Разработка баз данных в системе Microsoft Access


СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Серия основана в 2001 году





А.В. КУЗИН
В.М. ДЕМИН


РАЗРАБОТКА БАЗ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ MICROSOFT ACCESS


УЧЕБНИК

4-е издание


Допущено
                 Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебника для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по специальностям «Автоматизированные системы обработки информации и управления (по отраслям)», «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

Москва

2023

ИНФРА-М

УДК 004.6(075.32)
ББК 32.973я723

    К89



     Рецензенты:
        Дулин С.К., доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Вычислительного центра Российской академии наук;
        Жаворонков И.А., кандидат технических наук, доцент кафедры информационных систем Российского государственного социального университета



     Кузин А.В.
К89 Разработка баз данных в системе Microsoft Access : учебник / А.В. Кузин, В.М. Демин. — 4-е изд. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2023. — 224 с. — (Среднее профессиональное образование).

         ISBN 978-5-00091-752-7 (ФОРУМ)
         ISBN 978-5-16-016717-6 (ИНФРА-М, print)
         ISBN 978-5-16-110082-0 (ИНФРА-М, online)

         Предлагаемая читателю книга является учебником по курсу «Базы данных», включенному в учебные планы подготовки студентов средних профессиональных учебных заведений, обучающихся но специальностям «Автоматизированные системы обработки информации и управления» и «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем».
         Рассматриваются базовые вопросы теории проектирования баз данных, особенности разработки пользовательских приложений на основе СУБД Microsoft Access.


УДК 004.6(075.32)
ББК 32.973я723












                                        © Кузин А.В., Демин В.М.,

ISBN 978-5-00091-752-7 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-016717-6 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-110082-0 (ИНФРА-М, online)

                                               2005, 2007, 2009
     © Кузин А.В., Демин В.М.,

        2014, с изменениями © ФОРУМ, 2014

                Введение









   За последние годы в нашей стране произошли значительные перемены, которые не могли не затронуть области информатики и вычислительной техники. Всего каких-нибудь десять лет назад работа с базами данных и электронными таблицами была уделом профессиональных программистов. Сами системы не были предназначены для широкого пользователя. Их основным потребителем был военно-промышленный комплекс. С появлением огромного числа банков, акционерных обществ и частных компаний ситуация резко изменилась.
   В настоящее время обработка и хранение информации не являются чисто умозрительной задачей. Потеря информации или ее несвоевременное получение могут обернуться потерей денег. Именно этими обстоятельствами можно объяснить столь бурный рост компьютерной техники и стремительное развитие электронных таблиц и систем управления базами данных (СУБД) в нашей стране и за рубежом. Для оперативного, гибкого и эффективного управления предприятиями, фирмами и организациями различных форм собственности, телекоммуникационными средствами гражданского и военного назначения, информационно-вычислительными, экологическими, радиолокационными и радионавигационными системами широко внедряются системы автоматизированного управления, ядром которых являются базы данных (БД). При большом объеме информации и сложности производимых с ней операций проблема эффективности средств организации хранения, доступа и обработки данных приобретает особое значение. Учитывая важность и значимость баз данных в современной жизни, весьма серьезные требования предъявляются к квалификации специалистов, создающих приложения на их основе.
   Предлагаемая читателю книга является учебником по курсу «Базы данных», включенному в учебные планы студентов средних специальных учебных заведений, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника».

    В книге рассматриваются базовые вопросы теории проектирования баз данных, особенности разработки пользовательских приложений на основе СУБД Microsoft Access.
    Книга написана по материалам лекций, читаемых авторами на кафедре информационных систем Московского государственного социального университета, а также в Красногорском оптико-электронном колледже.

