Тема 25. Технология разработки и управления реляционной базой данных.

Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Управление реляционной базой данных с помощью SQL. Использование графических языков для управления реляционными базами данных. Физическая организация баз данных.

Тема 26. Электронные таблицы.

Обработка данных средствами электронных таблиц. Ввод, редактирование и форматирование данных. Вычисления в электронных таблицах. Использование стандартных функций. Применение электронных таблиц для экономических и бухгалтерских расчетов. Использование электронных таблиц как баз данных. Средства контроля.

Тема 27. СУБД MS ACCESS.

Основные понятия и возможности СУБД. Средства создания основных объектов базы. Работа с таблицами, запросами, формами, со страницами доступа к данных. Создание отчетов.

Работа с СУБД Microsoft Access 2000

Общие замечания

Ниже мы рассмотрим, как в программе Microsoft Access 2000 реализованы сред­ства разработки основных объектов базы данных, и в упражнениях познакомимся с конкретными приемами работы. Однако прежде чем приступать к освоению сис­темы, следует учесть ряд важных замечаний, связанных с особенностями ее авто­матизации.

СУБД Microsoft Access 2000 предоставляет несколько средств создания каждого из основных объектов базы. Эти средства можно классифицировать как:

• ручные (разработка объектов в режиме Конструктора);

• автоматизированные (разработка с помощью программ-мастеров);

• автоматические — средства ускоренной разработки простейших объектов.

Соотношения между этими средствами понятны: ручные средства наиболее тру­доемки, но обеспечивают максимальную гибкость; автоматизированные и автома­тические средства являются наиболее производительными, но и наименее гибкими. Методической особенностью изучения программы Microsoft Access является тот факт, что в учебных целях для создания разных объектов целесообразно пользо­ваться разными средствами.

1. При разработке учебных таблиц и запросов рекомендуется использовать руч­ные средства — работать в режиме Конструктора. Использование мастеров уско­ряет работу, но не способствует освоению понятий и методов.

2. При разработке учебных форм, отчетов и страниц доступа, наоборот, лучше пользоваться автоматизированными средствами, предоставляемыми мастерами. Это связано с тем, что для данных объектов большую роль играет внешний вид. Дизайн этих объектов весьма трудоемок, поэтому его лучше поручить про­грамме, а учащемуся сосредоточиться на содержательной части работы.

3. Разработку макросов и модулей в данном пособии мы не рассматриваем. Эти средства ориентированы на профессиональных разработчиков баз данных, поэтому в рамках курса «Информатики» для них недостаточно места.

Работа с таблицами

Создание таблиц.Работа с любыми объектами начинается с окна База данных (рис. 14.8). На его левой панели сосредоточены элементы управления для вызова всех семи типов объектов программы. Создание таблиц начинается с выбора эле­мента управления Таблицы.

Рис. 14.8. Окно База данных является сходным элементом управления программы Microsoft Access

На правой панели представлен список таблиц, уже имеющихся в составе базы, и приведены элементы управления для создания новой таблицы. Чтобы создать таблицу вручную, следует использовать значок Создание таблицы в режиме конструктора.

Окно Конструктора таблиц представлено на рис. 9. То, что мы видим в этом режиме, фактически является графическим бланком для создания и редактирования струк­туры таблиц. В первом столбце вводят имена полей. Если свойство Подпись для поля не задано, то Имя поля станет одновременно и именем столбца будущей таб­лицы. Тип для каждого поля выбирают из раскрывающегося списка, открываемого кнопкой выбора типа поля. Эта кнопка — скрытый элемент управления. Она отобра­жается только после щелчка на поле бланка. Это надо иметь в виду — в Microsoft Access очень много таких скрытых элементов управления, которые не отобража­ются, пока ввод данных не начат.

При изучении приемов работы с программой Microsoft Access целесообразно специ­ально «прощелкивать» пустые поля ее бланков левой кнопкой мыши в поисках «скры­тых» элементов управления.

