Какая форма организации данных используется в реляционной базе данных табличная сетевая
Урок 7. База данных – основа информационной системы. Базы данных (табличные, иерархические, сетевые). Системы управления базами данных (СУБД). Реляционные базы данных. Многотабличные базы данных
База данных — основа информационной системы (§ 5)
Что такое база данных
Основой для многих информационных систем (прежде всего, информационно-справочных систем) являются базы данных.
База данных (БД) — это совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отражающих состояние и взаимодействие объектов в определенной предметной области.
Под вычислительной системой здесь понимается отдельный компьютер или компьютерная сеть. В первом случае база данных называется централизованной, во втором случае — распределенной.
База данных является компьютерной информационной моделью некоторой реальной системы. Например, книжного фонда библиотеки, кадрового состава предприятия, учебного процесса в школе и т. д. Такую систему называют предметной областью базы данных и информационной системы, в которую БД входит.
Описание структуры данных, хранимых в БД, называется моделью представления данных, или моделью данных. В теории БД известны три классические модели данных: иерархическая, сетевая и реляционная (табличная). По виду используемой модели данных базы данных делятся на иерархические, сетевые и реляционные (табличные).
В последние годы при разработке информационных систем стали использоваться и другие виды моделей данных. К ним относятся объектно-ориентированные, объектно-реляционные, многомерные и другие модели. Классическим вариантом, и пока наиболее распространенным, остается реляционная модель. В курсе информатики основной школы вы уже знакомились с основами реляционных БД. Вспомним главные понятия, связанные с ними.
Реляционная модель данных
Основной информационной единицей реляционной БД является таблица. База данных может состоять из одной таблицы (одно-табличная БД) или из множества взаимосвязанных таблиц (многотабличная БД).
Структурными составляющими таблицы являются записи и поля.
Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте системы: одной книге в библиотеке, одном сотруднике предприятия и т. п. А каждое поле — это определенная характеристика (свойство, атрибут) объекта: название книги, автор книги, фамилия сотрудника, год рождения и т. п. Поля таблицы должны иметь несовпадающие имена.
В одной таблице не должно быть повторяющихся записей.
Для каждой таблицы реляционной БД определяется главный ключ — поле или совокупность полей, однозначно определяющих запись. Иначе говоря, значение главного ключа не должно повторяться в разных записях. Например, в библиотечной базе данных в качестве такого ключа может быть выбран инвентарный номер книги, который не может совпадать у разных книг.
Для строчного представления структуры таблицы применяется следующая форма:
Подчеркиваются поля, составляющие главный ключ.
В теории реляционных баз данных таблица называется отношением. Отношение по-английски — relation. Отсюда происходит название «реляционные базы данных». ИМЯ ТАБЛИЦЫ в нашем примере — это имя отношения.
Каждое поле таблицы имеет определенный тип. С типом связаны два свойства поля:
1) множество значений, которые оно может принимать;
2) множество операций, которые над ним можно выполнять.
Поле имеет также формат (длину).
Существуют четыре основных типа для полей БД: символьный, числовой, логический и дата. Для полей таблиц БИБЛИОТЕКА и БОЛЬНИЦА могут быть установлены следующие типы:
числовой тип: ИНВ_НОМЕР, ГОД_ИЗД, ПАЛАТА, НОМЕР МЕСТА;
дата: ДАТА_ПОСТУП;
логический: ПЕРВИЧНЫЙ.
В нашем случае поле ПЕРВИЧНЫЙ показывает, поступил больной в больницу с данным диагнозом впервые или повторно. Те записи, где значение этого поля равно TRUE (ИСТИНА), относятся к первичным больным, значение FALSE (ЛОЖЬ) отмечает повторных больных. Таким образом, поле логического типа может принимать только два значения.
В таблице БОЛЬНИЦА используется составной ключ — состоящий из двух полей: ПАЛАТА и НОМЕР МЕСТА. Только их сочетание не повторяется в разных записях (ведь фамилии пациентов могут совпадать).
Система управления базами данных (СУБД)
Система управления базами данных (СУБД) — комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования базы данных многими пользователями.
В зависимости от вида используемой модели данных различаются иерархические, сетевые и реляционные СУБД.
