Представление базы данных в виде таблицы и формы (9 класс). Представление базы данных
Представление данных на персональном компьютере. Реляционные базы данных в MS ACCESS.
1.Информационные технологии работают со следующими основными типами данных:
Текстовые данные. Значение каждого текстового (символьного) данного представлено совокупностью произвольных алфавитно-цифровых символов, длина которой чаще всего не превышает 255 (например, 5, 10, 140). Текстовыми данными представляют в ИС фамилии и должности людей, названия фирм, продуктов, приборов и т.д. В частном случае значение текстового данного может быть именем какого-то файла, который содержит неструктурированную информацию произвольной длины (например, биографию или фотографию объекта). Фактически это структурированная ссылка, позволяющая резко расширить информативность вашей таблицы.
A)Числовые данные. Данные этого типа обычно используются для представления атрибутов, со значениями которых нужно проводить арифметические операции (весов, цен, коэффициентов и т.п.). Числовое данное, как правило, имеет дополнительные характеристики, например: целое число длиной 2 байта, число с плавающей точкой (4 байта) в фиксированном формате и др. Разделителем целой и дробной части обычно служит точка.
B)Данные типа даты и (или) времени. Данные типа даты задаются в каком-то известном машине формате, например, — ДД.ММ.ГГ (день, месяц, год). С первого взгляда — это частный случай текстового данного. Однако использование в ИС особого типа для даты имеет следующие преимущества. Во-первых, система получает возможность вести жесткий контроль (например, значение месяца может быть только дискретным в диапазоне 01-12). Во-вторых, появляется возможность автоматизированного представления формата даты в зависимости от традиций той или иной страны (например, в США принят формат ММ-ДД-ГТ). В-третьих, при программировании значительно упрощаются арифметические операции с датами (попробуйте, например, вручную вычислить дату спустя 57 дней после заданного числа). Те же преимущества имеет использование данного типа времени.
C)Логические данные. Данное этого типа (иногда его называют булевым) может принимать только одно из двух взаимоисключающих значений - True или False (условно: 1 или 0). Фактически это переключатель, значение которого можно интерпретировать как «Да» и «Нет» или как «Истина» и «Ложь». Логический тип удобно использовать для тех атрибутов, которые могут принимать одно из двух взаимоисключающих значений, например, наличие водительских прав (да -нет), военнообязанный (да-нет) и т.п.
В частном случае значение текстового данного может быть совокупностью пробелов, а значение числового данного - нулем. Если же в таблицу вообще не введена информация, значение будет пустым (Null). He следует путать Null (отсутствие данных) с нулем или пробелами. Во многих системах пользователю важно зафиксировать отсутствие данных для каких-то экземпляров объекта (например, отсутствие адреса, «Адрес is Null»). Если случайно ввести в такую строку таблицы пробел, система сочтет, что адрес задан, и данный экземпляр не попадет в список объектов с отсутствующими адресами.
База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.
Известны три основных типа организации данных и связей между ними:
1)Иерархическая БД
В иерархической БД существует упорядоченность элементов в записи, один элемент считается главным, остальные — подчиненными. Данные в записи упорядочены в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться лишь последовательным "спуском" со ступеньки на ступеньку. Поиск какого-либо элемента данных в такой системе может оказаться довольно трудоемким из-за необходимости последовательно проходить несколько предшествующих иерархических уровней. Иерархическую БД образует каталог файлов, хранимых на диске; дерево каталогов, доступное для просмотра в Norton Соmmander, — наглядная демонстрация структуры такой БД и поиска в ней нужного элемента (при работе в операционной системе МS-DOS). Такой же базой данных является родовое генеалогическое дерево.
2)Сетевая БД
Эта база данных отличается большей гибкостью, так как в ней существует возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска требуемых элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения всех предшествующих ступеней.
3)Реляционная БД
Наиболее распространенным способом организации данных является третий, к которому можно свести как иерархический, так и сетевой — реляционный (англ. relation — отношение, связь). В реляционной БД под записью понимается строка прямоугольной таблицы. Элементы записи образуют столбцы этой таблицы (поля). Все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный), а каждый столбец — неповторяющееся имя. Одинаковые строки в таблице отсутствуют.
СУБД - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных/
Для запуска программы СУБД Microsoft Access после загрузки операционной системы следует:
1) Вызвать главное меню Windows ().
