Министерство общего ипрофессионального
Образования Российской Федерации
Иркутский Государственный Технический
Университет
Кафедра информатикиКурсовая работа
База данных “Домашняябиблиотека”
Выполнил: студент группы ТПП-00-1
Озерова А.Ю.
Проверил:преподаватель
Информатики
Иркутск2001г.Содержание
1. Введение 3
2. Основные понятия баз данных 4
2.1 Базы данных и системыуправления базами данных 4
2.2 Состав системыуправления базами данных 5
2.3 Структура простейшей базы данных 6
2.4 Свойства полей базы данных 6
2.5 Типы данных 8
2.6 Безопасность баз данных 9
3 Проектирование баз данных 9
3.1 Режимы работы с базами данных 9
3.2 Объекты базы данных 10
3.2.1 Таблицы 10
3.2.2 Запросы 10
3.2.3 Формы 10
3.2.4 Отчеты 11
3.2.5 Страницы 11
3.2.6 Макросы и модули 11
3.3 Проектирование базы данных 11
3.4 Разработка технического задания 12
3.5 Разработка структуры базы данных 12
4 Работа с СУБД Microsoft Access 2000
4.1 Создание таблиц
4.2 Создание запросов, отчетов
5 Заключение
6 Список использованной литературыВведение
Для принятия обоснованных иэффективных решений в производственной деятельности, в управлении экономикой ив политике современный специалист должен уметь с помощью компьютеров и средствсвязи получать, накапливать, хранить и обрабатывать данные, представляярезультат в виде наглядных документов. Поэтому, в данной курсовой работерассмотрим работу с базами данных.
Основные понятия баз данных
2.1 Базы данных и системы управления базами данных
База данных – этоорганизованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные,но и информация.
Это утверждение легкопояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней естьвсе необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории,состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базеданных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди нихвряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и приэтом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных,база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперироватьтолько с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результатевзаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретнымсотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основаниикоторой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактированиеданных.
С понятием базы данныхтесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекспрограммных средств, предназначенных для создания структуры новой базы,наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации.Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных всоответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующаявыдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.
В мире существуетмножество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могутпо-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различныефункции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплексосновных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщитьее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебногообъекта мы выберем СУБД MicrosoftAccess, входящую в пакет Microsoft Office.
2.2 Состав СУБД
Архитектура СУБД может быть представлена следующимобразом:Программа пользователя
/>
/> СУБД физическая БД
/>
ЯОД ЯМД
/>
Описание БД
Язык описания данных(ЯОД) – Средства описания данных в БД и связей между ними. Средствами этогоязыка описывается структура БД, форматы записей, пароли, защищающие данные.
Язык манипулированияданными (ЯМД) – язык для выполнения операций над данными, позволяющий менять ихстроение.
Для различных СУБДреализация этих уровней языков может быть различной. В одних случаях ЯОД и ЯМДтребует составления пользователем программы полностью “вручную”, вдругих (что отражает современную тенденцию) в СУБД присутствует средствавизуальной (зримой, наглядной) разработки программ. Для этого в современных СУБД имеются редакторы экранных форм, отчетов. “Кирпичиками”(инструментами) таких редакторов являются поля различных видов (поля ввода,поля вывода, вычисляемые поля), процедуры обработки различных типов (формыввода, таблицы, отчеты, запросы). На основании созданных пользователем объектовпрограммы – генераторы формируют программный код на языке конкретной машины илина промежуточном языке.
2.3 Структура простейшей базы данных
Сразу поясним, что если вбазе нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная базаданных. Этот факт имеет методическое значение. Хотя данных в базе и нет, ноинформация в ней все-таки есть – это структура базы. Она определяет методызанесения данных и хранения их в базе. Простейший «некомпьютерный» вариант базыданных – деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено постранице. Даже если в нем не записано ни строки, он не перестает бытьежедневником, поскольку имеет структуру, четко отличающую его от записныхкнижек, рабочих тетрадей и прочей писчебумажной продукции.
Базы данных могут содержать различные объекты.Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая базаданных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базыданных тождественно равна структуре ее таблицы.
Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки.Их аналогами в простейшей базе данных являются поля и записи. Еслизаписей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только наборомполей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяемструктуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.
2.4 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. Ниже перечислены основные свойства полей таблицбаз данных на примере СУБД MicrosoftAccess.
· Имя поля – определяет, как следуетобращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (поумолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).
· Тип поля – определяет тип данных,которые могут содержаться в данном поле.
· Размер поля – определяетпредельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
· Формат поля – определяет способформатирования данных в ячейках, принадлежащих полю.
· Маска ввода – определяет форму, вкоторой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).
· Подпись – определяет заголовокстолбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качествезаголовка столбца используется свойство Имя поля).
· Значение по умолчанию – тозначение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизацииввода данных).
· Условие на значение – ограничение,используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизацииввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип,денежный тип или тип даты).
· Сообщение об ошибке – текстовоесообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочныхданных.
· Обязательное поле – свойство,определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.
