• ×

    • Теоретическая основа использования баз данных в управленческой деятельности. Преимущества совместного использования базы данных с помощью сервера баз данных

    03.07.2020

    База данных (БД) представляет собой совокупность структурированных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

    Логическую структуру данных, хранимых в базе, называют моделью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся иерархическая, сетевая, реляционная.

    Система управления базами данных (СУБД) -- это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

    Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД -- с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложениями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, -- внешними приложениями.

    Словарь данных представляет собой подсистему БД, предназначенную для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов БД друг с другом, типах данных и форматах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничения доступа и т. п.

    Информационные системы, основанные на использовании БД, обычно функционируют в архитектуре клиент-сервер. В этом случае БД размещается на компьютере-сервере, и к ней осуществляется совместный доступ.

    Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом -- компьютер (программа), использующий этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файлы, службы печати, почтовые службы.

    Достоинством организации информационной системы на архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей.

    Согласно основному принципу архитектуры клиент-сервер, данные обрабатываются только на сервере. Пользователь или приложение формируют запросы, которые поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных обеспечивает поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя. Достоинством такого подхода в сравнении предыдущим является заметно меньший объем передаваемых данных.

    Выделяют следующие виды СУБД:

    * полнофункциональные СУБД;

    * серверы БД;

    * средства разработки программ работы с БД.

    Полнофункциональные СУБД представляют собой традиционные СУБД. К ним относятся dBaseIV, Microsoft Access, Microsoft FoxPro и др.

    Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ. Серверы БД обеспечивают обработку запросов клиентских программ обычно с помощью операторов SQL. Примерами серверов БД являются: Microsoft SQL Server, InterBase и др.

    В роли клиентских программ в общем случае могут использоваться СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры, программы электронной почты и др.

    Средства разработки программ работы с БД могут использоваться для создания следующих программ:

    * клиентских программ;

    * серверов БД и их отдельных компонентов;

    * пользовательских приложений.

    По характеру использования СУБД делят на многопользовательские (промышленные) и локальные (персональные).

    Промышленные, СУБД представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. Промышленные СУБД должны удовлетворять следующим требованиям:

    * возможность организации совместной параллельной работы многих пользователей;

    * масштабируемость;

    * переносимость на различные аппаратные и программные платформы;

    * устойчивость по отношению к сбоям различного рода, в том числе наличие многоуровневой системы резервирования хранимой информации;

    * обеспечение безопасности хранимых данных и развитой структурированной системы доступа к ним.

    Персональные СУБД -- это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или небольшой группы пользователей и предназначенное для использования на персональном компьютере. Это объясняет и их второе название -- настольные. Определяющими характеристиками настольных систем являются:

    * относительная простота эксплуатации, позволяющая создавать на их основе работоспособные пользовательские приложения;

    * относительно ограниченные требования к аппаратным ресурсам.

    По используемой модели данных СУБД разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и др. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.

    Для работы с данными, хранящимися в базе, используются следующие типы языков:

    · язык описания данных -- высокоуровневый непроцедурный языкструктуры данных;

    · язык манипулирования данными -- совокупность конструкций, обеспечивающих выполнение основных операций по работе с данными: ввод, модификацию и выборку данных по запросам.

    Названные языки в различных СУБД могут иметь отличия. Наибольшее распространение получили два стандартизованных языка: QBE -- язык запросов по образцу и SQL -- структурированный язык запросов. QBE в основном обладает свойствами языка манипулирования данными, SQL сочетает в себе свойства языков обоих типов.

    СУБД реализует следующие основные функции низкого уровня:

    * управление данными во внешней памяти;

    * управление буферами оперативной памяти;

    * управление транзакциями;

    * ведение журнала изменений в БД;

    * обеспечение целостности и безопасности БД.

    Реализация функции управления данными во внешней памяти обеспечивает организацию управления ресурсами в файловой системе ОС.

    Необходимость буферизации данных обусловлена тем, что объем оперативной памяти меньше объема внешней памяти. Буферы представляют собой области оперативной памяти, предназначенные для ускорения обмена между внешней и оперативной памятью. В буферах временно хранятся фрагменты БД, данные из которых предполагается использовать при обращении к СУБД или планируется записать в базу после обработки.

    Механизм транзакций используется в СУБД для поддержания целостности данных в базе. Транзакцией называется некоторая неделимая последовательность операций над данными БД, которая отслеживается СУБД от начала и до завершения. Если по каким-либо причинам (сбои и отказы оборудования, ошибки в программном обеспечении, включая приложение) транзакция остается незавершенной, то она отменяется.

    Транзакции присущи три основных свойства:

    * атомарность (выполняются все входящие в транзакцию операции или ни одна);

    * сериализуемость (отсутствует взаимное влияние выполняемых в одно и то же время транзакций);

    * долговечность (даже крах системы не приводит к утрате результатов зафиксированной транзакции).

    Примером транзакции является операция перевода денег с одного счета на другой в банковской системе. Сначала снимают деньги с одного счета, затем начисляют их на другой счет. Если хотя бы одно из действий не выполнится успешно, результат операции окажется неверным и будет нарушен баланс операции.

    Ведение журнала изменений выполняется СУБД для обеспечения надежности хранения данных в базе при наличии аппаратных и программных сбоев.

    Обеспечение целостности БД составляет необходимое условие успешного функционирования БД, особенно при ее сетевом использовании. Целостность БД -- это свойство базы данных, означающее, что в ней содержится полная, непротиворечивая и адекватно отражающая предметную область информация. Целостное состояние БД описывается с помощью ограничений целостности в виде условий, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные.

    Обеспечение безопасности достигается в СУБД шифрованием данных, парольной защитой, поддержкой уровней доступа к базе данных и отдельным ее элементам (таблицам, формам, отчетам и др.).

    Существует несколько способов совместного использования базы данных Access в зависимости от потребностей и доступности ресурсов. В этой статье описаны доступные параметры и преимущества каждого из них, а также предоставлены ресурсы с дополнительной информацией о методах работы.

    Для изменения структуры базы данных на вашем компьютере должно быть установлено приложение Access.

    В этой статье

    Совместное использование данных с помощью сетевых папок

    Это самый простой вариант с минимальными требованиями, но он обеспечивает наименьшую функциональность. При этом методе файл базы данных хранится на общем сетевом диске, и все пользователи одновременно его используют. Поскольку все объекты базы данных используются одновременно, несколько пользователей могут одновременно изменять данные, что ограничивает надежность и доступность. Может также снижаться производительность, поскольку все объекты базы данных пересылаются по сети.

    Этот вариант подходит в том случае, если базу данных одновременно будут использовать несколько человек и пользователям не потребуется изменять структуру базы данных.

    Примечание: Этот способ менее безопасен по сравнению с остальными способами совместного доступа к базе данных, поскольку у каждого пользователя есть полная копия файла базы данных, что повышает риск несанкционированного доступа.

    Совместное использование базы данных с помощью сетевой папки

      Если общая сетевая папка отсутствует, ее нужно настроить.

      Дополнительные сведения об этом см. в справке по операционной системе компьютера, который будет использоваться для совместного доступа к базе данных. Если общая папка находится на сетевом сервере, может потребоваться помощь администратора сети.

      Приложение Access должно быть настроено для открытия в режиме совместного доступа на компьютерах всех пользователей. Данный режим используется по умолчанию, однако это необходимо проверить: если пользователь откроет базу данных в монопольном режиме, другие пользователи не смогут работать с данными. Выполните на каждом из компьютеров действия, указанные ниже.

      1. Запустите Access и на вкладке Файл выберите пункт Параметры .

        В окне Параметры Access выберите пункт Параметры клиента .

      Скопируйте файл базы данных в общую папку. Затем настройте атрибуты файла таким образом, чтобы разрешить доступ к файлу базы данных для чтения и записи. Для использования базы данных необходим доступ к ней с правами на чтение и запись.

      На компьютере каждого пользователя создайте ярлык для файла базы данных. В диалоговом окне "Свойства ярлыка" укажите путь к файлу базы данных в свойстве Цель , используя вместо буквы подключенного диска UNC-адрес. Например, вместо пути F:\sample.accdb укажите путь \\имя_компьютера\shared.accdb .

      Примечание: Это действие пользователи могут выполнить самостоятельно.

    Совместное использование разделенной базы данных

    Этот способ целесообразен при отсутствии сайта SharePoint или сервера базы данных. Общий доступ к разделенным базам возможен по сети или через сайт SharePoint. При разделении базы данных она реорганизуется в два файла: серверную базу данных, которая содержит таблицы данных, и клиентскую базу данных, в которой содержатся все остальные объекты базы данных (например, запросы, формы, отчеты). Каждый пользователь взаимодействует с данными с помощью локальной копии внешней базы данных.

