Конспект для учителя по теме «Технологии поиска и хранения информации»

1343

В статье размещена основная информация о базах данных, системе СУБД и о многом другом. Материал актуален для подготовки к ЕГЭ.

Основой многих информационных систем (прежде всего, информационно-справочных систем) являются базы данных.

База данных (БД) — организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования.

База данных представляет собой информационную модель определённой предметной области.

Классификация баз данных возможна по характеру информации:

Фактографические и документальные БД;

По структуре данных:

Иерархические, сетевые, реляционные БД;

По способу хранения данных:

Централизованные и распределенные БД.

Фактографическая база данных — база данных, содержащая информацию, относящуюся непосредственно к предметной области.

В системах фактографического типа в БД хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и т.п.); в ответ на запрос пользователя выдается требуемая информация об интересующем его объекте (объектах) или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в БД.

В документальных БД единицей хранения является какой-либо документ (например, текст закона или статьи), и пользователю в ответ на его запрос выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию.

Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Реляционные БД (РБД) — наиболее распространённый тип баз данных, использующий табличное представление данных.

Обрати внимание!

Основные понятия организации данных в РБД: таблица, поле, тип поля, главный ключ таблицы.

Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется системой управления базами данных — СУБД.

Системы управления базами данных (СУБД) — комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения её содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации.

Основные действия, которые пользователь может выполнять с помощью СУБД:

создание структуры БД;
заполнение БД информацией;
изменение (редактирование) структуры и содержания БД;
поиск информации в БД;
сортировка данных;
защита БД;
проверка целостности БД.

СУБД Microsoft Access (MS Access) относится к системам, ориентированным на пользователя.

Она позволяет пользователю, не прибегая к программированию, легко выполнять основные действия с базой данных:

создание БД, редактирование и манипулирование данными.

MS Access работает в операционной среде Windows, может использоваться как на автономном ПК, так и в локальной компьютерной сети. С помощью Access создаются и эксплуатируются личные базы данных, а также БД организаций с относительно небольшим объёмом данных. Для создания крупных промышленных информационных систем MS Access не годится.

Запуск программы

Программа запускается одним из следующих способов:

Команда Пуск → Программы → MS Access

Ярлык на Рабочем столе → MS Access

Среда Access имеет интерфейс, характерный для Windows-приложений, и включает в себя следующие составляющие (сверху вниз):

Титульную строку с кнопками управления окном, главное меню, панель инструментов, рабочее поле и строку состояния.

На рабочем поле открывается окно, соответствующее выбранному режиму работы.

Как в любом приложении, в Access существует иерархия режимов.

Данные, с которыми работает СУБД, также могут быть выстроены в иерархическую последовательность.

На верхнем уровне такой иерархии находятся основные объекты MS Access.

К ним относятся: таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули.

Обрати внимание!

Таблица — это главный тип объекта. Объекты, составляющие таблицу — записи и поля.

Поле базы данных — это столбец таблицы, включающий в себя значения определённого свойства.

Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы.

Запись базы данных — это строка таблицы, которая содержит набор значений различных свойств объекта.

Обрати внимание!

В каждой таблице должно быть по крайней мере одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице.

Структура БД изменяется при добавлении или удалении полей.

Основные свойства полей

Имя поля определяет то, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операций с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

Тип поля устанавливает тип данных, содержащиеся в данном поле.

Размер поля устанавливает максимальную длину (в символах) данных, которые содержатся в данном поле.

Формат поля устанавливает способ форматирования данных в ячейках, которые принадлежат полю.

Маска ввода устанавливает форму входных данных в поле.

Подпись устанавливает заголовок столбца таблицы для данных поля (при отсутствии подписи заголовком является свойство Имя поля).

Значение по умолчанию — это то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически.

Условие на значение — это ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип дата).

Сообщение об ошибке — это текстовое сообщение, которое выводится автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).

Обязательное поле определяет обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

Пустые строки разрешается ввод пустых строковых данных.

Типы данных

Текстовый тип используется для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера.

Поле Мемо — это специальный тип данных для хранения больших объёмов текста.

Числовой — это тип данных для хранения действительных чисел.

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

Денежный — тип данных для хранения денежных сумм.

