Базы  данных и системы  управления базами данных. 

Содержание

        Введение

1. Базы данных. Основные понятия баз данных и системы управления базами данных
2. Функции СУБД
3. Модели данных, поддерживаемые СУБД
4. Области применения баз данных в экономике
5. Принципы работы СУБД Microsoft Access
6. Принципы работы СУБД Microsoft Visual FoxPro.

Заключение

Список  литературы 

      Введение

     Для принятия обоснованных и эффективных  решений в производственной деятельности, в управлении экономикой современный  специалист должен уметь с помощью  компьютеров и средств связи получать, накапливать, хранить и обрабатывать данные, представляя результат в виде наглядных документов.

     Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность  работы любого предприятия или учреждения. Такая система должна:

• обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;
• позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;
• обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
• выполнять точный и полный анализ данных.

     Цель  данной курсовой работы – ознакомиться с наиболее популярными системами  управления базами данных, такими как  Microsoft Access и Microsoft Visual FoxPro, используемых для обработки экономической информации.

Задачи курсовой работы:

- ознакомиться с базами данных и СУБД;

- рассмотреть функции СУБД и области применения баз данных в экономике;

- охарактеризовать принципы работы СУБД Microsoft Access и Microsoft Visual FoxPro.  

1. Базы  данных. Основные понятия баз данных и системы управления базами данных

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

Это утверждение  легко пояснить, если, например, рассмотреть  базу данных крупного банка. В ней  есть все необходимые сведения о  клиентах, об их адресах, кредитной  истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Кроме  данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников  оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В  результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.     

 С понятием  базы данных тесно связано  понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.

Существует множество  различных систем управления базами данных, именуемые в последующем "СУБД", такие как: IMS, Cetop, Oracle, Clipper, FoxPro, Access. Но перед тем как приступить к изучению СУБД, рассмотрим несколько основных понятий.

Данные - систематизированная  и структурированная каким-либо образом информация.

В данной работе рассматривается только логическое представление данных, т. е. с точки зрения прикладного программиста и пользователя. С их точки зрения данные делятся на записи, те в свою очередь делятся на поля, и между полями, а так же и между записями могут быть установлены различные связи.

Поле - основной и  минимальный элемент данных.

Запись - несколько  полей.

Связи - логические взаимосвязи  между записями или полями.

База данных - это  набор данных, который связан с  определенной темой или назначением.

База данных может  быть определена как совокупность предназначенных  для машинной обработки и хранения данных, которые могут использоваться одним или несколькими пользователями.

В зависимости от различных моделей данных базы данных могут быть иерархическим, сетевыми и реляционными. Дальше будут рассматриваться только реляционные базы данных.

СУБД (система управления базами данных) – это программа, которая управляет данными, осуществляет хранение, извлечение, поиск, редактирование информации, хранимой в базе данных. СУБД также подразделяются на иерархические, сетевые и реляционные в зависимости  от данных которые они обрабатывают.

ТАБЛИЦА - это набор  записей (строк), состоящих из отдельных  полей (столбцов), в которых хранится информация и составляющая, собственно, содержание базы данных.

Таблицы являются основной формой представления информации, содержащейся в базе данных. Без таблицы нельзя спроектировать формуляр, на базе таблиц составляются запросы и отчеты.

Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с  гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.

Текстовый – тип  данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного  размера (до 255 символов).

Числовой – тип  данных для хранения действительных чисел.

Поле Мемо – специальный  тип данных для хранения больших  объемов текста (до 65 535 символов). Физически  текст не хранится в поле. Он храниться  в другом месте базы данных, а  в поле храниться указатель на него, но для пользователя такое  разделение заметно не всегда.

Дата/время – тип  данных для хранения календарных  дат и текущего времени.

Денежный - тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для  денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.

Счетчик – специальный  тип данных для уникальных (не повторяющихся  в поле) натуральных чисел с  автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.

Логический - тип  для хранения логических данных (могут  принимать только два значения, например Да или Нет).

