Между таблицами БД существуют связи, позволяющие избегать избыточности при проектировании. То есть не вносить одни и те же значения в несколько объектов, а создать только один и использовать в других, добавляя в них ссылку на основной. При этом необходимо соблюдать требование целостности БД.

Связи в базах данных

В качестве примера рассмотрим связи в БД туристического агентства. В ее состав входит таблица гостиниц Таиланда - страны, в которую турагентство отправляет гостей. Отели расположены в различных регионах Королевства.

Если компания работает с отелями только нескольких регионов, а в каждой из областей находятся десятки или сотни гостиниц, то заполнять каждый раз поле региона для каждого отеля - пустая работа. Поэтому в базе создается отдельная таблица, содержащая только список регионов, а при вводе отеля пользователь просто выбирает нужный из выпадающего списка.

По аналогии добавлен список стран для компании, работающей с несколькими государствами. Тогда к перечню регионов добавляется еще одно поле - «Страна», а в базу вносится справочник стран, наименования которых затем выбираются из списка.

Таблицы связаны по типу один-ко-многим. Это означает, что одна запись из таблицы «Регионы» встречается много раз в таблице «Отели». Кроме этого, существуют виды «многие-ко-многим» и «один-к-одному». Но последняя крайне редко применяется на практике. Ниже мы ознакомимся, как эти типы обозначаются на схемах данных в Access.

Схема данных БД

В приведенном примере «Отели» связаны с «Регионами», а те, в свою очередь, со «Странами». Эта информация, написанная текстом, не слишком наглядно показывает связи между объектами. И в нашей базе всего три таблицы, а их могут быть сотни. Держать в голове все соединения разработчику затруднительно.

В качестве вспомогательного средства в базах создаются схемы данных, которые наглядно визуально показывают все объекты и отношения между ними. В Access схемы данных создаются с помощью специального инструмента. Для нашей БД это выглядит так:

Прямоугольниками обозначены таблицы со списком полей, линии между ними - связи. На линии связи в местах примыкания к прямоугольникам таблиц сделаны обозначения: «1» и «∞». Они показывают, какой тип связи применен в этом отношении. Значок «1» у таблицы-источника со значком «∞» у приемника обозначают вид «один-ко-многим». Обе связи в нашей БД - такого типа.

Соответственно, две единицы у двух концов линии говорят о виде «один-к-одному», а два знака бесконечности - «многие-ко-многим».

Создание схемы данных

Для создания схемы данных в Access добавлен инструмент на панели «Работа с базами данных». СУБД автоматически создает схему по тем таблицам и связям, что существуют в базе. Приведенная выше схема создана системой самостоятельно. Пользователь может внести изменения в макет. Некоторые из них не отразятся на структуре БД, только на отображении информации. А некоторые приведут к изменениям в структуре.

В режиме "Конструктора" доступна операция «Очистить макет». При ее выполнении экран схемы данных в Access очищается, а таблицы и отношения скрываются. Это не значит, что они пропадают из базы - просто не отражаются в макете схемы.

Операция «Скрыть таблицу» произведет то же действие над выделенным объектом. Он просто исчезнет с экрана вместе со своими линиями-отношениями. Вернуть скрытые таблицы поможет операция «Отобразить таблицу». Выбираются объекты, которые нужно добавить в макет. При этом связи с ним отображаются автоматически.

Создание отношений между таблицами

В нашем примере отношения между таблицами уже были определены во время создания. Остановимся более подробно на том, как это сделать. Как мы уже знаем, «Отели» содержит поле «Регион», данные для которого берутся из одноименной таблицы. При добавлении столбца «Регион» указывается тип поля «Подстановка и отношение».

Открывается мастер создания поля, в котором мы выбираем вариант получения значения ячеек из другого объекта. На втором шаге мастера выбираем объект, из которого будут подставляться значения. В нашем случае это таблица «Регионы». Из списка доступных для отображения полей нам нужно «Наименование» - в таблице отелей будут показаны названия регионов. При необходимости задаем порядок сортировки наименований и ширину столбца.

