курс лекций. КУРС ЛЕКЦИЙ. Программного обеспечения Предмет, содержание и задачи курса Информационная
 Скачать 1.5 Mb.
|
|
Раздел 9. Понятие базы данных и системы управления базами данных. Инструменты системы управления базой данных: MS Access 1. Краткие сведения по проектированию баз данных. Создание базы данных. Установление связей между таблицами. 2. Создание и редактирование формы для ввода данных. Сортировка и фильтрация данных 3. Обработка данных с помощью запросов. Создание и редактирование отчетов 1. Краткие сведения по проектированию баз данных. Создание базы данных. Установление связей между таблицами Наиболее эффективным способом накопления, хранения и изменения объемных массивов разнотипной информации является ее представление в виде интегрированных баз данных (БД) и обработка с помощью автоматизированных систем управления базами данных (СУБД). Проектирование БД должно осуществляться таким образом, чтобы в будущем при необходимости можно было безболезненно нарастить ее возможности и расширить комплекс решаемых задач. База данных должна быть открытой системой, доступной к модификации, обновлению и изменению. Должны быть предусмотрены эффективные способы хранения данных, минимизация избыточности, удобные средства применения и сопровождения. В то же время при работе с БД должны обеспечиваться разграничение доступа пользователей к данным, защита от случайных или преднамеренных, несанкционированных изменений, шифрование информации. В зависимости от предполагаемой модели хранения данных в БД и возможностей используемой для ее создания и обработки СУБД процесс проектирования базы данных имеет свои особенности. Дальнейшие рассуждения будут приведены применительно к реляционным базам данных. Именно такие БД создаются и обрабатываются с помощью СУБД Microsoft Access. Этап проектирования базы данных предполагает выполнение следующих действий: · определение общего перечня данных, которые должны обрабатываться в ходе решения прикладных задач и помещаться в формы и отчеты итоговых документов; · анализ перечня данных, разделение перечня на данные, которые должны храниться в базе данных, и те, которые могут быть вычислены перед помещением их в итоговые документы; · определение типов, свойств и характеристик данных; · классификация и распределение данных, помещаемых в базу данных, по нескольким таблицам в зависимости от их общности и совместного размещения в отчетах и формах выходных документов; · организация полей данных в таблицах в соответствие с правилами нормализации: • избавление от повторов и разбиение составных полей данных на отдельные элементы с целью обеспечения в каждом поле уникального типа информации; • установление в каждой таблице уникального идентификатора или первичного ключа, который может состоять из одного или нескольких полей; • исключение размещения в таблицах данных, не относящихся к объекту, определенному первичным ключом; • обеспечение независимости полей таблицы, не входящих в первичный ключ, с целью обеспечения их изменения без воздействия на другие поля; · планирование связей между таблицами. Разработка БД осуществляется в среде СУБД. Этап разработки БД предполагает выполнение следующих операций: · описание структуры записей каждой из таблиц базы данных: • определение последовательности полей в записи таблицы; • присвоение каждому полю таблицы уникального идентификатора; • выбор для каждого поля значения типа данных; • задание для полей при необходимости свойств и характеристик типов, отличных от установленных по умолчанию, – ограничений по принимаемым значениям, масок ввода, форматов представления и т.п.; · установление в каждой из таблиц одного или нескольких полей первичного ключа; · задание для некоторых полей таблиц возможности подстановки значений из однотипных полей других таблиц или созданного списка; · определение схемы базы данных путем установления связей между таблицами; · ввод информации в БД – заполнение полей записей таблиц; · редактирование БД – просмотр ее содержимого, внесение при необходимости изменений и исправление ошибок; · разработка средств обработки данных БД (создание типовых запросов, форм и отчетов итоговых документов, разработка макросов и прикладных программ). В процессе последующих этапов работы с БД может возникнуть потребность в модификации структуры записей таблиц. Без проблем осуществляется добавление в базу данных новых таблиц и установление