Гиперссылка – специальное  поле для хранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически  происходит запуск браузера и воспроизведение  объекта в его окне.

Мастер подстановок  – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно  автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их из раскрывающегося  списка.

При размещении базы данных на ПК, который не находится  в сети, база данных всегда используется в монопольном режиме. Даже если базу данных используют несколько пользователей, они могут работать с ней только последовательно. Однако работа на изолированном  ПК с небольшой базой данных в  настоящий момент становится уже  не характерной для большинства  приложений. База данных отражает информационную модель реального ПО, она растет по объему, следовательно, резко увеличивается количество задач, решаемых с помощью этой базы данных и в соответствии с этим увеличивается количество приложений, работающих с единой базой данных. ПК объединяются в локальные сети, и необходимость распределения приложений, работающих с единой базой данных по сети, является несомненной.

Параллельный доступ к одной базе данных нескольких пользователей, в том случае, если она расположена на одной машине, соответствует режиму распределенного доступа к центральной базе данных. Такие системы называются системами распределенной обработки данных.

Если же база данных расположена на нескольких ПК, распределенных в сети, и к ней возможен параллельный доступ нескольких пользователей, то мы имеем дело с параллельным доступом к распределенным базам данных. Такие  системы называются системами распределенных баз данных.

2. Функции СУБД

Современная система  управления базами данных должна выполнять  следующие функции:

- определения данных

СУБД должна допускать  определения данных (внешние схемы, концептуальную схему, внутреннюю схему, а также все связанные отображения) в исходной форме и преобразовывать  эти определения в форму соответствующих  объектов, т. е. СУБД должна включать в  себя компонент языкового процессора для различных языков определения  данных.

- обработка данных

СУБД должна уметь  обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление соответствующих данных в базе данных или на добавление новых данных в  базу данных, т. е. СУБД должна включать в себя компонент процессора языка  обработки данных (ЯОД).

Запросы бывают "планируемые" и "не планируемые".

Планируемый запрос – это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. Администратор должен настроить физический проект базы данных таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов. Он характерен для "операционных приложений".

Не планируемый  запрос – это специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена  заранее. Он характерен для приложений "поддержки решений".

- безопасность и целостность данных

СУБД должна контролировать пользовательские запросы и пресекать  попытки нарушения правил безопасности и целостности, определенных АБД.

Для пользователей  информационной системы недостаточно, чтобы база данных просто отражала объекты реального мира. Важно  чтобы такое отражение было однозначным  и непротиворечивым.

Для того чтобы гарантировать  корректность и взаимную непротиворечивость данных, на базу данных накладываются  некоторые ограничения, которые  называют ограничениями целостности.

- восстановление данных и дублирование

Восстановление и  дублирование данных осуществляется СУБД или администратором.

- введение словаря данных

Словарь данных –  это исчерпывающий набор таблиц или файлов, представляющий собой  каталог всех описаний данных. Также  он может содержать информацию о  пользователях, привилегиях и т.д., доступную только администратору базу данных. Словарь данных является центральным  источником информации для СУБД, АБД  всех пользователей.

- производительность

СУБД должна выполнять  все указанные функции с максимально  возможной эффективностью.

В целом назначением  СУБД является предоставление пользовательского  интерфейса с базой данных.

3. Модели данных, поддерживаемые СУБД

Модели данных - представление  данных и их взаимосвязей, описывающих  понятия проблемной среды. Модели данных используются как для концептуального, так и для логического и  физического представления данных.

Существуют, по крайней  мере, три модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная.

Иерархическая модель данных состоит из нескольких записей, одна из которых определена как корневая. Примером иерархической модели могут  служить деревья:

Где КЛИЕНТ, ЗАКАЗ, ТОРГОВЫЙ АГЕНТ являются записями (КЛИЕНТ - корневая запись), НОМЕР, ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО - поля записи КЛИЕНТ, линиями показаны связи.