На последнем шаге даем имя новому полю и указываем параметр целостности. Подробнее на нем мы остановимся ниже. После нажатия на кнопку «Готово» в таблицу отелей добавлен столбец «Регион», значения для него берутся из указанного объекта.

Связь между таблицами отелей и регионов теперь отображается на схеме.

Изменение отношений

Если отношение не добавлено при добавлении столбца в объект, это делается непосредственно в макете схемы данных в Access. Как создать новую связь, покажем на примере. Нажмите кнопку «Изменить связи». В редактировании отношений для создания новой связи нажмите «Новое». В форме «Создание» выбираем таблицы для связи и поля, которые будут соответствовать друг другу.

Для уже созданной связи есть возможность изменять параметры объединения записей в запросах. Для этого вызываем диалоговое окно схемы данных MS Access «Изменение связей» и нажимаем кнопку «Объединение». В форме редактирования параметров предложены варианты объединений:

• В первом случае в результатах запроса отображаются только те строки, в которых поля таблиц «Отели» и «Регионы» совпадают.
• Во втором случае объединяются все строки «Регионов» и только совпадающие «Отелей».
• В третьем ситуация обратна второму - все строки «Отелей» объединяются с совпадающими «Регионов».

Мы оставляем автоматический выбор системы - первый вариант.

Целостность данных БД

Связи между объектами БД на схеме данных в Access подводят нас к понятию целостности данных. Как было показано выше, при создании связей между полями объектов базы указывается параметр целостности. Если он включен, связи между объектами поддерживаются и охраняются системой.

Покажем это наглядно на примере базы туристической компании. В «Отелях» гостиница с наименованием Anantara Lawana Koh Samui Resort относится к региону Самуи. Предположим, мы удалили этот район из «Регионов». Теперь поле ссылается на запись, которой не существует. Это и есть нарушение целостности.

Аналогично при установленном требовании соблюдения целостности мы не сможем выбрать в этом поле район «Чианг Май», потому что его не существует в таблице регионов.

При необходимости схемы базы данных Access выгружаются в отчет и отправляются на печатное устройство, преобразуются в файл или отправляются по электронной почте.

В современном мире нужны инструменты, которые бы позволяли хранить, систематизировать и обрабатывать большие объемы информации, с которыми сложно работать в Excel или Word.

Подобные хранилища используются для разработки информационных сайтов, интернет-магазинов и бухгалтерских дополнений. Основными средствами, реализующими данный подход, являются MS SQL и MySQL.

Продукт от Microsoft Office представляет собой упрощенную версию в функциональном плане и более понятную для неопытных пользователей. Давайте рассмотрим пошагово создание базы данных в Access 2007.

Описание MS Access

Microsoft Access 2007 – это система управления базами данных (СУБД), реализующая полноценный графический интерфейс пользователя, принцип создания сущностей и связей между ними, а также структурный язык запросов SQL. Единственный минус этой СУБД – невозможность работать в промышленных масштабах. Она не предназначена для хранения огромных объемов данных. Поэтому MS Access 2007 используется для небольших проектов и в личных некоммерческих целях.

Но прежде чем показывать пошагово создание БД, нужно ознакомиться с базовыми понятиями из теории баз данных.

Определения основных понятий

Без базовых знаний об элементах управления и объектах, использующихся при создании и конфигурации БД, нельзя успешно понять принцип и особенности настройки предметной области. Поэтому сейчас я постараюсь простым языком объяснить суть всех важных элементов. Итак, начнем:

1. Предметная область – множество созданных таблиц в базе данных, которые связаны между собой с помощью первичных и вторичных ключей.
2. Сущность – отдельная таблица базы данных.
3. Атрибут – заголовок отдельного столбца в таблице.
4. Кортеж – это строка, принимающая значение всех атрибутов.
5. Первичный ключ – это уникальное значение (id), которое присваивается каждому кортежу.
6. Вторичный ключ таблицы «Б» – это уникальное значение таблицы «А», использующееся в таблице «Б».
7. SQL запрос – это специальное выражение, выполняющее определенное действие с базой данных: добавление, редактирование, удаление полей, создание выборок.