Глава 1




                ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРЕМИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ









            1.1. Определение и назначение баз данных. Системы управления базами данных — СУБД


   С самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования.
   Первое направление — применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную.
   Второе направление — это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т. д.
   Второе направление возникло несколько позже первого. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями. Надежное и долговременное хранение информации возможно только при наличии запоминающих устройств, сохраняющих информацию после выключения электрического питания. Оперативная память этим свойством

Глава 1. Основы теории пректирования баз данных

обычно не обладает. Используемые в ранних ЭВМ два вида устройств внешней памяти, магнитные ленты и барабаны были несовершенными. Емкость магнитных лент была достаточно велика, но по своей физической природе они обеспечивали последовательный доступ к данным. Магнитные барабаны давали возможность произвольного доступа к данным, но были ограниченного размера. Появление соответствующих носителей данных, в первую очередь, жестких дисков, дало толчок к работам по созданию информационных компьютерных систем.
   Основу любой информационной системы составляет база данных — это набор данных, которые организованы специальным образом.
   В настоящее время действует Закон «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных» № 3523-1 от 23.09.92. В этом законе дается следующее определение базы данных: «База данных — это объективная форма представления и организации совокупности данных (например, статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ».
   Файл — это место фактического хранения информации. В файле различают структуру и собственно данные. Структура файла остается неизменной, а информация (данные) может изменяться при операциях обращения к файлу. В качестве основной структурообразующей единицы хранимых данных принимается хранимая запись. Хранимые записи состоят из фиксированной совокупности полей, служащих для представления значений какого-либо типа (чисел, литерных строк, дат, булевых значений, денежных единиц и т. д.) и могут иметь формат фиксированной или переменной длины. Полям, как правило, присваиваются уникальные в данной базе имена, ассоциируемые с предметной областью. Если в качестве примера базы данных рассмотреть картотеку сотрудников некоторого абстрактного предприятия, то единицей хранимых данных может быть запись персональной информации по каждому сотруднику с полями: табельный номер (формат поля — целое число); фамилия, имя, отчество (формат поля — литерная строка определенной длины); дата рождения (формат поля — дата); заработная плата (формат — действительное число) и т. д.
   Информационные системы ориентированы главным образом на хранение, выбор и модификацию постоянно существующей информации. Структура информации зачастую очень сложна, и хотя структуры данных различны в разных информационных системах, между ними часто бывает много общего. На начальном этапе ис

1.2. Области применения баз данных

7

пользования вычислительной техники для управления информацией проблемы структуризации данных решались индивидуально в каждой информационной системе.
    Поскольку информационные системы требуют сложных структур данных, эти дополнительные индивидуальные средства управления данными являлись существенной частью информационных систем и практически повторялись от одной системы к другой. Стремление выделить и обобщить общую часть информационных систем, ответственную за управление сложноструктурированными данными, явилось первой побудительной причиной создания систем управления базами данных — СУБД.
    В наиболее полном варианте СУБД может иметь следующие компоненты:
    • среда пользователя, дающая возможность непосредственного управления данными с клавиатуры;
    • алгоритмический язык для программирования прикладных систем обработки данных, реализованный как интерпретатор. Последний позволяет быстро создавать и отлаживать программы;
    • компилятор для придания завершенной программе вида готового коммерческого продукта в форме независимого ЕХЕ-файла;
    • программы-утилиты быстрого программирования рутинных операций (генераторы отчетов, форм, таблиц, экранов, меню и других приложений).
    Собственно СУБД — это инструментальная оболочка пользователя. Ввиду того, что такая среда ориентирована на немедленное удовлетворение его запросов, это всегда система-интерпретатор. Наличие в СУБД языка программирования позволяет создавать сложные системы обработки данных, ориентированные под конкретные задачи и под конкретного пользователя.


            1.2. Области применения баз данных


    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 АИС были ориентированы лишь на работу с информацией фактического характера — числовыми или текстовыми характеристиками объектов.

