Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Система управления базами данных (СУБД)

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Содержание урока

База данных — основа информационной системы (§ 5)

Что такое база данных

Реляционная модель данных

Система управления базами данных (СУБД)

Вопросы и задания

Практикум. Практическая работа №1.3. "Знакомство с СУБД LibreOffice Base"

Проектирование многотабличной базы данных. Создание базы данных (§§ 6 - 7)

Запросы как приложения информационной системы (§ 8)

Логические условия выбора данных (§ 9)

Проект: системология. Практическая работа 1.2. "Проектные задания по системологии"

Проект: разработка базы данных. Практическая работа 1.5. "Проектные задания на самостоятельную разработку базы данных"

Итоговое тестирование по теме. «Информационные системы и базы данных»

База данных — основа информационной системы (§ 5)
Практическая работа 1.3. "Знакомство с СУБД LibreOffice Base"

Что такое база данных

Основой для многих информационных систем (прежде всего, информационно-справочных систем) являются базы данных.

База данных (БД) — это совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отражающих состояние и взаимодействие объектов в определенной предметной области.

Под вычислительной системой здесь понимается отдельный компьютер или компьютерная сеть. В первом случае база данных называется централизованной, во втором случае — распределенной.

База данных является компьютерной информационной моделью некоторой реальной системы. Например, книжного фонда библиотеки, кадрового состава предприятия, учебного процесса в школе и т. д. Такую систему называют предметной областью базы данных и информационной системы, в которую БД входит.

Описание структуры данных, хранимых в БД, называется моделью представления данных, или моделью данных. В теории БД известны три классические модели данных: иерархическая, сетевая и реляционная (табличная). По виду используемой модели данных базы данных делятся на иерархические, сетевые и реляционные (табличные).

В последние годы при разработке информационных систем стали использоваться и другие виды моделей данных. К ним относятся объектно-ориентированные, объектно-реляционные, многомерные и другие модели. Классическим вариантом, и пока наиболее распространенным, остается реляционная модель. В курсе информатики основной школы вы уже знакомились с основами реляционных БД. Вспомним главные понятия, связанные с ними.

Реляционная модель данных

Основной информационной единицей реляционной БД является таблица. База данных может состоять из одной таблицы (одно-табличная БД) или из множества взаимосвязанных таблиц (многотабличная БД).

Структурными составляющими таблицы являются записи и поля.

Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте системы: одной книге в библиотеке, одном сотруднике предприятия и т. п. А каждое поле — это определенная характеристика (свойство, атрибут) объекта: название книги, автор книги, фамилия сотрудника, год рождения и т. п. Поля таблицы должны иметь несовпадающие имена.

В одной таблице не должно быть повторяющихся записей.

Для каждой таблицы реляционной БД определяется главный ключ — поле или совокупность полей, однозначно определяющих запись. Иначе говоря, значение главного ключа не должно повторяться в разных записях. Например, в библиотечной базе данных в качестве такого ключа может быть выбран инвентарный номер книги, который не может совпадать у разных книг.

Для строчного представления структуры таблицы применяется следующая форма:

Подчеркиваются поля, составляющие главный ключ.

В теории реляционных баз данных таблица называется отношением. Отношение по-английски — relation. Отсюда происходит название «реляционные базы данных». ИМЯ ТАБЛИЦЫ в нашем примере — это имя отношения.

Примеры отношений:

Каждое поле таблицы имеет определенный тип. С типом связаны два свойства поля:

1) множество значений, которые оно может принимать;

2) множество операций, которые над ним можно выполнять.

Поле имеет также формат (длину).

Существуют четыре основных типа для полей БД: символьный, числовой, логический и дата. Для полей таблиц БИБЛИОТЕКА и БОЛЬНИЦА могут быть установлены следующие типы:

символьный тип: АВТОР, НАЗВАНИЕ, ИЗДАТЕЛЬСТВО, ПАЦИЕНТ, ДИАГНОЗ;

числовой тип: ИНВ_НОМЕР, ГОД_ИЗД, ПАЛАТА, НОМЕР МЕСТА;

дата: ДАТА_ПОСТУП;

логический: ПЕРВИЧНЫЙ.

В нашем случае поле ПЕРВИЧНЫЙ показывает, поступил больной в больницу с данным диагнозом впервые или повторно. Те записи, где значение этого поля равно TRUE (ИСТИНА), относятся к первичным больным, значение FALSE (ЛОЖЬ) отмечает повторных больных. Таким образом, поле логического типа может принимать только два значения.

