Создание баз данных. Этапы проектирования.

Создание базы данных начинается с проектирования, включающий следующие этапы:

- исследования предметной области;

- анализ данных (сущностей и их атрибутов);

- определение отношений между сущностями и определение первичных и вторичных (внешних) ключей.

В процессе проектирования определяется структура реляционной БД (состав таблиц, их структура и логические связи). Структура таблицы определяется составом столбцов, типом данных и размерами столбцов, ключами таблицы.

К базовым понятиями модели БД «сущность–связь» относятся: сущности, связи между ними и их атрибуты (свойства).

Сущность – любой конкретный или абстрактный объект в рассматриваемой предметной области. Сущности – это базовые типы информации, которые хранятся в базе данных (в реляционной базе данных каждой сущности соответствует таблица). К сущностям могут относиться: студенты, клиенты, подразделения и т.д. Экземпляр сущности и тип сущности - это разные понятия. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов или событий, выступающих как целое (например, студент, клиент и т.д.). Экземпляр сущности относится, например, к конкретной личности в наборе. Типом сущности может быть студент, а экземпляром – Петров, Сидоров и т.д.

Атрибут - это свойство сущности в предметной области. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности. Например, для сущности студент могут быть использованы следующие атрибуты: фамилия, имя, отчество, дата и место рождения, паспортные данные и т.д. В реляционной базе данных атрибуты хранятся в полях таблиц.

Связь – взаимосвязь между сущностями в предметной области. Связи являются соединениями между частями БД (в реляционной БД – это соединение между записями таблиц).

Сущности – это данные, которые классифицируются по типу, а связи показывают, как эти типы данных соотносятся один с другим. Если описать некоторую предметную область в терминах сущности–связь, то получим модель сущность-связь для этой БД.

Любая СУБД позволяет выполнять четыре простейшие операции с данными:

- добавлять в таблицу одну или несколько записей;

- удалять из таблицы одну или несколько записей;

- обновлять значения некоторых полей в одной или нескольких записях;

- находить одну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию.

Для выполнения этих операций используется механизм запросов. Результатом выполнения запросов является либо отобранное по определенным критериям множество записей, либо изменения в таблицах. Запросы к базе формируются на специально созданном для этого языке, который так и называется язык структурированных запросов (SQL — Structured Query Language).

Последняя функция СУБД — это управление данными. Под управлением данными обычно понимают защиту данных от несанкционированного доступа, поддержку рассчитанного на многие пользователи режима работы с данными и обеспечение целостности и согласованности данных.

Microsoft Access является настольной СУБД реляционного типа, которая имеет все необходимые средства для выполнения перечисленных выше функций. Достоинством Access является то, что она имеет очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать простые и сложные приложения.

В отличие от других настольных СУБД, Access хранит все данные в одном файле (с расширением .mdb), хотя и распределяет их по разным таблицам. Можно создать сколько угодно таблиц, используя те правила, которые были описаны выше. Важнейшим правилом, которое необходимо соблюдать, является то, что в базе данных нужно хранить только необходимую информацию, и при этом все данные должны храниться только в одном месте.

В файле базы данных Access используются следующие элементы:

- таблицы для хранения данных;

- запросы для поиска и обнаружения необходимых данных;

- формы для просмотра, добавления и изменения данных в таблицах;

- отчеты для анализа и печати данных в определенном формате.

Создание таблиц

Основой базы данных являются таблицы, в которых хранятся данные о сущностях предметной области.

Для создания новой таблицы нужно перейти на вкладку Таблица и нажать кнопку Создать. В следующем окне следует выбрать способ создания таблицы (Конструктор, Мастер, Режим ввода данных).

В режиме Конструктора таблицы задаются имена, типы и свойства полей для таблицы.

Имя поля не должно превышать 64 символа, в нем не должно быть символов!.

Каждая строка в столбце Тип данных является полем со списком, элементами которого являются типы данных Access (см. табл. 7.1). Тип поля определяется характером данных, что в него заносятся.

Среди типов данных Access есть специальный тип - Счетчик. В поле этого типа Access автоматически нумерует строки таблицы в возрастающей последовательности. Изменить значение такого поля нельзя.

