Кузин А.В., Левонисова С.В. Базы данных (5-е издание, 2012)

Высшее профессиональное образованиеА. В. КузинС. В. ЛевонисоваБАЗЫДАННЫХ5-е изданиеЯГо « и * ''- С0ЧоСР0ваМ гра»*»№>мрвё5»гУчебное пособиеВ ыс ше е п р о ф е с с и о н а л ь н о е о б р а з о в а н и еБАКАЛАВРИАТА. В. КУЗИН, С . В.ЛЕВОНИСОВАБАЗЫ ДАННЫХДопущеноУчебно-методическим объединением вузовпо университетскому политехническому образованиюв качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,обучающихся по направлению подготовки«Информатика и вычислительная техника»5-е издание, исправленноеМоскваИздательский центр «Академия.2012УДК 681.3(075.8)ББК 32.8ІЯ73К89Рецензенты:директор К расноярского оптико-электронного колледжа, д -р пед. наукВ.М .Демин;ведущий научный сотрудник ВЦ РАН, проф., д -р техн.

наук С.К.ДулинК89Кузин А. В.Базы данных : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /А. В.Кузин, С.В.Левонисова. — 5-е изд., испр. — М. : Изда­тельский центр «Академия», 2012. — 320 с. — (Сер. Бакалавриат).ISBN 978-5-7695-9308-6Учебное пособие создано в соответствии с Федеральным государствен­ным образовательным стандартом по направлению подготовки 230100 «И н­форматика и вычислительная техника» (квалиф икация «бакалавр»).Рассмотрены базовые вопросы теории проектирования баз данных,использование СУБД Access для создания баз данных, особенности разра­ботки пользовательских прилож ений н а основе СУБД M icrosoft Access, атакже архитектура системы баз данных.Д ля студентов учреждений высшего профессионального образования.УДК 681.3(075.8)ББК 32.81я73Оригинал-макет данного издания является собственностьюИздательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способомбез согласия правообладателя запрещаетсяISBN 978-5-7695-9308-6© Кузин A.B., Левонисова С.В., 2005© Образовательно-издательский центр «Академия», 2005© Оформление.

Издательский центр «Академия», 2005ПРЕДИСЛОВИЕЗа последние годы в нашей стране произошли значи­тельные перемены, которые не могли не затронуть об­ласти информатики и вычислительной техники. Всегокаких-нибудь десять лет назад работа с базами данных иэлектронными таблицами была уделом профессиональ­ных программистов.Системы управления базами данных (СУБД) не былипредназначены 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 являются важнейшими задачами.Потеря информации или ее несвоевременное полу­чение могут обернуться потерей денег. Именно этимиобстоятельствами можно объяснить столь быстрый росткомпьютерной техники и стремительное развитие элек­тронных таблиц и систем управления базами данных внашей 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 широковнедряются системы автоматизированного управления,ядром которых являются базы данных (БД).

При боль­шом объеме информации и сложности производимых сней операций проблема эффективности средств органи­зации хранения, доступа и обработки данных приобре­тает особое значение.Важность и значимость баз данных в современной жиз­ни определяют серьезные требования, предъявляемые к3квалификации специалистов, создающих приложения наих основе.В предлагаемом учебном пособии, предназначенномдля студентов, обучающихся по направлению «Инфор­матика и вычислительная техника», рассматриваютсябазовые вопросы теории проектирования баз данных иособенности разработки пользовательских приложенийна основе СУБД Microsoft Access.ГЛАВА1ОСНОВЫ ТЕО РИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗДАННЫ Х1.1.

Определение и назначение баз данных.Системы управления базами данныхС самого начала развития вычислительной техники образова­лись два основных направления ее использования.Первое направление — применение вычислительной техникидля выполнения численных расчетов, которые слишком долго иливообще невозможно производить вручную.Второе направление — использование средств вычислительнойтехники 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 приходитсяиметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информа­ция имеет довольно 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.

Этосвязано с тем, что на заре вычислительной техники компьютерыобладали ограниченными возможностями. Надежное и долговре­менное хранение информации возможно только при наличии за­поминающих устройств, сохраняющих информацию после вык­лючения электрического питания.

Оперативная память этим свой­ством обычно не обладает. Используемые в ранних ЭВМ два видаустройств внешней памяти — магнитные ленты и барабаны —были несовершенными. Магнитные ленты обладали достаточнобольшой емкостью, но по своей физической природе обеспечи­вали лишь последовательный доступ к данным. Магнитные бара­баны, обеспечивая возможность произвольного доступа к данным,имели ограниченный размер. Появление новых носителей дан­ных — в первую очередь, жестких дисков — дало толчок к рабо­там по созданию информационных компьютерных систем.5Основу любой информационной системы составляет база дан­ных, т. е. набор данных, организованных специальным образом.В действующем в настоящее время Законе РФ «О правовой ох­ране программ для электронных вычислительных машин и баз дан­ных» от 23.09.92 № 3523-1 дается следующее определение: «Базаданных — это объективная форма представления и организациисовокупности 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 файлаостается неизменной, а информация (данные) может изменятьсяпри операциях обращения к нему.В качестве основной структурообразующей единицы хранимыхв файле данных принимается хранимая запись. Хранимые записисостоят из фиксированной совокупности полей, служащих дляпредставления значений какого-либо типа (чисел, литерных строк,дат, булевских значений, денежных единиц и т.д.), и могут иметьформат 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 абстрактногопредприятия, то единицей хранимых данных может быть записьперсональной 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 (форматполя — действительное число) и т.д.Информационные системы ориентированы главным образомна хранение, выбор и модификацию постоянно существующейинформации.Структура информации зачастую очень сложна, и хотя струк­туры данных различны в разных информационных системах, междуними часто бывает много общего.

На начальном этапе использо­вания вычислительной техники для управления информациейпроблемы структуризации данных решались индивидуально в каж­дой информационной системе.Поскольку информационные системы содержат сложные струк­туры данных, дополнительные индивидуальные средства управ­ления этими данными, являясь существенной частью информа­ционных систем, практически повторялись от одной системы кдругой.

Стремление выделить общую часть информационных сис­тем, ответственную за управление сложно структурированнымиданными, явилось первой побудительной причиной создания си­стем управления базами данных.Компоненты наиболее полного варианта СУБД следующие:6• среда пользователя, дающая возможность непосредственногоуправления данными с клавиатуры;• алгоритмический язык для программирования прикладныхсистем 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 для быстрого программирования рутин­ных операций (генераторы отчетов, форм, таблиц, экранов, менюи других приложений).Собственно СУБД — это инструментальная оболочка пользо­вателя, а ввиду того, что такая среда ориентирована на немедлен­ное удовлетворение запросов пользователя, — это всегда систе­ма-интерпретатор.

Наличие в СУБД языка программирования по­зволяет создавать сложные системы обработки данных, ориенти­рованные на конкретные задачи и конкретного пользователя.1.2. Области применения баз данныхАвтоматизированные информационные системы (АИС), основукоторых составляют базы данных, появились в 60-х годах XX векав военной промышленности и бизнесе — там, где были накопле­ны значительные объемы полезных данных. Первоначально АИСбыли ориентированы лишь на работу с информацией фактиче­ского характера — числовыми или текстовыми характеристикамиобъектов.