Рис. 9. Проектирование структуры таблицы

Нижняя часть бланка содержит список свойств поля, выделенного в верхней части. Некоторые из свойств уже заданы по умолчанию. Свойства полей не являются обязательными. Их можно настраивать по желанию, а можно и не трогать.

При создании таблицы целесообразно (хотя и не обязательно) задать ключевое поле. Это поможет впоследствии, при организации связей между таблицами. Для задания ключевого поля достаточно щелкнуть на его имени правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выбрать пункт Ключевое поле.

Выше мы говорили о том, что если первичный ключ необходим для связи с другими таблицами, но ни одно из полей не является уникальным, то первичный ключ можно создать на базе двух (или более полей). Эта операция выполняется точно так же, через контекстное меню, надо только уметь выделить сразу несколько полей. Группо­вое выделение выполняют при нажатой клавише SHIFT щелчками на квадратных маркерах слева от имен полей.

Закончив создание структуры таблицы, бланк закрывают (при этом система выдает запрос на сохранение таблицы), после чего дают таблице имя, и с этого момента она доступна в числе прочих таблиц в основном окне База данных. Оттуда ее и можно открыть в случае необходимости.

Созданную таблицу открывают в окне База данных двойным щелчком на ее значке. Новая таблица не имеет записей — только названия столбцов, характеризующие структуру таблицы (рис. 10). Заполнение таблицы данными производится обыч­ным порядком. Курсор ввода устанавливается в нужную ячейку указателем мыши. Переход к следующей ячейке можно выполнить клавишей TAB. Переход к очеред­ной записи выполняется после заполнения последней ячейки.

Рис. 10. Пример новой таблицы

В нижней части таблицы расположена Панель кнопок перехода. Ее элементами управ­ления удобно пользоваться при навигации по таблице, имеющей большое число записей.

Начинающим пользователям Microsoft Access доставляет неудобство тот факт, что данные не всегда умещаются в ячейках таблицы. Шириной столбцов можно управ­лять методом перетаскивания их границ. Удобно использовать автоматическое форматирование столбцов «по содержимому». Для этого надо установить указа­тель мыши на границу между столбцами (в строке заголовков столбцов), дождаться, когда указатель сменит форму, и выполнить двойной щелчок. Это общесистемный прием Windows 98, и им можно пользоваться в данной программе, как и во многих других.

После наполнения таблицы данными сохранять их не надо — все сохраняется авто­матически. Однако если при работе с таблицей произошло редактирование ее макета (например, изменялась ширина столбцов), СУБД попросит подтвердить сохране­ние этих изменений.

Если возникнет необходимость изменить структуру таблицы (состав полей или их свойства), таблицу надо открыть в режиме Конструктора. Для этого ее следует выделить в окне База данных и щелкнуть на кнопке Конструктор.

Если на этапе проектирования базы данных была четко разработана структура таб­лиц, то создание таблиц с помощью Конструктора происходит очень быстро и эффек­тивно. Даже без использования автоматизированных средств создание основы для достаточно крупных проектов происходит в считанные минуты — это ценное свой­ство СУБД Microsoft Access, но оно реализуется при непременном условии тща­тельной предварительной подготовки.

Создание межтабличных связей.Если структура базы данных продумана зара­нее, а связи между таблицами намечены, то создание реляционных отношений между таблицами выполняется очень просто. Вся необходимая работа происходит в специальном окне Схема данных и выполняется с помощью мыши. Окно Схема данных открывают кнопкой на панели инструментов или командой lift Сервис * Схема данных (если в меню Сервис не видно соответствующего пункта, следует раскрыть расширенную часть меню). Порядок создания межтабличных свя­зей рассмотрен подробно в упражнении 2.

Образовавшаяся межтабличная связь отображается в окне Схема данных в виде линии, соединяющей два поля разных таблиц. При этом одна из таблиц считается главной, а другая — связанной. Главная — это та таблица, которая участвует в связи своим ключевым полем (название этого поля на схеме данных отображается полу­жирным шрифтом).

