Информатика. 1. Основные понятия и задачи информатики Вопрос Понятие, структура и задачи информатики
 Скачать 6.05 Mb.
|
|
Тема 9. Работа с базами данных Вопрос 1. Базы данных. Основные понятия. Предметная область – это совокупность сведений, относящихся к определенной отрасли знаний, теме или задаче. Пример предметной области юриспруденция: сведения о существующих законах, нормах права, правоприменительной практике и пр. Весь массив сведений о предметной области целесообразно хранить в памяти компьютера, чтобы его оперативно обновлять, изменять и редактировать. Как известно, информационная система – это система, обеспечивающая получение, хранение, обработку и выдачу информации для решения конкретных задач пользователя. В составе компьютерной информационной системы обязательно имеется база данных. База данных является информационной моделью предметной области. Термины и определения. База данных (БД) – это структурированная совокупность данных, отражающих состояние объектов определенной предметной области и связи между ними. БД – это совокупность взаимосвязанных данных, совместно хранимых в одном или нескольких компьютерных файлах и предусматривающая общие принципы организации, хранения и обработки (Федеральный Закон РФ от 27.07.2006 № 149-ФЗ (ред. от 25.11.2017) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»).Проще говоря, БД – это массив информации, систематизированный с целью обеспечения возможности их эффективного хранения, поиска и обработки в вычислительной системе. Данные, хранимые в БД, организованы по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования. Манипулирование данными в БД означает проведение различных операций над ними (ввод, обработка, видоизменение и т.д.). Для оперирования (манипулирования) данными, хранимыми в БД, требуется специальная компьютерная программа. Система управления базой данных (СУБД) – это специальная программа, предназначенная для создания БД, хранения и обработки данных. По сути, СУБД – это целый комплекс компьютерных программ, обеспечивающих ввод, вывод и обработку информации, предназначенной для хранения в БД. БД + СУБД = Банк данных. Банк данных (БнД) – это информационная система (по определению), т.к. обеспечивает ввод, хранение, обработку и выдачу информации по запросам пользователей. По способу организации и хранения информации различают БД: Иерархические. Сетевые. Реляционные. По разным причинам технического характера иерархические и сетевые БД в настоящее время практически не используются. Реляционные БД используют для хранения данных таблицы, которые связаны между собой. Название «реляционная» происходит от английского слова relation – связь, отношение. Этот термин указывает, что модель отражает отношения составляющих её частей. Простая БД может состоять всего из одной таблицы. Большинство баз данных включают несколько таблиц. Например, в одной таблице могут храниться сведения о товарах, во второй — сведения о заказах, а в третьей — сведения о клиентах. Основные функции СУБД. Определение данных – какая именно информация хранится в БД, свойства данных, их тип, как эти данные связаны между собой. Обработка данных – какие требуются результаты обработки. Управление данными – редактирование и добавление данных. Таблицы – основные объекты любой БД, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и хранится сама структура базы: число столбцов строк, типы данных и т.д. Столбцы таблицы в терминологии БД называются полями. Строки таблицы называются записями. Каждое поле имеет имя (например, Фамилия, Предмет и т.д.). Все ячейки одного поля имеют одинаковый формат данных – текстовый, числовой и пр. Формы– это диалоговые окна, создаваемые пользователем (или уже созданные разработчиком программы) для удобства ввода, просмотра и редактирования данных. Запросы – служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. Запросы представляют собой таблицы, состав полей которых определяет пользователь для получения определенных сведений. Отчетыпредназначены для оформления (форматирования) выводимых на экран или печатающее устройство данных. Вопрос 2. СУБД MS Access. Программа MS Access предназначена для: создания структуры БД; ввода и хранения данных; обработки (сортировка, фильтрация) данных; формирования и выдачи запросов; вывода результатов на печать или в файл. Интерфейс СУБД MS Access 2013. Для запуска программы MS Access 2013 следует открыть окно «Приложения» (см. рис. 20), в разделе Microsoft Office найти соответствующий значок и сделать двойной щелчок курсором по найденному значку. Откроется стартовое окно программы (рис. 110), из которого можно перейти к просмотру имеющегося документа или созданию нового.  