Курсовая работа (т): Система управления базами данных MS Access

Система управления базами данных MS Access

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. БАЗЫ ДАННЫХ

.1 Понятия и определения

.2 Компоненты системы баз данных

.3 Функции СУБД

.4 Классификация СУБД

.5 Краткие выводы

. СУБД MS ACCESS

.1 Общие сведения

.2 Нормализация отношений

.3 Проектирование БД

.4 Физическая структура данных

.5 Краткие выводы

. РАЗРАБОТКА БД СРЕДСТВАМИ MS ACCESS

.1 Логическая структура

.2 Создание таблиц в MS Access

.3 Загрузка данных

.4 Запросы к БД

.5 Отчеты

.6 Краткие выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время информация является наиболее важным ресурсом, циркулирующим внутри общества. Без информационных систем немыслима деятельность большинства современных предприятий и организаций, что порождает спрос на специалистов в данной области знаний.

С появлением вычислительной техники как науки образовалось два главных направления ее применения. Первым направлением является выполнение численных расчетов, которые очень долго производить без помощи сторонних средств. Данное направление стало предпосылкой развития методов численного решения сложных математических задач, а также развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись алгоритмов.

Вторым направлением является применение средств вычислительной техники в автоматизированных информационных системах (АИС). АИС представляют собой системы, предназначенные для организации информационных процессов сбора, хранения, обработки и передачи информации, основанных на компьютерных технологиях [14]. В большинстве случаев объемы информации, с которыми приходится работать таким системам, достаточно велики, а сама информация при этом обладает сложной структурой. Яркими примерами АИС являются системы резервирования билетов, банковские системы и т.п.

Большинство информационных систем обладают общими признаками:

-       предназначаются для хранения и обработки данных;

-       ориентированы на конечного пользователя;

-       обладают интуитивно понятным интерфейсом.

Следовательно, чтобы создать информационную систему, необходимо решить две важные задачи:

-       разработать базу данных (БД), которая будет хранилищем информации;

-       разработать интерфейс взаимодействия с пользователем [11].

Актуальность данной работы очевидна - в настоящее время человек постоянно сталкивается с информационными системами, основанными на использовании баз данных. Чтобы грамотно их использовать, а также уметь самостоятельно создавать такие системы, важно знать все тонкости процесса создания АИС.

Объект исследования данной работы - современные системы управления базами данных (СУБД), без которых использование самих баз просто немыслимо.

Предмет использования - СУБД MS Access.

Цель работы - изучить основные понятия теории баз данных, а также получить навыки работы с СУБД MS Access. Для достижения данной цели предстоит решить ряд задач:

-       проанализировать литературу по заданной теме;

-       определить основные понятия БД;

-       определить назначение и характерные черты СУБД;

-       разработать собственную информационную систему с применением СУБД MS Access.

При написании работы в качестве опорных источников были использованы следующие: Баканов М.В. - «Базы данных. Системы управления базами данных» и Бекаревич Ю.Б. - «Самоучитель Access 2010».

. БАЗЫ ДАННЫХ

1.1 Понятия и определения

Развитие вычислительной техники послужило предпосылкой к появлению новой информационной технологии интегрированного хранения и обработки данных - концепции баз данных. Ключевым понятием здесь является банк данных - это система, содержащая специально организованные данные, а также технические, программные и языковые средства, целью которых является централизованное накопление и коллективное многоцелевое использование данных [8].

В основу данной технологии положен механизм предоставления обрабатывающей программе только тех данных, которые ей требуются. Форма представления данных также устанавливается заранее и описывается на логическом уровне. Логическая структура данных, хранящихся в базе, называется моделью представления данных.

Базой данных принято называть именованную совокупность данных, которая отображает состояние объектов и отношений между ними в рассматриваемой предметной области. Отличительной чертой БД является постоянство:

-       данные в БД постоянно накапливаются и используются;

-       структура и состав задач в рамках конкретной БД постоянны и стабильны во времени;

-       БД постоянно хранит актуальные данные [4].

Фактически СУБД представляет сбой комплекс программных и языковых средств, который служит для создания, ведения и совместного использования БД большим числом пользователей [20].