Наибольшее распространение на персональных компьютерах получили так называемые полнофунациональные реляционные СУБД. Они выполняют одновременно как функцию системных средств, так и функцию пользовательского инструмента для создания приложений. Примером СУБД такого типа является Microsoft Access.
Полноценная информационная система на компьютере состоит из трех частей:
СУБД + база данных + приложения.
Основные действия, которые пользователь может выполнять с помощью СУБД:
• создание структуры базы данных;
• заполнение базы данных информацией;
• изменение (редактирование) структуры и содержания базы данных;
• поиск информации в БД;
Вопросы и задания
1. а) Для чего предназначены базы данных? Выберите верный ответ:
1) для выполнения вычислений на компьютере;
2) для осуществления хранения, поиска и сортировки данных;
3) для принятия управляющих решений.
б) Какие существуют варианты классификации БД?
в) Почему реляционный вид БД является наиболее распространенным?
г) Что такое запись в реляционной БД?
д) Что такое поле, тип поля; какие бывают типы полей?
е) Что такое главный ключ записи?
2. Определите главный ключ и типы полей в следующих отношениях: АВТОБУСЫ (НОМЕР МАРШРУТА, НАЧАЛЬНАЯ ОСТАНОВКА, КОНЕЧНАЯ ОСТАНОВКА) КИНО (КИНОТЕАТР, СЕАНС, ФИЛЬМ, РОССИЙСКИЙ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ) УРОКИ (ДЕНЬ НЕДЕЛИ, НОМЕР УРОКА, КЛАСС, ПРЕДМЕТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ)
3. Опишите структуру записей (имена полей, типы полей, главные ключи) для баз данных: РЕЙСЫ САМОЛЕТОВ, ШКОЛЫ ГОРОДА, СТРАНЫ МИРА.
Электронный учебник по «ИТ в профессиональной деятельности»
Тема 4.5 Технологии работы с СУБД
1. Понятие Базы данных. Классификация. Виды баз данных. Примеры
1. Понятие Базы данных. Классификация. Виды баз данных. Примеры.
Примеры: БД о наличии медикаментов; БД в системе расписания самолетов, поездов или БД продажи билетов транспорта; БД документов учащихся школы, картотека отдела кадров или в библиотеки и т.д..
Физическая организация данных определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе.
Логическая организация данных на машинном носителе зависит от программных средств, организации и ведения данных во внутренней сфере. Метод логической организации данных определяется используемым типом структур данных и видом модели, которая поддерживается программными средствами.
Существуют такие модели данных: иерархическая, реляционная, постреляционная, многомерная, объектно-ориентированная.
По структуре организации информации в БД различают такие модели баз данных:
Иерархическая модель базы данных имеет такие свойства: несколько узлов низшего уровня связаны только с одним узлом высшего уровня; дерево иерархии имеет только одну вершину, что не подлежит другой; каждый узел имеет имя собственное, есть только один маршрут от вершины дерева (корневого узла) до любого узла структуры.
Реляционная модель создана на основе двухмерной таблицы.
Одинаковые записи в таблице не допускаются, поскольку во всех записях поля им предоставляют уникальные имена, фамилия СУБД Access позволяет:
Поле должно быть однородным по типу по всем записям в колонке (или текстовые данные, числовые и т.д).
Примеры реляционных СУБД: dBASE, FoxBase, FoxPro и Access.
2. MS Access. Назначение. Интерфейс. Приём работы элементы БД.
Приложение MS Access является системой управления базами данных, которая входит в состав пакета Microsoft Office и предназначена для работы за персональным компьютером или в сети под управлением операционной системы Windows.
База данных СУБД Access является реляционной базой данных, которая состоит из взаимосвязанных двумерных таблиц.
СУБД Access дает возможность:
· Проектировать табличные объекты базы данных;
· Устанавливать связи между таблицами;
· Вводить, хранить, просматривать, сортировать, изменять данные таблицы с использованием аппарата алгебры логики и индексирования;
· Создавать и использовать объекты БД.
