Система управления базами данных

При проектировании базы данных, в первую очередь, необходимо определить, что именно нужно хранить.

Данная СУБД была выбрана по следующим причинам:

§ простота средств реализации,

§ легкость освоения инструментарием  разработчика (VBA),

§ наглядность визуализации информации.

Также «Microsoft Access» предоставляет большое количество внутренних средств по оптимизации работы проектируемого приложения. К ним относятся:

§ загрузка модулей по требованию;

§ оптимизация дерева вызовов;

§ использование файлов MDE;

§ автоматическая поддержка  компилированного состояния;

§ использование библиотек  Windows API;

§ индивидуальная настройка  системы;

§ эффективное использование  индексов;

§ встроенный оптимизатор  запросов.

Система управления базами данных (СУБД) обычно поддерживает 4 основных типа отношений между таблицами:

- один-к-одному (одной записи в первой таблице соответствует одна запись во второй);

- один-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много записей во второй);

- много-к-одному (многим записям в первой таблице соответствует одна запись во второй);

- много-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много запией во второй и одной записи во второй таблице соответствует много записей в первой).

Связь любого из этих типов  может быть обязательной, если в  данной связи должен участвовать  каждый экземпляр сущности, необязательной - если не каждый экземпляр сущности должен участвовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с одной стороны и необязательной с другой стороны.

В СУБД Access процесс создания реляционной базы данных включает создание схемы данных. Схема данных наглядно отображает таблицы и связи между ними, а также обеспечивает использование связей при обработке данных. В схеме данных устанавливаются параметры обеспечения целостности связей в базе данных.

Таким образом, осуществляется неразрывная связь внемашинного проектирования базы данных с этапом ее создания с помощью СУБД. В схеме данных, построенной по нормализованной модели данных предметной области, могут быть установлены одно-однозначные и одно-многозначные связи. Для таких связей обеспечивается поддержание целостности взаимосвязанных данных, при которой не допускается наличия в базе данных подчиненной записи без связанной с ней главной, при первоначальной загрузке базы данных и ее корректировках. Связи, определенные в схеме данных, используются автоматически при разработке многотабличных форм, запросов, отчетов, существенно упрощая процесс их конструирования.

Взаимосвязи таблиц

При создании в Access схемы данных в ней определяются и запоминаются связи между таблицами. Это позволяет системе автоматически использовать связи, один раз определенные в схеме данных, при создании форм, запросов, отчетов на основе взаимосвязанных таблиц, а пользователь освобождается от необходимости указывать эти связи при конструировании этих объектов. Схема данных базы графически отображается в своем окне, где таблицы представлены списками полей, а связи - линиями между полями разных таблиц.

Одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи. Схема данных прежде всего ориентирована на работу с таблицами, отвечающими требованиям нормализации, между которыми могут быть установлены одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи, для которых может автоматически поддерживаться связная целостность. Поэтому схему данных целесообразно строить в соответствии с информационно-логической моделью.

При построении схемы данных Access автоматически определяет по выбранному полю связи тип отношения между таблицами. Если поле, по которому нужно установить связь, является уникальным ключом как в одной таблице, так и в другой, Access выявляет отношение один-к-одному. Если поле связи является уникальным ключом в одной таблице (главной таблицы связи), а в другой таблице (подчиненной таблице связи) является не ключевым или входит в составной ключ, то есть значения его могут повторяться, Access выявляет отношение один-ко-многим между записями главной таблицы к подчиненной. В этом случае можно задать автоматическое поддержание целостности связей.

Отношение многие-ко-многим. Отношение многие-ко-многим предполагает, что каждой записи в одной таблице соответствует несколько записей в другой. При этом каждая сторона отношения выглядит как отношение один-ко-многим.

Однако если рассматривать  взаимосвязь таблиц с двух сторон, становится очевидным, что ни одна из таблиц не может быть главной и  для их связывания необходима третья таблица.

Связующая таблица представляет собой промежуточную таблицу, которая  служит мостом между двумя таблицами  в отношении многие-ко-многим. Ее ключ состоит из ключевых полей этих таблиц, с каждой из которых она связана отношением один-ко-многим. Помимо ключевых полей, связующая таблица должна содержать хотя бы одно поле, которого нет в связываемых таблицах, но которое имеет значение для каждой из них. Таким образом, отношение многие-ко-многим складывается из отношений многие-к-одному и один-ко-многим.