Дерево - ориентированный  граф (граф - пара множеств, одно из которых  описывает множество вершин, а  другое множество связей между ними) где все вершины, кроме корня, находятся в голове только одной  дуги, корень не находится в голове ни одной из дуг и связан с вершиной дерева.

Между записями в  иерархии могут быть определены связи: “один ко многим”, или “один  к одному”, где запись, соответствующая  элементу “один” указанной связи, определяется как исходная, а соответствующая  элементу “много” - как порожденная.

Сетевая модель данных подобна иерархической, но является более общей моделью, в том  смысле, что между записями присутствуют связи “много ко многим” и “много к одному”, а так же здесь нет корневого узла, т. е. любая запись может быть корневой.

Сетевая модель:

Где КЛИЕНТ, ЗАКАЗ, ТОРГОВЫЙ АГЕНТ являются записями, НОМЕР, ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО - поля записи КЛИЕНТ, линиями  показаны связи.

Реляционная модель данных является одним из самых простых  видов представления информации и самой легкой концепцией для  понимания. Эта модель представляет собой данные упорядоченные в  таблицы, чаше всего двухмерные. Таблицы  такого вида называются отношениями (реляциями) и каждая таблица представляет собой  отдельный файл.

Реляционная модель:  

Поле

Каждая таблица  состоит из столбцов и строк, каждому  столбцу присвоено однозначное  имя, один элемент столбца называется полем, а строка называется записью. Данный пример показывает, что и сетевая модель, и иерархическая могут быть приведены к реляционной.  

4. Области применения баз данных в экономике

Автоматизированные  информационные системы (АИС), основу которых  составляют базы данных, появились  в 60-х годах в военной промышленности и в бизнесе – там, где были накоплены значительные объемы полезных данных. Первоначально автоматизированные информационные системы были ориентированы  лишь на работу с информацией фактического характера – числовыми или  текстовыми характеристиками объектов. Затем, по мере развития техники, появилась  возможность обрабатывать текстовую  информацию на естественном языке.

Принципы хранения разных видов информации в АИС  сходны, но алгоритмы ее обработки  определяются характером информационных ресурсов. Соответственно были выделены два класса АИС: документальные и  фактографические.

Документальные АИС  служат для работы с документами  на естественном языке. Наиболее распространенный тип документальной АИС - информационно-поисковые системы, предназначенные для накопления и подбора документов, удовлетворяющих заданным критериям. Они могут выполнять просмотр и подборку монографий, публикаций в периодике, сообщений пресс-агентств, текстов законодательных актов и т.д.

Фактографические АИС оперируют фактическими сведениями, представленными в формализованном виде. Фактографические АИС используют для решения задач обработки данных.

Обработка данных –  специальный класс решаемых на ЭВМ  задач, связанных с вводом, хранением, сортировкой, отбором и группировкой записей данных однородной структуры. Задачи этого класса решаются при  учете товаров в магазинах  и на складах, начислении заработной платы, управлении производством, финансами, телекоммуникациями.

Различают фактографические АИС оперативной обработки данных, подразумевающие быстрое обслуживание относительно простых запросов от большого числа пользователей, и фактографические АИС аналитической обработки, ориентированные на выполнение сложных запросов.

5.Принципы работы СУБД Microsoft Access

Microsoft Access - это интерактивная реляционная СУБД (relational database management system - RDBMS) для WINDOWS. Это программа, которую можно использовать для хранения и извлечения данных в зависимости от отношений, которые установили. Работа с ней упрощена посредством манипулятора мыши. Графические возможности оболочки производят большое впечатление при изготовлении высококачественных отчетов и распечаток. Все это благодаря поддержки True-type шрифтов и встраивания OLE-объектов (Object Linking and Embeding) в рамках среды WINDOWS. OLE - объект представляет собой ссылку на определенную информацию, которая остается в своей первоначальной форме. OLE-объектом может быть EXCEL - таблица, Paintbrush - иллюстрация или Sound - файл.