Объекты СУБД Access:
Три основных компонента пользовательского интерфейса
2) Представление Backstage. Это набор команд на вкладке Файл на ленте. Представление Backstage появился в Access 2010. Он содержит команды и сведения, применимые ко всей базе данных, а также команды, которые в более ранних версиях содержались в меню Файл. Открывается при открытии вкладки Файл и при запуске приложения Access, если при этом не открывается база данных (например при запуске приложения Access из меню «Пуск»). В представлении Backstage можно создавать или открывать базы данных, публиковать их в Интернете на сервере SharePoint Server и выполнять многие задачи обслуживания файлов и баз данных.
3) Область навигации. Это область в левой части окна Access, предназначенная для работы с объектами базы данных. Область навигации заменила окно базы данных в Access 2003/2007. Область навигации позволяет организовать объекты базы данных и является основным средством открытия или изменения объектов базы данных. Организована по категориям и группам. По умолчанию в новой базе данных используется категорию типа объекта, которая содержит группы, соответствующие различным типам объектов базы данных. Категория типов объектов организует объекты базы данных подобно окну базы данных в более ранних версиях. Область навигации можно уменьшить или скрыть.
К дополнительным элементам пользовательского интерфейса можно отнести следующие:
1) Коллекция — это элемент управления на ленте, который не просто отображает команды, а показывает результат выполнения этих команд. Смысл состоит в том, чтобы предоставить пользователю возможность найти и выбрать нужные действия в Access 2010 по виду, сосредоточившись на результате, а не на самих командах. Коллекции различаются по форме и размерам. Это может быть таблица, раскрывающееся представление в виде меню или даже встроенная коллекция, элементы которой располагаются непосредственно на ленте.
3. MS A ccess. Создание и работа с БД. Запросы, формы, отчёты.
База данных – совокупность данных об объектах, которые нас окружают, организованных по определенным правилам. Реляционная база данных – база данных, которая позволяет определять отношения между различными категориями информации, например между данными о клиентах и данными о заказах. В результате имеется возможность совместного пользования данными. Назначение любой системы управления базами данных (СУБД) – создание, ведение и обработка баз данных. Система управления базами данных предоставляет значительные возможности по работе с хранящимися данными, их обработке и совместному использованию. Можно производить обмен данными между компонентами СУБД Access и другими приложениями Windows. Это могут быть рисунки, диаграммы и т. д. Поддерживается экспорт и импорт данных из текстовых файлов и электронных таблиц. При коллективном использовании СУБД Access дает возможность защитить информацию так, что разные пользователи имеют разные права по просмотру или изменению информации: при этом предусмотрены средства обеспечения целостности данных. Каждая база данных хранится на диске в виде файла с расширением *.mdb.
Основная информация хранится в таблицах. Таблица – совокупность записей. Столбцы в таблице называются полями, а строки – записями. Количество записей в таблице ограничивается емкостью жесткого диска. Допустимое количество полей – 255. Таблиц в базе данных может быть несколько. Сведения по разным объектам следует хранить в разных таблицах. После создания новой БД в области объектов появится пустая таблица с именем Таблица 1. По умолчанию активен режим таблицы, который позволяет сразу начать ввод данных в таблицу. Новое поле создается автоматически при вводе данных в самый правый столбец таблицы – Добавить поле. В режиме таблицы активизируется вкладка Режим таблицы. Режим конструктора (Режим таблицы-Режимы-Конструктор) применяется для создания и изменения структуры таблицы. В раскрывшемся окне задаются имена полей и их характеристики (см. рис. 4.6.). В колонке Имя поля задается имя. Оно может иметь длину до 64 символов и содержит любые символы, кроме точек, восклицательных знаков и угловых скобок. Не может быть двух полей с одинаковыми именами. Для таблицы следует задавать так называемый первичный ключ, или ключевое поле, которое позволяет однозначно определять ту или иную запись в таблице. Для создания первичного ключа в таблице необходимо в режиме Конструктор выделить поле таблицы, которое требуется назначить ключевым, и нажать кнопку с изображением ключа или кнопку Ключевое поле (Конструктор-Сервис).
ТемаБазы данных (табличные, иерархические, сетевые)
Цель урока: познакомить учащихся с понятием «база данных»; рассказать о различных типах баз данных, объяснить различия их структур; познакомить с системами управления базами данных.