связей с ними, включение в таблицы новых полей. Удаление полей из таблиц или изменение типов полей, не участвующих в связях (не являющихся ключевыми или индексированными), может привести к потерям информации. При необходимости изменения характеристик ключевых (индексированных) полей проблемы более сложные: модификация возможна только после предварительного удаления связей из схемы данных, однако она может привести к существенным потерям. Все таблицы БД должны быть связаны между собой. Поскольку связываются однородные и однотипные поля, обеспечивается целостность данных, а при необходимости – их каскадное обновление и удаление. СУБД Access поддерживает 2 типа связей между таблицами. · Отношение «1 – 1» («один - к одному») создается в случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы, не допускающие совпадений. · Отношение «1 - ∞» («один – ко многим») формируется, если со стороны одной таблицы, главной, связывается ключевое поле или поле, имеющее уникальный, не допускающий совпадений индекс, а со стороны другой, подчиненной таблицы связывается однотипное поле, являющееся внешним ключом. · Отношение «∞ - ∞» («многие – ко многим») непосредственно СУБД Access не поддерживается. Однако эта связь может быть задана через промежуточную таблицу с составным ключом. Установление связей между таблицами именуется схемой данных. Схема данных определяется после описания структуры всех таблиц, задания в таблицах ключевых полей и планирования возможных подстановок данных. После задания и сохранения схемы данных допускается заполнения таблиц БД. Первыми следует заполнять таблицы, поля которых являются полями подстановки при заполнении других таблиц. Заполнение таблиц следует осуществлять в режиме просмотра таблицы построчно (по записям). Обязательно заполнение ключевых полей. 2. Создание и редактирование формы для ввода данных. Сортировка и фильтрация данных В Access существует четыре способа создания пустой таблицы: · использование мастера баз данных для создания всей базы данных, содержащей все требуемые отчеты, таблицы и формы, за одну операцию. Мастер без данных создает новую базу данных, его нельзя использовать для добавления новых таблиц, форм, отчетов в уже существующую базу данных; · мастер таблиц позволяет выбрать поля для данной таблицы из множества определенных ранее таблиц, таких, как деловые контакты, список личного имущества или рецепты; · ввод данных непосредственно в пустую таблицу в режиме таблицы. При сохранении новой таблицы в Access данные анализируются, и каждому полю присваивается необходимый тип данных и формат; · определение всех параметров макета таблицы в режиме конструктора. Независимо от метода, примененного для создания таблицы, всегда имеется возможность использовать режим конструктора для дальнейшего изменения макета таблицы, например для добавления новых полей, установки значений по умолчанию или для создания масок ввода. Сортировка данных Для удобства просмотра можно сортировать записи в таблице в определенной последовательности, например, в таблице Преподаватели записи можно отсортировать в порядке убывания стажа преподавателей. Кнопки сортировки на панели инструментов (или команды меню Записи, Сортировка, Сортировка по возрастанию (сортировка по убыванию) позволяют сортировать столбцы по возрастанию или по убыванию. Прежде чем щелкнуть по кнопке сортировки, следует выбрать поля, используемые для сортировки. Для выбора поля достаточно поместить курсор в любую его запись. После этого щелкните по кнопке сортировки - и данные отобразятся в отсортированном порядке. Если вы хотите восстановить порядок отображения записей, используйте команду Записи, Удалить фильтр. Отбор данных с помощью фильтра Фильтр – это набор условий, применяемых для отбора подмножества записей. В Access существуют фильтры четырех типов: · фильтр по выделенному фрагменту · обычный фильтр · расширенный фильтр · фильтр по вводу. Фильтрование данных в Access производится с помощью кнопок <Фильтр по выделенному> или <Изменить фильтр> (команда меню Записи, Фильтр, Изменить фильтр). После нажатия второй кнопки от таблицы остается одна запись. Каждое поле становится полем со списком (когда в нем находится курсор), в котором можно выбрать из списка все значения для данного поля. После щелчка по кнопке <Применить фильтр> будут выбраны записи, соответствующие измененному фильтру. Еще более сложные условия фильтрации можно задать