Таблица 7.1 – Типы данных MS Access 2016

Тип данных	Использование
Короткий текст	Алфавитно-цифровые данные (до 255 символов).
Длинный текст	Алфавитно-цифровые данные - предложения, абзацы, тексты ( до 65 535 символов).
Числовой	Различные числовые данные (имеет несколько форматов: целое, длинное целое, с плавающей точкой).
Дата\Время	Дата или время в одном из Access форматов.
Денежный	Денежные суммы, хранящиеся с 8 знаками в десятичной части. В целой части каждые три разряда разделяются запятой.
Счетчик	Уникальное длинное целое, создаваемое Access для каждой новой записи.
Логический	Логические данные, имеющие значения Истина или Ложь.
Объект OLE	Картинки, диаграммы и другие объекты OLE из приложений Windows.
Гиперссылка	В полях этого типа хранятся гиперссылки, которые представляют собой путь к файлу на жестком диске, либо адрес в сети Inernet.

Каждое поле имеет индивидуальный набор свойств (см. табл. 7.2), по которым можно установить, как должны сохраняться, отображаться и обрабатываться данные. Набор свойств поля зависит от выбранного типа данных. Для определения свойств поля используется бланк Свойства поля в нижней части окна конструктора таблиц.

Кроме вышеперечисленных типов данных в списке есть элемент Мастер подстановок, который позволяет представить значения полей в виде простого или комбинированного списка. Дополнительные свойства такого поля представлены на вкладке Подстановка окна конструктора таблиц.

Таблица 7.2 – Общие свойства полей

Название свойства	Характеристика
Размер поля	Определяется только для текстовых полей, указывает максимальное количество символов в данном поле. По умолчанию длина текстового поля составляет 50 символов.
Формат поля	Определяется для полей числового, денежного типов, полей типа Счетчик и Дата\Время. Выбирается один из форматов представления данных.
Число десятичных знаков	Определяет количество разрядов в мелкой части числа.
Маска ввода	Определяет шаблон для ввода данных.
Подпись	Содержит надпись, которая может быть выведена рядом с полем в форме или отчете (данная надпись может содержать поясняющие сведения).
Значение по умолчанию	Содержит значение, которое устанавливается по умолчания в данном поле таблицы.
Правило проверки	Определяет множество значений, которые пользователь может вводить в это поле при заполнении таблицы. Это свойство позволяет избежать ввода недопустимых в данном поле значений.
Сообщение об ошибке	Определяет сообщение, которое появляется на экране в случае ввода недопустимого значения.
Обязательное поле	Установка, что указывает на то, что данное поле требует обязательного заполнения для каждой записи.
Пустые строки	Установка, которая определяет, допускается ли ввод в данное поле пустых строк (“ “).
Индексированное поле	Определяет простые индексы для ускорения поиска записей.

После определения структуры таблиц БД необходимо указать Access способ, которым эти таблицы связаны. Для определения связей нужно перейти во вкладку Работа с базами данных – Схема данных.

В окне Добавление таблицы нужно выделить имена таблиц, которые будут добавлены в схему данных, и нажать на кнопку Добавить.

В окне Схема данных слева от имени первичных ключей изображен ключик. Для связи таблиц необходимо выделить ключевое поле таблицы, нажать левую кнопку мыши, перетащить ее курсор на аналогичное поле во второй таблице, после чего кнопку мыши отпустить. В результате появится диалоговое окно Связи.

В этом окне отображаются имена полей, по которым связываются таблицы. Для сохранения целостности данных в связываемых таблицах необходимо включить флажок . После этого СУБД Access сделает невозможным запись в таблицу такого значения общего поля, которого нет в ключевой таблице.

После установки целостности данных СУБД Access включает две дополнительные опции: Каскадное обновление связанных полей и Каскадное удаление связанных полей. При изменении любого значения ключевого поля в ключевой таблице автоматически обновляются значения этого поля для соответствующих записей во всех связанных таблицах, а удаление одной из записей в ключевой таблице приведет к удалению тех записей, что имеют такое же значение ключа.

В результате между таблицами отображается линия вида .