    Преимущества разделения базы данных

      Повышенная производительность. По сети совместно используются только данные, а не таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы или модули.

      Повышенная доступность Транзакции базы данных, например редактирование записей, выполняются быстрее.

      Улучшенная безопасность. Пользователи получают доступ к серверной базе данных через связанные таблицы; вероятность того, что злоумышленники могут получить несанкционированный доступ к данным через клиентскую базу данных, менее высока.

      Повышенная надежность Если пользователь сталкивается с проблемой, а база данных неожиданно закрывается, то любое повреждение файла базы данных обычно ограничивается копией клиентской базы данных, открытой пользователем.

      Гибкая среда разработки Каждый пользователь может независимо разрабатывать запросы, формы, отчеты и другие объекты базы данных, не влияя на работу других пользователей. Кроме того, вы можете разрабатывать и распространять новую версию клиентской базы данных, не нарушая доступ к данным, хранящимся в серверной части базы данных.

    Если этот метод вам подходит, перейдите к инструкциям в статье Разделение базы данных Access .

    Совместное использование базы данных на сайте SharePoint

    При наличии сервера с SharePoint (особенно со службами Access) возможны несколько хороших вариантов. Интеграция с SharePoint помогает обеспечить более удобный доступ к базе данных. При публикации веб-базы данных службы Access создают сайт SharePoint, содержащий базу данных. Все объекты базы данных и сами данные перемещаются в списки SharePoint на этом сайте.

    Опубликованная база данных размещается в Интернете. Можно создавать веб-формы и отчеты, запускаемые в окне браузера, а также стандартные объекты Access (их иногда называют клиентскими объектами, чтобы отличать их от веб-объектов). Для использования клиентских объектов Access необходимо установить приложение Access, однако все объекты базы данных, которые хранятся на SharePoint, используются совместно.

    Примечание: Если на компьютере установлено приложение Access, можно использовать клиентские объекты из веб-базы данных, а не только объекты веб-базы данных.

    Службы Access предоставляют платформу для создания без данных, которые можно использовать в Интернете. Веб-базы данных конструируются и публикуются с использованием Access 2010 и SharePoint, после чего можно использовать веб-базу данных через веб-браузер.

    Формы, отчеты и макросы интерфейса выполняются внутри браузера.

    Если вы используете веб-базу данных, данные хранятся в списках SharePoint: все таблицы преобразуются в списки SharePoint, а записи становятся элементами списков. Это позволяет управлять доступом к веб-базе данных с помощью разрешений SharePoint.

    Запросы и макросы данных выполняются на сервере: вся обработка SQL-кода выполняется на сервере. Это повышает производительность сети, так как по ней передаются лишь результирующие наборы.

    Сохранение базы данных в библиотеке документов

    Базу данных можно сохранить в любой библиотеке документов SharePoint. Этот метод подобен сохранению базы данных в сетевой папке и предоставляет удобный способ управления доступом к базе данных. При связывании со списками SharePoint совместно используются только данные, но не объекты базы данных. Каждый пользователь получает собственную копию базы данных.

    Например, если на сайте SharePoint есть списки, в которых отслеживаются проблемы обслуживания клиентов и хранятся данные о сотрудниках, в Access можно создать базу данных, которая будет служить интерфейсом для этих списков. Можно создавать запросы Access для анализа этих проблем и отчеты Access для форматирования и публикации письменных отчетов для собраний групп. Если у пользователей на компьютерах установлено приложение Access, можно предоставить доступ к запросам и отчетам Access для списка SharePoint с помощью меню Представление . При просмотре списка на сайте SharePoint пользователи смогут находить и открывать запросы, отчеты и другие объекты Access в меню Представление . Если у пользователей нет приложения Access, они все равно смогут использовать данные из списков с помощью представлений SharePoint.

      Откройте базу данных, которую требуется использовать совместно.

      На вкладке Файл выберите пункт Сохранить как .

      Примечание: Если вы используете Access 2010, выберите элементы Файл > Сохранить и опубликовать > Сохранить базу данных как > SharePoint .

      В диалоговом окне Сохранение в SharePoint перейдите к соответствующей библиотеке документов.

      Проверьте имя файла базы данных и его тип, при необходимости измените их и нажмите кнопку Сохранить .

    Дополнительные сведения см. в статьях Публикация в службах Access и Импорт и связывание данных со списком SharePoint .

    Совместное использование базы данных путем связывания со списками SharePoint

    Этот метод имеет такие же преимущества, как использование разделенной базы данных, и позволяет каждому пользователю изменять собственную копию базы данных, поскольку совместный доступ к данным осуществляется через сайт SharePoint. Хотя в этом случае отсутствуют преимущества, получаемые при публикации базы данных на сайте SharePoint, при этом достигается выгода централизованного расположения данных. Поскольку данные находятся в списках SharePoint, к ним можно предоставлять раздельный доступ по сети с использованием функций SharePoint.

    Этот способ включает три основных действия.

      Перемещение данных в списки SharePoint.

      Создание ссылок на эти списки.

      Распространение файла базы данных.

    Для выполнения первых двух действий можно использовать мастер переноса на сайт SharePoint, а последнее действие можно выполнить с помощью любых доступных средств.

    Использование мастера экспорта таблиц в SharePoint

      На вкладке Работа с базами данных в группе Перенос данных щелкните элемент SharePoint .

      Примечание: Этот элемент доступен только в том случае, если файл базы данных сохранен в формате ACCDB.

      Следуйте указаниям мастера экспорта таблиц в SharePoint; в частности, укажите расположение сайта SharePoint. Чтобы отменить процесс, нажмите кнопку Отмена .

      Чтобы просмотреть дополнительные сведения о переносе, на последней странице мастера установите флажок Подробности .

      На этой странице содержатся сведения о том, какие таблицы связаны со списками, а также сведения о расположении резервных копий и URL-адрес базы данных. Здесь также выводится предупреждение при возникновении проблем с переносом и указывается расположение таблицы журнала, в которой можно просмотреть дополнительные сведения о проблемах.

      Когда все действия мастера будут завершены, нажмите кнопку Готово .

      Если мастер выведет предупреждение, следует просмотреть таблицу журнала и выполнить необходимые действия. Например, может потребоваться отменить перенос некоторых полей или преобразовать их в другие типы данных, совместимые со списками SharePoint.

    Примечание: Чтобы просмотреть списки на сайте SharePoint, щелкните в области быстрого запуска кнопку Списки или выберите пункт Просмотреть все содержимое узла . Может потребоваться обновить страницу в веб-браузере. Чтобы отобразить списки в области быстрого запуска на сайте SharePoint или изменить другие параметры (например, включить отслеживание версий), можно изменить параметры списков на сайте SharePoint. Дополнительные сведения см. в справке для сайта SharePoint.

    Совместное использование базы данных с помощью сервера

    Совместное использование базы данных можно организовать с помощью приложения Access и сервера баз данных (например, сервера SQL Server). Этот способ обеспечивает много преимуществ, но для него требуется дополнительное программное обеспечение - сервер баз данных.

    Этот способ напоминает разделение баз данных, поскольку таблицы хранятся в сети, а у каждого пользователя есть локальная копия файла базы данных Microsoft Access, содержащая ссылки на таблицы, запросы, формы, отчеты и другие объекты базы данных. Этот вариант используется, если сервер баз данных доступен, а у всех пользователей установлено приложение Access. Преимущества этого метода зависят от используемого программного обеспечения сервера баз данных, но в общем случае они включают наличие учетных записей пользователей и избирательный доступ к данным, отличную доступность данных и удобные встроенные средства управления данными. Более того, большинство серверных приложений для работы с базами данных нормально работают с более ранними версиями Access, поэтому не требуется, чтобы все пользователи работали с одной и той же версией. Совместно используются только таблицы.

    Преимущества совместного использования базы данных с помощью сервера баз данных

      Высокая производительность и масштабируемость Во многих случаях сервер базы данных повышает производительность, чем единственный файл базы данных Access. Многие серверные продукты баз данных также обеспечивают поддержку очень больших баз данных размером примерно в 500 в течение интервала (2 ГБ) для файла базы данных Access (два гигабайта). Продукты сервера баз данных обычно работают очень эффективно, параллельно обрабатывая запросы (используя несколько собственных потоков в одном процессе для обработки запросов пользователей), а также свести к минимуму дополнительные требования к памяти при добавлении новых пользователей.

      Повышенная доступность Большинство серверных продуктов базы данных позволяют создавать резервные копии базы данных во время ее использования. Таким образом, пользователям не нужно принудительно закрывать базу данных для резервного копирования данных. Более того, сервер баз данных обычно обрабатывает параллельное редактирование и блокировку записей очень эффективно.