Теперь, когда в общих чертах есть представление о том, с чем мы будем работать, можно приступить к созданию БД.

Создание БД

Для наглядности всей теории создадим тренировочную базу данных «Студенты-Экзамены», которая будет содержать 2 таблицы: «Студенты» и «Экзамены». Главным ключом будет поле «Номер зачетки», т.к. данный параметр является уникальным для каждого студента. Остальные поля предназначены для более полной информации об учащихся.

Итак, выполните следующее:

Все, теперь осталось только создать, заполнить и связать таблицы. Переходите к следующему пункту.

Создание и заполнение таблиц

После успешного создания БД на экране появится пустая таблица. Для формирования ее структуры и заполнения выполните следующее:

Совет! Для тонкой настройки формата данных перейдите на ленте во вкладку «Режим таблицы» и обратите внимание на блок «Форматирование и тип данных». Там можно кастомизировать формат отображаемых данных.

Создание и редактирование схем данных

Перед тем, как приступить к связыванию двух сущностей, по аналогии с предыдущим пунктом нужно создать и заполнить таблицу «Экзамены». Она имеет следующие атрибуты: «Номер зачетки», «Экзамен1», «Экзамен2», «Экзамен3».

Для выполнения запросов нужно связать наши таблицы. Иными словами, это некая зависимость, которая реализуется с помощью ключевых полей. Для этого нужно:

Конструктор должен автоматически создать связь, в зависимости от контекста. Если же этого не случилось, то:

Выполнение запросов

Что же делать, если нам нужны студенты, которые учатся только в Москве? Да, в нашей БД только 6 человек, но что, если их будет 6000? Без дополнительных инструментов узнать это будет сложно.

Именно в этой ситуации к нам на помощь приходят SQL запросы, которые помогают изъять лишь необходимую информацию.

Виды запросов

SQL синтаксис реализует принцип CRUD (сокр. от англ. create, read, update, delete - «создать, прочесть, обновить, удалить»). Т.е. с помощью запросов вы сможете реализовать все эти функции.

На выборку

В этом случае в ход вступает принцип «прочесть». Например, нам нужно найти всех студентов, которые учатся в Харькове. Для этого нужно:

А что делать, если нас интересуют студенты из Харькова, стипендии у которых больше 1000? Тогда наш запрос будет выглядеть следующим образом:

SELECT * FROM Студенты WHERE Адрес = «Харьков» AND Стипендия > 1000;

а результирующая таблица примет следующий вид:

На создание сущности

Кроме добавления таблицы с помощью встроенного конструктора, иногда может потребоваться выполнение этой операции с помощью SQL запроса. В большинстве случаев это нужно во время выполнения лабораторных или курсовых работ в рамках университетского курса, ведь в реальной жизни необходимости в этом нет. Если вы, конечно, не занимаетесь профессиональной разработкой приложений. Итак, для создания запроса нужно:

1. Перейти во вкладку «Создание».
2. Нажать кнопку «Конструктор запросов» в блоке «Другие».
3. В новом окне нажмите на кнопку SQL, после чего в текстовое поле введите команду:

CREATE TABLE Преподаватели
(КодПреподавателя INT PRIMARY KEY,
Фамилия CHAR(20),
Имя CHAR (15),
Отчество CHAR (15),
Пол CHAR (1),
Дата_рождения DATE,
Основной_предмет CHAR (200));

где «CREATE TABLE» означает создание таблицы «Преподаватели», а «CHAR», «DATE» и «INT» - типы данных для соответствующих значений.

Внимание! В конце каждого запроса должен стоять символ «;». Без него выполнение скрипта приведет к ошибке.

На добавление, удаление, редактирование

Здесь все гораздо проще. Снова перейдите в поле для создания запроса и введите следующие команды:

Создание формы

При огромном количестве полей в таблице заполнять базу данных становится сложно. Можно случайно пропустить значение, ввести неверное или другого типа. В данной ситуации на помощь приходят формы, с помощью которых можно быстро заполнять сущности, а вероятность допустить ошибку минимизируется. Для этого потребуются следующие действия:

Все базовые функции MS Access 2007 мы уже рассмотрели. Остался последний важный компонент – формирование отчета.