В таблице БОЛЬНИЦА используется составной ключ — состоящий из двух полей: ПАЛАТА и НОМЕР МЕСТА. Только их сочетание не повторяется в разных записях (ведь фамилии пациентов могут совпадать).

Система управления базами данных (СУБД)

Система управления базами данных (СУБД) — комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования базы данных многими пользователями.

В зависимости от вида используемой модели данных различаются иерархические, сетевые и реляционные СУБД.

Наибольшее распространение на персональных компьютерах получили так называемые полнофунациональные реляционные СУБД. Они выполняют одновременно как функцию системных средств, так и функцию пользовательского инструмента для создания приложений. Примером СУБД такого типа является Microsoft Access.

Полноценная информационная система на компьютере состоит из трех частей:

СУБД + база данных + приложения.

Основные действия, которые пользователь может выполнять с помощью СУБД:

• создание структуры базы данных;

• заполнение базы данных информацией;

• изменение (редактирование) структуры и содержания базы данных;

• поиск информации в БД;

• сортировка данных.

Вопросы и задания

1. а) Для чего предназначены базы данных? Выберите верный ответ:

1) для выполнения вычислений на компьютере;

2) для осуществления хранения, поиска и сортировки данных;

3) для принятия управляющих решений.

б) Какие существуют варианты классификации БД?

в) Почему реляционный вид БД является наиболее распространенным?

г) Что такое запись в реляционной БД?

д) Что такое поле, тип поля; какие бывают типы полей?

е) Что такое главный ключ записи?

2. Определите главный ключ и типы полей в следующих отношениях: АВТОБУСЫ (НОМЕР МАРШРУТА, НАЧАЛЬНАЯ ОСТАНОВКА, КОНЕЧНАЯ ОСТАНОВКА) КИНО (КИНОТЕАТР, СЕАНС, ФИЛЬМ, РОССИЙСКИЙ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ) УРОКИ (ДЕНЬ НЕДЕЛИ, НОМЕР УРОКА, КЛАСС, ПРЕДМЕТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ)

3. Опишите структуру записей (имена полей, типы полей, главные ключи) для баз данных: РЕЙСЫ САМОЛЕТОВ, ШКОЛЫ ГОРОДА, СТРАНЫ МИРА.

Практикум
Практическая работа №1.3. "Знакомство с СУБД LibreOffice Base"

Цель работы: освоение простейших приемов работы с готовой базой данных в среде СУБД LibreOffice Base:

• открытие базы данных;

• просмотр структуры БД;

• просмотр содержимого БД в режимах Таблица и Форма;

• добавление записей через форму;

• быстрая сортировка таблицы;

• использование фильтра.

Используемые программные средства: LibreOffice Base.

Примечание. Для выполнения этой работы предварительно должна быть подготовлена однотабличная база данных «Компьютерная школа», структура и содержание которой описаны в Приложении к данной работе, а также создана форма к этой таблице. В дальнейшем таблицу, в которой хранятся сведения об учениках школы, а также соответствующую форму будем называть «Ученик».

Справочная информация

Существуют СУБД, ориентированные на программистов и ориентированные на конечного пользователя. Любые действия, выполняемые с базой данных, производятся на компьютере с помощью программ. СУБД, ориентированные на программистов, фактически являются системами программирования со своим специализированным языком, в среде которых программисты создают программы обработки баз данных. Затем с этими программами работают конечные пользователи. К числу СУБД такого типа относятся Visual FoxPro, Oracle, Informix и др.

СУБД LibreOffice Base относится к системам, ориентированным на конечного пользователя. Она позволяет пользователю, не прибегая к программированию, легко выполнять основные действия с базой данных: создание, редактирование и манипулирование данными. СУБД LibreOffice Base входит в состав свободно распространяемого офисного пакета LibreOffice (аналог коммерческого пакета Microsoft Office). Данный пакет является кроссплатформенным, т. е. существуют его версии для различных операционных систем (Windows, Linux, Mac). С помощью Base создаются и эксплуатируются персональные базы данных с относительно небольшим объемом информации. Для создания крупных промышленных информационных систем данный пакет не подходит.

Среда LibreOffice Base с окном базы данных на рабочем поле:

Среда Base имеет интерфейс, характерный для windows-приложений, и включает в себя следующие составляющие: титульную строку с кнопками управления окном, главное меню, панель инструментов, рабочее поле и строку состояния. На рабочем поле устанавливается окно, состоящее из трех основных частей:

1) База данных. Содержит названия основных типов объектов, с которыми работает Base (Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты);

2) Задачи. Содержит список задач, которые можно решить для выбранного объекта.

3) Источник данных. Здесь можно выбрать источник данных для работы (определенную таблицу, форму, запрос или отчет).