командой меню Записи, Фильтр, Расширенный фильтр 3. Обработка данных с помощью запросов. Создание и редактирование отчетов Формирование запросов Запросы являются мощным средством обработки данных, хранимых в таблицах. В Access можно создавать следующие типы запросов: · запрос на выборку; · запрос с параметрами; · перекрестный запрос; · запрос на изменение (запрос на удаление, обновление и добавление записей на создание таблицы); · запросы SQL (запросы на объединение, запросы к серверу, управляющие запросы, подчиненные запросы). Для создания нового запроса в окне базы данных выбрать вкладку Запросы и щелкнуть по кнопке <Создать>. Откроется окно <<Новый запрос>>. У вас может возникнуть вопрос: как создавать запросы с параметрами и запросы на изменение, если при создании запроса они явно не указаны? Следует отметить, что основой для всех этих запросов является запрос на выборку, т.е. сначала необходимо определить набор данных, с которыми хотите работать. Затем для созданного запроса на выборку надо перейти в режим конструктора. Задание параметров производится в строке Условия отбора для соответствующих полей. Подробнее это будет рассмотрено ниже при выполнении задания. Для доступа к запросам на изменение надо открыть пун кт меню Запрос – в открывшемся списке вы увидите все виды запросов на изменение. При сохранении запроса остается только структура запроса – перечень таблиц, список полей, порядок сортировки, ограничения на записи, тип запроса и т.д. При каждом выполнении запрос обращается к базовым таблицам и снова создает результирующий набор данных. Формирование отчетов Отчет – это гибкое и эффективное средство для организации просмотра и распечатки итоговой информации. В отчете можно получить результаты сложных расчетов, статистических сравнений, а также поместить в него рисунки и диаграммы. Основное различие между отчетами и формами заключается в их назначении. Если формы задуманы преимущественно для ввода данных, то отчеты – для просмотра данных (на экране либо на бумаге). В формах используются вычисляемые поля (обычно с помощью вычислений на основе полей в текущей записи). В отчетах вычисляемые поля (итоги) формируются на основе общей группы записей, страницы записей или всех записей отчета. Все, что можно сделать с формой (за исключением ввода данных), можно сделать и с отчетом. Действительно, форму можно сохранить в виде отчета, а затем изменить элементы управления формы в окне конструктора отчета. Способы создания отчета: · Конструктор, · Мастер отчетов, · Автоотчет в столбец, · Автоотчет ленточный, · Мастер диаграмм Конструктор позволит вам самостоятельно создать отчет, но это непросто даже для опытного пользователя. Мастер отчетов автоматически создает отчет на основе выбранных вами полей таблиц (запросов) и макетов отчетов. Этот способ создания отчетов является наиболее удобным как для начинающих, так и для опытных пользователей. Автоотчет в столбец и Автоотчет ленточный – самые простейшие способы создания отчетов: достаточно указать только имя таблицы (запроса), на основе которого будет создан отчет, а остальное сделает мастер отчетов. Раздел 10. Основные тенденции в развитии ППП 1. Веб-сервисы 2. Унификация форматов 3. Приложения по запросу 1. Веб-сервисы В качестве заключения отметим перспективные направления дальнейшего развития прикладного ПО. На сегодняшний день в качестве основных факторов, влияющих на функциональность ППП и сложность их разработки ПО, можно отметить следующие: рост производительности персональных компьютеров; расширение классов решаемых задач; увеличение общего числа пользователей; значительное количество ранее созданного (наследованного) ПО; развитие Интернет и корпоративных сетей. Разработка приложений с учетом этих факторов привела к появлению прикладных пакетов и интегрированных сред, которые по своим характеристикам выходят за рамки ППП четвертого поколения. Среди отличительных черт ПО нового поколения следующие: интеграция компонентов прикладного пакета не только с приложениями пакета, но и с окружением; широкое использование отраслевых стандартов; использование инфраструктуры Интернет; платформонезависимость. Особую значимость на дальнейший сценарий развития ППП имеет влияние технологий Интернет и, в частности, Web. Возможности, представляемые глобальной сетью позволяют обмениваться любой информацией, которую можно представить в цифровом виде. Это уже сейчас с