Здесь мы подходим к важному вопросу: «А зачем вообще нужна связь между таб­лицами?» У связи два основных назначения. Первое — обеспечение целостности данных, а второе — автоматизация задач обслуживания базы. Представим себе, что в таблице Клиенты, где каждый клиент уникален, кто-то удалит запись для одного из клиентов, но не сделает этого в таблице Подписка. Получится, что согласно таб­лице Подписка некто, не имеющий ни имени, ни адреса, а только абстрактный номер контракта, подписан на услуги фирмы. Узнать по номеру контракта, кто же это был на самом деле, будет невозможно — произошло нарушение целостности дан­ных.

В данном случае владелец базы может применить три подхода: либо вообще ничего не делать для защиты целостности данных, либо запретить удаление данных из ключевых полей главных таблиц, либо разрешить его, но при этом адекватно обра­ботать и связанные таблицы. Вручную сделать это чрезвычайно трудно, поэтому и нужны средства автоматизации.

Связь между таблицами позволяет:

• либо исключить возможность удаления или изменения данных в ключевом поле главной таблицы, если с этим полем связаны какие-либо поля других таблиц;

• либо сделать так, что при удалении (или изменении) данных в ключевом поле главной таблицы автоматически (и абсолютно корректно) произойдет удале­ние или изменение соответствующих данных в полях связанных таблиц.

Рис.11. Средство настройки межтабличной связи

Для настройки свойств связи надо в окне Схема данных выделить линию, соединяющую поля двух таблиц, щелкнуть на ней правой кнопкой мыши и открыть контекстное меню связи, после чего выбрать в нем пункт Изменить связь — откроется диало­говое окно Изменение связи. В нем показаны названия связанных таблиц и имена полей, участвующих в связи (здесь же их можно изменить), а так­же приведены элементы управления для обеспечения условий целостно­сти данных.

Если установлен только флажок Обеспечение целостности данных, то удалять дан­ные из ключевого поля главной таблицы нельзя. Если вместе с ним включены флажки Каскадное обновление связанных полей и Каскадное удаление связанных записей,

• то, соответственно, операции редактирования и удаления данных в ключевом поле главной таблицы разрешены, но сопровождаются автоматическими изменениями в связанной таблице.

Таким образом, смысл создания реляционных связей между таблицами состоит, с одной стороны, в защите данных, а с другой стороны — в автоматизации внесения изменений сразу в несколько таблиц при изменениях в одной таблице.

Работа с запросами

Если структура базы данных предприятия хорошо продумана, то исполнители, работающие с базой, должны навсегда забыть о том, что в базе есть таблицы, а еще лучше, если они об этом вообще ничего не знают. Таблицы - слишком ценные объекты базы, чтобы с ними имел дело кто-либо, кроме разработчика базы.

Если исполнителю надо получить данные из базы, он должен использовать специ­альные объекты — запросы. Все необходимые запросы разработчик базы должен подготовить заранее. Если запрос подготовлен, надо открыть панель Запросы в окне База данных, выбрать его и открыть двойным щелчком на значке — откроется резуль­тирующая таблица, в которой исполнитель найдет то, что его интересует.

В общем случае результирующая таблица может не соответствовать ни одной из базовых таблиц базы данных. Ее поля могут представлять набор из полей разных таблиц, а ее записи могут содержать отфильтрованные и отсортированные записи таблиц, на основе которых формировался запрос. Лишь в тех случаях, когда испол­нитель не находит нужных данных в результирующей таблице, возникает необхо­димость готовить новый запрос — это задача разработчика базы.

В учебных целях запросы лучше готовить вручную, с помощью Конструктора. Как и в случае с таблицами, для этого есть специальный значок в окне База данных. Он называется Создание запроса в режиме конструктора и открывает специальный бланк, называемый бланком запроса по образцу. За этим длинным названием скры­вается тот приятный факт, что, хотя запросы к таблицам баз данных пишутся на специальном языке программирования - SQL, пользователям Microsoft Access изу­чать его не обязательно, а большинство операций можно выполнить щелчками кнопок мыши и приемом перетаскивания в бланке.