Данные, с которыми работает СУБД, также могут быть выстроены в иерархическую последовательность. На верхнем уровне такой иерархии находятся основные объекты Base. К ним относятся: таблицы, запросы, формы, отчеты.

Таблица — это главный тип объекта. Все остальные разновидности объектов являются производными от таблицы. Элементы данных, составляющих таблицу, — это записи и поля. Свойства элементов таблицы определяются типами, форматами полей и некоторыми другими параметрами.

Форма — это вспомогательный объект, без которого, в принципе, можно обойтись. Формы создаются для повышения удобства пользователя при просмотре, вводе и редактировании данных в таблицы.

Запрос — результат обращения пользователя к СУБД для поиска данных, добавления, удаления и обновления записей. Результат поиска (выборки) данных представляется в табличном виде. Термином «запрос» называют также сами команды обращения к СУБД.

Отчет — это документ, предназначенный для вывода на печать, сформированный на основании информации, содержащейся в таблицах и запросах.

Еще одним особым видом данных являются связи — описание структуры связей в многотабличной базе данных.

Режимы работы СУБД LibreOffice Base многообразны. Так же как и для других приложений Windows, иерархия режимов реализована через главное меню. Есть режимы общего характера: работа с файлами (меню Файл); работа с буфером обмена (меню Правка); режим настройки среды (меню Вид); справочный режим (меню Справка). Однако основным режимом можно назвать режим работы с базой данных. Он устанавливается после выполнения команды Файл -> Создать базу данных или Файл -> Открыть базу данных. Поскольку база данных хранится в файле, в первом случае система потребует задать имя и место хранения файла, а во втором — указать на существующий файл с базой данных.

После раскрытия на экране окна базы данных становятся доступными подрежимы работы с основными объектами Base: таблицами, запросами, формами и отчетами, которые инициируются открытием соответствующих закладок в левой части окна. Например, для объекта Запросы можно создать запрос к базе данных в режиме дизайна (определив фильтры для выбора записей), в режиме мастера (более сложный вариант) и в режиме SQL-запроса (самый универсальный вариант, требующий знания языка SQL).

Команды отдаются через главное меню, через кнопки на панели инструментов или в окнах, через контекстное меню (по правой кнопке мыши). Набор активных команд, как правило, носит контекстный характер, т. е. зависит от текущего режима работы. Наиболее важные команды вынесены на панель инструментов.

Задание 1

1. Запустить на исполнение LibreOffice Base.

2. Открыть базу данных «Компьютерная школа» (путь и файл, в котором хранится БД, будут указаны учителем).

3. Установить режим работы с таблицей (вкладка Таблицы). Открыть таблицу «Ученик»: команда Открыть. Изучить содержимое таблицы.

4. Закрыть таблицу. Перейти в режим работы со структурой таблицы: команда меню Правка -> Изменить.

5. Последовательно перемещаясь от поля к полю, познакомиться со свойствами полей: типами, форматами, длиной.

6. Закрыть конструктор.

Задание 2

1. Перейти в режим работы с формами (вкладка Формы).

2. Открыть форму «Ученик».

3. Через открывшуюся форму просмотреть последовательность записей. Выполнить переход на первую и последнюю записи, на запись с номером 5, на запись с номером 10.

4. Добавить в конец таблицы еще одну запись о новом ученике: 21, Валеев, Александр, 2, Б, 6, 8.

5. Закрыть форму, сохранив введенную информацию.

Задание 3

Выполнить действия на сортировку записей в полной таблице.

1. Отсортировать таблицу по фамилиям учеников в алфавитном порядке (ключ сортировки — поле «Фамилия»). Для этого:

=> выделить столбец «Фамилия» (щелкнуть по заголовку);

=> с помощью кнопки на панели инструментов выполнить сортировку.

2. Отсортировать таблицу по двум ключам: «Школа» и «Фамилия» в порядке возрастания. Для этого:

=> нажать кнопку на панели инструментов;

=> в появившемся диалоговом окне выбрать первое поле «Школа» с порядком сортировки по возрастанию, а затем — поле «Фамилия» с порядком сортировки по возрастанию.

Обратите внимание на результат: записи с одинаковым значением поля «Школа» расположились в порядке возрастания поля «Фамилия». Здесь «Школа» называется первичным, а «Фамилия» — вторичным ключом сортировки.

Задание 4

Выполнить действия, связанные с отбором записей из таблицы с помощью фильтра.

1. Открыть таблицу «Ученик».

2. С помощью фильтра отобрать всех учеников из школы 44.

Для этого:

=> выбрать кнопку ;