Проектирование реляционной базы данных в предметной области

Белорусский национальный технический университет

Автотракторный факультет

Кафедра "Коммерческая деятельность и бухгалтерский учет на транспорте"

Курсовая работа

по дисциплине "Технологии организации, хранения и обработки данных"

на тему: "Проектирование реляционной базы данных в предметной области"

Выполнил: студент гр.301955

Сидорчик А. В.

Проверил: к.э.н., доцент

Краснова И. И.

Минск 2007

Содержание

Введение

1. постановка задачи

2. СУБД. Характеристики ms access

3. создание реляционной базы данных

3.1 Общее понятие о реляционной базе данных

3.2 создание реляционной базы данных

4. Формирование запросов к базе данных

4.1 Общее понятие запросов

4.2 Создание запроса выбора

4.3 Создание перекрестного запроса

4.4. Создание запросов действия

4.5 Выполнение и сохранение запроса

5. создание форм пользователя

6. подготовка отчетов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Прогресс, достигнутый за последние несколько лет во всех аспектах вычислительной техники, включая теорию, технологию и приложения, привели к значительному расширению области применения компьютеров и росту числа их пользователей. Существенной частью современного общества являются разнообразные системы доступа и хранения информации, которые являются неотъемлемой составляющей современного научно-технического прогресса. Существует много веских причин перевода существующей информации на компьютерную основу, т.к. более быстрая обработка данных и централизация их хранения с использованием клиент/серверных технологий позволяют сберечь значительные средства, а главное и время для получения необходимой информации. Также значительно упрощается доступ к большим объемам информации и ведение баз данных.

В любой организации, как большой, так и маленькой, возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Некоторые организации используют для этого шкафы с папками, но большинство предпочитают компьютеризированные СУБД, позволяющие эффективно хранить, извлекать информацию и управлять большими объемами данных. Современные СУБД - многопользовательские системы управления базой данных, которые специализируется на управлении массивом информации, одним или множеством одновременно работающих пользователей.

Одной из распространенных СУБД является Ассеss, входящая в состав пакета прикладных программ Microsoft Office, разработанного корпорацией Microsoft.

Системы управления базами данных составляют в настоящее время основу компьютерного обеспечения информационных процессов, входящих практически во все сферы человеческой деятельности.

Процесс создания полнофункциональной системы управления базами данных, как правило, содержит в себе следующие этапы:

·           определение задач, выполняемых создаваемой СУБД;

·           разработка;

·           создание запросов;

·           построение форм для ввода/вывода данных и просмотра информации, хранящихся в таблицах и запросах;

·           создание необходимых отчетов.

Именно подробному изучению работы с отчетами в МS Ассеss и посвящена данная курсовая работа.

1. Постановка задачи

Цель данной работы - дать теоретические сведения о технологиях организации и хранения данных в базах и практические навыки по созданию баз данных и управлению ими.

Задачи работы сводятся к получению:

·          основных сведений из теории баз данных и их проектирования;

·          представления о назначении, архитектуре, функциональных возможностях и тенденциях развития современных систем управления базами данных (СУБД) и к выработке:

·          практических навыков создания баз данных и проектирования их объектов: запросов, форм, отчетов в среде СУБД.

В ходе курсовой работы будет создана база данных по промышленному предприятию, которое включает три цеха: основной, вспомогательный и обслуживающий. В каждом из цехов работают работники, которые имеют свой личный код. Предприятие получает спецодежду, определенной стоимости, и распределяет ее между работниками цехов в соответствии с занимаемыми должностями. Стоимость получаемой спецодежды оплачивается работниками с учетом скидок, приходящихся на данного сотрудника предприятия.

Таким образом, проектируемая база данных будет состоять из четырех таблиц: цех, работники, спецодежда, получение. На основании данных таблиц будут созданы запросы на выборку, формы и отчеты.

2. СУБД. Характеристика ms access

В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, её поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Объектом может быть предмет, вещество, событие, лицо, явление, т.е. все то, что может характеризоваться набором значений некоторой совокупности атрибутов. (Например, телефонный справочник, личные дела сотрудников, библиотечные каталоги и др.).

База данных – это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. БД должна обладать определенными свойствами:

·     многократное использование;

·     быстрый поиск и получение информации по запросам;

·     простота обновления;

·     уменьшение избыточности данных;

·     защита от несанкционированного доступа;

·     максимальная независимость от прикладных программ.