Схема описанного представления приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общая терминология БД

1.2 Компоненты системы баз данных

Основные компоненты любой системы баз данных представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Компоненты системы баз данных

.        Данные

Любая БД хранит в себе некоторый набор постоянных данных. Кроме того, существуют еще и транзитные данные, представляющие собой входные, выходные данные, а также промежуточные результаты.

Входные данные - это та информация, которая поступает в систему, например, вводится с клавиатуры. Эти данные могут являться причиной корректировки постоянных данных, но фактически не являются частью БД.

Выходные данные - это результаты и сообщения, которые выдаются системой. В большинстве случаев они берутся из постоянных данных и также не являются частью БД.

Кроме данных, характеризующих предметную область, БД хранят данные о способах и методах переработки информации или о том, где найти данные - знания о местонахождении данных, оценки этих данных, описание источников и т.п. Такие данные называются метаинформацией [6]. Централизованное хранение метаинформации представляет собой словарь данных, что отражает свойство самодокументированности БД.

Данные в любой БД должны быть общими и интегрированными. Общие данные реализуют возможность использования отдельных наборов данных из общей базы различными группами пользователей для решения каких-либо задач.

Интегрированные данные представляют собой данные, собранные из разных источников и имеющие единый способ доступа.

Эти два свойства данных являются преимуществом использования систем БД корпоративного уровня, а интеграция отражает преимущество при использовании персональных систем.

.        Аппаратное обеспечение

В общем виде принято выделять две группы свойств, которые наиболее важны для любой системы БД. В первую очередь сюда относятся устройства хранения данных. Затем - устройства обработки данных.

В небольших системах хранение и обработка могут быть реализованы на одном компьютере. Однако большинство крупных БД задействуют различные типы систем хранения, а также целое множество серверов, отвечающих за обработку данных.

.        Программное обеспечение

Под программным обеспечением (ПО) понимаются все средства, позволяющие конечным пользователям работать с данными. Кроме того, ПО решает и другие задачи, например, обеспечивает безопасность данных, реализует технологию одновременного доступа и т.п. Весь описанный комплекс программ принято называть системой управления базами данных - СУБД [19].

Основная функция СУБД - предоставлению пользователю возможности работать с БД, не вникая в детали уровня аппаратного обеспечения.

Кроме СУБД к компоненту программного обеспечения относятся и другие компоненты - различные утилиты, генераторы отчетов, а также пользовательское прикладное ПО.

.        Пользователи

Все пользователи БД делятся на следующие группы:

-       конечные пользователи - люди, работающие с БД непосредственно с терминала или рабочей станции. Эти пользователи могут использовать разработанное специально для них прикладное ПО или же встроенные средства СУБД. Именно для поддержания деятельности таких пользователей создается вся система баз данных;

-       прикладные программисты - люди, отвечающие за разработку и реализацию прикладных программных продуктов, взаимодействующих с БД. Разработанные продукты обращаются с запросами к СУБД, а затем получают результаты и предоставляют их пользователю. Существуют программы пакетной обработки и оперативные приложения, задачей которых является поддержка работы конечного пользователя, имеющего интерактивный доступ к системе;

-       администраторы данных - люди, отвечающие за данные организации. Именно администраторы данных принимают решения о том, какие данные требуется вносить в БД, а также кому и к каким данным можно иметь доступ;

-       администраторы баз данных - технические специалисты, отвечающие за реализацию решений администраторов данных [17].

1.3 Функции СУБД

база данные запрос access

Как говорилось ранее, основная задача СУБД - управление базой данных, которое предполагает выполнение ряда функций.

.        Управление словарем данных

Функционирование СУБД предусматривает хранение данных и отношений между ними в определенном словаре данных (data dictionary). Для поиска структур данных и отношений СУБД использует этот словарь, что помогает избежать кодирования в рамках каждого пользовательского приложения. Кроме того, любые корректировки данных и их взаимоотношений автоматически регистрируются в словаре данных, что также позволяет избежать необходимости модификации ПО. Работа со словарем достигается благодаря абстракции данных, что устраняет структурную зависимость, а также зависимость по данным.

.        Управление хранением данных

В рамках СУБД создаются специальные сложные структуры для хранения данных, что освобождает программистов от определения и программирования физических свойств обрабатываемых данных. Существующие на сегодняшний день СУБД способны хранить не только данные, но и связанные с ними экранные формы, схемы отчетов, правила проверки данных и т.п.