· Пустые строки – свойство,разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное полеотличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым,например к текстовым).
· Индексированное поле – если полеобладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкойзаписей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Крометого, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будутпроверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматическиисключить дублирование данных.
Поскольку в разных полях могут содержаться данныеразного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типаданных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основномк полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь этисвойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющихдействительные числа, важным свойством является количество знаков последесятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранениярисунков, звукозаписей, видео клипов и других объектов OLE, большинствовышеуказанных свойств не имеют смысла.
2.5 Типы данных
Таблицы баз данных, как правило, допускают работу сгораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.
· Текстовый – тип данных,используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченногоразмера (до 255 символов).
· Числовой – тип данных для хранениядействительных чисел.
· Поле Мемо – специальный тип данныхдля хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст нехранится в поле. Он храниться в другом месте базы данных, а в поле хранитьсяуказатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.
· Дата/время – тип данных дляхранения календарных дат и текущего времени.
· Денежный — тип данных для храненияденежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полямичислового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например,связанные с правилами округления), которые делают более удобным использованиеспециального типа данных, а не настройку числового типа.
· Счетчик – специальный тип данныхдля уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическимнаращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.
· Логический — тип для хранениялогических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).
· Гиперссылка – специальное поле дляхранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматическипроисходит запуск броузера и воспроизведение объекта в его окне.
· Мастер подстановок – это неспециальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизироватьввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их израскрывающегося списка.
2.6 Безопасность баз данных
Базы данных – это тоже файлы, но работа с нимиотличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями.Выше мы видели, что всю работу по обслуживанию файловой структуры берет на себяоперационная система. Для базы данных предъявляются особые требования с точкизрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранениюданных.
Базы данных – это особые структуры. Информация, котораяв них содержится, очень часто имеет общественную ценность. Нередко с одной итой же базой работают тысячи людей по всей стране. От информации, котораясодержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества людей.Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни отконкретных действий некоего пользователя, забывшего сохранить файлы передвыключением компьютера, ни от перебоев в электросети.
Проблема безопасности баз данных решается тем, что вСУБД для сохранения информации используется двойной подход. В части операций,как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операциисохранения происходят в обход операционной системы.Проектирование баз данных
3.1 Режимы работы сбазами данных
Обычно с базами данных работаю две категории пользователей. Первая категория – проектировщики. Ихзадача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласование ее сзаказчиком. Кроме таблиц проектировщики разрабатывают и другие объекты базыданных, предназначенные, с одной стороны, для автоматизации работы с базой, а сдругой стороны – для ограничения функциональных возможностей работы с базой(если это необходимо из соображений безопасности). Проектировщики не наполняютбазу конкретными данными, (заказчик может считать их конфиденциальными и непредоставлять посторонним лицам). Исключение составляет экспериментальноенаполнение модельными данными на этапе отладки объектов базы.
Вторая категорияисполнителей, работающих с базами данных, — пользователи. Они получают исходнуюбазу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием. Вобщем 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 предусмотренана конкретном рабочем месте.
Соответственно СУБД имеетдва режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или измененияструктуры базы и создание ее объектов. Во втором режиме происходитиспользование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или полученияданных из нее.
3.2 Объекты базы данных
3.2.1 Таблицы
Таблицы – это основныеобъекты любой базы данных. Во-первых, в таблицах хранятся все данные, имеющиесяв базе, а во-вторых, таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы исвойства).
3.2.2 Запросы
Эти объекты служат дляизвлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. Спомощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку ифильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных позаданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическоенаполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнятьпростейшие вычисления в таблицах и многое другое.
3.2.3 Формы
Если запросы – этоспециальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства дляввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства длязаполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно сэтим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики,раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода.Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данныхс 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.
3.2.4 Отчеты
По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожина формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не наэкран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них принятыспециальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальныхэлементов оформления, характерных для печатных документов.
3.2.5 Страницы
Это специальные объекты баз данных, реализованных впоследней версии СУБД MicrosoftAccess (Access 2000). Правда, более коректно их называть страницами доступак данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице ипередаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базойданной, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницыс базой данных, остающейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетительWeb-узла может просматривать записи базы в полях страницыдоступа. Таким образом, страницы доступа к данным осуществляют интерфейс междуклиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Эта база данных необязательно должна быть базой данных Microsoft Access. Страницы доступа, созданные средствами MicrosoftAccess, посволяют работать также с базами данных Microsoft SQL Server.
3.2.6Макросы и модули
Эти категории объектов предназначены как для автоматизацииповторяющихся операций при работе с СУБД, так и для создания новых функцийпутем программирования. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутреннихкоманд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модулисоздаются средствами внешнего языка програмирования, в данном случае языкаVisual Basic for Applications. Это одноиз средств, с помощью которых разработчик базы может заложить в неенестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфическое требованиезаказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень еезащищенности.
