Лекции по Базам данных. лекции. Развитие технологий обработки данных
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Представление данных и их типы в Microsoft Access 2013. Пользователь воспринимает данные в виде образов, которые отображаются в его сознании. Компьютер воспринимает данные в виде двоичных кодов, поэтому для хранения и отображения данных в компьютере требуется определенное место в запоминающем устройстве, а также инструкция по преобразованию двоичных кодов. Для хранения простого числа или группы чисел потребуется значительно меньше места, чем для хранения фотографии или рисунка, об этом необходимо постоянно помнить при создании базы данных, так как скорость обработки данных во многом зависит от вида их представления (формата или типа данных). В компьютере данные разделены на несколько типов, тип данных задается пользователем. Поэтому, при задании свойств полю таблицы, задают тип данных, которые будут представлены в столбце таблицы под общим заголовком (наименование поля). В MS Access 2013 существует 11 основных типов данных, а для некоторых из них введены подтипы данных, перечень типов данных приведен ниже.  Текстовый. Этот тип данных предназначен для обработки любых алфавитно-цифровых символов (включая числа), одиночных или собранных в строку. Максимальная длина строки не должна превышать 255 символов. Поэтому, при использовании данных типа текстовый целесообразно для каждого поля задавать его размер в символах (для экономии общего объема памяти). По умолчанию всем полям таблицы в Microsoft Access 2013задается именно этот тип данных. Поле МЕМО. Это текстовое поле очень большой длины. Обычно используется для хранения абзацев текста, резюме, кратких описаний и т.п. При использовании этого типа нет необходимости заботиться об указании длины записи, которая будет храниться в памяти машины. Для поля с типом данных МЕМО выделяется ровно столько памяти, сколько требуется для конкретной записи. Числовой. Система управления базой данных Access позволяет выполнять над полями такого типа вычисления. Чтобы указать конкретный способ хранения данных в полях числового типа, предусмотрено несколько подтипов:1. Байт – занимает 1 Байт. 2. Целое – занимает 2 Байта. 3. Длинное целое – занимает 4 Байта. 4. Одинарное с плавающей точкой – занимает 4 Байта. 5. Двойное с плавающей точкой – занимает 8 Байт. 6. Действительное – занимает 12 Байт.  Денежный. В таком поле хранятся данные, представленные согласно правилам бухгалтерии (обозначение валюты, разделение числа на разряды), хотя, с такими данными выполняются все арифметические и логические операции, как с типом данных – числовой. В запоминающем устройстве отображение записи такого типа занимает 8 Байт. Дата и время. Это специальный тип данных, в котором хранятся значения даты или времени, или и того и другого. Для разнообразного отображения даты и времени существуют специальные форматы в виде шаблонов, что позволяет проводить вычисления над этими данными. В запоминающем устройстве системы такой тип данных занимает 8 Байт. Счетчик. Тип данных, который используется для идентификации записи в базе данных. Обычно счетчик может использоваться в качестве ключевого поля в таблицах, поэтому он представляется в виде целого числа. Логический. Такие поля содержат значения: Да\Нет, Истина\Ложь, Вкл.\Выкл. и т.п. Фактически, в этом поле 1 интерпретируется как Да, а 0 – как Нет. Гиперссылка. Обеспечивает связь с Web-страницей или каким-либо файлом. При выборе этого типа данных Access автоматически запускает приложение, в котором можно отобразить этот файл, например Web-браузер для отображения Web-страницы или программный модуль с расширением .exe. Поле объекта OLE (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объекта). В поле могут быть размещены рисунки, электронные таблицы, видеофильмы в двоичном формате. Такой тип данных сохраняет данные объемом до 1 ГБайт. Вложение. Тип данных, который появился еще в предыдущих версиях, а именно в Access 2007/2010 для хранения непосредственно в базе данных файлов больших размеров (рисунков, приложений Microsoft Office и других видов) в сжатом виде размером до 2 ГБайт. Мастер подстановок. Это свойство поля, а не настоящий тип данных используется в Microsoft Access 2013в качестве средства для более эффективного и корректного ввода данных. При выборе этого типа данных запускается мастер подстановок, который создает поле в том формате и того типа, которое будет позаимствовано из другой таблицы или списка, обычно этот тип данных занимает 4 Байта.