Обеспечивает выполнение этих и других свойств, предоставляет различные информационные услуги пользователям система управления базами данных.

Современная СУБД содержит в своем составе программные средства создания баз данных, средства работы с данными и сервисные средства. С помощью средств создания БД проектировщик, используя язык описания данных (ЯОД), переводит логическую модель БД в физическую структуру, а на языке манипуляции данными (ЯМД) разрабатывает программы, реализующие основные операции с данными (в реляционных БД – это реляционные операции) (см. рис. 2.1). При проектировании привлекаются визуальные средства, т.е. объекты, и программа-отладчик, с помощью которой соединяются и тестируются отдельные блоки разработанной программы управления конкретной БД.

Рис. 2.1 Состав СУБД

Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют установить удобный (как правило, графически многооконный) интерфейс с пользователем, создать необходимую функциональную конфигурацию экранного представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными БД, манипулируя текстовыми и графическими экранными объектами.

Сервисные средства позволяют при проектировании использовании БД привлечь к работе с БД другие системы. Например, воспользоваться данными из табличного процессора Exсel или обратиться к сетевому серверу.

По степени универсальности различают СУБД общего и специального назначения.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область или на информационные потребности конкретной группы пользователей. Развитые функциональные возможности таких СУБД обеспечивают безболезненную эволюцию построенных на их основе автоматизированных информационных систем в рамках их жизненного цикла.

Однако в некоторых случаях доступные СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемой производительности и/или удовлетворить заданные ограничения по объёму памяти, предоставляемой для хранения БД. Тогда приходится разрабатывать специализированную СУБД для данного конкретного применения. Примером специализированной СУБД может быть система IMBASE, используемая для автоматизации проектных и конструкторских разработок.

Важнейшим классификационным признаком СУБД является тип модели данных, поддерживаемый СУБД. По этому признаку СУБД делятся на:

·          иерархические. Иерархическая модель данных является наиболее простой среди всех даталогических моделей. Основными информационными единицами в иерархической модели являются: база данных, сегмент и поле. Поле определяется как минимальная, неделимая единица данных, доступная пользователю с помощью СУБЗ. Сегмент называется записью, при этом в рамках иерархической модели определяются два понятия: тип сегмента или тип записи и экземпляр сегмента или экземпляр записи. Тип сегмента – это поименованная совокупность типов элементов данных, в него входящих. Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей или элементов данных, в него входящих. Для возможности различия отдельных записей в данном наборе каждый тип сегмента должен иметь ключ или набор ключевых атрибутов (полей, элементов данных). Ключом называется набор элементов данных, однозначно идентифицирующих экземпляр сегмента.

В иерархической модели сегменты объединяются в ориентированный древовидный граф. При этом полагают, что направленные ребра графа отражают иерархические связи между сегментами: каждый сегмент связан с одним или несколькими на более низком уровне, и только с одним на более высоком уровне. Сегмент, находящийся на более высоком уровне иерархии, называется логическим исходным по отношению к сегментам, соединенным с ним направленными иерархическим ребрами, которые в свою очередь называются логически подчиненными по отношению к этому сегменту.

Схема иерархической БД представляет собой совокупность отдельных деревьев, каждое дерево в рамках модели называется физической базой данных. Каждая физическая БД удовлетворяет следующим иерархическим ограничениям:

ü  в каждой физической БД существует один корневой сегмент, то есть сегмент, у которого нет логического исходного (родительского) типа сегмента;

ü  каждый логический исходный сегмент может быть связан с произвольным числом логически подчиненных сегментов;

ü  каждый логически подчиненный сегмент может быть связан только с логически исходным сегментом.

Основными достоинствами иерархической модели – простота описания иерархических структур реального мира, гибкие возможности организации поиска. А недостатками являются: в этой модели не предусмотрена поддержка соответствия между парными записями, модель реализует отношения между исходной и дочерней записью по схеме 1:N, то есть одной родительской записи может соответствовать любое число дочерних. Т.о., приходиться дублировать информацию; сложно структурировать данные в больших БД.