Формирование отчета

Отчет – это специальная функция MS Access, позволяющая оформить и подготовить для печати данные из базы данных. В основном это используется для создания товарных накладных, бухгалтерских отчетов и прочей офисной документации.

Если вы никогда не сталкивались с подобной функцией, рекомендуется воспользоваться встроенным «Мастером отчетов». Для этого сделайте следующее:

1. Перейдите во вкладку «Создание».
2. Нажмите на кнопку «Мастер отчетов» в блоке «Отчеты».
   
   
3. Выберите интересующую таблицу и поля, нужные для печати.
   
   
4. Добавьте необходимый уровень группировки.
   
   
5. Выберите тип сортировки каждого из полей.
   
   
6. Настройте вид макета для отчета.

Тема 2.3. Программные средства презентаций и основы офисного программирования

Тема 2.4. Системы управления базами данных и экспертные системы

2.4.11. Учебная база данных с главной кнопочной формой "Training_students" - Скачать

СУБД и экспертные системы

2.4. Системы управления базами данных и экспертные системы

2.4.3. Создание базы данных (установка связей между таблицами и заполнение таблиц)

2.4.3.2. Установка связей между таблицами в СУБД Access

После создания структуры таблиц (Студенты, Группы студентов, Дисциплины, Успеваемость) для сущностей базы данных "Деканат" необходимо установить связи между таблицами. Связи между таблицами в БД используются при формировании запросов, разработке форм, при создании отчетов.

Для создания связей необходимо закрыть все таблицы и выбрать команду "Схема данных" из меню Сервис, появится активное диалоговое окно "Добавление таблицы" на фоне неактивного окна Схема данных.

Рис. 1.

В появившемся диалоговом окне Добавление таблиц необходимо выделить имена таблиц и нажать кнопку Добавить, при этом в окне "Схема данных" добавляются таблицы. После появления всех таблиц в окне Схема данных необходимо закрыть окно Добавление таблицы, щелкнув левой кнопкой мыши на кнопке Закрыть.

Рис. 2.

Следующий шаг - это установка связей между таблицами в окне Схема данных. Для этого в окне Схема данных необходимо отбуксировать (переместить) поле КодГруппы из таблицы Группы на соответствующее поле таблицы Студенты, в результате этой операции появится окно "Изменение связей".

В появившемся окне диалога "Изменение связей" необходимо активизировать флажки: "Обеспечить целостность данных", "каскадное обновление связанных полей" и "каскадное удаление связанных записей", убедиться в том, что установлен тип отношений один-ко-многим и нажать кнопку Создать.

Рис. 3.

В окне Схема данных появится связь один-ко-многим между таблицами Группы студентов и Студенты. Аналогичным образом надо связать поля КодСтудента в таблицах Студенты и Успеваемость, а затем поля КодДисциплины в таблицах Успеваемость и Дисциплины. В итоге получим Схему данных, представленную на рисунке.

Рис. 4.

После установки связей между таблицами, окно Схема данных необходимо закрыть.

Далее необходимо осуществить заполнение всех таблиц. Заполнение таблиц целесообразно начинать с таблицы Группы студентов, так как поле Код группы таблицы Студенты используется в качестве столбца подстановки для заполнения соответствующего поля таблицы Студенты.

2.4.3.3. Заполнение таблиц

Заполнение таблиц можно начать и с заполнения таблицы Студенты. В окне Базы данных выделяем нужную таблицу, затем выполняем щелчок на кнопке Открыть.

На экране появится структура таблицы БД в режиме таблицы. Новая таблица состоит из одной пустой строки.

Рис. 5.

Заполнение производится по записям, т.е. вводится информация для всей строки целиком. Поле счетчика заполняется автоматически. После ввода первой записи пустая запись смещается в конец таблицы. Переход к следующему полю осуществляется нажатием клавиши ТаЬ. Рис. 9.