В Microsoft Access 2013 предусмотрены варианты задания форматов полей таблицы непосредственно при ее создании. Когда открывается режим создания таблицы, то можно сразу задавать необходимый формат полю. На рисунке 2.8 показано, что при нажатии на стрелку  в строке с наименованием полей таблицы, будет раскрыт список с видами форматов, которые можно установить (по умолчанию формат поля таблицы задается, как – Текст). Рисунок 2.8 – Список с наименованием форматов для поля таблицы Создание таблиц и их изменение в Microsoft Access 2013. В приложении Access 2013 создание таблиц осуществляется тремя способами: строят таблицу вручную, формируют таблицу на основе шаблона, строят таблицу в режиме конструктора. Далее рассмотрим на конкретных примерах, указанные варианты. В первую очередь следует понять, чем приведенные возможные варианты создания таблиц отличаются. При создании таблицы вручную проектировщик базы данных (проектировщик или разработчик) может самостоятельно вводить наименование полей, а затем наполнять таблицу данными. Создание таблицы в режиме конструктора заключается в том, что проектировщик сначала создает перечень полей, определяет их форматы, а затем осуществляет наполнение таблицы данными в режиме таблица. Тем не менее, в режиме конструктора можно управлять всеми полями и свойствами таблицы. Используя шаблоны таблиц, проектировщик получает определенный набор полей, который можно дополнять новыми полями, производить переименования названия полей, а при необходимости удалять или переставлять их местами в таблице. Существенно то, что при выборе шаблона, форматы полей уже заданы. Правила создания таблицы в Microsoft Access 2013.  Данный режим удобен тем, что разработчик задает наименования полей, а затем может вводить данные. В Microsoft Access 2013 при создании таблицы вручную имеется возможность задавать типы полей. Для начала создадим простую таблицу, чтобы в дальнейшем использовать, полученные навыки при разработке более сложных таблиц. Предположим, что отдел кадров предприятия разработал градацию поощрения сотрудников, в зависимости от стажа их работы на предприятии. Независимо от занимаемой должности, каждый сотрудник получит дополнительное денежное вознаграждение. Такие приемы поощрения сотрудников широко распространены на фирмах и предприятиях, что позволяет мотивировать их в работе в данной организации. Разработанная градация поощрений сотрудников используется в бухгалтерии при начислении общей заработной платы. В таблице 2.1 под названием «Доплата за стаж» представлены сведения о добавлении к заработной плате сотруднику, в зависимости от стажа его работы в организации (фирме).Таблица 2.1. Доплата за стаж
Необходимо представленную таблицу создать в новой пустой базе данных. Порядок создания таблицы вручную заключается в следующем: 1. Откройте созданную базу данных «Сведения о сотрудниках». Для этого можно запустить Access 2013 (Пуск  Все программы Microsoft Office Microsoft Access 2013 Открыть). Другой способ открытия уже созданной базы данных заключается в выборе названия файла из каталога диска, например, файл с именем:  был создан ранее как пустая база данных.2. Кликнете (щелкните) по вкладке «Создание», а затем щелкните по значку - , после этого, появится заготовка таблицы. Заготовка включает: заголовок -  ; одну строку и два поля (Поля: Код, Щелкните для добавления), как показано на рисунке 2.9. Рисунок 2.9 – Заготовка новой таблицы, которая будет создана вручную При создании таблицы вручную в Microsoft Access 2013 автоматически создается поле счетчика, которое используется в качестве ключа, поэтому, в дальнейшем нет необходимости беспокоиться о создании ключевого поля. Обычно, следующим за полем «Код» создают наименование поля для хранения уникальных данных (не повторяющихся данных). 3. Кликнете по закладке с именем «Щелкните для добавления», после чего откроется меню со списком форматов для создаваемого поля (Рис. 2.10).  