Бланк запроса по образцу представлен на рис. 12. Как видно, он состоит из двух областей. В верхней отображается структура таблиц, к которым запрос адресован, а нижняя область разбита на столбцы - по одному столбцу на каждое поле буду­щей результирующей таблицы.

Идея формирования запроса по образцу чрезвычайно проста. С помощью контекст­ного меню на верхней половине бланка открывают те таблицы, к которым обращен запрос. Затем в них щелкают двойными щелчками на названиях тех полей, кото­рые должны войти в результирующую таблицу. При этом автоматически заполня­ются столбцы в нижней части бланка. Сформировав структуру запроса, его закры­вают, дают ему имя и в дальнейшем запускают двойным щелчком на значке в окне База данных.

Рис. 12. Бланк запроса по образцу

Порядок действий, рассмотренный выше, позволяет создать простейший запрос, называемый запросом на выборку. Он позволяет выбрать данные из полей таблиц, на основе которых запрос сформирован.

Упорядочение записей в результирующей таблице.Если необходимо, чтобы дан­ные, отобранные в результате работы запроса на выборку, были упорядочены по какому-либо полю, применяют сортировку. В нижней части бланка имеется спе­циальная строка Сортировка. При щелчке на этой строке открывается кнопка раскры­вающегося списка, в котором можно выбрать метод сортировки: по возрастанию или по убыванию. В результирующей таблице данные будут отсортированы по тому полю, для которого задан порядок сортировки.

Возможна многоуровневая сортировка - сразу по нескольким полям. В этом случае данные сначала сортируются по тому полю, которое в бланке запроса по образцу находится левее, затем по следующему полю, для которого включена сортировка, и так далее слева направо. Соответственно, при формировании запроса надо рас­полагать поля результирующей таблицы не как попало, а с учетом будущей сорти­ровки. В крайнем случае, если запрос уже сформирован и надо изменить порядок следования столбцов, пользуются следующим приемом:

• выделяют столбец щелчком на его заголовке (кнопку мыши отпускают);

• еще раз щелкают на заголовке уже выделенного столбца (но кнопку не отпускают);

• перетаскивают столбец в другое место.

Управление отображением данных в результирующей таблице.В нижней части бланка запроса по образцу имеется строка Вывод на экран. По умолчанию предпо­лагается, что все поля, включенные в запрос, должны выводиться на экран, но это не всегда целесообразно. Например, бывают случаи, когда некое поле необходимо включить в запрос только потому, что оно является полем сортировки, но, в то же время, нежелательно, чтобы пользователь базы видел его содержание. В таких слу­чаях отображение содержимого на экране подавляют сбросом флажка Вывод на экран. Примером может быть запрос на вывод списка сотрудников предприятия, отсортированный по количеству дней, пропущенных по болезни. Он позволит каж­дому оценить свое положение в этом списке, но не позволит точно узнать, кто и сколько дней болел.

Использование условия отбора.Дополнительным средством, обеспечивающим отбор данных по заданному критерию, является так называемое Условие отбора. Соответствующая строка имеется в нижней части бланка запроса по образцу. Для каждого поля в этой строке можно задать индивидуальное условие. На рис. 13 представлен пример, в котором мы хотим отобрать из прейскуранта торговой фирмы книги, имеющие объем более 400 страниц, но при этом стоящие менее восьмидесяти рублей.

Рис. 13. Работа условия отбора

Другие виды запросов.Мы рассмотрели запросы на выборку. Это самые простые и, в то же время, наиболее распространенные виды запросов. Однако существуют и другие виды запросов, некоторые их которых выполняются на базе предвари­тельно созданного запроса на выборку. К ним относятся прежде всего:

• запросы с параметром (интересны тем, что критерий отбора может задать сам пользователь, введя нужный параметр при вызове запроса);

• итоговые запросы, назначение которых отдаленно напоминает итоговые функции электронных таблиц (производят математические вычисления по заданному полю и выдают результат);

• запросы на изменение — позволяют автоматизировать заполнение полей таблиц;

• перекрестные запросы, позволяющие создавать результирующие таблицы на основе результатов расчетов, полученных при анализе группы таблиц;

• специфические запросы SQL - запросы к серверу базы данных, написанные на языке запросов SQL.