Рис. 110. Стартовое окно программы MS Access 2013 Как и все программы пакета MS Office 2013 табличный процессор MS Access 2013 имеет унифицированный интерфейс (рис. 111) и состоит из разделов:  Рис. 111. Главное окно СУБД MS Access 2013 1. Строка заголовка, содержащая (в центре) имя открытого файла и название программы. В левой части строки находится кнопка с пиктограммой  (символ программы MS Access), открывающая меню работы с окном (Свернуть, Восстановить, Закрыть и т.д.) и Панель быстрого доступа для вызова часто используемых команд. В правой части строки находятся три кнопки управления окном (Свернуть, Развернуть, Закрыть).2. Кнопка Файл (темно-красная) открывает меню работы с файлом: Создать, Открыть, Сохранить и пр. Файл в программе MS Access называется База данных и имеет расширение accdb. 3. Лента – панель инструментов, состав которых определяется выбранной вкладкой (Главная, Создание, и т.д.). Некоторые вкладки ленты, называемые контекстными, появляются, только когда они нужны. Например, при работе с таблицами появляются вкладки Поля и Таблица (см. рис. 111). 4. Панель навигации (слева) показывает структуру открытой или создаваемой базы данных – состав таблиц, форм, запросов и отчетов. 5. Рабочая область (Окно документа) занимает основную часть экрана. В ней создаются, просматриваются и редактируются объекты БД. 6. Строка состояния (самая нижняя) показывает состояние процесса создания документа (Ввод, Готово). Типы данных таблицы MS Access. Выше уже указывалось, что все ячейки одного поля таблицы БД должны иметь единый формат, определяемый типом хранимых данных. В СУБД MS Access предусмотрены следующие типы хранимых данных: 1. Краткий текст включает буквенно-цифровые данные длиной до 255 знаков. 2. Длинный текст – большие объемы буквенно-цифровых данных: предложений и абзацев объемом до 1 гигабайта (ГБ), но отображаются только первые 64 000 символов. 3. Числовой содержит числовые данные. 4. Дата и время хранит значения даты и времени. 5. Денежный – для хранения денежных данных (с точностью до 4 десятичных знаков после запятой). 6. Счетчик позволяет автоматически нумеровать вводимые записи. 7. Логический – для хранения значения логических переменных (ИСТИНА или ЛОЖЬ). 8. Объект OLE позволяет хранить тексты, изображения, таблицы, диаграммы и графики, созданные в других программах. 9. Гиперссылка – адрес ссылки на документ или файл в Интернете, локальной сети или на локальном компьютере. 10. Вложение – можно вложить файлы, например, рисунки, документы, электронные таблицы и диаграммы. 11. Вычисляемый – можно создать выражение, использующее данных из одного или нескольких полей. 12. Мастер подстановок – фактически не является типом данных. При выборе этой записи запускается мастер, помогающий выбрать из предварительно созданного списка нужный вариант значения поля для подстановки. Например, в поле Должность можно выбрать конкретное значение из списка: юрист, бухгалтер и пр. Вопрос 3. Создание базы данных MS Access. Создание базы данных состоит из создания структуры и объектов БД. Создание структуры БД заключается в определении: числа таблиц и их имен; состава и имён полей в таблицах; числа строк (записей) в таблицах; форматов ячеек в полях таблицы; схемы связей между таблицами. Таблицы связаны между собой по каким-либо параметрам записей. При этом достаточно обновить конкретные данные, только в одном месте, чтобы обновленная информация отображалась во всей БД. Создание таблиц. Для создания таблиц в СУБД MS Access используются инструменты, представленные на вкладке Создание в группе Таблицы (рис. 112).  