Лекции по "Программированию"

1. Информационная система – это совокупность программно-аппаратных средств, способов и людей, которые обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу информации для решения поставленных задач.  
   База данных – это интегрированная совокупность структурированных и взаимосвязанных данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных. Обычно база данных создается для предметной области. 
   Предметная область – это часть реального мира, подлежащая изучению с целью создания базы данных для автоматизации процесса управления. 
   Наборы принципов, которые определяют организацию логической структуры хранения данных в базе, называются моделями данных.  
   Существуют 4 основные модели данных – списки (плоские таблицы), реляционные базы данных, иерархические и сетевые структуры. 
   В течение многих лет преимущественно использовались плоские таблицы (плоские БД) типа списков в Excel. В настоящее время наибольшее распространение при разработке БД получили реляционные модели данных.

Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (англ. relation), т.е. простейшая двумерная таблица определяется как отношение (множество однотипных записей объединенных одной темой). 
 
От термина relation (отношение) происходит название реляционная модель данных. В реляционных БД используется несколько двумерных таблиц, в которых строки называются записями, а столбцы полями, между записями которых устанавливаются связи. Этот способ организации данных позволяет данные (записи) в одной таблице связывать с данными (записями) в других таблицах через уникальные идентификаторы (ключи) или ключевые поля.

Основные понятия реляционных БД: нормализация, связи и ключи

·  1. Принципы нормализации:

·  В каждой таблице БД не должно быть повторяющихся полей;

·  В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ);

·  Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе сущности или об объекте таблицы (например, информация об успеваемости, о группе или студентах);

·  Изменение значений в полях таблицы не должно влиять на информацию в других полях (кроме изменений в полях ключа).

2. Виды логической  связи. 
Связь устанавливается между двумя общими полями (столбцами) двух таблиц. Существуют связи с отношением «один-к-одному», «один-ко-многим» и «многие-ко-многим». 
 
Отношения, которые могут существовать между записями двух таблиц:

·  один – к - одному, каждой записи из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;

·  один – ко - многим, каждой записи из одной таблицы соответствует несколько записей  другой таблице;

·  Тип отношения в создаваемой связи зависит от способа определения связываемых полей:

·  Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является полем первичного ключа или уникального индекса. 

3. Ключи.  Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий установить связь с  записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и вторичные или внешние. 

4) Microsoft Access позволяет даже мало подготовленному пользователю создать свою БД, обрабатывать данные с помощью форм, запросов и отчетов, проводить анализ таблиц БД и выполнять ряд других работ. Практически для любых работ с БД в Microsoft Access имеется свой мастер, который помогает их выполнять.

Мастер по анализу  таблиц позволяет повысить эффективность  базы данных за счет нормализации данных. Он разделяет ненормализованную  таблицу на две или несколько  таблиц меньшего размера, в которых  данные сохраняются без повторения.

Мастера по созданию форм и отчетов упрощают и ускоряют процесс создания многотабличных форм и отчетов. Новые форма и отчет  могут наследовать примененный  к таблице-источнику записей фильтр. Мастера по разработке форм и отчетов  автоматически создают инструкцию SQL, определяющую источник записей для  формы или отчета, поэтому отпадает необходимость в создании запроса.

Для изменения вида формы, отчета или отдельных элементов  может быть использован мастер, вызываемый кнопкой [Автоформат].

Мастер подстановок  создает в поле таблицы раскрывающийся список значений из другой таблицы  для выбора и ввода нужного  значения. Для создания такого поля со списком достаточно в режиме конструктора таблицы выбрать тип данных этого  поля – Мастер подстановок. Мастер подстановок можно вызвать в  режиме таблицы командой меню Вставка] Столбец подстановок. Созданный  в данном поле таблицы список наследуется  при включении этого поля в  форму.

Мастера по импорту/экспорту позволяют просматривать данные при импорте/экспорте текста или  электронных таблиц, а также при  экспорте данных Microsoft Access в текстовые файлы.

Мастер защиты при  необходимости эвакуирует данные, для  чего создает новую базу данных, копирует в нее все объекты  из исходной базы данных, снимает все  права, присвоенные членам группы пользователей, и шифрует новую базу данных. После  завершения работы мастера администратор  может присвоить новые права  доступа пользователям и группам  пользователей.

Мастер по разделению базы данных позволяет разделить  ее на два файла, в первый из которых  помещаются таблицы, а во второй –  запросы, формы, отчеты, макросы и  модули. При этом пользователи, работающие в сети, имея общий источник данных, смогут устраивать формы, отчеты и другие объекты, используемые для обработки  данных, по своему усмотрению.

5) Небольшую и несложную базу данных или приложение Access можно создать в СУБД Access без использования языков программирования SQL и Visual Basic. В СУБД Access имеется достаточно средств (различных мастеров и конструкторов) для визуального проектирования таблиц, запросов, форм и отчетов . При этом в качестве средства для отыскания необходимой информации в базе данных Access можно использовать QBE - запрос по образцу, а не язык запросов SQL.

 
Для решения некоторых задач автоматизации  приложений Access можно использовать макросы вместо языка Visual Basic (например, при создании главной и подчиненной кнопочной формы БД). Но создание коммерческих баз данных в СУБД Access невозможно без применения визуального языка программирования Visual Basic и языка запросов SQL. 

Для автоматизации  действий над объектами в Microsoft Access и в других приложениях Microsoft Office применяются макросы и модули. Макросы - это небольшие программы на языке макрокоманд. Модули - это наборы описаний и процедур на языке программирования VB для приложений, т.е. модули - это объекты, содержащие программы на языке Visual Basic. .  