В приложении Access применяются различные методы перемещения по таблице. Переходить от записи к записи можно с помощью: клавиш управления курсором; кнопки из области Запись, расположенной внизу таблицы в режиме таблицы; команды Правка - Перейти.. Для перемещения от поля к полю (слева направо) применяются клавиши Tab и Enter, а в обратном направлении Shift+Tab.

Поиск данных в таблице большого объема, который выполняется с помощью кнопок перехода, может занять много времени, поэтому для поиска и замены данных в полях необходимо использовать команду Правка - Найти. Откроется окно диалога. В поле Образец диалогового окна поиска указывается искомый объект и осуществляется поиск. Для замены данных в полях необходимо перейти на вкладку Замена.

После создания структуры таблиц, их заполнении и установки связей между таблицами можно приступать к построению запросов.

Схема данных

При создании реляционной БД в СУБД Access создается схема данных , которая позволяет наглядно отобразить логическую структуру БД: показывает таблицы и связи между ними, к тому же обеспечивает использование установленных в базе связей при выполнении обработки данных.

В схеме данных нормализованной БД, которая основана на отношениях «один-к-одному» и «один-ко-многим» между таблицами, для связей этих таблиц по уникальному индексу главной таблицы или первичному ключу могут быть установлены параметры обеспечения связной целостности .

В процессе поддержания целостности взаимосвязанных данных наличие записи в подчиненной таблице не допускается, если связанная с главной таблицей запись в ней отсутствует. Соответственно, в случае первоначальной загрузки базы данных, при удалении, добавлении и корректировке записей системой допускается выполнение операции лишь в том случае, когда она не нарушает целостность.

Связи, которые определены в схеме данных, используются автоматически для объединения таблиц в процессе разработки многотабличных отчетов, запросов, форм, что существенно упрощает процесс их конструирования.

Связи в схеме данных могут быть установлены для любой пары таблиц с одинаковым полем, которое позволяет объединять данные таблицы.

Схемы данных отображаются в области навигации в окне БД лишь в проектах Access, которые работают с базами данных сервера. Чтобы отобразить схему данных в БД Access используют команду Схема данных , размещенную в группе Отношения на вкладке Работа с базами данных .

Пример 1

Рассмотрим модель данных предметной области «Поставка товаров» (рисунок 1). Схема данных Access, построенная для данной модели данных, представлена на рисунке 2.

На данной схеме в виде прямоугольников отображаются таблицы базы данных с перечнем их полей, а связи отображают поля, по которым осуществляется взаимосвязь таблиц. Названия ключевых полей выделены для наглядности и располагаются в верхней части полного перечня полей каждой таблицы.

Особенности схемы данных

Реляционная база данных, которая создана соответственно проекту канонической модели данных рассматриваемой предметной области, включает только нормализованные таблицы, связанные отношениями «один-ко-многим». В подобной базе данных отсутствуют описательные данные, которые дублируются, обеспечивается их однократный ввод, поддерживается целостность данных с помощью средств системы.

С помощью связей между таблицами выполняется объединение данных разных таблиц, которое необходимо для решения многих задач введения, корректировки и просмотра данных, получения сведений по запросам и выведения отчетов. Связи таблиц устанавливаются соответственно проекту логической структуры рассматриваемой базы данных (рисунок 2) и отображаются на схеме данных Access.

Схема данных, кроме выполнения роли средства графического отображения логической структуры базы данных, активно используется в процессе обработки данных. С помощью связей, которые установлены в схеме данных, разработчик освобождается от необходимости каждый раз сообщать системе о наличии какой-либо связи. Один раз указав связи в схеме данных, они будут автоматически использоваться системой. Создание схемы данных предоставляет возможность упростить конструирование многотабличных отчетов, запросов, форм, а также обеспечивает поддержание целостности взаимосвязанных данных при корректировке и внесении данных в таблицы.

СУБД MS Access позволяет строить схему базы данных и автоматически поддерживает первичные и внешние ключи.

Схема базы данных (или просто схема данных ) является графическим образом БД. В ней определяются и запоминаются связи между таблицами. Это позволяет Access автоматически использовать связи при конструировании форм, запросов, отчетов. Схема данных отображается в специальном окне Схема данных, где таблицы представлены списками полей , а связи - линиями между полями в связанных таблицах (рис. 3).

