Тема. Реляционная модель данных. Проектирование и создание баз данных. Создание и редактирование таблиц MS Access.

Известны три основных типа организации данных в базах данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой реляционный.

Иерархическая модель БД представляет собой совокупность объектов различного уровня, причем объекты нижнего уровня подчинены объектам верхнего уровня.

Сетевая модель базы данных представляет совокупность объектов различного уровня, однако схема связей между объектами может быть любой.

Реляционная модель (от английского «relation» – отношение) основана на отношениях между таблицами, которые содержат информацию.

Из существующих реализаций баз данных наиболее распространена реляционная модель. Каждая таблица состоит из строк и столбцов. Каждая строка описывает отдельный объект или сущность – ученика, предмет, день недели или что-нибудь другое. Каждый столбец описывает одну характеристику объекта –имя или фамилию ученика, его адрес, оценку, дату. Каждый элемент данных, или значение, определяется пересечением строки и столбца. Чтобы найти требуемый элемент данных, необходимо знать имя содержащей его таблицы, столбец и значение его первичного ключа, или уникального идентификатора.

Реляционная модель обеспечивает независимость данных на двух уровнях – физическом и логическом. Физическая независимость данных означает с точки зрения пользователя, что представление данных абсолютно не зависит от способа их физического хранения. Логическая независимость означает, что изменение взаимосвязей между таблицами и строками не влияет на правильное функционирование программных приложений и текущих запросов.

Перед тем, как приступить к созданию базы данных, необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Какие данные я собираюсь хранить и как их организовать наилучшим образом?

2. Какие действия с входными данными я буду производить?

3. Какая мне нужна информация?

Получив ответы, начинаем проектирование базы данных (БД). Процесс, в ходе которого решается, какой вид будет у вновь создаваемой БД, называется проектированием базы данных.

Этапы проектирования:

1) концептуальное проектирование – следует выделить все объекты, информацию о которых необходимо сохранять в базе данных, указать их свойства и установить связи между ними;

2) логическое проектирование – производится анализ требований к производительности базы данных и строится логическая модель, которая является прототипом базы данных;

3) физическое проектирование – выбирается СУБД, удовлетворяющая требованиям проекта. Логическая схема преобразуется в объекты БД.

Создание БД. После запуска Access нужно открыть меню Файл и выбрать пункт меню Создать. Новую базу данных можно создать по существующим шаблонам и образцам.

Для создания новой пустой базы данных выберем Новая база данных. Справа от поля Имя файла нажмем значек , откроется диалог сохранения файла, в котором следует выбрать папку для файла БД и указать имя сохраняемого файла. Расширение имени файла «.accdb»будет добавлено автоматически. После назначения папки и имени файла базы данных, этот выбор отразится в окне создания БД.

Новая БД с выбранным именем создается после нажатия кнопки Создать. Access создает единственный файл с расширением.accdb, в котором размещается вся информация базы данных. Перейти от работы с текущей БД к созданию новой можно, выполнив команду Файл – Создать, при этом текущая БД будет закрыта. Access может работать одновременно только с одной базой данных, в отличие от, например, текстового редактора Word, который может работать сразу с несколькими открытыми документами. Если нужно держать открытыми несколько баз данным, можно запустить несколько экземпляров Access.

В верхней части основного окна находятся закладки, на которых расположены кнопки инструментов для работы с базой данных. Слева расположена панель Все объекты Access, позволяющая переключаться на работу с различными объектами, которые могут входить в состав базы данных.

Прежде, чем создавать базу данных, нужно продумать её структуру, т.е. решить вопрос о том, какие таблицы с какими полями должны в нее входить. При проектировании таблиц нужно обеспечить наличие ключей. Ключ состоит из одного или нескольких полей, которые однозначно идентифицируют каждую запись в таблице.

Создание таблиц. Для работы с таблицами следует выбрать Таблицы из списка объектов. С таблицами можно работать в режиме Конструктор и в режиме Таблица, переключение между которыми можно выполнять с помощью кнопки Режим. При создании новой базы данных в нее добавляется одна таблица, названная по умолчанию Таблица1. Выберем режим Конструктор. Появится окно для ввода имени таблицы. Введем новое название таблицы. После задания имени создаваемой таблицы откроется бланк конструктора таблиц.

Режим конструктора позволяет полностью контролировать процесс создания таблицы. Новое поле добавляется путем ввода его имени в свободную ячейку столбца Имя поля. Поле можно удалить, для чего его нужно выделить и нажать кнопку Удалить строки. Нельзя удалить поле, которое используется для связи с другой таблицей. Для удаления такого поля сначала нужно удалить связь. Для вставки поля между существующими полями нужно выделить нижележащее поле и выполнить команду Вставить строки.

Ключевое поле позволяет однозначно идентифицировать запись, то есть отличить одну запись от другой. По умолчанию при создании таблицы автоматически создается поле Код, имеющее тип Счетчик, и оно назначается ключевым, о чем говорит изображение ключа слева. Щелкая по кнопке на закладке Конструктор можно сделать поле ключевым или отменить это назначение. При вводе данных в ключевые поля осуществляется проверка, чтобы не было совпадения значений в различных записях. По ключевому полю производится автоматическая индексация.