Основное назначение макросов и модулей — это создание удобного интерфейса приложения, в  котором формы и отчеты открывались  бы при нажатии кнопок в этих формах или на панелях инструментов. Модули являются более мощным средством  создания программных расширений в  среде Microsoft Office. Применение модулей требует от пользователей знаний основных принципов объектно-ориентированного программирования.  

Программирование  на VBA в приложениях Word, Excel, PowerPoint обычно применяют пользователи для автоматизации своей деятельности, связанной с обработкой документов. Программирование на VBA в СУБД Access используют в основном разработчики (программисты) в процессе создания приложений (различных баз данных, БД), с которыми работают пользователи.  

Для программирования в Access используется не приложение Visual Basic, а система программирования Visual Basic for Applications (VBA). Система программирования VBA является неотъемлемой частью приложений Microsoft Office и предназначена для визуального программирования в таких приложениях как Word, Excel, PowerPoint, Access и т.д. В VBA языком программирования является VB, а инструментальная среда программирования реализована в виде редактора VB, который может активизироваться из любого приложения MS Office. Редактор VB является отдельным приложением, поэтому можно переключаться между приложениями Microsoft Office и редактором VB клавишами "Alt+F11". 

Система программирования VBA предназначена для написания  кода программ модулей, которые хранят текст этих программ. В Access существует два типа модулей: стандартные и модули класса. Основное содержание модулей — это процедуры на языке VBA. Стандартные модули содержат общие процедуры, которые не связаны с конкретным объектом. Модуль класса отличается от стандартного модуля тем, что, кроме процедур, он содержит описание объекта и используется для создания объектов.  

Примерами модулей  класса являются модули форм и отчетов, которые связаны с конкретными  формами или отчетами и содержат процедуры обработки событий. Вновь  созданная форма или отчет  не содержат модулей, но их можно создать  несколькими способами. Первый способ создания пустого модуля: выбрать "Да" в поле наличия модуля на вкладке "Все" в окне диалога Форма  или Отчет. Окно диалога вызывается командой "Свойства" из контекстного меню, находясь в конструкторе форм или отчетов. 

Другой способ создания модуля выполняется кнопкой "Программа" на панели инструментов в режиме конструктора форм или отчетов. Если щелкнуть мышью  на кнопке Программа, то запуститься  редактор VB, в котором мы можем  вводить текст программы соответствующего модуля. Третий способ осуществляется путем обработки некоторых событий  связанных с формой или каким-либо элементом управления формы, находясь в режиме конструктора форм или отчетов. Для этого необходимо открыть  окно редактора Visual Basic, щелкнув на команду "Программы" в Построителе. Построитель вызывается командой "Обработка событий" из контекстного меню объекта, например кнопки.  

Чтобы создать отдельный  модуль класса или стандартный модуль, надо выбрать пункт Модуль класса или Модуль в меню Вставка. Стандартный  модуль можно создать, например, путем  преобразования макроса. Модули отображаются в окне базы данных на вкладке Модули. На рисунке представлено окно базы данных Access (на вкладке Модули) в нем находятся три модуля объектов, два стандартных модуля и один модуль класса .

7) При разработке БД можно выделить следующие этапы работы.

I этап. Постановка  задачи.

На этом этапе формируется  задание по созданию БД. В нем  подробно описывается состав базы, назначение и цели ее создания, а  также перечисляется, какие виды работ предполагается осуществлять в этой базе данных (отбор, дополнение, изменение данных, печать или вывод  отчета и т. д).

II этап. Анализ объекта.

На этом этапе рассматривается, из каких объектов может состоять БД, каковы свойства этих объектов. После  разбиения БД на отдельные объекты  необходимо рассмотреть свойства каждого  из этих объектов, или, другими словами, установить, какими параметрами описывается  каждый объект. Все эти сведения можно располагать в виде отдельных  записей и таблиц. Далее необходимо рассмотреть тип данных каждой отдельной  единицы записи. Сведения о типах  данных также следует занести  в составляемую таблицу.

III этап. Синтез модели.

На этом этапе по проведенному выше анализу необходимо выбрать определенную модель БД. Далее  рассматриваются достоинства и  недостатки каждой модели и сопоставляются с требованиями и задачами создаваемой  БД. После такого анализа выбирают ту модель, которая сможет максимально  обеспечить реализацию поставленной задачи. После выбора модели необходимо нарисовать ее схему с указанием связей между  таблицами или узлами.

IV этап. Выбор способов  представления информации  и программного  инструментария.

После создания модели необходимо, в зависимости от выбранного программного продукта, определить форму  представления информации.

В большинстве СУБД данные можно хранить в двух видах:

• с использованием форм;
• без использования форм.

Форма – это созданный пользователем графический интерфейс для ввода данных в базу.

V этап. Синтез компьютерной  модели объекта.

В процессе создания компьютерной модели можно выделить некоторые стадии, типичные для любой  СУБД.

Стадия 1. Запуск СУБД, создание нового файла базы данных или открытие созданной ранее базы.

Стадия 2. Создание исходной таблицы или таблиц.

Создавая исходную таблицу, необходимо указать имя  и тип каждого поля. Имена полей  не должны повторяться внутри одной  таблицы. В процессе работы с БД можно  дополнять таблицу новыми полями. Созданную таблицу необходимо сохранить, дав ей имя, уникальное в пределах создаваемой базы.

При проектировании таблиц, рекомендуется руководствоваться  следующими основными принципами:

1. Информация в  таблице не должна дублироваться.  Не должно быть повторений  и между таблицами. Когда определенная  информация хранится только в  одной таблице, то и изменять  ее придется только в одном  месте. Это делает работу более  эффективной, а также исключает  возможность несовпадения информации  в разных таблицах. Например, в  одной таблице должны содержаться  адреса и телефоны клиентов.