Выбрать команду Программы => Microsoft Access (см. рис.) или на офисной панели использовать пиктограмму Microsoft Access.
2) После операции запуска Microsoft Access одновременно с его окном обычно (в зависимости от того, как программа настроена по умолчанию) выводится первое диалоговое окно, позволяющее с помощью переключателей выбрать режим работы:
A) начать создание новой базы данных
Б) открыть существующую, ранее созданную базу
В) запустить мастера
Для создания новой БД нужно активизировать соответствующий переключатель кнопкой ОК.
Если при запуске Microsoft Access никаких диалоговых окон не появляется, то необходимо в меню «Файл» выбрать команду «Создать» и выбрать тип создаваемого объекта из перечня, который будет предложен в правой части окна
Основными объектами базы данных, с которыми позволяет работать Access являются:
1)Таблицы - являются главным хранилищем данных в базе данных.
2)Запросы - создаются пользователем для выборки нужных данных из одной или нескольких связанных таблиц по заданному в нем условию. С помощью запроса можно также обновить, удалить или добавить данные в таблицы, можно также создать новые таблицы.
3)Формы - предназначены для ввода, просмотра и редактирования взаимосвязанных данных на экране дисплея в удобном для пользователя виде. Форму можно также вывести на печать.
4)Отчеты - используются для формирования выходного документа, предназначенного для вывода на печать. Предварительно отчет можно просмотреть на экране.
5)Макрос - это описание действий, которые должны быть выполнены в ответ на некоторое событие. Каждое действие реализуется макрокомандой. С помощью макросов можно выполнять такие действия, например, как открытие какой либо формы, таблицы или отчета, выход из Aсcess и др.
6)Модули - содержат программы на языке Visual Basic, которые разрабатываются пользователем для реализации нестандартных процедур обработки данных.
7)Страницы - доступа к данным представляют собой специальный тип Web-страниц, предназначенный для просмотра и работы через Интернет или интрасеть с данными, хранящимися в базах данных Microsoft Access или базах данных Microsoft SQL Server. Страница доступа к данным может также включать данные из других источников, таких как Microsoft Excel.
Основным режимом можно назвать режим работы с базой данных. Он устанавливается командой Файл → Создать базу данных или Файл → Открыть базу данных. Поскольку база данных хранится в файле, в первом случае система потребует задать имя и место хранения файла, а во втором случае — указать на существующий файл с базой данных.
После раскрытия на экране окна базы данных становятся доступными режимы работы с основными объектами Access: таблицами, запросами, формами и отчетами. В каждом из этих режимов можно выбрать одну из трех командных кнопок: Открыть, Конструктор, Создать.
Если соответствующий объект еще не создан, то активной является только команда Создать. Если в окне выделен какой-то из существующих объектов, то активными будут также команды Открыть и Конструктор. Команда Открыть позволяет просмотреть объект, а команда Конструктор — просмотреть или изменить структуру объекта.
Пример создания таблицы в MS Access:
.
cyberpedia.su
Уровни представления баз данных
⇐ Предыдущая12Для разделения представления БД была создана трехуровневая архитектура ANSI-SPARK.
Данная модель позволяет стандартным образом описать особенности функционирования СУБД, выделяя при этом 3 уровня: внешнего(общего), концептуального(логического) и внутреннего(физического).
Цель - отделение пользовательского представления БД от ее физической реализации.
Внешний уровень – представление БД с точки зрения пользователя. Описывает часть БД, относящуюся к конкретному пользователю. Состоит из внешнего представления БД, каждое представление – ведение предметной сущности пользователя и содержит только те сущности, атрибуты и связи, которые интересны этому пользователю.
Концептуальный уровень – обобщающее представление БД, описывает, какие данные хранятся в БД, отображает связи между ними. Содержит полную структуру БД, отображающую требования организации. Концептуальный уровень включает в себя понятия объектов базы данных (таких как ключи, таблицы, индексы, представления и тп) без учета их внутренней организации.
Внутренний уровень – физическое представление БД в ЭВМ. Описывает хранение информации в БД, сведения о размещении, сжатии и методах шифрования. Внутренний уровень занимается управлением файлами и файловыми группами, страницами файлов данных, организацией таблиц и индексов, управлением работой с экстентами и отслеживанием свободного места.