      Повышенная безопасность Невозможно полностью защитить базу данных. Тем не менее, серверные продукты базы данных предлагают надежную защиту, которая поможет вам защитить ваши данные от несанкционированного использования. Большинство серверных продуктов баз данных предлагают безопасность на основе учетных записей, позволяя указать, кто может видеть, какие таблицы. Даже в случае неправильного получения доступа к интерфейсу, несанкционированное использование данных запрещено защитой на основе учетной записи.

      Автоматические возможности восстановления В случае сбоя системы (например, аварийного завершения работы операционной системы или отключения питания) некоторые серверные продукты баз данных имеют механизмы автоматического восстановления, которые восстанавливают базу данных до последнего состояния согласованности в течение минут, без администратора базы данных. участвовать.

      Обработка на сервере Использование Access в конфигурации клиента и сервера помогает уменьшить сетевой трафик, обрабатывая запросы к базе данных на сервере перед отправкой результатов клиенту. Обработка сервером обычно более эффективна, особенно при работе с большими наборами данных.

    Основные этапы использования Access с сервером баз данных

    Факторы, которые следует учитывать при выборе метода

    Требования метода

    Разделение базы данных

    Сетевая папка

    Сайт SharePoint

    Сервер баз данных

    Необходимость наличия программного обеспечения сервера баз данных

    Необходимость наличия SharePoint

    Необходимость наличия служб Access на сервере SharePoint

    Зависит от сценария:

    связывание со списками и сохранение в библиотеке документов не требует наличия служб Access;

    публикация в виде веб-базы данных или веб-приложения требует наличия служб Access.

    Доступность данных

    Подходит для небольших групп, если данные мало изменяются

    Наилучшая. Подходит для сценариев автономного использования.

    Наилучшая

    Безопасность

    Зависит от дополнительных мер

    Наименее безопасный способ

    Наилучшая

    Наилучшая

    Гибкость

    Гибкий способ. Можно легко разрабатывать новые функции базы данных без нарушения работы. Пользователи могут изменять структуру в собственной копии.

    Менее гибкий способ. Разработку можно осуществлять с использованием автономной копии базы данных, которая затем заменяется. Отсутствует возможность индивидуального изменения структуры базы данных пользователями.

    Гибкий способ. Использование разрешений SharePoint для управления доступом и изменения структуры. Позволяет использовать некоторые объекты базы данных, например формы, на основе браузера.

    Гибкий способ. Можно легко разрабатывать новые функции базы данных без нарушения работы. Пользователи могут изменять структуру объектов в собственной копии.

    Введение

    Широкое использование систем переработки информации в различных сферах управленческой деятельности, для решения сложных экономических задач, проведения научных исследований обусловливают повышенные требования к эффективности организации данных в условиях коллективного пользования.

    Традиционный способ организации данных в виде массивов, ориентированных на конкретные задачи, отличается статичностью, жесткой привязкой к соответствующему программному обеспечению, приводит к дублированию при накоплении и проверке данных, вызывает значительный перерасход памяти на их хранение, частую реорганизацию данных при изменении задач и т.п.

    Одним из главных путей преодоления указанных недостатков является создание баз данных, обеспечивающих поддержание в системе динамической информационной модели сложных управляемых объектов и процессов и коллективный доступ к ней.

    1. Организация баз данных

    База данных (БД) определяется как совокупность взаимосвязанных данных, характеризующихся: возможностью использования для большого количества приложений; возможностью быстрого получения и модификации необходимой информации; минимальной избыточностью информации; независимостью прикладных программ; общим управляемым способом поиска.

    Возможность использования базы данных для многих прикладных программ пользователя упрощает реализацию комплексных запросов, снижает избыточность и повышает эффективность использования информации в системах обработки данных. Минимальная избыточность и возможность быстрой модификации позволяют поддерживать данные на одинаковом уровне обновления. Независимость данных и использующих их прикладных программ является основным свойством базы данных. Независимость данных подразумевает, что изменение данных не приводит к изменению прикладных программ.

    Традиционной формой организации баз данных, обеспечивающей такую независимость, является трехуровневая структура: логическая структура данных прикладного программиста (подсхема); общая логическая, структура данных (схема); физическая структура данных.

    Схемы и подсхемы базы данных часто изображают в виде диаграмм. На рис. 1 приведена общая схема логической структуры базы данных и подсхемы двух прикладных программистов, которые имеют различные представления о данных. Сплошные линии обозначают связи на схеме. Простые связи обозначаются одной стрелкой, связи "один ко многим" - двойной стрелкой. Штриховые линии отображают перекрестные ссылки. Наличие перекрестных ссылок позволяет избежать повторения записей ПОСТАВЩИК и СПЕЦИФИКАЦИИ - ПАРТИИ -ТОВАРА в каждой записи СТАТЬЯ ЗАКУПКИ.

    Создание базы данных не является единовременным процессом, оно растягивается на весь период ее существования. Трехуровневая организация обеспечивает возможность быстрого изменения структуры базы данных в условиях ведения и модификации систем управления и наращивания задач пользователей, а также в условиях совершенствования и наращивания аппаратных средств. Трехуровневая организация обеспечивает взаимную независимость изменений общей логической структуры базы данных и прикладных программ (логическая независимость данных) и возможность изменения физического расположения и организации данных без изменения общей логической структуры данных и структур данных прикладных программистов (физическая независимость).

    2. Системы управления базами данных

    Использование систем управления базами данных (СУБД) позволяет исключить из прикладных программ описание данных и детальное программирование управления данными. Описания заменяются ссылками на общую логическую структуру данных, а программирование управления – командами манипулирования данными, которые выполняет универсальное программное обеспечение.

    Основной функцией СУБД наряду с обновлением данных является обработка запросов пользователей по поиску и передаче данных прикладным программам. Например, последовательность основных действий, реализуемых СУБД в процессе считывания записи, состоит из следующих операций: прикладная программа выдает запрос СУБД на чтение записи, в котором содержится значение ключа сегмента или записи; СУБД осуществляет в подсхеме прикладной программы поиск описания данных, на которые выдан запрос; СУБД с помощью общей логической схемы данных определяет, какого типа логические данные необходимы; СУБД по описанию физической организации данных определяет, какую физическую запись требуется считать; СУБД выдает операционной системе команду чтения требуемой записи; операционная система считывает данные в системные буферы; СУБД на основании сравнения схемы и подсхемы выделяет информацию, запрошенную прикладной программой; СУБД передает данные из системных буферов в рабочую область прикладной программы.

    Действия, которые осуществляет СУБД при обновлении данных, аналогичны операциям считывания. СУБД будет осуществлять необходимые преобразования данных в системных буферах, обратные тем преобразованиям, которые были сделаны при считывании данных. Затем система управления базами данных выдает операционной системе команду ЗАПИСАТЬ. Общая архитектура системы управления базами данных приведена на рис. 2. Она присуща всем СУБД, которые различаются ограничениями и возможностями по выполнению соответствующих функций.

    Процесс сравнения и выбора таких систем для конкретного применения сводится к сопоставлению их возможностей с конкретными требованиями и ограничениями пользователя.

    Для работы с системой управления базой данных необходимо несколько языков: языки программирования, языки описания схем и подсхем, языки описания физических данных. Прикладной программист использует языки программирования для написания программ (КОБОЛ, ФОРТРАН, ПЛ/1, АССЕМБЛЕР) и средства для описания данных - язык описания подсхем. Язык описания подсхем может представлять собой средство описания данных в языке программирования, средство, обеспечиваемое СУБД, а также независимый язык описания данных. Многие СУБД используют средства описания данных языков программирования. Для прикладного программиста СУБД должна обеспечить средства передачи команд и интерпретации сообщений, выдаваемых системой. Интерфейс между прикладной программой и СУБД - язык манипулирования данными - встраивается в язык программирования. Запись запрашивается на языке манипулирования данными и считывается в рабочую область прикладной программы; аналогично при включении записи в базу данных прикладная программа помещает ее в рабочую область и выдает команду на языке манипулирования данными. Типичными командами языка манипулирования данными являются: открыть файл или набор записей; закрыть файл или набор записей; определить местонахождение и считать указанный экземпляр записи; передать содержимое указанных элементов данных из определенного экземпляра записи; заменить значение определенных элементов указанного экземпляра записи величинами из рабочей области программы; вставить в набор записей запись из рабочей области; удалить определенный экземпляр записи из последовательности записей; запомнить новый экземпляр записи в базе данных; удалить определенный экземпляр записи из базы данных; переупорядочить записи в группе в убывающей или возрастающей последовательности по указанному ключу.