Первой иерархической СУБД была система IMS (Information Management System) компании IBM, коммерческое распространение которой началось в 1968 г.;

·          сетевые. Если в модели каждый порожденный элемент может иметь более одного исходного, то такая модель называется сетевой. Она представляет структуру, у которой любой элемент может быть связан с любым другим без каких-либо ограничений. Сетевая база данных состоит из набора записей, соответствующих каждому экземпляру объекта предметной области и набора связей между ними. К достоинствам сетевой модели можно отнести гибкость организации БД, а к недостаткам – некомпактное хранение данных, сложность отбора, высокая степень зависимости от конкретных данных. Первой сетевой СУБД считается система IDS (Integrated Data Store), разработанная компанией General Electric немного позже системы IMS;

·          реляционные. В реляционных базах данных вся информация представляется в виде прямоугольных таблиц. Она была разработана Коддом в начале 70-х годов XX века. Будучи математиком по образованию, Кодд предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств. Он показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение. Одна из главных идей Кодда заключалась в том, что связь между данными должна устанавливаться в соответствии с их внутренними логическими взаимоотношениями.

Второй важный принцип, предложенный Коддом, заключается в том, что в реляционных системах одной командой могут обрабатываться целые файлы данных, в то время как в ранних СУБД одной командой обрабатывалась только одна запись. Реализация этого принципа существенно повысила эффективность программирования баз данных. Реализация реляционных принципов в СУБД сделала возможным разработку простых языков запросов, доступных для изучения пользователями, не являющимися специалистами в области программирования. Таким образом, благодаря снижению требований к квалификации существенно расширился круг пользователей баз данных.

Одним из основных преимуществ реляционной модели является ее однородность. Все данные рассматриваются как хранимые в таблицах и только в таблицах. Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Каждая таблица обладает следующми свойствами:

v каждый элемент таблицы - один элемент данных;

v все столбцы в таблице однородны, т.е. все элементы одного столбца (поля) имеют одинаковый тип и длину;

v каждый столбец имеет уникальное имя;

v одинаковые строки (записи) в таблице отсутствуют;

v порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Любая таблица может иметь один или несколько столбцов, значения в которых однозначно идентифицируют каждую ее строку. Такой столбец (или комбинация столбцов) называется первичным ключом. В таблице не должно быть строк, имеющих одно и то же значение первичного ключа. Если таблица удовлетворяет этому требованию, она называется отношением. Взаимосвязь таблиц в реляционной модели поддерживается внешними ключами. Внешний ключ – это столбец (столбцы), значения которых однозначно характеризуют записи другой таблицы (отношения), т.е. задают значения их первичного ключа. Благодаря наличию связей между таблицами обеспечивается целостность данных.

Первые коммерческие реляционные СУБД от компаний IBM, Oracle Corporation, Relation Technology Inc. и других поставщиков появились в начале 80-х годов. Реляционные СУБД просты в использовании, повышают производительность программистов при разработке прикладных программ, хорошо приспособлены для работы в архитектуре клиент/сервер, позволяют параллельную обработку БД, хорошо приспособлены к графическим пользовательским интерфейсам. Реляционные СУБД продолжают совершенствоваться, предоставляя пользователю возможность решать всё более сложные задачи;

·          объектно-реляционные (постреляционные). Объектно-реляционные СУБД продолжают использовать стандартный язык запросов для реляционных БД – SQL, но с объектными расширениями;

·          объектно-ориентированные. В основе объектно-ориентированных СУБД лежит объектно-ориентированная модель обработки данных.

·          многомерные, в основе которых лежит многомерная модель данных.

На самом общем уровне все СУБД можно разделить на:

- профессиональные (промышленные), которые представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. На их базе создаются комплексы управления и обработки информации крупных предприятий, банков или даже целых отраслей. В настоящее время характерными представителями профессиональных СУБД являются такие программные продукты: Oracle, DB2, Sybase, Informix, Inqres, Progress.

- персональные (настольные). Это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или компактной группы пользователей и предназначенная для использования на персональном компьютере, это объясняет их второе название – настольные. К ним относятся DBASE, FoxBase, FoxPro, Clipper, Paradox, Access.

В настоящее время среди СУБД выделяют СУБД (условно говоря) промежуточные между профессиональными и персональными.SQL Windows/SQL Base, Interbase, Microsoft SQL Server.

СУБД Microsoft Access (в дальнейшем Access) предназначена для работы с реляционными базами данных. Эта СУБД входит в программный комплекс Microsoft Office (в вариантах Professional, Premium и Developer), компоненты которого работают в среде Windows.

Access предназначен для выполнения , по крайней мере, пяти основных задач:

1.   Управление базами данных. Используя различные меню и панели инструментов, можно получать непосредственный доступ к данным из самых разных источников компьютера и сетей.