Рис. 112. Инструменты создания таблиц на Ленте Кнопка Таблица предназначена для создания новой пустой таблицы, в которой непосредственно указываются имена полей и вводятся данные (рис. 113).  Рис. 113. Создание новой таблицы путем указания имен полей и ввода данных С помощью кнопки «Конструктор таблиц» можно сначала сформировать структуру таблицы, указав имена полей и соответствующие типы данных. Созданную структуру таблицы следует сохранить с помощью команды «Сохранить как» – «Сохранить объект как» в меню кнопки Файл (рис. 114).  Рис. 114. Команда Сохранить как в меню Файл В открывшемся диалоговом окне «Сохранение» следует ввести имя таблицы и закрыть окно кнопкой ОК (рис. 115).  Рис. 115. Диалоговое окно Сохранение Проиллюстрируем описанный процесс на примере создания однотабличной базы данных «Контакты». Определим состав полей таблицы: Порядковый номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения, Телефон, E-mail, Фотография. 1. Откроем личную папку «Таблицы» и, вызвав контекстное меню, выберем команду Создать – Microsoft Office Access 2013 База данных. 2. Запустим созданный файл двойным щелчком мыши. 3. В открывшемся главном окне СУБД MS Access выберем вкладку Создание и щелкнем кнопку «Конструктор таблиц»(см. рис. 9.3). 4. В режиме Конструктора заполним последовательно имена полей таблицы и типы данных (рис. 116).  Рис. 116. Формирование структуры таблицы в режиме конструктора 5. Сохраним созданную структуру таблицы под именем Контакты (см. рис. 114 – 115). Имя сохраненной таблицы появится в панели навигации. Каждая таблица должна иметь ключ (или ключевое поле). Ключ – это поле, которое единственным образом определяют каждую строку (запись) в таблице. В каждой таблице может быть только один ключ. В нашей таблице «Контакты» уникальное значение в поле «№» позволяет отличить одну запись от других. Кроме того, по ключевым полям осуществляется связь между разными таблицами БД. Чтобы задать ключевое поле следует в режиме конструктора установить курсор на имя ключевого поля и щелкнуть кнопку «Ключевоеполе» (с пиктограммой ключа) на Ленте. Маленький значок ключа появится слева от имени поля в структуре таблицы (см. рис. 116). Чтобы начать ввод данных следует перейти в режим таблицы, для чего щелкнуть соответствующую кнопку в группе Режим (рис. 117).  Рис. 117. Кнопки переключения режимов Для завершения процесса, заполним значениями поля созданной таблицы и сохраним результат (рис. 118).  Рис. 118. Таблица БД Контакты При необходимости можно изменить порядок следования записей в созданной таблице. Для сортировки, например, по алфавиту фамилий, следует установить курсор в поле Фамилия и щелкнуть одну из двух кнопок «По возрастанию» или «По убыванию» в группе «Сортировка и Фильтр» вкладки Главная (рис. 119).  Рис. 119. Кнопки команд Сортировка и Фильтр Аналогичным образом можно сортировать записи по возрастанию или убыванию числовых и временных данных, например, по дате рождения. Для отбора записей, содержащих данные заданного значения, используется кнопка команды Фильтр. В качестве примера отфильтруем записи с фамилиями, начинающимися на букву Г. Для этого: 1. Установим курсор в любую ячейку поля Фамилия и щелкнем кнопкуФильтр. 2. В открывшемся меню выберем «Текстовыефильтры»→ «Начинается с…»(рис. 120).  Рис. 120. Задание текстового фильтра 3. В открывшемся диалоговом окне введем букву Г и щелкнем кнопку ОК. В таблице останутся лишь записи с фамилиями на букву Г. Задание связей между таблицами. В тех случаях, когда создаваемая структура БД содержит несколько таблиц, необходимо задать связи между таблицами, то есть определить схему данных. Разберем этот вопрос на примере создание двухтабличной БД «Работы и Заказы». Пусть таблица «Работы» содержит следующие поля: Код работы, Название работы, Фамилия мастера, Цена работы. А таблица «Заказы» имеет такие поля: Код заказа, Фамилия заказчика, Дата заказа, Код работы. Последнее поле в таблице «Заказы» введено специально для связи с таблицей «Работы». Создадим таблицы, как было описано в предыдущем разделе. При этом, будем использовать текстовый тип данных в поле Код работы и Счетчик в поле Код заказа. Структура таблиц приведена на рис. 121.