Access также предоставляет в распоряжение пользователя механизмы работы с базами данных различных форматов. К примеру, можно прямо обращаться к базам данных dBASE, Paradox или Btrieve без конвертирования их в формат, используемый Access. В состав пакета Access также входит язык Access Basic (встроенный диалект языка Visual Basic), дающий возможность формирования специализированных систем управления базами данных.

Основными понятиями  или объектами этой системы являются: таблицы, запросы, формуляры, отчеты, макросы  и модули. И, конечно же, главным  понятием будет база данных (database).

Для создания базы данных необходимо выполнить следующие  шаги:

Активизировать окно Microsoft Access и выбрать в меню File директиву New Database (или щелкнутье кнопкой New Database в строке пиктограмм). Microsoft Access высвечивает диалоговое окно New Database и автоматически дает имя базе данных, которое можно заменить.

В строке File Name, напечатать вариант имени базы данных. Оно может содержать до 8 символов без пробелов. Microsoft Access автоматически добавляет расширение MDB к имени базы данных.

Для хранения базы данных в определенном месте, выберают соответствующую директорию в списке директорий Directories list.

Нажимают на кнопку OK.

Microsoft Access создает пустой файл базы данных и открывает окно базы данных Database window.

Базу данных можно  наполнить объектами различного рода и выполнять операции с ними. Но с базой данных можно выполнять  операции как с неделимым образованием. Все операции такого рода - операции управления базой данных - сосредоточены  в меню File прикладного окна Access или в окне базы данных.

При открытии базы данных можно ограничить возможные операции с базой данных только чтением  и ограничить круг пользователей, имеющих  доступ к базе данных только собственной  персоной. Если необходимо только просмотреть  базу данных и содержащиеся в ней  объекты, но не изменять их, то при открытии базы данных необходимо активизировать контрольный индикатор Read Only. Если необходимо предотвратить изменения данных и объектов данной базы данных со стороны других пользователей, то при открытии базы данных необходимо установить опцию Exlusive.

Если пользователь закончил работу с базой данных, то ее следует закрыть при помощи директивы Close Database в меню File, с помощью двойного щелчка мышью на кнопке вызова управляющего меню окна базы данных или нажатием клавиш (Ctrl + F4).

Таблицы.

Следующим шагом  в построении базы данных будет ее заполнение, т. е. создание объектов и  присвоение последним необходимых  свойств. Какого бы типа ни были ваши данные, вам придется хранить их в одной  или нескольких таблицах.

Таблицы являются основной формой представления информации, содержащейся в базе данных. Без таблицы нельзя спроектировать формуляр, на базе таблиц составляются запросы и отчеты.

Каждому полю, включаемому  в запись, приписывается тип данных, определяющий вид информации, которая  будет храниться в данном поле. Тип данных вносится в колонку Data Type, причем его можно выбрать из списка доступных типов.

В готовую спецификацию можно вносить изменения. Но при  этом следует постараться внести все исправления в спецификацию до начала заполнения базы данных, т. к. попытка изменить параметры полей, заполненной базы может повлечь  за собой потерю или искажение  данных.

В Access-таблицы можно  встроить объекты из других поддерживающих интерфейс OLE прикладных программ и  связать эти объекты с их родительскими  программами.

При встраивании  объекта Access сохраняет объект в таблице. Двойным щелчком мышью на объекте запускается прикладная программа, с помощью которой он был изготовлен - в ней можно произвести изменения в объекте. После завершения работы с родительской программой объект в измененной форме будет сохранен в таблице.

Таблицы, находящиеся  в базе данных, созданной другой программой, можно импортировать  в Access, также можно и экспортировать Access-таблицы, сохраняя их в форматах, понятных другим прикладным программам управления базами данных. Но прежде чем непосредственно приступить к импорту или экспорту, необходимо совершить соответствующие установки импорта или экспорта.

Запросы.