3.3 Проектирование базы данных
Методически правильноначинать работу с карандашом и листом бумаги в руках, не используя компьютер.На данном этапе он просто не нужен. Неоптимальные решения и прямые ошибки,заложенные на этапе проектирования, впоследствии очень трудно устраняются,поэтому этот этап является основополагающим.
3.4 Разработка техническогозадания
Техническое задание напроектирование базы данных должен предоставить заказчик. Однако для этого ондолжен владеть соответствующей терминологией и знать, хотя бы в общих чертах,технические возможности основных СУБД. К сожалению, на практике такое положениевстречается не всегда. Поэтому обычно используют следующие подходы:
· Демонстрируют заказчику работуаналогичной базы данных, после чего согласовывают спецификацию отличий;
· Если аналога нет, выясняют кругзадач и потребностей заказчика, после чего помогают ему подготовить техническоезадание.
При подготовке техническогозадания составляют:
· Список исходных данных, с которымиработает заказчик;
· Список выходных данных, которыенеобходимы заказчику для управления структурой своего предприятия;
· Список выходных данных, которые неявляются необходимыми для заказчика, но которые он должен предоставить в другиеорганизации (в вышестоящие структуры, в органы статистического учета, прочиеадминистративные и контролирующие организации).
При этом очень важно неограничиваться взаимодействием с головным подразделением заказчика, а провестиобсуждение со всеми службами и подразделениями, которые могут оказать оказатьсяпоставщиками данных в базу или их потребителями.
3.5 Разработка структуры базыданных
Выяснив основную частьданных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданиюструктуры базы, то есть структуры ее основных таблиц.
1. Работа начинается с составлениягенерального списка полей – он может насчитывать десятки и даже сотни позиций.
2. В соответствии с типом данных, размещаемыхв каждом поле, определяют наиболее подходящий тип для каждого поля.
3. Далее распределяют полягенерального списка по базовым таблицам. На первом этапе распределениепроизводят по функциональному признаку. Цель – обеспечить, чтобы ввод данных водну таблицу производился, по возможности, в рамках одного подразделения, а ещелучше – на одном рабочем месте.
4. В каждой из таблиц намечают ключевоеполе. В качестве такого выбирают поле, данные в котором повторяться немогут. Например, для таблицы данных о студентах таким поле может служитьиндивидуальный шифр студента. Для таблицы, в которой содержаться расписаниезанятий, такого поля можно и не найти, но его можно создать искусственнымкомбинированием полей «Время занятия» и «Номер аудитории». Эта комбинация неповторима, так как в одной аудитории в одно и то же время не принято проводитьдва различных занятия. Если в таблице вообще нет ни каких полей, которые можнобыло бы использовать, как ключевые, всегда можно ввести дополнительное полетипа Счетчик – оно не может содержать повторяющихся данных по определению.
5. С помощью карандаша и бумагирасчерчивают связи между таблицами. Такой чертеж называется схемой данных.Существует несколько типов возможных связей между таблицами. Наиболеераспространенными являются связи «один ко многим» и «один к одному». Связьмежду таблицами организуется на основе общего поля, причем в одной из таблицоно обязательно должно быть ключевым, то есть на стороне «один» должновыступать ключевое поле, содержащее уникальные, неповторяющиеся значения.Значения на стороне «многие» могут повторяться.
6. Разработкой схемы данныхзаканчивается «бумажный» этап работы над техническим предложением. Эту схемуможно согласовать с заказчиком, после чего приступать к непосредственному созданиюбазы данных.
Следует помнить, что походу разработки проекта заказчику непременно будут приходить в голову новыеидеи. На всех этапах проектирования он стремится охватить единой системой всеновые и новые подразделения и службы предприятия. Возможность гибкогоиспользования его пожеланий во многом определяется квалификацией разработчикабазы данных. Если схема данных составлена правильно, подключать к базе новыетаблицы нетрудно. Если структура базы нерациональна, разработчик может испытатьсерьезные трудности и войти в противоречие с заказчиком. Противоречияисполнителя с заказчиком всегда свидетельствуют о недостаточной квалификацииисполнителя. Именно по этому этап предварительного проектирования базы данныхследует считать основным. От его успеха зависит, насколько база данных станетудобной, и будут ли с ней работать пользователи. Если отмечается, чтопользователи базы «саботируют» ее эксплуатацию и предпочитают работатьтрадиционными методами, это говорит не о низкой квалификации пользователей, а онедостаточной квалификации разработчика базы.
На этом этапе завершаетсяпредварительное проектирование базы данных, и на следующем этапе начинается еенепосредственная разработка. С этого момента следует начать работу с СУБД.
Список использованной литературы
1.Информатика.Базовый курс /Симонович С.В. и др. — СПб: Издательство «Питер», 2000. – 640с.
2. Информатика. Учебноепособие /Под ред. В.Г. Кирия. – Иркутск: ИрГТУ ,1998 часть 2. – 382с.
3. Информатика. Учебное пособие /Ломтадзе В.В., Шишкина Л.П. – Иркутск: ИрГТУ, 1999. – 116с.