Рисунок 2.10 – Список для выбора формата создаваемого поля 4. Выберите строку с символом:  - текстовое поле.5. Замените слово «Поле 1» на – «Стаж работы» (в соответствии с исходной таблицей 1), изменить имя заголовка поля можно в любой момент, для чего по полю достаточно кликнуть правой клавишей мыши, а затем выбрать строку с наименованием:  .6. Повторите операцию создания поля (пункт 3), только для нового поля выберите формат  , а поле назовите: «Надбавка».7. Введите данные в таблицу, созданную в базе данных Microsoft Access 2013 из таблицы 2.1, которая представлена выше. В итоге получится заполненная таблица с данными, как показано на рисунке 2.11.  Рисунок 2.11 – Созданная таблица вручную с данными о надбавках за стаж 8. Закройте таблицу символом  , который находится в правом верхнем углу таблицы. Система задаст вопрос о целесообразности сохранения таблицы, если ответить «Да», то появится диалоговое окно «Сохранение», как показано на рисунке 2.12. Замените слово «Таблица1» на – «Надбавки за стаж», и нажмите на кнопку ОК. Рисунок 2.12 – Диалоговое окно для задания имени таблицы Имя таблицы можно изменить непосредственно в области переходов. Следует при этом помнить, что таблица в этот момент должна быть закрыта. При нажатии на правую кнопку мыши появляется контекстно всплывающее меню, из которого следует выбрать строку с наименованием:  .Архитектура баз данных и реляционная алгебра Многопользовательская технология работы является важнейшей характеристикой современных систем управления базами данных. Реализация многопользовательских технологий на разных этапах своего развития была связана как с основными свойствами вычислительной техники, так и с развитием программного обеспечения. Дадим краткую характеристику этих архитектур (технологий), отмечая достоинства и недостатки в процессе введения состава и его архитектуры в жизнь баз данных. Централизованная архитектура Использование централизованной архитектуры дает территориальное (пространственное) преимущество. Пространственное преимущество заключается в том, что база данных, система управления базы данных и прикладная программа (приложение) располагаются на одном компьютере (мейнфрейме, сервере или персональном компьютере) (Рис. 3.1). Для такого способа организации сводится к автономной работе сервера и не требует поддержки сетевых технологий. Работа построена следующим образом: База данных в виде набора файлов находится на жестком диске компьютера. На том же компьютере установлены система управления базой данных и приложение (прикладные программы) для работы с базой данных. Пользователь запускает приложение. Используя предоставляемый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к базе данных на выборку/обновление информации. Все обращения к базе данных инициируются от системы управления базой данных, которая инкапсулирует внутри себя все сведения о физической структуре базы данных. Соответственно обращение инициируется в результате запроса. То есть система управления базой данных является ключевым элементом в данном процессе. Система управления базой данных инициирует обращения к данным, обеспечивая выполнение запросов пользователя, осуществляя необходимые операции над данными. Результат запроса система управления базой данных возвращает в приложение. Приложение, используя пользовательский интерфейс, отображает результат выполнения запросов.  Рисунок 3.1 – Централизованная архитектура Подобная архитектура использовалась в первых версиях СУБД DB2, Оrасlе, Ingrеs. Рассмотрим как при этом обеспечивалась многопользовательская технология. Она обеспечивалась либо режимом мультипрограммирования, либо режимом разделения времени. В режиме мультипрограммирования работа процессора и внешних устройств производилась одновременно – например, пока в прикладной программе одного пользователя шло считывание данных из внешней памяти, программа другого пользователя обрабатывалась процессором. В режиме разделения времени пользователям по очереди выделялись кванты времени на выполнение их программ. Данная технология была распространена в период «господства» больших ЭВМ (IBM-370, ЕС-1045, ЕС-1060). Основным недостатком этой модели является резкое снижение производительности при увеличении числа пользователей. Что не очень удобно для многопользовательской технологии – основного свойства базы данных. Архитектура «файл-сервер» Встречаются в литературе связанной с базами данных