успехом испольуется в ведущих пакетах прикладных программ, в первую очередь для обеспечения совместной работы пользователей. Практическая реализация общего доступа возможна, например, с использованием промежуточного ПО (middleware). Так, при использовании технологии ActiveX, в документ MS Word или таблицу MS Excel можно поместить любой документ, поддерживающий ActiveX. Внедренным может быть документ, размещенный в Интернет, более того, имеется потенциальная возможность отредактировать его и сохранить изменения в Сети. Все большей популярностью пользуется концепция «тонких клиентов». Под «тонким клиентом» подразумевается Интернет-браузер. Современные браузеры позволяют отображать не только гипертекстовые документы, но и изображения в растровых и векторных форматах, видео- и аудиоданные. Кроме этого, браузеры представляют средства интерактивного взаимодействия с веб-серверами в виде различных веб-форм (от форм авторизации или поиска до форм загрузки файлов) и поддерживают выполнение программ-скриптов на своей стороне. Это позволяет создавать программы, загружаемые с веб-сервера, но выполняемые в браузере. Примером такого решения являются сервисы Google Docs (Google Документы). Пользователям этого сервиса представляется возможность создавать и редактировать текстовые документы, электронные таблицы и презентации прямо в окне браузера, сохранять их в Интернет и предоставлять в совместное использование. Ввиду повсеместного проникновения Интернета, можно говорить о том, что прикладное программное обеспечение будет переходить в разряд сервиса, то есть пользователи будут работать с необходимым программным обеспечением через Сеть, получая на свои компьютеры готовые результаты. Следовательно, необходимость в больших локальных мощностях частично отпадет, что будет способствовать росту спроса на недорогие компьютеры с низким энергопотреблением. В основе технологий, обеспечивающих подобные возможности, ряд совместных наработок ведущих производителей ПО и организаций по стандартизации. К ним относятся сервисно-ориентированная архитектура корпоративных приложений (веб- сервисы) и стандартизованные форматы документов. Веб-сервис – программная система, доступная через локальную или глобальную сеть по заданному адресу, чьи общедоступные интерфейсы определены на языке XML. Эта программная система доступна другим программными системами, которые могут взаимодействовать с ней посредством XML-сообщений. передаваемых с помощью интернет-протоколов. Веб-служба является единицей модульности при использовании сервисно-ориентированной архитектуры приложения. Иными словами, веб-сервис – это именованный компонент распределенной прикладной системы, доступный по гипертекстовым протоколам. Сервисно-ориентированные приложения построены на следующих индустриальных стандартах: XML: Расширяемый язык разметки, предназначенный для хранения и передачи структурированных данных; SOAP: Протокол обмена сообщениями на базе XML; WSDL: Язык описания внешних интерфейсов веб-службы на базе XML; UDDI: Универсальный интерфейс распознавания, описания и интеграции (Universal Discovery, Description, and Integration). Каталог веб-служб и сведений о компаниях, предоставляющих веб-службы во всеобщее пользование или конкретным компаниям. Основными достоинствами веб-сервисов являются: интероперабельность; открытость архитектуры; взаимодействие программных систем через средства защиты информации (прокси - серверы, межсетевые экраны). Основным недостатком является меньшая производительность приложений и больший объем сетевого трафика по сравнению с другими технологиями распределенных вычислений (RMI, CORBA, DCOM/ActiveX). Еще одним недостатком является повышенная требовательность к аппаратным ресусам на стороне сервера приложений (поставщика веб-сервисов). 