    Системный программист использует язык описания общей логической схемы данных. Этим языком может быть расширение языка программирования, средство СУБД или независимый язык. Для описания размещения данных системный программист использует некоторую форму языка описания физических данных. Этот язык определяет размещение данных на физических устройствах, управление буферизацией, способы адресации и поиска.

    При возникновении в системе управления новых задач, связанных с переработкой больших объемов информации, возникает проблема выбора способа организации данных, обеспечивающих ее решение. При этом необходимо рассмотреть возможные способы организации данных и эффективность их применения для решения поставленной задачи: организация данных в виде файлов; использование существующей базы данных (без изменений общей логической схемы данных); разработка новой логической схемы базы данных с использованием универсальной СУБД; разработка базы данных и специальной СУБД.

    Любой необходимый для оценки и выбора способа организации базы данных анализ должен начинаться с тщательного изучения потребностей пользователя. На основе изучения пользовательских требований следует составить полный список подлежащих хранению данных с указанием их характеристик и взаимосвязей, список взаимодействующих с базой процессов и пользователей с указанием их приоритетов и заданием параметров доступа к данным, сформулировать требования к времени и стоимости обращения к базе данных. Кроме того, необходимо проанализировать имеющиеся аппаратные средства (размер основной памяти процессора, конфигурацию операционной системы с учетом средств передачи данных, доступных ресурсов и возможностей расширения внешней памяти), а также численность и квалификацию системных и прикладных программистов.

    Если возникает необходимость организации данных для решения ряда прикладных задач при отсутствии функционирующей базы данных, следует оценить целесообразность использования концепции базы данных для решения поставленных задач. Основой для использования базы данных являются следующие факторы: значительное перекрытие массивов по данным, дублирование накопления и проверки данных, необходимость решения проблемы непротиворечивости элементов; значительное число потребителей информации; значительное число типов запросов; относительное постоянство номенклатуры запросов. Вместе с тем при принятии решения об организации базы данных следует помнить, что ее создание может привести к снижению эффективности отдельных прикладных программ и запросов, так как цель организации БД – повышение эффективности всей системы.

    При возникновении новых задач в системе управления с функционирующей базой данных следует оценить возможность использования общей структуры данных для описания предметных областей, т.е. совокупности объектов и процессов новых пользователей на языке подсхем функционирующей базы данных или, если существующая общая логическая схема нуждается в модификации, оценить затраты на внесение необходимых изменений и влияние этих изменений на общие характеристики системы с точки зрения удовлетворения потребностей всех пользователей системы.

    В случае принятия решения о разработке новой базы данных возникают задачи выбора универсальной или разработки специализированной СУБД, а также проектирования ее общей логической и физической структуры, причем выбор СУБД, как правило, является основой для проектирования и организации логической и физической структур базы данных.

    Существующие СУБД обеспечивают три основных подхода в управлении данными: иерархический, сетевой и реляционный (рис. 3). Иерархический подход основан на представлении иерархии объектов. Иерархические взаимосвязи непосредственно поддерживаются в физических конструкциях СУБД. Иерархические взаимосвязи являются частным случаем сетевых взаимосвязей. Например, поставщик может поставлять несколько видов товаров, а каждый вид товара может иметь несколько поставщиков. Реляционные системы не вводят различия между объектами и взаимосвязями. Сетевые и иерархические взаимосвязи могут быть представлены в виде двухмерных таблиц, называемых отношениями и обладающих следующими свойствами: каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных (повторяющиеся группы отсутствуют); элементы столбца имеют одинаковую природу, столбцам однозначно присвоены имена; в таблице нет двух одинаковых строк; строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке вне зависимости от их информационного содержания. База данных, построенная с помощью отношений, называется реляционной и в идеале обладает следующими преимуществами: возможностью использования неподготовленными пользователями; простотой системы защиты (для каждого отношения задается правомерность доступа); независимостью данных; возможностью построения простого языка манипулирования данными с помощью алгебры отношений.

    При выборе универсальной СУБД для реализации конкретной совокупности прикладных программ на основе использования базы данных следует оценить предоставляемый пользователю язык описания данных, язык манипулирования данными и средства поддержания физической базы данных. В качестве характеристик, определяющих язык описания данных, обычно выделяют: наглядность, простоту изучения, степень независимости данных, процедуры защиты от несанкционированного доступа, элементы описания (типы данных, размер и имя и др.), поддерживаемые взаимосвязи (иерархические, сетевые, реляционные). Среди характеристик языков манипулирования данными следует выделить: представляемые средства доступа (в физической последовательности, по значению элемента данных, по ключу), совместимость с базовыми (высокоуровневыми) языками программирования, простоту изучения и использования, независимость данных, возможности и средства одновременного использования базы несколькими прикладными программами.

    3. Выбор СУБД

    Он осуществляется с учетом потребностей пользователя одним из следующих методов: анализа возможностей, экспериментальной проверки, имитации и моделирования.

    Метод анализа возможностей основан на балльной оценке приведенных выше характеристик СУБД с точки зрения требований пользователя. Каждая характеристика изучается с двух позиций - присутствует ли она в предлагаемой СУБД и каково ее качество. Качество ранжируется по стандартной шкале. Коэффициент ранжирования умножается на выделенный для данной составляющей вес, и взвешенные по каждой составляющей баллы суммируются.

    Метод экспериментальной проверки состоит в создании определенной прикладной среды и получении с ее помощью эксплуатационных характеристик заданной программно-аппаратной системы. Для экспериментальной проверки необходимо спроектировать и загрузить типовую базу данных; затем с использованием языка манипулирования данными СУБД промоделировать требования по обработке существующих и ожидаемых прикладных программ и выполнить экспериментальную проверку рассматриваемых СУБД.

    В методе имитации и моделирования работы СУБД применяют математические выражения, определяющие зависимость одного из параметров от других. Например, время обращения можно представить в виде функции от числа обращений к диску, количества передаваемой информации и процессорного времени формирования отклика на запрос. Так как перечисленные параметры зависят от способа хранения данных и способа доступа к ним, для различных СУБД требуются разные модели. Если эти модели разработаны, их можно использовать для оценки времени и стоимости обработки при использовании различных СУБД, задавая разнообразные условия (изменяя размеры базы данных, методы доступа, коэффициенты блокирования и т.п.).

    Неквалифицированный проектировщик может наложить ограничения конкретной СУБД уже на ранней стадии проектирования базы данных. При этом пользовательские требования искусственно задаются иерархическими и сетевыми структурами определенной СУБД без рассмотрения других возможных проектных решений. Такой подход может привести к уменьшению эффективности системы.

    Ниже приведены краткие характеристики некоторых универсальных СУБД.

    СУБД ИНЭС ориентирована на решение информационно-поисковых задач главным образом с использованием диалога. В ней обеспечиваются возможности быстрого обращения к базе для получения данных справочного характера и эффективного просмотра больших объемов данных при составлении сводок и при формировании исходных массивов для решения экономических задач.

    В системе допускается обращение к данным из прикладных программ пользователя, написанных на языке АССЕМБЛЕР, ПЛ/1, КОБОЛ, АЛГОЛ-60, ФОРТРАН-4.

    Используются специальные входные языки (язык ввода экономических показателей, язык ввода документов) и язык запросов, которые удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к языкам описания данных и языкам манипулирования данными.

    Для работы с данными, имеющими иерархическую структуру, служит специальный метод доступа. СУБД ИНЭС имеет систему формирования выходных сообщений и систему визуализации сообщений, которые позволяют пользователю задавать структуру документа и его реквизиты, осуществлять поиск, изменение и корректировку данных и вывод их на дисплей.

    СУБД КВАНТ-М представляет собой систему реального времени, предназначенную для работы на мини-ЭВМ и используемую для решения задач в информационно-поисковых и справочных системах (фактографических, библиографических, резервирования заказов и т.п.).

    Пользовательские программы могут быть написаны на языках КОБОЛ, ФОРТРАН, БЕЙСИК-2 и обращаются к базе данных с помощью САМ-интерфейса.

    СУБД КВАНТ-М поддерживает базу данных, состоящую из набора массивов (файлов). Записи массива имеют одинаковую структуру и уникальный последовательный номер (ISN). Записи состоят из полей, которые являются минимальной единицей данных в базе. Поле может быть объявлено ключом. Для описания данных в файлах создается схема, содержащая имена полей записей, их тип и признак, указывающий, является ли поле ключом. Для пользователей создается одна или несколько подсхем, к которым они имеют доступ.

    Физическая структура данных использует инвертированные списки значений ключей и обеспечивает независимость адресации от физического расположения данных. Система обеспечивает следующие типы доступа: последовательный по ISN; в логической последовательности; по запросу.