название технология с сетью и файловым сервером. Эта технология и является архитектурой «файл-сервер». Усложнение задач решаемых информационными системами, появление и стремительное развитие персональных компьютеров и локальных вычислительных сетей и явилось предопределяющей потребностью в новой архитектуре файл-сервер. Данная архитектура баз данных с сетевым доступом определяет роль одного из компьютеров сети в как выделенного сервера. На выделенном сервере хранятся файлы базы данных. В соответствии с пользовательскими запросами файлы с файл-сервера отсылаются на рабочие станции пользователей, где и осуществляется основная часть их обработки (обработка данных). Центральный сервер (выделенный сервер) выполняет роль хранилища файлов и не участвуя в обработке самих данных (Рис. 3.2). Работа данной архитектуры построена следующим образом: База данных в виде набора файлов находится на жестком диске специально выделенного компьютера (файлового сервера). Существует локальная сеть, состоящая из клиентских компьютеров, на каждом из которых установлены система управления базой данных и приложение для работы с базой данных (прикладная программа). На каждом из клиентских компьютеров пользователи имеют возможность запустить прикладную программу (приложение). Используя предоставляемый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к базе данных на выборку/обновление информации. Все обращения к базе данных идут через систему управления базой данных, которая инкапсулирует внутри себя все сведения о физической структуре базы данных, расположенной на выделенном компьютере (файловом сервере). Система управления базой данных инициирует обращения к данным, находящимся на файловом сервере, в результате которых часть файлов базы данных копируется на клиентский компьютер и обрабатывается, что обеспечивает выполнение запросов пользователя (осуществляются необходимые операции над данными). При необходимости (в случае изменения данных) данные отправляются назад на файловый сервер с целью обновления базы данных. Результат выполнения запросов пользователей система управления базой данных возвращает в приложение. Используя пользовательский интерфейс, приложение отображает результат выполнения запросов.  Рисунок 3.2 – Архитектура «файл-сервер» В рамках архитектуры «файл-сервер» были выполнены первые версии популярных так называемых настольных систем управления базами данных, таких, как dBase и Мicrosoft Ассess. Недостатком данной архитектуры являются: При одновременном обращении большого количества пользователей к одним и тем же данным производительность работы данной архитектуры резко падает, так как необходимо дождаться пока пользователь, работающий с данными, завершит свою работу. В противном случае возможно затирание исправлений, сделанных одними пользователями, изменениями других пользователей. Вся тяжесть вычислительной нагрузки при доступе к базе данных ложится на прикладные программы клиента, так как при выдаче запроса на выборку информации из таблицы вся таблица базы данных копируется на клиентскую машину и выборка осуществляется на клиенте. Таким образом, не оптимально расходуются ресурсы клиентского компьютера и самой сети. В результате возрастает сетевой трафик и увеличиваются требования к аппаратным мощностям пользовательского компьютера. В этом случае, обычно, используется навигационный подход, ориентированный на работу с отдельными записями. В базе данных на файл-сервере гораздо проще вносить изменения в отдельные таблицы, минуя приложения, непосредственно из инструментальных средств (например, из утилиты Dаtаbаse Dеsktор фирмы Ваrland для файлов Раrаdох и dВаsе); подобная возможность облегчается тем обстоятельством, что фактически у таких систем управления базами данных понятие более логическое, чем физическое. Это определяется тем, что под базой данных понимается набор отдельных таблиц, сосуществующих в отдельном каталоге на диске. Все перечисленное позволяет говорить о низком уровне безопасности и с точки зрения хищения и нанесения вреда, и с точки зрения внесения некорректных изменений. Слабо развитый аппарат транзакций служит потенциальным источником ошибок в плане нарушения смысловой и ссылочной целостности информации при одновременном внесении изменений в одну и ту же запись. | ||||||||||||