С некоторыми видами запросов мы познакомимся в упражнениях.

Работа с формами

С одной стороны, формы позволяют пользователям вводить данные в таблицы базы без непосредственного доступа к самим таблицам. С другой стороны, они позволяют выводить результаты работы запросов не в виде скупых результирующих таблиц, а в виде красиво оформленных форм. В связи с таким разделением существует два вида формирования структуры форм: на основе таблицы и на основе запроса, хотя возможен и комбинированный подход. Это вопрос творчества.

Автоформы.В отличие от таблиц и запросов, которые мы формировали вручную, формы удобнее готовить с помощью средств автоматизации. Полностью автома­тическими являются средства, называемые автоформами.

Рис.14. Три вида автоформ

Существует три вида автоформ: «в столбец», ленточные и табличные (рис. 14).

Как видно из рисунков, автоформа «в столбец» отображает все поля одной записи — она удобна для ввода и редактирования данных. «Ленточная» автоформа отобра­жает одновременно группу записей — ее удобно использовать для оформления вывода данных. Табличная автоформа по внешнему виду ничем не отличается от таблицы, на которой она основана.

Для создания автоформы следует открыть панель Формы в окне База данных и вос­пользоваться командной кнопкой Создать. В открывшемся диалоговом окне Новая форма выбирают тип автоформы и таблицу (или запрос), на которой она основы­вается. После щелчка на кнопке ОК автоформа формируется автоматически и немед­ленно готова к работе, то есть к вводу или отображению данных.

Обратите внимание на то, что автоформа основывается только на одном объекте. Иные средства создания форм позволяют закладывать в основу структуры формы поля нескольких таблиц или запросов. Если форма основывается только на одном объекте, она называется простой формой. Если форма основывается на полях из нескольких связанных таблиц, то она называется сложной и представляет собой композицию из нескольких форм.

Создание форм с помощью мастера.Автоматизированные средства предоставляет Мастер форм — специальное программное средство, создающее структуру формы в режиме диалога с разработчиком. Мастер форм можно запустить из окна База данных щелчком на значке Создание формы с помощью мастера на панели Формы.

1. На первом этапе работы Мастера форм выбирают таблицы и поля, которые войдут в будущую форму.

2. На втором этапе выбирается внешний вид формы.

3. На третьем этапе выбирается стиль оформления формы.

4. На последнем этапе выполняется сохранение формы под заданным именем. Здесь же можно включить переключатель Изменить макет формы, который откры­вает только что созданную форму в режиме Конструктора. Этим удобно вос­пользоваться в учебных целях, чтобы рассмотреть структуру формы на гото­вом примере.

Структура формы.Как видно из рисунка 15, форма имеет три основных раздела: область заголовка, область данных и область примечания. Линии, разделяющие разделы, перетаскиваются по вертикали с помощью мыши — это позволяет изме­нять размеры разделов так, как требуется.

Рис. 15. Структура формы, созданной мастером

Разделы заголовка и примечания имеют чисто оформительское назначение — их содержимое напрямую не связано с таблицей или запросом, на котором основана форма. Раздел данных имеет содержательное значение — в нем представлены эле­менты управления, с помощью которых выполняется отображение данных или их ввод. Разработчик формы может разместить здесь дополнительные элементы управ­ления для автоматизации ввода данных (переключатели, флажки, списки и дру­гие, типичные для приложений Windows).

Элементы управления формы.Элементы управления, которы­ми может пользоваться разработчик, представлены на Панели элементов. Ее открывают щелчком на соответствующей кнопке панели инструментов Microsoft Access или командой Вид > Панель элементов.