Совокупность схем всех уровней называется схемой базы данных. В архитектурной модели ANSI/SPARC предполагается наличие в СУБД механизмов, обеспечивающих междууровневое отображение данных “внешний - концептуальный” и “концептуальный - внутренний”. Функциональные возможности этих механизмов обеспечивают абстракцию данных и определяют степень независимости данных на всех уровнях.
Понятие схемы и подсхемы
Структуру данных необходимо описывать формализованным образом. Описания логической и физической структур БД используется программными средствами управления БД при обработке требований пользователей на получение той информации, которую содержит БД. Описание логической структуры БД называется схемой. Схема представляет собой таблицу типов используемых данных. Она содержит имена объектов и их атрибуты и указывает на существующую между ними связь. Если схема содержит значения элементов данных, ее называют экземпляром схемы. Сам термин схема используется для определения полной таблицы всех типов элементов данных и типов записей, хранимых в БД.
Подсхема это часть схемы, основывающаяся на представлении данного пользователя о модели данных. Таким образом, на основе одной схемы можно получить разные подсхемы.
Часто схемы и подсхемы представляют в виде диаграмм (и тут конечно можно о них немного рассказать, но с этим самостоятельно справиться даже совсем дубовый студент). Связи на схеме могут обеспечивать передачу такой информации, которая не представлена конкретными элементами данных, показанными на схеме.
Модели данных (ER, семантическая, объектная, логическая, физическая модели)
Модель данных это формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:
- аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;
- аспект манипуляции: методы манипулирования данными;
- аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.
ER-модель(модель сущность-связь) используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании баз данных. С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями. Во время проектирования баз данных происходит преобразование ER-модели в конкретную схему базы данных на основе выбранной модели данных (реляционной, объектной, сетевой или др.). Для визуализации ER-модели было предложено использование диаграмм (получивших название ER-диаграммы), при этом обычно используется одна из двух нотаций: Питера Чена или Crow’s Foot. ER-модель можно разрабатывать на основе ER-диаграмм например в визуальном редакторе Oracle Datamodeller.
Семантическая модель – это модель предметной области, предназначенная для представления семантики предметной области на самом высоком уровне абстракции. Наиболее известным представлением класса семантических моделей является ER-модель.
Объектная модель представления данных оперирует такими понятиями, как класс и объект. Классы определяют структуру данных и представляют собой набор атрибутов (текстовая строка, целое число, изображение и т.д.). Представители класса (объекты) имеют определенную структуру и могут содержать другие объекты, образуя произвольную иерархическую структуру. Объекты могут наследовать свойства, содержание и поведение объектов, которые в них содержатся. Примерами объектов служат документы, картинки, папки и учетные записи пользователей. Класс контента не хранит в себе реальных данных — такую информацию содержат объекты (экземпляры класса). Определив один класс, можно создать множество его представителей (контент объектов).
Модель данных, в которой на логическом уровне полностью описывается информационное содержание базы данных, называется логической моделью базы данных. Логическая модель является основой для всех пользователей информационной системы (прикладных программ и людей). Пользователи и прикладные программы обращаются к базе данных посредством СУБД только в терминах логической модели.
Физическая модель БД определяет способ размещения данных на носителях (устройствах внешней памяти), а также способ и средства организации эффективного доступа к ним.
Иерархическая модель данных
Иерархическая модель данных — это представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Первые СУБД использовали иерархическую модель. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев.
В рамках иерархической модели выделяют языковые средства описания данных (ЯОД) и средства манипулирования данными (ЯМД). Каждая физическая база описывается набором операторов, обусловливающих как её логическую структуру, так и структуру хранения БД. При этом способ доступа устанавливает способ организации взаимосвязи физических записей.
Определены следующие способы доступа: иерархически последовательный, иерархически индексно-последовательный, иерархически прямой, иерархически индексно-прямой, индексный.
В иерархической модели автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.
Известные иерархические СУБД: System 2000, Google App Engine Datastore API.
Сетевая модель данных
Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных.
Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.
Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.
Достоинства: высокая эффективность оперативности, низкие затраты памяти. Недостатки: сложность, “жесткость” требований выходной БД.
Реляционная модель данных
Термин «реляционный» означает, что теория основана на математическом понятии отношение (relation).
Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная модель данных включает следующие компоненты:
- Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.
- Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
- Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).
Кроме того, в состав реляционной модели данных включают теорию нормализации.
