной модели в логическую. Разрабатываются структуры таблиц, связи между ними и определяются ключевые реквизиты. Этап физического проектирования дополняет логическую модель характеристиками, которые необходимы для определения способов физического хранения и использования баз данных, объема памяти и типа устройств для хранения. При физической организации баз данных имеют дело не с представлением данных в прикладных программах, а с их размещением на запоминающих устройствах. При выборе физической организации решающим фактором является эффективность, причем на первом месте стоит обеспечение эффективности поиска, далее идут эффективность операций занесения и удаления и затем обеспечение компактности данных. Кроме того, в последнее время большую актуальность приобрели проблемы защиты данных от несанкционированного доступа. В результате проектирования базы данных должна быть разработана информационно-логическая модель данных, т.е. определен состав реляционных таблиц, их структура и логические связи. Структура реляционной таблицы определяется составом полей, типом и размером каждого поля, а также ключом таблицы [1, С. 148-151]. 1.4. Применение СУБД в экономике Сейчас очень сложно представить себе какую-либо крупную финансовую или коммерческую фирму, не использующую СУБД в своей профессиональной деятельности. Базы данных содержат всю информацию о клиентах, сотрудниках, поставщиках, покупателях, товарах, их ценах и т.д. Даже средние и некоторые мелкие предприятия не обходятся без использования баз данных. Они помогают оптимизировать рабочий процесс, определить сферу действия каждого сотрудника, сократить время на поиск и обработку большого количества информации и т.д. Базы данных и СУБД применяются сегодня в бухгалтерском учете, аудиторской деятельности, банковском секторе, налоговой службе, финансовом менеджменте, в бюджетных органах и органах казначейства. Например, база данных крупного коммерческого банка содержит информацию о клиентах банка: его вкладчиках, физических лицах, юридических лицах, должниках, пенсионерах, получающих в этом банке свою пенсию и т.п. База по юридическому лицу может содержать информацию по его кредитованию, срокам выдачи кредитов, их погашению, уплате процентов, штрафов. Словом, везде, где осуществляется работа с информационным потоком, рациональным способом его обработки и использования является применение баз данных и систем управления базами данных, которые на сегодняшний день представляют собой неотъемлемую часть жизни всего человечества [4, С. 517-521]. (.....) |
Loading
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||