определением базы данных и СУБД,
их основными типами (моделями),
интерфейсом программы Ms ACCESS,
основными объектами БД,
разными способами создания таблиц.
Учить строить аналогии, выделять главное, ставить и решать проблемы.
Воспитывать аккуратность, внимательность, вежливость и дисциплинированность.
Актуализация опорных знаний.
Сохранение и загрузка документа;
Запуск программ на выполнение;
Ввод данных в таблицу.
Определение БД И СУБД.
Реляционная СУБД. Таблица, запись, поле.
Самостоятельная работа на компьютере.
Закрепление нового материала.
1 Определение БД И СУБД
База данных (БД) – это совокупность взаимосвязанных данных, которые хранятся во внешней памяти компьютера, и организованы по определенным правилам, которые предполагают общие принципы описания, хранения и обработки данных.
Информация, которая хранится в БД, как правило, относится к некоторой конкретной предметной области.
Например, базы данных:
книжного фонда библиотеки,
кадрового состава предприятия,
законодательных актов уголовного права,
БД делятся на фактографические и документальные.
Фактографические БД содержат короткие сведения об объектах, поданные в точно определенном формате (1-3), например, Автор, название, год издания …
В документальных БД содержится информация разного типа: текстовая, звуковая, графическая, мультимедийная (4, 5). Например, БД современной музыки может содержать тексты и ноты песен, фотографии авторов, звуковые записи, видеоклипы.
Сама по себе БД содержит только информацию – «Информационный склад» –и не может обслуживать запросы пользователя на поиск и обработку информации. Обслуживание пользователя осуществляет СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ.СУБД – Это ПО, которое позволяет создавать БД, обновлять и дополнять информацию, обеспечивать гибкий доступ к информации. СУБД создает на экране компьютера определенную среду для работы пользователя (интерфейс), и имеет определенные режимы работы и систему команд. Именно на основе СУБД создаются и функционируют информационно-поисковые системы( WWW).
Известны 3 способа организации информации в БД и связей между ними:
Иерархические (в виде дерева),
Сетевая БД более гибкая: нет явно выраженного главного элемента и существует возможность установления горизонтальных связей. Например, организация информации в Интернете ( WWW).
Наиболее распространенными являются реляционные БД.
4. Реляционная СУБД. Таблица, запись, поле.
Каждая запись должна отличаться от другой значением хотя бы одного поля, которое называется ключом. Ключевое поле – это поле или группа полей, которые однозначно определяют запись. Например, табельный номер сотрудника, код изделия, номер автомобиля.
Каждое поле имеет свой формат и тип. Реальные БД состоят, как правило, из нескольких таблиц, связанных между собой каким-нибудь полем и, при запросе к такой БД можно использовать информацию из разных таблиц.
5. Самостоятельная работа на компьютере
На сетевом диске, в папке «ЗАДАНИЯ ДЛЯ БД» открыть презентацию «Проектирование БД», прочитать ее и ответить письменно на вопросы:
1. Что такое концептуальное проектирование БД?
2. Что такое логическое проектирование БД?
3. Что такое физическое проектирование БД?
4. Что значит создать таблицу для БД?
5. Какие типы данных допустимы в Ms Access?
6. Закрепление нового материала
БД могут использоваться в …
Типы данных в БД Ms ACCESS
На этом уроке вы познакомились с базами данных, их назначением, областями применения, типами, моделями СУБД, этапами проектирования БД.
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 1.5. База данных как модель предметной области
Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова:
• информационная система • база данных • реляционная база данных • запись • поле • ключ
1.5.1. Информационные системы и базы данных
Современный человек в своей практической деятельности всё чаще и чаще использует различные информационные системы, обеспечивающие хранение, поиск и выдачу информации по его запросам. Примерами информационных систем являются:
• справочная адресная служба большого города; • транспортная информационная система, обеспечивающая не только возможность получения справочной информации о расписании поездов и самолётов, но и покупку железнодорожных и авиабилетов; • информационно-поисковая система, содержащая информацию правового характера.
Центральной частью любой информационной системы является база данных.
База данных (БД) — совокупность данных, организованных по определённым правилам, отражающая состояние объектов и их отношений в некоторой предметной области (транспорт, медицина, образование, право и т. д.), предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.