Рис. 3. Схема БД Студент

Создать схему данных можно двумя способами.

Первый способ предполагает наличие нормализованных таблиц , связывание которых осуществляется в окне Схема данных. Создание схемы данных начинается с размещения в окне всех таблиц, которые должны быть включены в схему. Далее можно приступать к определению попарных связей между ними.

Устанавливая связи между парой таблиц, надо выделить в главной таблице уникальное ключевое поле (ПК в каждой таблице отображается жирным шрифтом), по которому устанавливается связь. Далее при нажатой левой кнопке мыши это поле перетаскивается на соответствующее поле подчиненной таблицы. Если устанавливается связь по составному ключу, то необходимо выделить все поля, входящие в составной ключ главной таблицы, и перетащить их на одно из полей связи в подчиненной таблице.

После установления связи открывается диалоговое окно Изменение связи, в котором для ключевого поля главной таблицы определяется поле связи подчиненной таблицы. Для каждого поля составного ключа главной таблицы связь с полем подчиненной таблицы должна быть установлена отдельной строкой. Кроме того, в окне Изменение связи для каждой связи можно задать параметр Обеспечение целостности данных, после чего устанавливаются опции Каскадное обновление связанных полейи Каскадное удаление связанных записей. При этом Access автоматически установит тип связи 1:М (в схеме обозначается как 1:∞). Если таблицы содержат данные, не отвечающие требованиям целостности, связь 1:М не будет установлена, и Access в этом случае выводит соответствующее сообщение.

Второй способ - получение схемы данных из одной ненормализованной таблицы с помощью Мастера анализа таблиц.

Ненормализованные таблицы содержат поля с повторяющимися значениями. Для таких таблиц расходуется дополнительная память, не может быть обеспечен однократный ввод и корректировка данных в полях с повторяющимися значениями, велика вероятность возникновения ошибок.

С помощью Мастера анализа таблиц Access позволяет автоматически или вручную выполнить анализ таблицы и разделить ее на несколько взаимосвязанных таблиц, в которых данные не будут дублироваться. Для полученных таблиц Мастер анализа таблиц создает схему данных, в которой устанавливаются связи 1:М и определяются параметры обеспечения целостности. После процедуры анализа для исходной таблицы будут получены нормализованные взаимосвязанные таблицы.

Однако Мастер анализа таблиц далеко не во всех случаях может правильно выделить повторяющиеся данные в отдельную таблицу. При работе с Мастером предусматривается интерактивное участие пользователя в корректировке предложений по разделению таблицы.

3. РАБОТА С ДАННЫМИ В ОДИНОЧНЫХ ТАБЛИЦАХ. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЗАПРОСОВ

РЕЖИМЫ РАБОТЫ С ОДИНОЧНЫМИ ТАБЛИЦАМИ

В Access существуют четыре режима работы с таблицами: режим Таблицы, режим Конструктора, режим Сводной таблицы и режим Сводной диаграммы.

В режиме Таблицы осуществляется работа с данными, находящимися в одиночной таблице БД: просмотр, редактирование, добавление, сортировка и т.п.

В режиме Конструктора создается или модифицируется структура таблицы, то есть задаются имена полей, их типы, описание, свойства и другие параметры.

В режимах Сводной таблицы и Сводной диаграммы удобно выполнять анализ данных, динамически изменяя способы их представления.

Существует также дополнительный режим - Предварительный просмотр, который позволяет увидеть расположение данных на листе перед осуществлением печати таблицы.

3.2 ПОНЯТИЕ ЗАПРОСА В СУБД.
ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ЗАПРОСОВ

Одним из основных инструментов обработки данных в СУБД являются запросы . Запросы позволяют выбрать необходимые данные из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц, произвести вычисления и получить результаты в виде таблицы. Через запрос можно производить обновление данных в таблицах, добавление и удаление записей. Последовательное выполнение ряда запросов дает возможность решать достаточно сложные задачи, не прибегая к программированию.