.        Представление и преобразование данных

СУБД отвечает за структурирование вводимых в БД данных, автоматически преобразуя их в форму, удобную для хранения. Это позволяет пользователю избежать процедуры преобразования данных из логического формата в физический. Кроме того, СУБД позволяет преобразовывать логические запросы в определенные команды, тем самым обеспечивая абстракцию данных и программную независимость.

.        Управление безопасностью

СУБД создает собственную систему безопасности, задачей которой является обеспечение конфиденциальности данных и защиту пользователя. СУБД содержит определенный набор правил безопасности, которые позволяют установить права доступа различным пользователям к различным данным.

.        Управление многопользовательским доступом

Чтобы обеспечить доступ сразу нескольких пользователей к одним и тем же данным в рамках СУБД создаются специальные сложные структуры. Основная задача данного подхода - обеспечение целостности и непротиворечивости данных. Для этого в СУБД используются сложные алгоритмы, которые гарантирую, что несколько пользователей одновременно смогут получить доступ к ресурсам БД без риска нарушения целостности

.        Управление резервным копированием и восстановлением

СУБД включает в себя набор процедур резервного копирования и восстановления данных. Такие процедуры необходимы в случаях повреждения БД, например, при физическом повреждении сектора на жестком диске или после аварийного отключения питания.

.        Управление целостностью данных

СУБД содержит ряд правил, которые обеспечивают целостность данных. Эти правила позволяют избежать избыточности, а также гарантируют непротиворечивость хранимых данных. Кроме того, для обеспечения целостности применяются еще и связи между данными, хранящиеся в словаре данных.

.        Поддержка языка доступа к данным и интерфейсов прикладного программирования

-       язык определения данных (Data Definition Language, DDL) - определяет структуры размещения данных;

-       язык манипулирования данными (Data Manipulation Language, DML) - реализует запросы и позволяет извлекать данные из БД.

.        Интерфейсы взаимодействия с БД

Современные СУБД поддерживают специальное ПО, реализующее взаимодействие с БД так, чтобы она могла принимать пользовательские запросы в рамках сетевого окружения [15].

1.4 Классификация СУБД

Как говорилось ранее, логическая структура данных, хранящихся в БД, называется моделью представления этих данных. Существует несколько основных моделей представления.

.        Реляционная модель

Реляционная модель представляет собой простейшую и наиболее привычную форму представления данных - в табличном виде. Теория множеств имеет особый математический аппарат для работы с такой моделью - реляционное исчисление и реляционную алгебру. Главным достоинством этой модели является простота инструментальных средств поддержки, а недостатком - жесткость структуры данных, а также зависимость скорости работы с БД от ее размеров.

В основе реляционной модели лежит понятие отношения. Отношением называется множество элементов, называемых кортежами. В привычном понимании кортежем является строка таблицы. Столбец таблицы является атрибутом. Базовая структура данной модели построена на декартовом произведении доменов. Доменом называется множество значений, которое может принимать элемент данных [9].

Существует еще и постреляционная модель данных, расширяющая описанную. Она снимает ограничение неделимости данных, которые хранятся в записях таблиц. Кроме того, постреляционная модель допускает использование многозначных полей, при этом набор значений таких полей считается отдельной самостоятельной таблицей, которая встроена в основную.

.        Иерархическая модель

Иерархическая модель данных представляет собой дерево (рисунок 3).

Рисунок 3 - Иерархическая модель

Каждое такое дерево состоит из набора типов, одним из которых является корень. Корневым называется такой тип, который имеет подчиненные типы, при этом сам не является подтипом. Подтип - потомок по отношению к типу-предку. Потомки одного типа являются близнецами по отношению друг к другу.

Каждый тип, входящий в дерево, представляет собой простой или составной тип записи. Поля записи (атрибуты) хранят символьные или числовые значения, которые и являются содержимым БД.

Преимуществом иерархической модели является эффективное использование памяти ЭВМ, а также высокие показатели времени выполнения основных операций над данными.

Основной недостаток - громоздкость в плане обработки информации со сложными логическими связями, а также сложность для понимания.

.        Сетевая модель

Сетевая модель отображает отношения элементов БД в виде графа (рисунок 4).