Связи-объединения. Между  двумя таблицами может быть установлена связь-объединение по некоторому полю связи. Для связи-объединения может быть выбран один из трех способов объединения записей:

· Способ 1 - объединение только тех записей, в которых связанные  поля обеих таблиц совпадают (производится по умолчанию);

· Способ 2 - объединение тех  записей, в которых связанные  поля обеих таблиц совпадают, а также  объединение всех записей из первой таблицы, для которых нет связанных  во второй, с пустой записью второй таблицы;

· Способ 3 - объединение тех  записей, в которых связанные  поля обеих таблиц совпадают, а также  объединение всех записей из второй таблицы, для которых нет связанных  в первой, с пустой записью первой таблицы.

Такой тип связи может  быть определен, если связь характеризуется  отношением 1:1 или 1:М, а также если тип отношения не может быть определен  системой, то есть если не выполняются  условия для этих отношений. Например, при выборе в главной таблице  в качестве поля связи неключевого поля или поля, входящего в составной ключ, Access сообщает, что тип отношения не может быть определен. В этом случае между таблицами возможно установление только связи-объединения.

 

значения в поле связи. Причем производится объединение каждой записи из одной таблицы с каждой записью из другой таблицы при условии равенства значений в поле связи. Кроме того, если выбран второй или третий вариант в результат объединения могут быть добавлены записи из таблицы, для которых нет логически связанных записей в другой таблице. Последние два варианта часто необходимы при решении практических задач. Примером такой задачи может быть формирование записей студентов с результатами успеваемости как в случае полученной оценки по предмету, так и при отсутствии оценки. При отсутствии оценки соответствующее поле будет пустым.

Создание схемы данных

Создание схемы данных начинается в окне Базы данных (Database) с выполнения команды Сервис|Схема данных (Tools|Relationships) или нажатия кнопки Схема данных (Relationships) на панели инструментов базы данных.

Включение таблиц в схему  данных. После нажатия кнопки Схема  данных (Relationships) открывается окно Добавление таблицы (Show Table) , в котором можно выбрать таблицы и запросы, включаемые в схему данных. Для размещения таблицы в окне Схема данных (Relationships) надо выделить ее в окне Добавление таблицы (Show Table) и нажать кнопку Добавить (Add). Для выделения нескольких таблиц надо, удерживая клавишу , щелкнуть мышью на каждой из этих таблиц. Включив все нужные таблицы в схему данных, нажать кнопку Закрыть (Close).

В результате в окне Схема  данных (Relationships) будут представлены все включенные таблицы со списком своих полей. Далее можно приступать к определению связей между ними.

Создание связей между  таблицами. При определении связей в схеме данных удобно использовать информационно-логическую модель в  каноническом виде, по которой легко  определить главную и подчиненную  таблицу каждой одно-многозначной связи, поскольку в такой модели главные объекты всегда размещены выше подчиненных. Эти связи являются основными в реляционных базах данных, т. к. одно-однозначные связи используются лишь в редких случаях, когда приходится разделять большое количество полей, определяемых одним и тем же ключом, по разным таблицам, имеющим разный регламент обслуживания.

Устанавливая в окне схемы  данных связи типа 1:М между парой  таблиц, надо выделить в главной  таблице уникальное ключевое поле, по которому устанавливается связь. Далее, при нажатой кнопке мыши, протащить курсор в соответствующее поле подчиненной таблицы.

При создании связи по составному ключу необходимо выделить все поля, входящие в ключ главной таблицы, и перетащить их на одно из полей  связи в подчиненной таблице. Для выделения всех полей, входящих в составной уникальный ключ, необходимо отмечать поля при нажатой клавише . После создания связи откроется окно Изменение связей (Edit Relationships). При этом в строке Тип отношения (Relationship Type) автоматически установится тип один-ко-многим (One-To-Many).

При составном ключе связи  в окне Изменение связей (Edit Relationships) необходимо для каждого поля ключа в главной таблице ТАБЛИЦА/ЗАПРОС (Table/Query) выбрать соответствующее поле подчиненной таблицы, названной СВЯЗАННАЯ ТАБЛИЦА/ЗАПРОС (Related Table/Query).

Обеспечение целостности  данных

При создании схемы данных пользователь включает в неё таблицы  и устанавливает связи между  ними. Для связей типа 1:1 и 1:М можно  задать параметр обеспечения связной  целостности данных, а также автоматическое каскадное обновление и удаление связанных записей.