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

Логический — тип для хранения логических данных (принимают только два значения да или нет).

Поле объекта ole — специальный тип данных, предназначенный для хранения объектов ole, например мультимедийных до 1 Гб.

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

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

Запрос — результат обращения пользователя к СУБД для поиска данных, добавления, удаления и обновления записей. Результат поиска (выборки) данных представляется в табличном виде.

С помощью запросов выполняют такие операции, как

отбор данных,
сортировка данных,
фильтрация данных,
преобразование данных по заданному алгоритму,
создание новой таблицы,
автоматическое наполнение таблиц данными,импортированными из других источников,
простейшие вычисления в таблицах и др.

Форма — это вспомогательный объект, создается для дополнительного удобства пользователя при просмотре, вводе и редактировании данных.

Отчёт — это документ, предназначенный для вывода на печать, сформированный на основании информации, содержащейся в таблицах и запросах.

Страницы, макросы и модули являются объектами повышенной сложности.

Опишем кратко этапы, которых стоит придерживаться при разработке любых баз данных:

Знакомство с исходными данными.
Выяснение задач, для которых будет использоваться разрабатываемая база.
Получение примеров внутренних и выходящих документов (файлы формата эксель, ворд, распечатанные документы).
Создание таблиц и связей с ними.
Тестирование ввода данных в таблицы.
Разработка и создание форм для ввода данных в базу.
Разработка и создание отчетов для вывода данных на печать или в файл.
Подготовка запросов для анализа данных.
Сопровождение базы данных (всегда будет потребность в новых отчетах, новой группировке данных для анализа и т.п.).
Возможно, управление доступом пользователей базы данных (обеспечение безопасности, присвоение логинов, паролей и т.п.).

Запускаем приложение Access 2007. В разделе Новая пустая база данных щёлкаем на пиктограмме Новая база данных. В правой части окна появится информация об имени файла и указана директория для его хранения. По умолчанию имя файла — База данных1.accdb.

Изменить имя файла и путь к директории для хранения файла БД можно в окне «Файл новой базы данных», щёлкнув на пиктограмме «Поиск расположения для размещения базы данных».

Установив имя файла — Деканат_2014.accdb и требуемое имя директории в окне «Файл новой базы данных», надо щёлкнуть по кнопке ОК, окно закроется.

Далее необходимо щёлкнуть на кнопке Создать, чтобы создать пустую базу данных. При создании новой пустой базы данных окно приложения Access 2007 открывается на контекстной вкладке «Режим таблицы». В окне отображается новая пустая таблица с именем Таблица 1 в режиме таблица.

Далее необходимо перейти в режим Конструктор и создать структуру первой таблицы базы данных. Для этого необходимо щёлкнуть по пиктограмме Вид и выбрать режим Конструктор.

Откроется окно Сохранение, в котором надо указать имя Группа студентов и нажать кнопку ОК.

Откроется таблица Группы студентов в режиме Конструктор.

Создаём структуру таблицы Группы студентов. В первую строку колонки «Имя поля» вводим код группы студентов (Код Группы) и нажимаем клавишу Enter.

Курсор переместится в колонку Тип данных.

Access по умолчанию назначает тип данных — Счётчик. Нажимаем клавишу Enter, при этом курсор переместится в колонку Описание, при необходимости вводим описание данных.

Первой строке таблицы (поле Код Группы) Access по умолчанию назначает поле первичного ключа.

Для первичного ключа в свойствах поля устанавливается значение Индексированного поля: Да (Совпадения не допускаются).

Далее заполняем вторую строку (второе поле таблицы), Имя поля — Название, Тип данных — текстовый.

Третья строка: Имя поля — Курс, Тип данных — числовой и четвёртая строка Имя поля — Семестр, Тип данных — числовой.

При этом для имени поля «Название» в разделе Свойства поля необходимо установить размер поля — 6.

Ключевое поле — это поле, значения которого однозначно определяет каждую запись в таблице.

Обрати внимание!

Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице.

Ключевое поле позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице.

Подстановочные знаки используются в качестве прототипов для других знаков при указании образца поиска в следующих случаях.

Известна только часть значения.
Требуется найти значения, начинающиеся с конкретной буквы или соответствующие определенному шаблону.