Запросы служат для  селекции и фильтрации набора данных. Они позволяют выбрать из базы только необходимую информацию, т. е. ту, которая соответствует определенному  критерию(условию) и нужна для решения конкретной задачи. Например, вам может понадобиться информация о поставщиках и поставляемых ими товарах. Вы можете создать запрос типа "Какие товары поставляют московские поставщики" или "Кто из петербургских поставщиков сигарет продал за последний квартал наибольшую партию". Результат обработки программой Access такого запроса представляет собой таблицу называемую Dynaset. В эту таблицу включены выбранные из основной таблицы(или нескольких таблиц) блоки данных, которые удовлетворяют критериям запроса. Dynaset - динамический, временный набор данных, поэтому при каждом выполнении запроса он строится вновь на основе "свежих" табличных данных.

Выделяют два типа запросов:

QBE-запросы (Query by Example - Запрос по образцу). Пользователь дает им определения, специфицируя отдельные параметры в окне проектирования с использованием подсказок(образцов).

SQL - запросы (Structured Query Language - Структурированный язык запросов). Пользователь формулирует их с использованием инструкций и функций, выстраивая описание. QBE-запрос Access легко транслирует в соответствующий SQL-запрос. Обратная операция тоже не составляет труда. Вообще для Access безразлично, с каким типом запроса работает пользователь.

Запросы можно создавать  с помощью Конструктора запросов, а также без помощи Конструктора запросов. Однако первый способ ускоряет проектирование нескольких специальных  типов запросов.

Критерии отбора - это инструкции, посредством которых  пользователь сообщает Access, какие блоки данных должны отбираться по запросу и индицироваться в Dynaset. Критерии могут задаваться для одного или нескольких полей запроса.

Пользователь может  воспользоваться запросом для проведения вычислений с блоками данных. Он может задать в каждом поле некоторую  функцию, обрабатывающую содержимое этого  поля. Результат обработки выдается в Dynaset. Функция обработки задается в строке Total, которая появляется после нажатия в пиктографическом меню кнопки с греческой литерой "сигма". Саму функцию можно выбрать в этой строке, развернув список возможных значений.

После того как запрос спроектирован, его можно выполнить, щелкнув мышью в строке пиктограмм на кнопке с восклицательным знаком или вызывая в меню Query директиву Run. Access индицирует отобранные по запросу в Dynaset блоки в виде таблицы.

С помощью структурированного языка запросов SQL в рамках Access пользователь может сформулировать сколь угодно сложные по структуре критериев и вычислений запросы. Этот же язык позволяет управлять обработкой запросов. SQL-запрос представляет собой последовательность инструкций, в которую могут включаться выражения и вызовы агрегатных функций.

Если пользователь хочет иметь разработанный проект запроса в своем распоряжении и во время следующих сеансов  работы, то он должен его сохранить  с помощью директивы Save в меню File. Если проект сохраняется впервые, то после обращения к этой директиве появится диалоговое окно Save As. В нем следует назначить запросу имя, под которым он будет сохранен и включен в список запросов в окне банка данных. Имя запроса не должно совпадать с именем таблицы.

Если данный запрос уже был однажды сохранен и  пользователь выбрал директиву Save, то старая версия будет заменена новым, измененным проектом запроса. Если изменения не должны испортить предыдущую версию, а должны быть сохранены в другом запросе, то следует вызвать директиву Save As и назначить сохраняемому проекту новое имя. Для сохранения табличного представления запроса следует выбрать директиву Save Query в меню File. Эта директива сохраняет изменения в проекте имеющегося запроса и заменяет предыдущую версию запроса на активную версию. Для того чтобы сохранить запрос впервые или создать копию активного запроса, Dynaset которого виден на экране, следует выбрать директиву Save Query As.

Наряду с запросами  выбора, с помощью Access можно реализовать также запросы действий, параметрические запросы и запросы кросс-таблиц.

Формуляры.

Просмотр базы данных в виде таблицы в режиме заполнения дает пользователю возможность оценить  базу как единое целое, сравнить записи и т.п. Часто, однако, возникает необходимость  работы с отдельными записями базы. В этом случае присутствие на экране других записей (как это имеет  место в режиме заполнения) только мешает и отвлекает. Работа с отдельными записями посредством формуляров позволяет  сосредоточиться только на относящейся  к делу информации.