Обеспечение связной целостности  данных означает, что Access при корректировке базы данных обеспечивает для связанных таблиц контроль за соблюдением следующих условий:

· В подчиненную таблицу  не может быть добавлена запись с  несуществующим в главной таблице  значением ключа связи;

· В главной таблице  нельзя удалить запись, если не удалены  связанные с ней записи в подчиненной  таблице;

· Изменение значений ключа  связи в записи главной таблицы  невозможно, если в подчиненной таблице  имеются связанные с ней записи.

При попытке пользователя нарушить эти условия в операциях  добавления и удаления записей или  обновления ключевых данных в связанных  таблицах Access выводит соответствующее сообщение и не допускает выполнения операции.

Установление между двумя  таблицами связи типа 1:М или 1:1 и задание для нее параметров целостности данных возможно только при следующих условиях:

· Связываемые поля имеют  одинаковый тип данных, причем имена  полей могут быть различными;

· Обе таблицы сохраняются  в одной базе данных Access;

· Главная таблица связывается  с подчиненной по первичному простому или составному ключу (уникальному  индексу) главной таблицы.

Access автоматически отслеживает целостность связей при добавлении и удалении записей и изменении значений ключевых полей, если между таблицами в схеме данных установлена связь с параметрами обеспечения целостности. При действиях, нарушающих целостность связей таблиц, выводится сообщение. Access не позволяет установить параметр целостности для связи таблиц, если ранее введенные в таблицы данные не отвечают требованиям целостности.

Каскадное обновление и удаление связанных записей

Если для выбранной  связи обеспечивается поддержание  целостности, можно задать режим каскадного обновления связанных полей и режим каскадного удаления связанных записей.

В режиме каскадного обновления связанных полей при изменении значения поля связи в записи главной таблицы, Access автоматически изменит значения в соответствующем поле в подчиненных записях.

В режиме каскадного удаления связанных записей при удалении записи из главной таблицы будут автоматически удаляться все связанные записи в подчиненных таблицах. При удалении записи из главной таблицы выполняется каскадное удаление подчиненных записей на всех уровнях, если этот режим задан на каждом уровне.

При удалении записей непосредственно  в таблице или через форму  выводится предупреждение о возможности  удаления связанных записей.

Язык SQL (аббревиатура Structured Query Language) - это язык структурированных запросов, стандартный язык, предназначенный для создания баз данных, добавления новых и поддержки имеющихся данных, а также извлечения требуемой информации. Язык SQL с самого начала был создан, чтобы работать с данными из тех баз, которые следуют реляционной модели.

Каждому запросу MS Access можно сопоставить эквивалентную инструкцию SQL. В MS Access пользователи, знакомые с языком SQL, могут использовать его для просмотра и изменения запросов в режиме конструктора, определения свойств форм и отчетов, создания специальных запросов (запросы объединения, запросы к серверу и управляющие запросы), создания подчиненных запросов.

При создании каждого запроса MS Access автоматически составляет эквивалентную ему инструкцию SQL. Изменения, внесенные в инструкцию SQL, автоматически отражаются в бланке конструктора.

Просмотрим или изменим  инструкцию SQL:

1. Выполнив анализ предметной  области, создадим групповой запрос  «Список студентов группы ДФД-31»  на основании таблиц «Студент»  и «Группа» (рис. 21), в который включим  список следующих полей таблиц:

Группа.[Обозначение группы], Студент.[Номер зачетной книжки], Студент.Фамилия, Студент.Имя, Студент.Отчество, Студент.Год рождения, Студент.Адрес, Студент.[Домашний телефон], Студент.[Балл при поступлении].

В поле Группа.[Обозначение группы] используем условие отбора по коду группы: «ДФД-31».

Групповой запрос «Список  студентов группы ДФД-31» в MS Access в режиме конструктора

2. Выберем Режим SQL в  меню Вид или через кнопку  «Режим SQL» на панели инструментов. На экране появится текущий  запрос в режиме SQL эквивалентный  созданному в режиме конструктора (рис. 22).

Запрос «Список студентов  группы ДФД-31» в MS Access в режиме SQL

3. В этот запрос можно  внести изменения, и эти изменения  будут отражены в бланке конструктора. Например, попробуем удалить в  текстовом окне режима SQL записи  Студент.Адрес, Студент.[Домашний телефон], Студент.[Балл при поступлении].