Знак	Описание	Пример
	Соответствует любому количеству знаков. Может использоваться в качестве первого или последнего знака текстовой строки.	ст — поиск слов стол, стул.
?	Соответствует любому текстовому знаку.	ст?л — поиск слов стол, стул.
[ ]	Соответствует любому одному знаку из заключённых в скобки.	B[ae]ll — поиск слов Ball и Bell, но не Bill.
!	Соответствует любому одному знаку, кроме заключённых в скобки.	b[!ae]ll — поиск слов bill и bull, но не bell или ball.
-	Соответствует любому знаку из диапазона. Необходимо указывать этот диапазон по возрастанию (от A до Z, но не от Z до A).	b[a-c]d — поиск слов bad, bbd и bcd.
	Соответствует любой цифре.	24 — поиск значений 204,214,224.

Примеры условий запроса

Запись	Условие	Результат запроса
Точно соответствуют определённому значению, например, «Россия»	«Россия»	Записи, в которых поле «Страна»содержит значение «Россия»
Не соответствуют определённому значению, например, «Польша»	Not «Польша»	Записи, в которых значением поля «Страна» не является «Польша».
Начинаются с заданной строки символов, например «Ф»	Like Ф	Записи, в которых название страны начинается с буквы «Ф», например, Финляндия
Не начинаются с заданной строки символов, например «А»	Not Like А	Записи, в которых названия стран не начинаются с буквы «А».
Содержат заданную строку, например «Корея»	Like «Корея»	Записи с названиями стран, которые содержат слово «Корея».
Заканчиваются заданной строкой, например «ия»	Like «ия»	Записи, в которых названия стран заканчиваются на «ия», например «Россия» или «Латвия».
Не заканчиваются заданной строкой, например «ина»	Not Like «ина»	Записи, в которых названия стран не заканчиваются на «ина», например, «Украина» или «Аргентина».
При сортировке в алфавитном порядке следуют за определённым значением, например «Мексика»	>= «Мексика»	Записи для всех стран, начиная с Мексики и вплоть до конца алфавита.
Входят в определённый диапазон, например от А до Г	Like «[А-Г]»	Записи, в которых название страны начинается с одной из букв от «А» до «Г».
Совпадают с одним из двух значений, например «Словакия» или «США»	«Словакия» Or «США»	Записи для США и Словакии.

Условия для полей типа «Числовой», «Денежный» и «Счетчик»

Запись	Условие	Результат запроса
Точно соответствуют определенному значению, например 200	200	Записи, в которых цена единицы продукта составляет 200 рублей.
Не соответствуют значению, например, 1	Not 1	Записи, в которых цена единицы продукта не равна 1 рублю.
Содержат значение, которое меньше заданного, например 100	< 100 <= 100	Записи, в которых указана цена единицы меньше 100 рублей (<100). Второе выражение (<=100) позволяет отобразить записи, в которых цена единицы меньше либо равна 100.
Содержат значение, которое больше заданного, например 99,99	>99,99 >=99,99	Записи, в которых указана цена единицы больше 99,99 рублей (<99,99). Второе выражение позволяет отобразить записи, в которых цена единицы больше либо равна 99,99.
Содержат одно из двух значений, например 10 или 25	10 or 25	Записи, в которых цена единицы равна 10 или 25 рублям.

Домашнее задание

Р-06. В фрагменте базы данных представлены сведения о родственных отношениях. На основании приведённых данных определите, сколько прямых потомков (т.е. детей и внуков) Павленко А.К. упомянуты в таблице 1.

Таблица 1

ID	Фамилия_И.О.	Пол
2146	Кривич Л.П.	Ж
2155	Павленко А.К.	М
2431	Хитрук П.А.	М
2480	Кривич А.А.	М
2302	Павленко Е.А.	Ж
2500	Сокол Н.А.	Ж
3002	Павленко И.А.	М
2523	Павленко Т.Х.	Ж
2529	Хитрук А.П	М
2570	Павленко П.И.	М
2586	Павленко Т.И.	Ж
2933	Симонян А.А.	Ж
2511	Сокол В.А.	Ж
3193	Биба С.А.	Ж