СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ Уроки інформатики Викладач Ю.М. Хайчіна

ЗМІСТ 1. Поняття СУБД 2. MS Access 3. Організація БД 4. Структури даних реляційної моделі 5. Ключі та індексування 6. Нормалізація даних в СУБД

Системи управління базами даних СУБД - прикладна програма призначена для роботи з БД. СУБД - програмні засоби, що забезпечують доступ до інформації яка зберігається в БД. Приклади СУБД: KBASE, FOXPRO, VISTA, RBDMSX, ACCESS. Дані в БД розглядаються з різних точок зору. Це означає, що кожен користувач працює лише з конкретною частиною БД і різні споживачі можуть застосовувати одні і ті ж дані.

MS Access Одна із розповсюджених СУБД на персональних комп'ютерах є система управління базами даних Access. Вона дозволяє створювати таблицю, що містить записи у вигляді рядків цієї таблиці, а також зв'язувати таблиці між собою через однойменні поля. Microsoft Access - це програма, що входить до пакету прикладних програм MS Office, призначена для роботи з реляційними базами даних в ОС Windows. СУБД MS Access належить до так званих об єктно-орієнтованих систем. Під об єктами у MS Access розуміють все, що має ім я.

MS Access Елементи даних та функції над ними складають вираз, які надалі будемо позначати словом Exp, додаючи, якщо це потрібно, ще один з символів C, M, N, D, L – початкові букви англійських назв типів даних (наприклад, ExpN). Типи даних розподіля-ються на базові і такі, що визначені користувачем. Тип данихПозначення Назва в MS Access Рядок (Character)Cтекст Текст ( Memo )Mтекст Memo Числовий (Numeric) Nчисловий Дата (Date)Dдата/час Логічний (Logical)Lлогічний Елементами даних MS Access є сталі, змінні пам яті та поля таблиць.

Побудова бази даних MS Access Після запуску MS Access користувач має змогу: побудувати базу даних самостійно; побудувати базу даних за допомогою майстра; відкрити існуючу базу даних. Працюючи з Access, можна: розбивати дані на логічно пов'язані частини; вводити, змінювати та знаходити необхідні дані; знаходити дані за заданими умовами; створювати форми та звіти; автоматизовувати виконання стандартних задач; встановлювати зв'язки між даними; створювати власні готові до роботи з базою даних програми.

Вікно бази даних Таблица – в БД вся информация хранится в двумерных таблицах. Запросы – отбор данных на основании заданных условий. Формы – отображают данные, содержащиеся в таблицах или запросах. При помощи форм можно добавлять в таблицы новые данные. Отчеты – для печати данных. Макросы – для автоматизации повторяющихся операций. Модули – также для автоматизации работы с БД, пишутся на языке VBA.

Об'єкти в моделі даних У моделі даних визначається безліч взаємозв'язаних об'єктів моделі. Зв'язок двох об'єктів відображає їх підлеглість. Об'єктом в моделі даних є основний тип структур даних. У різних СУБД об'єкт моделі даних може бути по- різному визначений і названий ("тип запису", "файл", "сегмент", "таблиця").

Організація БД Організація даних бази визначається виглядом моделі даних, яку підтримує конкретна СУБД. Модель даних - це метод (принцип) логічної організації даних, що реалізовується в СУБД. Організація даних в базі характеризується двома рівнями - логічним і фізичним.

Логічна організація БД Логічна організація БД визначається типом структур даних і виглядом моделі даних, яка підтримується СУБД. База даних є сукупністю взаємозв'язаних масивів даних. Масив БД з простою організацією складається з однотипних записів. Логічна структура БД завжди є деякою реалізацією моделі даних СУБД для конкретної наочної області. Така структура визначається: 1.сукупністю об'єктів моделі, підтримуваної СУБД; 2. описом структури кожного об'єкту; 3. логічними зв'язками між об'єктами.

Фізична організація даних Фізична організація даних визначає спосіб розміщення даних безпосередньо на машинному носієві. У сучасних прикладних програмних засобах цей рівень організації забезпечується автоматично без втручання користувача. Користувач, як правило, оперує в прикладних програмах і універсальних програмних засобах уявленнями про логічну організацію даних.