    Языком манипулирования данными является язык КВАНТ СКРИПТ-М. Это англоподобный диалоговый язык, предназначенный для эффективного поиска и выделения записей в базе данных и вывода их на дисплей.

    В последнее время организован выпуск быстродействующих персональных ЭВМ с большой оперативной и внешней памятью, с возможностью их объединения в локальную вычислительную сеть. Для этих ЭВМ появились и продолжают появляться универсальные СУБД, предоставляющие пользователю средства и удобства иногда более богатые, чем у мини-ЭВМ и больших ЭВМ. Этот процесс еще не установился, в связи с чем не имеет смысла приводить в учебнике характеристики этих СУБД.

    4. Специализированные базы данных

    Процесс проектирования специализированной базы данных включает: логическое проектирование, физическое проектирование, разработку специализированной СУБД.

    Логическое проектирование предусматривает анализ. требований, моделирование данных прикладных программ и их интеграцию, разработку логической схемы. Анализ требований пользователей проводится с применением стандартных методов системного анализа: документирования, обследования, имитированных отчетов. В результате анализа требований получают систематизированные наборы данных и спецификации обработки с использованием стандартных определений данных, минимизирующих противоречия в разработанных спецификациях.

    Модель данных предназначена для отображения пользовательской среды. Так как база данных создается для многих пользователей, этап интеграции призван разрешить противоречия между требованиями пользователей в процессе моделирования.

    На этапе создания схемы модели пользователей необходимо объединить в одну, из которой можно выделять все альтернативные представления. Задача синтеза оптимальной логической структуры базы данных состоит в определении оптимальной в смысле принятого критерия логической структуры, обеспечивающей реализацию совокупности запросов всех пользователей системы. Среди используемых критериев синтеза логической структуры базы данных можно выделить минимум стоимости хранения, обновления и передачи информации за определенный период, минимум суммарных информационных потоков, минимальный объем хранимой информации, минимум стоимости обновления информации, максимум быстродействия, максимум надежности. Если спецификации требований и модели данных не зависят от СУБД, то схема базы данных представляет собой ее описание на языке описания данных. В дополнение к схеме разрабатываются описания подмножеств базы данных (подсхемы) пользователей. Проектирование физической базы данных включает физическое представление данных, выбор и документирование методов доступа, размещение данных.

    Основываясь на логической схеме, проектировщик физической организации должен определить представление каждого элемента данных, записей и массивов. Для каждого физического массива необходимо установить его размер. При определении физического представления данных необходимо учитывать следующие факторы: экономию памяти, минимизацию избыточности (использование ссылок или указателей), способ обработки (последовательная, произвольная) и адресации, коэффициент активности массива и записей (определяет выбор устройств с прямым или последовательным доступом), независимость данных, время отклика на запрос (определяет организацию данных и тип запоминающего устройства).

    Специфика задач, решаемых на основе разрабатываемой базы данных, требования пользователя и логическая схема базы данных являются основой для выбора способа адресации и организации поиска данных. Среди способов адресации различают: последовательное сканирование, блочный поиск, двоичный поиск, индексно-последовательный способ, прямую адресацию, перемешивание и различные их комбинации.

    Последовательное сканирование связано с проверкой ключа каждой записи. Способ может быть эффективен только при пакетной обработке последовательных массивов на магнитной ленте.

    Блочный поиск используется в случаях упорядоченных по ключу последовательных массивов. Записи группируются в блоки и каждой блок проверяется, пока не будет найден нужный блок, записи которого считываются.

    При двоичном поиске поисковая область каждый раз делится пополам, и ключ полученной записи сравнивается с поисковым ключом. Двоичный поиск обычно не пригоден для устройств с прямым доступом и применяется при поиске индексов массивов.

    Индексно-последовательный способ адресации использует индексы. Индекс верхнего уровня указывает местоположение индекса нижнего уровня, который указывает место расположения блока записей. Блок записей либо сканируется, либо в нем проводится двоичный или блочный поиск. Метод предусматривает упорядоченность записей по ключу. В случае произвольного массива применяется индексно-произвольный способ. Однако при этом требуется значительно больший по размерам индекс, так как он должен содержать по одному элементу для каждой записи массива, а не для блока записей.

    Прямая адресация предусматривает некоторое преобразование ключа в адрес. Существует много методов преобразования ключа в адрес в массиве. Наиболее простой способ состоит в указании во входном сообщении относительного мониторного адреса записи. В некоторых приложениях адрес вычисляется на основе идентификаторов объектов.

    Способ перемешивания состоит в том, что ключ элемента данных преобразуется в квазислучайное число, которое используется для определения места расположения записи.

    При проектировании физической структуры базы данных необходимо определить и документировать способ доступа к каждому типу записей, определить записи, доступ к которым проводится непосредственно по ключам, и записи, доступ к которым осуществляется с помощью указателей из других записей или индексов. Каждому массиву в зависимости от метода доступа необходимо выделить место на физических устройствах (магнитных дисках, лентах). При этом данные размещаются таким образом, чтобы обеспечить приоритет часто используемым данным или максимизировать степень близости хранимых данных.

    Наиболее широко используемым является индексно-последовательный способ адресации. При этом можно использовать два метода доступа – ISAM и VSAM. В методе доступа ISAM записи группируются так, чтобы они могли располагаться на отдельных дорожках цилиндров модуля дисков, а одна дорожка на каждом цилиндре отводится для индексов, указывающих на записи, расположенные на данном цилиндре. При необходимости внесения новых данных они помещаются в область переполнения (в дорожку индексов включаются также указатели на области переполнения). Метод доступа VSAM аналогичен методу ISAM, однако метод VSAM не зависит от типа оборудования и не оперирует такими категориями, как дорожки и цилиндры. Вместо цилиндров, разделенных на дорожки, используются управляемые области, в свою очередь подразделяемые на управляемые интервалы. В методе VSAM для одной управляемой области имеется один набор указателей (индекс).

    Проектирование специализированной СУБД предусматривает разработку языка описания данных, языка манипулирования данными и средства поддержания физической базы данных. Основные требования, которым должны удовлетворять языки описания данных и манипулирования данными, были определены при рассмотрении вопроса выбора универсальной СУБД. Наиболее распространенным языком описания данных программиста (подсхем) является раздел данных КОБОЛа, для описания схем и физической структуры базы данных в современных СУБД, как правило, разрабатываются свои собственные языки описания данных. Ассоциацией по языкам систем обработки данных (CODASYL) предложен язык описания данных, который используется как для логического описания данных, так и для описания их физической организации.

    5. Распределенные базы данных

    В связи с созданием и развитием в настоящее время ряда АСУ на базе сетей ЭВМ актуальным является проектирование распределенных баз данных (РБД). Распределенная база данных представляет собой систему информационно-взаимосвязанных и определенным образом взаимодействующих локальных баз данных (ЛБД), имеющих свое информационное содержание и структуру. По существу РБД представляет собой рассредоточенную систему памяти, хранящей все данные, необходимые соответствующей АСУ. Особенность ее в том, что фрагменты сформированной логической структуры размещаются в территориально удаленных базах данных. Физическая реализация связанности РБД осуществляется организацией информационных потоков внутри ЛБД и между ними по каналам связи.

    Основной проблемой при создании РБД является размещение данных; это определяет такие характеристики РБД, как объемы хранимых и обновляемых данных, интенсивность потоков информации и надежность систем.

    Проектирование РБД может проходить в условиях:

    а) создание АСУ только начинается и стоит задача выбора оптимальной структуры РБД и размещения отдельных ЛБД;

    б) существует определенное количество ЛБД и ВЦ и стоит задача размещения дополнительного числа ЛБД и оптимального изменения структуры связей в системе;

    в) формирование географии и структуры системы закончено и стоит задача оптимального переразмещения массивов и изменения топологии связей.

    Наиболее характерными задачами при проектировании РБД являются определение структуры РБД, определение топологии связей, выбор стратегии поиска и обновления информации, выбор системы управления РБД.

    Различают централизованные, децентрализованные и комбинированные структуры РБД. Наиболее широкое распространение получили комбинированные РБД, для которых характерно наличие центральной базы данных, хранящей общесистемную информацию о размещении массивов в РБД. Число ЛБД на каждом уровне иерархии определяется ограничениями на объемы хранимой информации и ограничениями на стоимость создания ЛБД. Размещение ЛБД зависит от размещения потребителей и источников информации.