Добавление таблиц в режиме Конструктор. Для создания новой таблицы необходимо перейти на закладку Создание. Создание любых объектов базы данных выполняется с помощью инструментов, собранных на этой закладке. Нажмем кнопку Конструктор таблиц. Создадим таблицу.

Создание таблиц в режиме Таблица. Таблицы можно создавать в режиме Таблица. На экране появится пустая таблица, в ячейки которой можно вводить значения. Access по введенному значению определит тип данных и включит его в структуру таблицы. При добавлении нового поля можно выбирать тип данных для этого поля. Для переименования столбцов таблицы используется команду Переименовать поле контекстного меню, вызываемого щелчком правой кнопки мыши.

Связи между таблицами. Если между таблицами установлены связи, возможен контроль за данными, хранящимися в базе. Связь возможна между таблицами, у которых имеются поля с одинаковыми значениями. Установка связей между таблицами позволяет обеспечить целостность данных. Для установления связей нужно перейти на закладку Работа с базами данных и выбрать инструмент Схема данных. Откроется окно Добавление таблицы, в котором надо выбрать все таблицы базы данных. После закрытия окна Добавление таблицы становится активным окно Схема данных. Связи между таблицами устанавливаются путём перетаскивания мышью поля из одной таблицы на соответствующее поле другой таблицы. При установке связи появляется окно, в котором можно задать параметры создаваемой связи.

Как правило, одно из полей в связанных таблицах имеет уникальные значения. Таблица, содержащая уникальное поле, называется базовой, а вторая таблица – подчинённой. Поскольку одной записи в базовой таблице может соответствовать нескольким записей в подчинённой, подобная связь называется «один-ко-многим». Связь «один-к-одному» создаётся в том случае, когда оба создаваемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы. Поле подчиненной таблицы, которое связано с ключевым полем базовой таблицы, называется внешним ключом.

Если в окне Изменение связей установить флажок Обеспечение целостности данных, Access обеспечит проверку соответствия между связанными полями при вводе или изменении данных. Ограничения целостности данных ограничивают возможность произвольного изменения и удаления данных: Если в диалоге Изменение связей установить флажок Каскадное обновление связанных полей, то будет обеспечено автоматическое обновление записей в поле подчиненной таблицы при изменении значения в соответствующем ключевом поле базовой таблицы. Установка флажка Каскадное удаление связанных записей приведет к удалению всех записей подчиненной таблицы при удалении соответствующей записи из базовой таблицы. Выделенная связь показывается жирной линией. Следует иметь в виду, что нельзя удалить связь, если какая-либо из связанных таблиц открыта в режиме таблицы или формы. Перед удалением связи соответствующие таблицы или формы нужно закрыть. Перейти к редактированию существующей связи можно также двойным щелчком мыши по линии, представляющей связь.

Если какая-либо таблица ошибочно повторно включена в схему данных, нужно удалить связи других таблиц с ней и выполнить команду Скрыть таблицу. После этого таблица будет удалена из схемы данных. Одну и ту же таблицу можно повторно включить в схему данных с помощью окна Добавление таблицы, выводимого командой Добавить таблицу. Чтобы увидеть все таблицы и связи, входящие в схему данных, нужно выполнить команду Отобразить все.

Таблица базы данных открывается в режиме таблицы, если ее выбрать в списке объектов базы данных и дважды щелкнуть мышью по названию таблицы. Новая запись добавляется в конец таблицы. Перемещаться между полями можно клавишей Tab (в прямом направлении) или Shift+Tab (в обратном). Запись можно удалить, выделив её и выполнив, затем, команду Правка – Удалить запись. Удалённую запись восстановить нельзя. Чтобы добавить столбец, нужно выполнить команду контекстного меню Вставить поле, а для удаления выделенного столбца команду Удалить поле. Access автоматически сохраняет все изменения, влияющие на структуру таблиц.

Для удобства просмотра информации в таблице ее содержимое можно отсортировать по значениям одного или нескольких столбцов. Для этого выделяется столбец и выполняется команда Сортировка от А до Я или Сортировка от Я до А. Можно также использовать значки По возрастанию или По убыванию на закладке Главная.

Нужное значение в таблице можно найти, выбрав инструмент Найти на закладке Главная или нажав клавиши Ctrl+F. В диалоге Поиск и замена, указывается образец для поиска, задаётся область поиска. Это может быть одно поле или таблица целиком. Задаётся также критерий совпадения, который может иметь значения: С любой частью поля, Поле целиком, С началом поля. Ассеss найдёт запись, у которой первой произойдёт совпадение. Затем поиск можно продолжить кнопкой Найти далее. На вкладке Замена окна Поиск и замена можно задать параметры замены одних значений поля другими.

С помощью фильтра можно отобразить только часть записей таблицы, удовлетворяющих некоторому условию. Фильтр по выделенному позволяет отобрать для показа записи, у которых значения некоторого поля совпадают полностью или частично со значением поля в выбранной для фильтрации записи. Под обычным фильтром понимается способ отбора данных, использующий версию текущей формы или таблицы с пустыми полями. Пользователь вводит в эти поля значения, которые должны содержаться в отбираемых записях. Расширенный фильтр позволяет задать сложные условия отбора записей из активной таблицы.