Базы данных

      2. Формирование баз данных

      Режимы  работы с базами данных

      Обычно  с базами данных работают две категории  исполнителей. Первая категория — проектировищки. Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласовании ее с заказчиком. Кроме таблиц проектировщики разрабатывают и другие объекты базы данных, предназначенные, с одной стороны, для автоматизации работы с базой, а с другой стороны — для ограничения функциональных возможностей работы с базой (если это необходимо из соображений безопасности).

      Проектировщики  не наполняют базу конкретными данными (заказчик может считать их конфиденциальными и не предоставлять посторонним лицам). Исключение составляет экспериментальное наполнение модельными данными на этапе отладки объектов базы.

      Вторая  категория исполнителей, работающих с базами данных — пользователи. Они получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием. В общем случае пользователи не имеют средств доступа к управлению структурой базы — только к данным, да и то не ко всем, а к тем, работа с которыми предусмотрена на конкретном рабочем месте. Соответственно, система управления базами данных имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создания ее объектов. Во втором режиме происходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее. 

      Объекты базы данных

      Кроме таблиц база данных может содержать и другие типы объектов. Привести полную классификацию возможных объектов баз данных затруднительно, поскольку каждая система управления базами данных может реализовать свои типы объектов. Однако основные типы объектов мы можем рассмотреть на примере СУБД Microsoft Access. Эта СУБД позволяет создавать и использовать объекты семи различных типов.

      Таблицы. Как мы уже говорили, это основные объекты любой базы данных. Во-первых, в таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе, а во-вторых, таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства).

      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. С помощью запросов 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. Начинающие пользователи не сразу понимают роль запросов, поскольку все те же операции можно делать и с таблицами. Да, действительно, это так, но есть соображения удобства (в первую очередь быстродействия) и соображения безопасности. Из соображений безопасности, чем меньше доступа к базовым таблицам имеют конечные пользователи, тем лучше. Во-первых, снижается риск того, что неумелыми действиями они повредят данные в таблицах. Во-вторых, предоставив разным пользователям разные запросы, можно эффективно разграничить их доступ к данным в строгом соответствии с кругом персональных обязанностей.

      Особенность запросов состоит в том, что они  черпают данные из базовых таблиц и создают на их основе временную результирующую таблицу. Если хотят подчеркнуть факт «временности» этой таблицы, то ее еще называют моментальным снимком.

      Когда мы работаем с основными таблицами  базы, мы физически имеем дело с жестким диском, то есть с очень медленным устройством. Когда же на основании запроса мы получаем результирующую таблицу, то имеем дело с электронной таблицей, не имеющей аналога на жестком диске, — это только образ отобранных полей и записей. Разумеется, работа с «образом» происходит гораздо быстрее и эффективнее — это еще одно основание для того, чтобы широко использовать запросы.

      Все записи в основные таблицы вносятся только в естественном порядке по мере их поступления, то есть в неупорядоченном виде. Если же пользователю надо видеть данные, отсортированные или отфильтрованные по тому или иному принципу, он просто использует соответствующий запрос. Если нужного запроса нет, он обращается к проектировщику и просит его такой запрос сделать и предоставить.

      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) для автоматизации ввода.

      Преимущества  форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка, — это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок. 

      Макросы и модули.

      Эти категории объектов предназначены  как для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления базами данных, так и для создания новых функций путем программирования. 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, в данном случае языка Visual Basic for Applications. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень ее защищенности. 

      Разработка  схемы данных

      Выяснив основную часть данных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданию базы:

      1. Работа начинается с составления  генерального списка полей —  он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.

      2. В соответствии с типом данных, размещаемых в каждом поле, определяют  наиболее подходящий тип для каждого поля.

      3. Далее распределяют поля генерального  списка по базовым таблицам. На  первом этапе распределение производят по функциональному признаку. Цель — обеспечить, чтобы ввод данных в одну таблицу производился, по возможности, в рамках одного подразделения, а еще лучше - на одном рабочем месте.

      Наметив столько таблиц, сколько подразделений  охватывает база данных, приступают к дальнейшему делению таблиц. Критерием необходимости деления является факт множественного повтора данных в соседних записях.

      4. В каждой из таблиц намечают  ключевое поле. В качестве такового выбирают поле, данные в котором повторяться не могут.

      Существует  несколько типов возможных связей между таблицами. Наиболее распространенными являются связи «один ко многим» и «один к одному». Связь между таблицами организуется на основе общего поля, причем в одной из таблиц оно обязательно должно быть ключевым, то есть на стороне «один» должно выступать ключевое поле, содержащее уникальные, неповторяющиеся значения. Значения на стороне «многие» могут повторяться.