    Выбор топологии сети ЛБД определяется характером их информационных взаимосвязей, направлением и интенсивностью информационных потоков, необходимой надежностью и достоверностью передачи информации. Обычно пользователи прикрепляются к одной ЛБД и через эту ЛБД связываются с остальными базами данных в РБД. Различают следующие типы структур связей ЛБД в РБД: радиальную, радиально-узловую, кольцевую, каждый с каждым, комбинированную (рис. 4, а - г). Наиболее надежной, с быстрым поиском информации является система со структурой "каждый с каждым". Информационные связи такого типа характерны для объектов, подчиненных друг другу только функционально.

    Стратегия поиска влияет на количество и размещение структурной и потоки запросной информации. При отсутствии информации, затребованной пользователем в ближайшей ЛБД, могут быть предложены следующие стратегии поиска:

    1) по структурной информации о размещении данных в РБД происходит поиск необходимой ЛБД и обращение к этой ЛБД;

    2) осуществляется поиск в ЛБД более высокого ранга; если необходимая информация отсутствует, анализируется структурная информация о содержании всех подчиненных ЛБД; если необходимая информация отсутствует, переходят к ЛБД более высокого уровня иерархии;

    3) осуществляется обращение в управляющую ЛБД, где хранится структурная информация о всех ЛБД;

    4) осуществляется опрос всех ЛБД либо параллельно, либо последовательно.

    Стратегия 1 обеспечивает минимальные объемы запросной информации, но в каждой ЛБД необходимо хранить структурную информацию о размещении массивов в РБД.

    Стратегия 2 характерна для иерархических систем, в которых преобладают информационные потоки сверху вниз.

    Стратегия 3 минимизирует структурную информацию.

    Стратегия 4 отличается большими потоками запросной информации.

    Функционирование РБД предполагает наличие в ней потоков обновления информации. Среди стратегий обновления можно выделить следующие: обновление всех дублируемых массивов по всем ЛБД выполняет источник информации; источник обновляет информацию только в ближайшей ЛБД, все остальные дублируемые массивы обновляются по инициативе этой ЛБД; обновление дублируемых массивов проводится по алгоритму (например, минимизирующему суммарные потоки обновления). Стратегия обновления должна обеспечивать заданную надежность, достоверность и быстродействие РБД. Разработка и внедрение эффективных систем управления РБД находятся в настоящее время на начальном этапе. Основной критерий при разработке системы управления РБД – минимальная трудоемкость создания и внедрения ее математического обеспечения. Задача может решаться доработкой и подстройкой существующих СУБД или созданием эффективных специальных систем управления РБД.

    Специалистам часто приходится работать с большими объемами данных с целью поиска различных сведений, необходимых для подготовки документов. Для облегчения такого рода работ были созданы системы управления базами данных (СУБД).

    База данных (БД) – совокупность специально организованных и логически упорядоченных данных.

    Развитие информационных технологий и применение их в различных областях деятельности привели к созданию разнообразных баз данных различной сложности. Сложность базы данных зависит от объема и структуры хранимой в БД информации, разнообразия форм ее представления, связей между файлами, требований к производительности и надежности.

    Организация базы данных требует предварительного построения логической модели данных. Ее основное назначение – систематизация информации по содержанию, структуре, объему, взаимным связям, а также отражение свойств информации с учетом потребностей конечных пользователей.

    Логическая модель строится в несколько этапов с постепенным приближением к оптимальному для данных условий варианту. Эффективность такой модели зависит от того, насколько близко она отображает изучаемую предметную область. К предметной области относятся объекты (документы, счета, операции над ними и пр.), а также характеристики данных объектов, их свойства, взаимодействие и взаимное влияние.

    Таким образом, при построении логической модели данных сначала выявляются те объекты, которые интересуют пользователей проектируемой БД. Затем для каждого объекта формулируются характеристики и свойства, достаточно полно описывающие данный объект. Эти характеристики в дальнейшем будут отражены в базе данных как соответствующие поля.

    Логическая модель данных строится в рамках одного из трех подходов к созданию баз данных. Выделяют следующие логические модели базы данных :

    • иерархическую;
    • сетевую;
    • реляционную.

    Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру, которая выражает связи подчинения нижнего уровня высшему. Это облегчает поиск информации в том случае, если запросы имеют такую же структуру.

    Сетевая модель отличается от предыдущей наличием также и горизонтальных связей. Это усложняет как модель, так и саму БД и средства ее управления.

    Реляционная модель представляет хранимую информацию в виде таблиц, над которыми возможно выполнение логических операций (операций реляционной алгебры). В настоящий момент этот вид моделей получил наибольшее распространение, что связано со сравнительной простотой реализации, четкой определенностью отношений между объектами, простотой изменения структуры БД.

    После построения логической модели базы данных осуществляется ее привязка к конкретным программным и техническим средствам, реализующим данную БД. Полученная модель называется физической моделью базы данных .

    Принятие решения о том, какая информация будет включена в состав базы данных, определяется не только предметной областью или кругом решаемых с помощью БД задач. На это решение также влияют интенсивность работы с информацией различных видов и форм ее представления, динамические характеристики данных, частота их изменения и обновления, степень их взаимосвязи и взаимного влияния.

    Удобство работы с базой данных, получение необходимой информации из хранимых в БД массивов данных и т.п. обеспечиваются наличием продуманной и корректно реализованной системы управления базами данных.

    Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность средств и методов сбора, регистрации, хранения, упорядочения, поиска, выборки и представления информации в БД.

    СУБД позволяет хранить большие объемы информации и быстро находить нужные данные. При работе с традиционной бумажной картотекой сотруднику приходится постоянно иметь дело с большим объемом данных. При этом на практике карточки очень часто бывают отсортированы не по тому признаку, который необходим в данный момент. Использование СУБД значительно упрощает задачу поиска необходимых данных, причем пользователь практически не ограничен в выборе критериев поиска. Примером подобной системы может служить Microsoft Access.

    Прежде всего рассмотрим три главных элемента пользовательского интерфейса MS Access 2010 (МА 2010).

    • Лента . Область вверху окна приложения, которая содержит группы команд.
    • . Перечень команд на вкладке Файл, которая помещается на ленте.
    • . Область в левой части окна МА 2010, созданная для работы с объектами базы данных. Область навигации заменила собой окно базы данных в Access 2007.

    Три вышеописанных компонента генерируют среду, в которой можно создавать и использовать базы данных.

    Лента полностью заменила собой меню и панели инструментов, которые использовались в более ранних версиях МА. Она содержит вкладки с группами кнопок. Лента включает вкладки "по умолчанию" с группами наиболее типичных команд, контекстные вкладки, появляющиеся тогда, когда их использование допустимо, и панель быстрого доступа – специфическую панель инструментов, которая предназначена для добавления самых нужных команд.

    Одни кнопки на вкладках ленты дают возможность выбора действий, другие запускают выполнение конкретной команды.

    Режим Backstage является новинкой, созданной в МА 2010. Этот режим включает команды и сведения, которые можно применить ко всей базе данных, например Сжать и восстановить, и команды, которые в более ранних версиях МА находились в меню Файл, например Печать.

    дает возможность структурировать объекты базы данных и представляет собой главное средство открытия или изменения объектов базы данных. Область навигации выполняет функции окна базы данных, которое было представлено в версиях программы до Access 2007. Область навигации структурирована по категориям и группам. Пользователь имеет возможность настроить всевозможные параметры организации, и, кроме того, сконструировать индивидуальную схему организации. Обычно в новой базе данных представлена категория типа объекта, содержащая группы, соответствующие различным типам объектов базы данных. Категория типов объектов структурирует объекты базы данных так же, как окно базы данных в более ранних версиях МА.

    Существует возможность уменьшения или скрытия области навигации, но она никогда не заслоняется при активизации объектов базы данных поверх нее.

    отображается при запуске вкладки Файл, содержащей команды, которые в предшествующих версиях МА располагались в меню Файл. Кроме того, в представлении Backstage содержатся команды, применимые ко всей базе данных. Представление Backstage отображается при активации приложения МА при условии, что база данных еще не открыта (рис. 3.24).

    Рис. 3.24.

    Backstage предназначен для создания и открытия баз данных, публикации их в Интернете на сервере SharePoint Server и выполнения многих других задач, в том числе обслуживания файлов и баз данных.

    Создание пустой базы данных. Для того чтобы создать новую базу данных, нужно сделать следующее.

    • 1. Активировать МА при помощи меню Пуск
    • 2. Запустить одну из приведенных ниже процедур.
    • а) Создание веб-базы данных:
      • – в группе Доступные шаблоны выбрать пункт Пустая веб-база данных;
      • – справа в разделе Пустая веб-база данных в поле Имя файла
      • – щелкнуть кнопку Создать.
    • б) Создание базы данных на компьютере:
      • – в группе Доступные шаблоны нажать пункт Пустая база данных;
      • – справа в разделе Пустая база данных в поле Имя файла набрать наименование файла базы данных или воспользоваться наименованием по умолчанию;
      • – нажать кнопку Создать.