2.   Мощное средство отчетности. Даже если приложение Access не используется для ввода и извлечения данных, средства отчетности Access вполне можно применять для анализа данных. Отчеты Access гораздо легче сортировать и просматривать, чем отчеты других приложений.

3.   Средство для создания динамических Web-страниц. Можно создавать Web-страницы, в которых изменения баз данных, лежащих в их основе, будут отражаться автоматически.

4.   Среда для разработки приложений баз данных. Несмотря на то, что с помощью других инструментов разработки можно создавать более компактные и быстрые приложения, посредством одной только программы Access создаются полнофункциональные приложения баз данных, включая приложения клиент/сервер. Располагая программой Office Developer, можно распределять эти приложения среди пользователей, не имеющих собственных копий Access.

5.   Инструмент для создания прототипов приложений. Даже если для создания приложений решено использовать Visual Basic, C++ или какой-то иной язык, с помощью Access можно испытывать прототипы создаваемых приложений.

Access имеет инструментальные средства для создания: локальной БД, централизованной БД в локальной сети с файловым сервером, проектов (клиентских приложений, работающих с базами данных Microsoft SQL Server 6.5 или Microsoft SQL Server 7.0).

Access поддерживает механизм OLE – связывание и внедрение объектов различных приложений Windows в БД. Позволяет импортировать данные таблиц: других баз данных Access; баз данных dBase, Microsoft FoxPro, Paradox, Oracle, Microsoft SQL Server; табличного процессора Microsoft Excel. Внешними для Access могут быть также: данные почтовой программы Microsoft Exchange; таблицы и списки HTML на сервере локальной, корпоративной сети (сети масштаба предприятия), сети Internet. Может экспортировать объекты БД в другие приложения.

Access позволяет осуществлять восстановление БД, сжатие БД, репликацию БД, защиту БД. Дает возможность конвертировать БД из предыдущих версий в текущую и наоборот.

СУБД Access ориентирована на работу с объектами БД, к которым относятся таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули.

Таблица - это основная структура, предназначенная для хранения информации в БД. По терминологии СУБД ее строки – это записи, а столбцы - поля БД. Записи идентифицируются по некоторой уникальной характеристике, включающей одно или несколько полей и называемой ключом.

Запрос - это требование на: отбор данных, хранящихся в таблицах; выполнение вычислений над данными; изменения в БД.

Форма - созданный на экране шаблон, используемый, главным образом, для ввода, просмотра и редактирования записей БД.

Отчет - отображение на принтере или на экране информации из БД в виде, удобном для ее восприятия и анализа пользователем.

Страница доступа к данным - диалоговая Web-страница, которая поддерживает динамическую связь с БД и позволяет просматривать, редактировать и вводить данные в базу, работая в окне браузера Internet Explorer 4.0 или Internet Explorer 5.0.

Макрос - есть последовательность макрокоманд для автоматизации выполнения операций в среде Access без программирования.

Модуль - это программа для работы с БД, написанная на языке Visual Basic for Applications 6.0 (VBA).

Объекты БД могут быть объединены в именованные группы объектов по функциональному или иному признаку.

Все объекты, за исключением страниц доступа к данным, можно хранить в одном файле - файле БД с расширением .mdb. Это упрощает их перенос с компьютера на компьютер, облегчает создание связанных объектов, проверку целостности данных. Страницы сохраняются как самостоятельные файлы с расширением .html отдельно от БД, с которой они связаны. Отчеты можно сохранять в файле с расширением .snp (формат снимка отчета) и распространять среди пользователей по электронной почте.

С целью защиты форм, отчетов и модулей VBA БД может быть сохранена в файле приложения с расширением .mde. При этом БД сжимается, оптимизируется использование памяти и повышается быстродействие БД. Проект размещается в файле с расширением .adp на компьютере пользователя.

СУБД Access имеет разнообразные инструментальные средства, дающие возможность непрофессиональным пользователям решать задачи без использования языка запросов или языка программирования VBA.

Для автоматизации создания объектов БД (за исключением модулей) в Access используются специализированные средства, называемые конструкторами. Конструктор предоставляет пользователю ряд инструментальных средств, с помощью которых можно быстро и просто создавать и модифицировать объекты БД. Для конструирования макета формы, отчета, страницы используется панель элементов, появляющаяся при вызове конструктора. В Access имеется также множество мастеров, используемых для создания объектов БД и выполнения специальных операций. Мастер задает пользователю ряд вопросов и на основе его ответов строит законченный объект БД или осуществляет определенную операцию.