Выбор элемента управления выполняется одним щелчком на его значке в Панели элементов, после чего следующим щелчком в поле формы отме­чается место, куда он должен быть поставлен. Вместе с элементом в поле формы вставляется его присоединенная надпись. По умолчанию эта надпись стандартная, например, для переключателей это Переключатель"!, Переключатель2 и т. д. Редакти­рованием свойства элемента управления (доступ к свойствам открывается через кон­текстное меню) можно дать элементу управления более содержательную подпись.

Основными элементами оформления формы являются текстовые надписи и рисунки. Для создания в форме текстовых надписей служат два элемента управления: Над­пись и Поле. В качестве надписи можно задать произвольный текст. Элемент Поле отличается тем, что в нем отображается содержимое одного из полей таблицы, на которой основана форма, то есть при переходе от записи к записи текст может меняться.

Для создания графических элементов оформления служат элементы управления Рисунок, Свободная рамка объекта и Присоединенная рамка объекта. Рисунок выби­рается из графического файла и вставляется в форму. Элемент Свободная рамка объекта отличается тем, что это не обязательно рисунок — это может быть любой другой объект OLE, например мультимедийный. Элемент Присоединенная рамка объекта тоже в какой-то степени может служить для оформления формы, но его содержимое берется не из назначенного файла, а непосредственно из таблицы базы данных (если она имеет поле объекта OLE). Естественно, что при переходе между записями содержимое этого элемента будет меняться.

Дизайн формы.В то время как таблицы базы данных глубоко скрыты от посторон­них глаз, формы базы данных — это средства, с помощью которых с ней общаются люди. Поэтому к формам предъявляются повышенные требования по дизайну.

В первую очередь, все элементы управления форм должны быть аккуратно выров­нены. Это обеспечивается командой Формат > Выровнять. Если нужно равномерно распределить элементы управления по полю формы, используют средства меню Формат > Интервал по горизонтали или Формат > Интервал по вертикали.

Ручное изменение размеров и положения элементов управления тоже возможно, но редко приводит к качественным результатам. При работе вручную используют перетаскивание маркеров, которые видны вокруг элемента управления в тот момент, когда он выделен. Особый статус имеет маркер левого верхнего угла. Обычно эле­менты управления перетаскиваются вместе с присоединенными к ним надписями. Перетаскивание с помощью этого маркера позволяет оторвать присоединенную надпись от элемента.

Существенную помощь при разработке дизайна формы оказывает вспомогатель­ная сетка. Ее отображение включают командой Вид > Сетка. Автоматическую при­вязку элементов к узлам сетки включают командой Формат > Привязать к сетке.

Управление последовательностью перехода.Пользователь, для которого, соб­ственно, и разрабатывается форма, ожидает, что ввод данных в нее должен происхо­дить по элементам управления слева направо и сверху вниз. Однако при проектиро­вании сложных форм, когда в процессе дизайна элементы управления многократно перемещаются с места на место, очень легко перепутать их последовательность и создать неудобный порядок ввода данных.

Физически последовательность перехода — это порядок перехода к следующему полю по окончании работы с предыдущим. Она легко проверяется с помощью клавиши TAB. Если при последовательных нажатиях этой клавиши фокус ввода «мечется» по всей форме, значит, последовательность перехода нерациональна и ее надо править.

Для управления последовательностью перехо­да служит диалоговое окно Последователь­ность перехода. В нем представлен список эле­ментов управления формы. Порядок элементов в списке соответствует текущему порядку перехода. Изменение порядка перехода выполняется перетаскиванием в два приема:

• щелчком на кнопке маркера слева от названия выделяется элемент управления (кнопка мыши отпускается);

• после повторного щелчка с перетаскиванием элемент перемещается на новое место.

Закончив разработку макета формы, ее следует закрыть и сохранить под заданным именем. После открытия формы в окне База данных с ней можно работать: про­сматривать или редактировать данные из базовой таблицы. Проверку последова­тельности перехода выполняют клавишей TAB.