    Таким образом, новая база данных будет создана и при этом откроется новая таблица в режиме таблицы.

    МЛ 2010 включает перечень шаблонов, к тому же существует возможность загрузки дополнительных шаблонов с веб-сайта Office.com. Шаблон МА является готовой базой данных с таблицами, разработанными на профессиональном уровне, а также содержащей формы и отчеты. Шаблоны дают возможность сократить время прохождения начальных этапов создания базы данных.

    Создание базы данных из образца шаблона. Для осуществления этого необходимо сделать следующее.

    • Пуск или воспользовавшись ярлыком. Запустится представление Backstage.
    • 2. Нажать пункт Образец шаблона и просмотреть перечень доступных шаблонов.
    • 3. Выбрать нужный шаблон.
    • 4. Справа в окне "Имя файла" набрать наименование файла или воспользоваться наименованием по умолчанию.
    • 5. Щелкнуть кнопку Создать.

    Приложение МА 2010 на основе выбранного шаблона создаст новую базу данных и откроет ее.

    Существует возможность загрузить дополнительные шаблоны МА 2010 с веб-сайта Office.com через представление Backstage.

    Создание базы данных из шаблона Office.com.

    • 1. Активировать МА 2010 при помощи меню Пуск или с использованием ярлыка. Запустится представление Backstage.
    • 2. На панели Шаблоны Office.com отметить категорию и необходимый шаблон. Нужный шаблон можно найти также с помощью окна поиска.
    • 3. В поле Имя файла набрать наименование файла или использовать наименование по умолчанию.
    • 4. Щелкнуть кнопку Загрузить.

    В момент открытия (или создания и последующего открытия) базы данных наименование файла и место нахождения базы данных включаются в перечень последних открывавшихся документов. Этот перечень отображается на вкладке Недавние представления Backstage, что позволяет без труда открыть недавно использовавшиеся базы данных.

    Открытие недавно использовавшейся базы данных. Для осуществления этого действия нужно сделать следующее.

    • 1. Активировать МА 2010.
    • 2. В представлении Backstage нажать пункт Недавние и выбрать базу данных, которую требуется открыть. Приложение МА откроет базу данных.

    Открытие базы данных из представления Backstage. Для осуществления этого действия нужно сделать следующее.

    • 1. Активировать М А 2010.
    • 2. На вкладке Файл щелкнуть кнопку Открыть. В диалоговом окне Открытие отметить файл и щелкнуть кнопку Открыть. Откроется база данных.

    Лента по сути является заменой таких элементов интерфейса, как меню и панели инструментов. Лента представляет собой главный командный интерфейс МА 2010. Одно из основных преимуществ ленты – это собранные на ней средства выполнения задач, ранее содержащиеся в меню, на панелях инструментов, в областях задач и других элементах пользовательского интерфейса. Теперь требуемую команду не нужно искать в нескольких разных местах.

    Когда база данных открывается, лента отображается вверху главного окна МА 2010. В этот момент она включает команды активной вкладки команд (рис. 3.25).

    Рис. 3.25.

    Лента включает перечень вкладок с командами. В МА 2010 главные вкладки команд – Файл, Главная, Создание, Внешние данные и Работа с базами данных . Любая вкладка включает группу взаимосвязанных команд, которые, в свою очередь, открывают другие новые компоненты интерфейса, например коллекцию – совершенно новый элемент управления, который позволяет наглядно выбирать варианты управления.

    Команды ленты должны соответствовать объекту, который в настоящее время активен. Например, если открыть таблицу в режиме таблицы и щелкнуть по кнопке Форма на вкладке Создание в группе Формы , приложение МА 2010 создаст форму на основе активной таблицы. Таким образом, наименование активной таблицы будет указано в свойстве формы RecordSource (источник записей). Необходимо учитывать, что определенные вкладки ленты отображаются исключительно в соответствующем контексте. Например, вкладка Конструктор отображается исключительно в момент открытия объекта в режиме конструктора.

    Работа с лентой может быть удобна при использовании некоторых комбинаций клавиш. При этом все комбинации клавиш из предшествующей версии МА действуют по-прежнему. Однако вместо клавиш активации меню, которые применялись в предыдущих версиях МА, действует система доступа к элементам управления с клавиатуры. Эта система использует специальные индикаторы с одной или несколькими буквами, появляющиеся на ленте при нажатии клавиши ALT. Данные индикаторы указывают на клавиши, которые соответствуют элементам управления.

    Для того чтобы просмотреть доступные команды вкладки, необходимо ее выбрать.

    Выбор вкладки с командами . Чтобы осуществить это действие, необходимо выполнить следующее.

    • 1. Активировать МА 2010.
    • 2. Выбрать требуемую вкладку.
    • 1. Активировать МА 2010.
    • 2. Нажать и отпустить клавишу ALT. После этого отобразятся подсказки по доступу с клавиатуры.
    • 3. Щелкнуть клавишу или клавиши, которые указаны в подсказке возле требуемой вкладки.

    Существует несколько вариантов исполнения команд. Самый простой из них – это использование комбинаций клавиш, которые связаны с командами. Комбинациями клавиш из предшествующей версии МА можно воспользоваться и в МА 2010.

    Выполнение команды:

    • 1) активировать МА 2010;
    • 2) выбрать вкладку с требуемой командой;
    • 3) нажать элемент управления, который соответствует команде. Если комбинация клавиш для данной команды уже известна из предшествующей версии МА, нажмите ее;
    • 1) нажать и отпустить клавишу ALT. Отобразятся подсказки по доступу с клавиатуры;
    • 2) щелкнуть клавишу или клавиши, которые указаны в подсказке, связанной с требуемой командой.

    В табл. 3.1 показаны вкладки и команды, которые находятся в каждой из них. Перечень доступных вкладок и команд может преобразовываться в зависимости от выполняемых действий.

    Таблица 3.1

    Вкладки и команды Access 2010

    Вкладка команд

    Возможные действия

    Выбор другого представления

    Копирование и вставка данных из буфера обмена

    Задание свойств текущего шрифта

    Установка текущего выравнивания шрифта

    Применение форматирования к полю MEMO

    Работа с записями (обновление, создание, сохранение, удаление, итоги, орфография, дополнительно)

    Сортировка и фильтрация записей

    Поиск записей

    Создание

    Создание пустой таблицы

    Создание таблицы на основе шаблона

    Создание списка на сайте SharePoint, а также связанной с этим списком таблицы в текущей базе данных

    Создание пустой таблицы в режиме конструктора

    Создание формы на основе активной таблицы или запроса

    Создание сводной таблицы или диаграммы

    Создание отчета на основе активной таблицы или запроса

    Создание запроса, макроса, модуля или модуля класса

    Внешние данные

    Импорт или связывание внешних данных

    Экспорт данных

    Сбор и обновление данных по электронной почте

    Создание сохраненных операций импорта и экспорта

    Запуск диспетчера связанных таблиц

    Работа с базами данных

    Перенос некоторых или всех частей базы данных на новый или существующий сайт SharePoint

    Запуск редактора Visual Basic или выполнение макроса

    Создание и просмотр отношений между таблицами

    Показ или скрытие зависимостей объектов

    Запуск архивариуса или анализ производительности

    Перемещение данных в Microsoft SQL Server или базу данных Access (только таблицы)

    Управление надстройками Access

    Создание или изменение модуля VBA

    Кроме обычных вкладок команд в МА 2010 появились также контекстные вкладки (рис. 3.26). В соответствии с контекстом (т.е. с тем, каким объектом пользователь занят в данный момент и какие именно действия он исполняет) рядом с обычными вкладками команд могут отображаться контекстные вкладки.

    Рис. 3.26.

    Для активации контекстной вкладки с командами нужно сделать следующее:

    Нажать контекстную вкладку;

    • нажать и отпустить клавишу ALT. Отобразятся подсказки по доступу с клавиатуры;
    • щелкнуть клавишу или клавиши, которые указаны в подсказке около контекстной вкладки.

    Контекстные вкладки включают команды и функциональные элементы, которые необходимы для функционирования в определенном контексте. Например, в момент открытия таблицы в режиме конструктора контекстные вкладки включают команды, используемые для работы с таблицей только в этом режиме.

    Коллекции . Кроме всего прочего на ленте находится элемент управления, который получил название Коллекция . Этот элемент был создан для привлечения внимания к требуемым результатам. Коллекция – это элемент управления, который не только показывает команды, но еще и отображает результат исполнения этих команд (рис. 3.27). Главная цель создания этого элемента состоит в том, чтобы дать пользователю возможность найти и выбрать необходимые действия в МА 2010 по виду, сосредоточившись на результате, а не на самих командах.