2. Унификация форматов Перспективным направлением в развитии ППП является использование унифицированных форматов документов на основе открытых стандартов. Открытый стандарт – общедоступная спецификация, обычно разрабатываемая некоммерческой организацией по стандартизации, свободная от лицензионных ограничений при использовании. Открытые форматы являются подмножеством открытых стандартов и определяют спецификации хранения и представления цифровых данных. Использование открытых форматов в ППП позволяет гарантировать возможность доступа к данным из любого совместимого приложения без оглядки на лицензионные права и технические спецификации. Актуальность концепции открытых форматов подтверждается практикой – правительственные организации многих стран используют их в качестве основного средства. На сегодняшний день разработаны и применяются открытые форматы практически для всех классов задач, решаемых ППП, начиная от офисных приложений до мультимедийных данных и 3D-графики. OpenDocument Format OpenDocument Format (ODF, сокращѐнное от OASIS Open Document Format for Office Application – открытый формат документов для офисных приложений) – открытый формат файлов документов для хранения и обмена редактируемыми офисными документами: текстовыми документами, электронными таблицами, рисунками, базами данных, презентациями. Стандарт был разработан индустриальным сообществом OASIS и основан на XML- формате. 1 мая 2006 года принят как международный стандарт ISO/IEC 26300, доступен для всех и может быть использован без ограничений. Этот формат поддерживается в таких ППП как OpenOffice.org, IBM Lotus Symphony, Koffice, Scribus, Google Docs, AjaxWrite, Microsoft Office 2007 SP2. Portable Network Graphics PNG (англ. portable network graphics) – растровый формат хранения графической информации со сжатием без потерь качества. PNG был создан специально для использования в Интернет как альтернатива формату GIF. Этот формат был разработан в начале 1995 г. по идее Т. Боутелла. В октябре 1996 года спецификация PNG версии 1.0 была рекомендована консорциумом W3C в качестве полноправного сетевого формата и сейчас широко используется в Сети. Формат SVG SVG (англ. Scalable Vector Graphics – масштабируемая векторная графика) – язык разметки масштабируемой векторной графики, созданный консорциумом W3C и входящий в подмножество расширяемого языка разметки XML. SVG предназначен для описания двухмерной векторной и смешанной векторно/растровой графики. Формат поддерживает как неподвижную, так анимированную и интерактивную графику. Поскольку SVG основан на XML, то он представляет все преимущества расширяемого языка разметки. Отметим основные: возможность работы в различных средах; интернационализация; доступность для любых приложений; лѐгкая модификация через стандартные функции API; лѐгкое преобразование из других форматов. Приведем пример: используя XSL- трансформацию, можно, например визуализировать химические молекулы, описанных на языке CML (Chemical Markup Language). Формат сжатия 7z Алгоритм сжатия 7z, лежащий в основе программы-архиватора 7-Zip – еще один пример открытого формата. Среди его достоинств такие: открытый код; высокая степень сжатия; высокая скорость распаковки; многопоточное сжатие; поддержка криптостойкого шифрования; поддержка 64-битных систем. 3. Приложения по запросу Приложения по запросу Распространение веб-сервисов на основе открытых стандартов ведет к ситуации, когда вместо запускa определенных программ корпоративные пользователи смогут получить доступ к любым прикладным средствам, необходимым в данный момент, просто подключившись к Интернет. В таком контексте приложения могут быть представлены как свободно и бесплатно, так и платно, по подписке, в зависимости от объема потребления. Сочетание широкополосного интернета с платформонезависимыми приложениями (написанными, к примеру, на языке Java) в некоторых областях уже сделали модель коммунальных услуг в области ИТ реальностью. Например, Salesforce.com за умеренную месячную плату предлагает в интернете приложения для управления отношениями с клиентами (CRM). Пользователям, количество которых уже составляет около 100 тыс., не нужно устанавливать или поддерживать у себя сложные пакеты CRM. Им достаточно только запустить браузер и подключиться к сервeрaм и услугам. В свою очередь свободный доступ к офисным приложениям представляет ранее упомянутый сервис Google Docs, число пользователей которого постоянно растет. ЛИТЕРАТУРА 1. Самышева Е.Ю. Эконометрические методы в современной экономике // Российское предпринимательство. – 2010. – № 10 Вып. 2 (169). – c. 44-48. – http://www.creativeconomy.ru/articles/11122/ 2. Пакеты прикладных программ. Конспект лекций по дисциплине http://www.4stud.info/ppp/lectures.html 3. Курс дистанционного обучения: «Экономическая информатика» http://www.lessons-tva.info/edu/e- inf2/m2t3_2.html 4. http://5fan.ru/wievjob.php?id=41659 5. Золотарюк А.В. Технология проектирования и создания баз данных Access fa- kit.ru/users/AZolotaryuk//Proect_Access.pdf |