Моделі даних СУБД У СУБД для ПК застосовується переважно реляційна модель, яку відрізняє простота і одноманітність представлення даних простими двовимірними таблицями. Реляційна модель дає можливість використання в різних реляційних СУБД операцій обробки даних, що мають єдину основу - алгебру відношенні (реляційна алгебра). Фізичний рівень організації даних є засобом відображення логічної організації даних при розміщенні на машинному носієві і інтерпретації цього розміщення.

Структури даних реляційної моделі До них відносяться проста двовимірна реляційна таблиця і її пойменовані стовпці (атрибути), що визначають елементарні дані. Реляційна таблиця є основним типом структури даних (об'єктом) реляційної моделі. Структура цієї таблиці визначається сукупністю стовпців (полів), для яких визначений тип даних. Основною логічною одиницею обробки (пошук, вибірка, сортування, обчислення) в реляційній БД є рядок таблиці {запис}.

Переваги РМД До переваг реляційної моделі відносяться простота подання даних реляційної моделі і мінімальна надмірність даних при нормалізації таблиць- стосунків. У реляційних моделях забезпечується незалежність додатків користувача від даних, що допускає включення або видалення стосунків, зміну атрибутного складу стосунків. Реляційні бази даних не вимагають опису схеми даних і її генерації, тобто не потрібне налаштування СУБД на конкретну структуру БД. Універсальність процедур обробки даних є основою типових засобів в різних реляційних СУБД.

Властивості реляційної таблиці : не може бути двох однакових рядків; у кожному рядку міститься по одному значенню кожного атрибуту; стовпець відповідає деякому елементу даних - простому атрибуту, який є простою структурою даних; у таблиці не можуть бути визначені множинні елементи, група або підгрупа, що повторюється; таблиця має чисто лінійну структуру; ім'я кожного стовпця (атрибуту) має бути унікальним в структурі таблиці, тобто імена не можуть повторюватися в одній таблиці; загальне число рядків необмежено.

Ключ реляційної таблиці Ключі бувають двох видів: первинний ключ (ПК) - це один або декілька атрибутів, що однозначно ідентифікують рядок. Якщо первинний ключ складається з одного атрибуту, він називається простим, якщо з декількох - складеним первинним ключем. За значенням первинного ключа може бути знайдений єдиний екземпляр рядка; вторинний ключ (ВК) - це такий атрибут, значення якого може повторюватися в декількох записах таблиці, тобто він не є унікальним. За значенням вторинного ключа відшукується декілька рядків з однаковим значенням цього ключа. Атрибути, що входять до складу первинного ключа, є вторинними ключами.

Індексування Засобом ефективного доступу по ключу до даних є індексування. При індексуванні створюється додатковий індексний набір, який містить у впорядкованому вигляді всі значення ключа таблиці. Для кожного значення ключа в індексному наборі міститься покажчик на відповідний рядок. За наявності індексного набору, розміри якого завжди менше таблиці даних, швидко відшукується заданий ключ. За допомогою покажчика здійснюється прямий доступ до шуканого рядка. Індексування може вироблятися як по первинному так і по вторинному ключу.

Нормалізація даних Будь-яка реляційна таблиця повинна відповідати як мінімум вимозі первинної нормалізації. Первинно нормалізована таблиця містить рядки, в яких для кожного атрибуту може бути лише одне значення. Це відповідає обов'язковій вимозі недопустимості множинних структур даних, що повторюються, в реляційній моделі. Таблиця з ненормалізованими даними може бути перетворена в декілька нормалізованих таблиці-відношень.

Нормальні форми реляційної моделі Вводять обмеження і дозволяють мінімізувати дублювання даних, забезпечити підтримку цілісності і однократність введення даних: при першій нормальній формі всі атрибути відношення мають бути простими; при другій нормальній формі всі атрибути відношення є простими, і кожен неключовий атрибут функціональний-повно залежить від ключа; при третій нормальній формі всі атрибути відношення є простими, і кожен неключовий атрибут функціональний-повно залежить від ключа, причому не транзитивно.