Рис. 121. Структура таблиц «Работы и Заказы» Теперь, чтобы задать связи между таблицами, воспользуемся кнопкой команды «Схема данных» на вкладке Работа с БД. Откроется диалоговое окно «Добавление таблицы» (рис. 122), в котором надо последовательно добавить каждую таблицу и закрыть окно соответственно кнопками «Добавить» и «Закрыть».  Рис. 122. Диалоговое окно Добавление таблицы В рабочей области экрана появится Схема данных, состоящая из двух добавленных таблиц. Задание схемы связей состоит в соединении одноименных полей в разных таблицах. Эту операцию следует выполнить курсором (подцепив имя поля в одной таблице, «отбуксировать» его на одноименное поле другой таблицы) и подтвердить в диалоговом окне Изменение связей, щелкнув кнопку Создать (рис. 123).  Рис. 123. Подтверждение создаваемой связи между таблицами В результате получим на экране схему данных, представленную на рис. 124.  Рис. 124. Схема связей таблиц Далее следует закрыть схему данных с помощью соответствующей кнопки (красная, с крестиком на рис 124) на ленте и подтвердить ее сохранение в открывшемся диалоговом окне. Теперь можно перейти к созданию запросов, форм и отчетов, в которых используются данные из всех имеющихся таблиц. Создание запросов к БД. Как уже указывалось в вопросе 1, запрос представляет собой набор полей из разных таблиц БД, формируемый пользователем. Существуют запросы на выборку, запросы с параметром, запросы с условием и др. Запрос на выборку или простой запрос содержит выбранные пользователем поля из разных таблиц и выводит на экран содержимое всех ячеек выбранных полей. Создать запрос можно с помощью Мастера или с помощью Конструктора. В первом случае следует запустить Мастер, щелкнув кнопку «Мастер запросов» на вкладке Создание в группе Запросы (рис. 125).  Рис. 125. Кнопки Мастер и Конструктор запросов на вкладке Создание В открывшемся диалоговом окне «Новый запрос» следует выбрать пункт «Простой запрос» и закрыть окно. Появится диалоговое окно «Создание простого запроса» (рис. 126), которое состоит из нескольких последовательно открывающихся окон.  Рис. 126. Диалоговое окно «Создание простого запроса» В первом окне следует последовательно выбрать имена таблиц в поле «Таблицы и запросы» и кнопкой > перенести требуемые для запроса поля из раздела «Доступные поля» в раздел «Выбранные поля». Щелчком кнопки «Далее» переходим к следующему шагу, на котором выбирается тип представления запроса (подробный или итоговый). А в последнем окне задаем имя запроса и щелчком кнопки Готово завершаем процесс создания. Запрос открывается в рабочей области (рис. 127).  Рис. 127. Запрос на выборку Как можно было заметить, возможности Мастера имеют некоторые ограничения в создании запросов. Для создания запросов по извлечению записей с заданными параметрами или условиями удобно использовать Конструктор запросов, который запускается одноименной кнопкой (см. рис. 125). При вызове Конструктора открывается окно «Добавление таблицы» (см. рис. 122). В нем следует последовательно добавить имеющиеся таблицы в схему данных, которая и появляется в рабочей области после закрытия рассматриваемого окна. В нижней части рабочей области открывается пустая таблица для указания полей из созданных ранее таблиц, которые нужно поместить в запрос. Эту операцию можно выполнить следующим образом: поместив курсор в строку «Поле» одного из столбцов, открыть стрелкой список и выбрать требуемое имя поля. Повторить для остальных столбцов (рис. 128).  