      Системы управления, способные работать со связанными таблицами, называют системами управления реляционными базами данных, а схему данных в технической литературе могут называть схемой реляционных отношений.

      6. Разработкой схемы данных заканчивается  «бумажный» этап работы над  техническим предложением. Эту схему можно согласовать с заказчиком, после чего приступать к непосредственному созданию базы данных. 

 

      3. Работа с СУБД Microsoft Access

      Общие замечания

      Ниже  мы рассмотрим, как в программе  Microsoft Access реализованы средства разработки основных объектов базы данных.

      СУБД  Microsoft Access предоставляет несколько средств создания каждого из основных объектов базы. Эти средства можно классифицировать как:

      • ручные (разработка объектов в режиме Конструктора);

      • автоматизированные (разработка с помощью  программ-мастеров);

      • автоматические — средства ускоренной разработки простейших объектов.

      Соотношения между этими средствами понятны: ручные средства являются наиболее трудоемкими, но обеспечивают максимальную гибкость; автоматизированные и автоматические средства являются наиболее производительными, но и наименее гибкими. Методической особенностью изучения программы Microsoft Access является тот факт, что в учебных целях для создания разных объектов целесообразно пользоваться разными средствами.

      1. При разработке учебных таблиц  и запросов рекомендуется использовать  ручные средства — работать в режиме Конструктора. Использование мастеров ускоряет работу, но не способствует освоению понятий и методов.

      2. При разработке учебных форм, отчетов и страниц доступа, наоборот, лучше пользоваться автоматизированными средствами, предоставляемыми мастерами. Это связано с тем, что для данных объектов большую роль играет внешний вид. Дизайн этих объектов весьма трудоемок, поэтому его лучше поручить программе, а учащемуся сосредоточиться на содержательной части работы. 

      Если  на этапе проектирования базы данных была четко разработана структура таблиц, то создание таблиц с помощью Конструктора происходит очень быстро и эффективно.

      Даже  без использования автоматизированных средств создание основы для достаточно крупных проектов происходит в считанные минуты — это ценное свойство СУБД Microsoft Access, но оно реализуется при непременном условии тщательной предварительной подготовки. 
 

      Работа  с запросами

      Если  структура базы данных предприятия  хорошо продумана, то исполнители, работающие с базой, должны навсегда забыть о том, что в базе есть таблицы, а еще лучше, если они об этом вообще ничего не знают. Таблицы — слишком ценные объекты базы, чтобы с ними имел дело кто-либо, кроме разработчика базы.

      Если  исполнителю надо получить данные из базы, он должен использовать специальные объекты - запросы. Все необходимые запросы разработчик базы должен подготовить заранее.

      Запросы которые выполняются на базе предварительно созданного запроса на выборку. К ним относятся прежде всего:

      • запросы с параметром (интересны тем, что критерий отбора может задать сам пользователь, введя нужный параметр при вызове запроса);

      • итоговые запросы, назначение которых  отдаленно напоминает итоговые функции электронных таблиц (производят математические вычисления по заданному полю и выдают результат);

      • запросы на изменение — позволяют  автоматизировать заполнение полей  таблиц;

      • перекрестные запросы, позволяющие  создавать результирующие таблицы  на основе результатов расчетов, полученных при анализе группы таблиц;

      • специфические запросы SQL — запросы к серверу базы данных^ написанные на языке запросов SQL. 

      Работа  с формами

      С одной стороны, формы позволяют  пользователям вводить данные в  таблицы базы данных без непосредственного доступа к самим таблицам. С другой стороны, они позволяют выводить результаты работы запросов не в виде скупых результирующих таблиц, а в виде красивых форм. В связи с таким разделением существует два вида организации структуры форм: на основе таблицы и на основе запроса, хотя возможен и комбинированный подход.

      Автоформы. В отличие от таблиц и запросов, которые формируются вручную, формы удобнее готовить с помощью средств автоматизации. Полностью автоматическими являются средства, называемые автоформами. Существует три вида автоформ: «в столбец», ленточные и табличные.

      Автоформа «в столбец» отображает все поля одной записи — она удобна для ввода и редактирования данных. «Ленточная» автоформа отображает одновременно группу записей — ее удобно использовать для оформления вывода данных. Табличная автоформа по внешнему виду ничем не отличается от таблицы, на которой она основана. 

      Работа  со страницами доступа  к данным

      Страницы (страницы доступа к данным) — объект баз данных, в версии Microsoft Access. Как и формы, этот объект служит для обеспечения доступа к данным, содержащимся в базе, но здесь речь идет об удаленном доступе, например о доступе через Интернет или через корпоративную сеть intranet.

      С помощью страниц доступа к  данным решается вопрос передачи данных из базы удаленному потребителю. Обычно базы данных имеют очень большие размеры, и напрямую передавать их через медленные каналы связи непрактично.