    Рис. 3.27.

    Коллекции отличаются друг от друга по форме и размерам. В одном случае она представляет собой таблицу, которая раскрывает представление в виде меню, а в другом – встроенную коллекцию, компоненты которой находятся непосредственно на ленте.

    Скрытие ленты. В процессе работы может возникнуть необходимость выделения дополнительного пространства на экране. В этом случае есть возможность убрать ленту и оставить только строку с вкладками команд. Чтобы убрать ленту, необходимо дважды щелкнуть текущую вкладку команд. Для того чтобы вернуть ленту, необходимо опять дважды щелкнуть текущую вкладку команд.

    Скрытие и восстановление ленты.

    • 1. Дважды щелкнуть выделенную вкладку команд.
    • 2. Чтобы восстановить ленту, опять дважды щелкнуть текущую вкладку команд.

    Панель быстрого доступа, расположенная рядом с лентой, дает возможность доступа к командам одним щелчком мыши. Перечень по умолчанию содержит команды Сохранение, Отмена и Возврат, однако существует возможность настроить панель быстрого доступа таким образом, чтобы добавлять в нее наиболее часто используемые команды. Также возможно преобразовать вид этой панели инструментов, например расположение и размер. В обычном, т.е. уменьшенном, виде панель располагается рядом с вкладками команд ленты. Когда пользователь выбирает крупный размер, панель перемещается под ленту.

    Настройка панели быстрого доступа. Для осуществления этого действия нужно выполнить следующее.

    • 1. Нажать стрелку отображения списка в правой части панели.
    • 2. В разделе Настройка панели быстрого доступа отметить команду, которую нужно добавить.

    Если в представленном перечне не оказалось требуемой команды, необходимо выбрать элемент Другие команды и перейти к следующему действию.

    • 3. В диалоговом окне Параметры Access выбрать команду или команды, которые необходимо добавить, и щелкнуть кнопку Добавить.
    • 4. Чтобы удалить команду, необходимо выделить ее в перечне команд, который находится справа, и щелкнуть кнопку Удалить. Кроме того, существует возможность просто дважды щелкнуть команду в перечне.
    • 5. Когда действия по удалению команды завершены, щелкнуть кнопку ОК.

    Когда открываются уже существующие или вновь созданные базы данных, наименования объектов базы данных отображаются в области навигации (рис. 3.28). К объектам базы данных можно отнести таблицы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули. Область навигации по сути выполняет функции окна базы данных, которое присутствовало в предыдущих версиях МА, т.е. если в предыдущих версиях программы для запуска и выполнения задач служило окно базы данных, то в МА 2010 для этого используется область навигации. Например, для добавления строки в таблицу в режиме таблицы необходимо открыть таблицу из области навигации. В веб-браузерах область навигации обычно недоступна. Для того чтобы воспользоваться ей в веб-базе данных, сначала необходимо открыть базу данных в Access.

    Рис. 3.28.

    Для открытия объекта базы данных или применения к нему команды нужно кликнуть его ПКМ и выбрать команду в контекстном меню. Команды контекстного меню отображаются в зависимости от типа объекта.

    Открытие объекта базы данных (например, таблицы, формы или отчета).

    Дважды нажать объект в области навигации;

    Отметить объект в области навигации и щелкнуть клавишу ВВОД;

    В области навигации отметить объект ПКМ и выбрать в контекстном меню команду Открыть.

    Диалоговое окно Параметры переходов предоставляет возможность выбрать параметр открытия объектов одним щелчком мыши.

    Объекты базы данных в области навигации классифицируются на категории, которые в свою очередь содержат группы. По умолчанию в списке присутствуют встроенные категории, но существует возможность создавать пользовательские группы.

    По умолчанию область навигации отображается при запуске базы данных, в том числе баз данных, созданных в предшествующих версиях МА. Есть возможность отключить появление области навигации по умолчанию, воспользовавшись соответствующим параметром приложения. Ниже приведены инструкции для осуществления каждого действия.

    Отображение и скрытие области навигации. Для осуществления этого действия нужно выполнить следующее:

    Щелкнуть кнопку в правом верхнем углу области навигации или клавишу F11.

    Для отмены отображения области навигации по умолчанию

    нужно выполнить следующее:

    • – на вкладке Файл выбрать пункт Параметры. Отобразиться диалоговое окно Параметры Access;
    • – в левой области отметить пункт Текущая база данных; в разделе Переходы убрать флажок Область переходов и щелкнуть кнопку ОК.

    Начиная с Access 2007, для отражения объектов базы данных в программе появилась возможность пользоваться вкладками документов, а не перекрывающимися окнами (рис. 3.29). Это более удобный инструмент. Отображение и скрытие вкладок документов можно настроить при помощи параметров МА 2010. Если пользователь изменяет эти параметры, нужно закрыть и снова открыть базу данных, тогда изменения войдут в силу.

    Рис. 3.29.

    Отображение и скрытие вкладок документов. Для осуществления этого действия нужно выполнить следующее.

    • 1. На вкладке Файл щелкнуть кнопку Параметры. Отобразится диалоговое окно Параметры Access.
    • 2. В левой области отметить элемент Текущая база данных.
    • 3. В разделе Параметры приложения в группе Параметры окна документа установить переключатель в положение Вкладки.
    • 4. Установить или убрать флажок Если флажка нет, вкладки документов отключены.
    • 5. Щелкнуть кнопку ОК.

    Параметр является индивидуальным, т.е. его нужно изменять отдельно для каждой базы данных. Если пользователь изменяет параметр то нужно закрыть и снова открыть базу данных, тогда изменения вступят в силу. Базы данных, созданные с помощью МА 2007 или МА 2010, показывают вкладки документов по умолчанию. В базах данных, созданных в предшествующих версиях МА, по умолчанию используются перекрывающиеся окна.

    Строка состояния. В МА 2010 внизу окна может находиться строка состояния. Как и в предыдущих версиях МА, этот стандартный компонент пользовательского интерфейса используется для отражения сообщений о состоянии, свойств, индикаторов хода выполнения и т.д. В МА 2010 строка состояния дает возможность доступа к двум стандартным функциям, отображающимся в строке состояния и в других программах Office 2010: управлению окнами и изменению масштаба.

    Элементы управления строки состояния предоставляют возможность удобного переключения различных режимов просмотра активного окна. Так, если просматривать объект, поддерживающий корректировку масштаба, существует возможность варьировать степень увеличения или уменьшения с помощью ползунка в строке состояния.

    Отобразить или убрать строку состояния можно в диалоговом окне Параметры Access.

    Отображение и скрытие строки состояния. Для осуществления этого действия нужно выполнить следующее.

    • 1. На вкладке Файл найти пункт Параметры. Отобразится диалоговое окно Параметры Access.
    • 2. Слева отметить пункт Текущая база данных.
    • 3. В разделе Параметры приложений поставить или убрать флажок Строка состояния. Если флажка нет, то строка состояния не отображается.
    • 4. Щелкнуть кнопку ОК.

    Для форматирования текста в версиях МА, которые были выпущены до МА 2007, обычно использовались меню или панель инструментов Форматирование. В МА 2010 форматировать текст стало удобнее, так как была создана мини-панель инструментов (рис. 3.30). Если выделить текст с целью форматирования, над ним автоматически появится минипанель инструментов. При движении указателя мыши по направлению к мини-панели она становится более четкой, и тогда ее можно применить для изменения начертания, размера и цвета шрифта и т.д. Когда курсор мыши удаляется, мини-панель инструментов постепенно исчезает, т.е. если в мини-панели инструментов нет необходимости, она исчезает.

    Рис. 3.30.

    Форматирование текста с помощью мини-панели инструментов.

    • 1. Отметить текст, который предназначен для форматирования. Над отмеченным текстом отобразится прозрачная мини-панель инструментов.
    • 2. Воспользоваться мини-панелью инструментов для форматирования.

    Если необходимо прояснить какие-то вопросы, нужно вызвать справку, нажав клавишу F1 или щелкнув вопросительный знак в правой части ленты (рис. 3.31).

    Рис. 3.31.

    Кроме того, справочные сведения находятся в представлении Backstage. На вкладке Файл необходимо щелкнуть кнопку Справка . Перечень источников справочных сведений отобразится в представлении Backstage.

    Здесь приведен краткий обзор функций МА 2010. Для более подробного изучения данного программного продукта необходимо обратиться к соответствующему руководству пользователя.

    Похожие статьи
     
    Категории
    Видеоматериалы
    Популярное
    Новое