Схема отношений
Схема отношения БД — это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)}. Схема БД (в структурном смысле) — это набор именованных схем отношений.
Отношение — это множество кортежей данной базы данных, соответствующих одной схеме отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят «отношение-схема» и «отношение-экземпляр», иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей — телом отношения.
В табличной форме представления отношений, схема отношения – это не что иное, как строка заголовков столбцов.
Кортеж, соответствующий данной схеме отношения в базе данных, — это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения.
Число атрибутов в отношении называют степенью (или -арностью ) отношения. Мощность множества кортежей отношения называют мощностью отношения.
Фундаментальные свойства отношений: отсутствие кортежей-дубликатов, отсутствие упорядоченности кортежей, отсутствие упорядоченности атрибутов, атомарность значений атрибутов.
⇐ Предыдущая12 infopedia.su
Представление базы данных в виде таблицы и формы (9 класс) Информатика и ИКТ
Базы данных.Для упорядоченного хранения и обработки связанных между собой данных используются базы данных.
База данных представляет собой определенным образом организованную совокупность данных некоторой предметной области, хранящуюся в компьютере.
Табличная форма представления баз данных.Базы данных удобно представлять в виде таблицы. В строке таблицы размещаются значения свойств одного объекта, а столбец таблицы хранит значения определенного свойства всех объектов. Например, в базе данных «Записная книжка» в каждой строке таблицы содержится информация об определенном человеке, а значения его «свойств» Фамилия, Телефон, E-mail хранятся в различных столбцах.
Столбцы табличной базы данных называют полями. Каждое поле имеет имя и может хранить данные определенного типа (текст, число, дата/время и т. д.). В базе данных «Записная книжка» полями являются № (число), Фамилия, Телефон и E-mail (текст).
Строки таблицы являются записями об объектах. Строка хранит набор значений, содержащихся в полях базы данных. Записи можно нумеровать с использованием счетчика (поле №) — это позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице.
Так, в базе данных «Записная книжка» содержится три записи, в каждой из которых хранятся значения четырех свойств.
Достоинством табличного представления базы данных является возможность видеть одновременно несколько записей. Однако если база данных содержит много полей, а значения полей содержат много символов, то не очень удобно осуществлять ввод, просмотр и редактирование записей.
Представление записей базы данных с помощью формы.Для поочередного ввода, просмотра и редактирования записей базы данных часто используется форма. Форма позволяет последовательно отображать записи в удобном для пользователя виде.
Обычно на форме размещаются надписи, являющиеся именами полей базы данных, и поля, в которых отображаются данные выбранной записи базы данных.
В процессе создания формы можно указать, какие поля базы данных включить в форму и как расположить поля в окне формы. Пользователь может подобрать подходящий дизайн формы (размер и цвет) надписей, текстовых полей и самой формы.
Системы управления базами данных (СУБД).Создание баз данных, а также операции поиска и сортировки данных выполняются специальными программами – системами управления базами данных (СУБД). Таким образом, необходимо различать собственно базы данных, которые являются упорядоченными наборами данных, и системы управления базами данных приложения, управляющие хранением и обработкой данных.
Система управления базами данных – это приложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку и поиск данных.
Функцию простой СУБД могут выполнять электронные таблицы. Столбцы таблицы являются полями базы данных, а в строках таблицы размещаются записи базы данных. Первая строка таблицы должна содержать имена полей базы данных.
Создание базы данных с использованием СУБД начинается с создания полей базы данных, установки их типов и ввода имен. Затем в режиме таблица или форма производится ввод, просмотр и редактирование записей базы данных. После этого в созданной базе данных можно осуществлять сортировку и поиск данных.
В электронных таблицах ввод, просмотр и редактирование записей можно осуществлять как в режиме таблица, так и в режиме форма. В электронных таблицах Microsoft Excel для вызова формы необходимо выделить ячейки с данными и ввести команду [Данные-Форма ... ]. Появится форма, содержащая запись базы данных.
Контрольные вопросы:
- В чем состоят преимущества и недостатки табличного представления баз данных?
- В чем состоят преимущества и недостатки представления баз данных с использованием формы?
- В чем заключается разница между записью и полем в базе данных?
- Поля каких типов могут присутствовать в базе данных?
- Существует ли разница между базой данных и СУБД?
Содержание
ikthelp.ru