Глава 1. Основы теории пректирования баз данных

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 документальных 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 используются 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 зарплаты, 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, требующих:
    • проведения статистической обработки исторических (накопленных за некоторый промежуток времени) данных;
    • моделирования процессов предметной области;
    • прогнозирования развития этих процессов.
    Таким образом, применение АИС и баз данных характеризуется, но не ограничивается следующими областями:
    • организация хранилищ данных;
    • системы анализа данных;
    • системы принятия решений;
    • мобильные и персональные БД;
    • географические базы данных;
    • мультимедиа базы данных;
    • распределенные информационные системы;
    • базы данных для всемирной сети World Wide Web.

1.3. Информационная модель данных, ее состав

9



            1.3. Информационная модель данных, ее состав (концептуальная, логическая и физическая модели)


    Каждая информационная система в зависимости от ее назначения имеет дело с той или иной частью конкретного мира, которую принято называть предметной областью информационной системы. Анализ предметной области является необходимым начальным этапом разработки любой информационной системы. Именно на этом этапе определяются информационные потребности всей совокупности пользователей будущей системы, которые, в свою очередь, предопределяют содержание ее базы данных. Предметная область данной информационной системы рассматривается прежде всего как некоторая совокупность реальных объектов, которые представляют интерес для ее пользователей. Примерами объектов предметной области могут служить персональные ЭВМ, программные продукты, их пользователи. Каждый из них обладает определенным набором свойств (атрибутов). Так, компьютер характеризуется названием фирмы-производителя, идентификатором модели, типом микропроцессора, объемом оперативной и внешней памяти, типом графической карты и т. д.
    Информационный объект — это описание некоторой сущности предметной области — реального объекта, процесса, явления или события. Информационный объект (сущность) образуется совокупностью логически взаимосвязанных атрибутов (свойств), представляющих качественные и количественные характеристики объекта (сущности).
    Между объектами предметной области могут существовать связи, имеющие различный содержательный смысл. Эти связи могут быть обязательными или факультативными.
    Если вновь порожденный объект оказывается по необходимости связанным с каким-либо объектом предметной области, то между этими двумя объектами существует обязательная связь. В противном случае связь является факультативной (необязательной).
    Обязательная связь «ЗАМЕЩАЕТ» существует, например, между двумя объектами СОТРУДНИК и ДОЛЖНОСТЬ в предметной области кадровой информационной системы. Каждый принимаемый в организацию сотрудник зачисляется на какую-либо должность и не может быть сотрудника, не замещающего какой-либо должности. В то же время связь «ЗАМЕЩАЕТСЯ» между типами объектов СОТРУДНИК и ДОЛЖНОСТЬ является факультативной, поскольку могут существовать вакантные должности.

Глава 1. Основы теории пректирования баз данных

    Совокупность объектов предметной области и связей между ними характеризует (типовую) структуру предметной области.
    Множество объектов предметной области, значения атрибутов объектов и связи между ними могут изменяться во времени. Изменения могут сводиться к появлению новых или исключению из рассмотрения некоторых существующих объектов в предметной области, установлению новых или разрушению существующих связей между ними. Поэтому с каждым моментом времени можно сопоставить некоторое состояние предметной области.
    Информационно-логическая модель (ИЛМ) — совокупность информационных объектов (сущностей) предметной области и связей между ними.
    Процесс создания информационной модели начинается с определения концептуальных требований будущих пользователей БД.
    Требования отдельных пользователей интегрируются в едином «обобщенном представлении», которое называют концептуальной моделью данной предметной области (рис. 1.1). Концептуальная модель отображает предметную область в виде взаимосвязанных объектов без указания способов их физического хранения. Концептуальная модель представляет интегрированные концептуальные требования всех пользователей к базе данных данной предметной области.
    При этом усилия разработчика должны быть направлены в основном на структуризацию данных, принадлежащих будущим пользователям БД, и выявление взаимосвязей между ними.
    Возможно, что отраженные в концептуальной модели взаимосвязи между объектами окажутся впоследствии нереализуемыми средствами выбранной СУБД. Это потребует изменения концептуальной модели. Версия концептуальной модели, которая может быть реализована конкретной СУБД, называется логической моделью.


Рис. 1.1. Многоуровневое представление данных баз данных