Рис. 128. Создание запроса в Конструкторе Вместо выбора полей из списка можно просто дважды щелкнуть на нужном имени поля в схеме данных. Чтобы проверить работу созданного запроса следует щелкнуть кнопку Выполнить (красный восклицательный знак) на Ленте (Вкладка Конструктор). Результат должен совпадать с показанным на рис. 127. Созданный запрос необходимо сохранить. Это можно сделать командой «Сохранитьобъект как» из меню Файл (см. рис. 114) или простым щелчком кнопки Сохранитьв панели быстрого доступа (с пиктограммой дискеты). Чтобы создать запрос с параметром, нужно в строке «Условие отбора» Конструктора указать конкретное значение параметра, например, дату заказа 03.04.2017. Выполненный запрос будет показан в рабочем поле (рис. 129).  Рис. 129. Запрос с параметром (дата заказа) С помощью Конструктора можно создать запрос, в котором значение параметра может ввести пользовать в процессе выполнения. Создадим запрос, он будет формироваться после ввода конкретной фамилии заказчика. Причем, для ввода фамилии на экране откроется специальное окошко. Для этого откроем в Конструкторе созданный ранее запрос на выборку и в строке «Условие отбора» поля «Фамилия заказчика» напечатаем в квадратных скобках такой текст: [Ввести заказчика]. После щелчка кнопки Выполнить появится окошко для ввода фамилии (рис. 130). Результатом выполнения запроса будут строки, относящиеся к введенной фамилии.  Рис. 130. Окно ввода значения параметра В Конструкторе можно ввести некоторое условие, определяющее значение параметра в запросе. Например, в рассматриваемом примере можно вывести все записи, в которых цена работы больше заданного значения. Для этого в строке «Условие отбора» в поле «Цена работы» введем следующий текст: >[Нижний предел цены] и выполним запрос. В открывшемся окошке «Введите значение параметра» введем некоторую цену и закроем кнопкой ОК. Результатом будут только те записи, цена работ в которых больше введенного значения. Создание форм и отчетов. Для простоты просмотра, ввода и изменения данных в таблице используются формы. Формы представляют собой диалоговые окна, создаваемые пользователем. При открытии формы MS Access отбирает данные из одной или более таблиц и выводит их на экран с использованием макета, выбранного в мастере форм или созданного в режиме конструктора. Для создания форм используются инструменты, представленные в группе Формы вкладки Создание (рис. 131).  Рис. 131. Инструменты создания Форм на вкладке Создание Формы можно создавать на основе открытой таблицы или открытого запроса. Для этого достаточно щелкнуть кнопку Форма (см. рис. 131). При этом форма создается автоматически и включает все поля открытой таблицы или отчета (рис. 132).  Рис. 132. Форма, созданная на основе открытого запроса Заказы В строке состояния (Запись) находятся стрелки, позволяющие просматривать последовательно все записи, и при необходимости редактировать их. В режиме Мастера форм можно произвольно выбирать поля для включения в форму, а также использовать предлагаемые варианты оформления формы. Конструктор форм позволяет создавать структуру формы и ее оформление практически «с нуля». Для анализа данных или представления их определенным образом в печатном виде используются отчеты. Инструменты, предназначенные для создания отчетов, представлены на Ленте в группе Отчеты вкладки Главная (рис. 133).  Рис. 133. Инструменты создания отчетов Отчеты, как и формы, можно создавать на основе открытой таблицы или открытого запроса. Для этого достаточно щелкнуть кнопку Отчет (см. рис. 133). При этом отчет создается автоматически и включает все поля открытой таблицы или запроса (рис. 134).  Рис. 134. Отчет, сформированный на основе запроса Заказы В режиме Мастера отчетов можно произвольно выбирать поля для включения в отчет, а также использовать предлагаемые варианты оформления отчета. Конструктор отчетов позволяет создавать структуру отчета и его оформление практически «с нуля». |