Базу данных можно рассматривать как информационную модель предметной области.
Основными моделями организации данных в базах данных являются иерархическая, сетевая и реляционная (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Модели организации данных в БД: а — иерархическая, б — сетевая, в — реляционная
Иерархическая модель организации данных обеспечивает упорядоченность объектов по уровням. Между объектами существуют связи: каждый объект может быть связан с объектами более низкого уровня. Говорят, что такие объекты находятся в отношении предка к потомку. Иерархическая модель организации данных реализована в системе папок операционной системы Windows. Поиск какого-либо объекта в такой базе данных может оказаться довольно трудоёмким из-за необходимости последовательно проходить несколько предшествующих иерархических уровней.
Сетевая модель организации данных не накладывает никаких ограничений на связи между объектами: в ней могут быть объекты, имеющие более одного предка. Такая модель организации данных реализована во Всемирной паутине глобальной компьютерной сети Интернет.
Наибольшее распространение получили реляционные базы данных. Их мы рассмотрим более подробно.
1.5.2. Реляционные базы данных
В реляционной базе данных (РБД) используется реляционная модель данных, основанная на представлении данных в виде таблиц.
Реляционная БД может состоять из одной или нескольких взаимосвязанных прямоугольных таблиц.
Строка таблицы РБД называется записью, столбец — полем (рис. 1.15).
Рис. 1.15. Структура таблицы реляционной БД
Запись содержит информацию об одном объекте, описываемом в базе данных: об одном товаре, продаваемом в магазине; об одной книге, имеющейся в библиотеке; об одном сотруднике, работающем на предприятии, и т. п.
Поле содержит информацию о значениях только одной из характеристик (атрибутов, свойств) объекта: названия товара; стоимости товара; количества имеющихся в наличии товаров; названия книги; автора книги; года издания; фамилии, имени, отчества сотрудника; даты рождения; специальности и т. п. Значения полей в одном столбце относятся к одной характеристике объекта.
Поле базы данных имеет имя, тип и длину.
Все имена полей таблицы должны быть разными.
Тип поля определяется типом данных, которые поле содержит.
Основные типы полей:
• числовой — для полей, содержащих числовую информацию; • текстовый — для полей, содержащих всевозможные последовательности символов; • логический — для полей, данные в которых могут принимать всего два значения: ДА (ИСТИНА, TRUE, 1) и НЕТ (ЛОЖЬ, FALSE, 0); • дата — для полей, содержащих календарные даты (в нашей стране принято писать день, а потом месяц и год).
Длина поля — это максимальное количество символов, которые могут содержаться в поле.
Для записи структуры таблицы можно применять следующую форму:
ИМЯ ТАБЛИЦЫ (ИМЯ ПОЛЯ 1, ИМЯ ПОЛЯ 2, …)
Например, описать однотабличную базу данных «Календарь погоды» можно так:
КАЛЕНДАРЬ ПОГОДЫ (ДЕНЬ, ТЕМПЕРАТУРА, ВЛАЖНОСТЬ, ДАВЛЕНИЕ, НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРА, СКОРОСТЬ ВЕТРА)
Здесь поле ДЕНЬ будет иметь тип «дата», поля ТЕМПЕРАТУРА, ВЛАЖНОСТЬ, ДАВЛЕНИЕ, СКОРОСТЬ ВЕТРА — числовой тип; поле НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРА — текстовый тип.
В таблице не должно быть совпадающих записей. Иначе говоря, должны быть поле или совокупность полей, значения которых для всех записей разные.
Например, значения поля ДЕНЬ базы данных «Календарь погоды» всегда будут разными в разных записях.
УЧЕНИК (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ДАТА РОЖДЕНИЯ, СЕРИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВА О РОЖДЕНИИ, НОМЕР СВИДЕТЕЛЬСТВА О РОЖДЕНИИ, КЛАСС)
наверняка не будут совпадать только значения совокупности таких полей, как СЕРИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВА О РОЖДЕНИИ и НОМЕР СВИДЕТЕЛЬСТВА О РОЖДЕНИИ.
Поле или совокупность полей, значения которых в записях не повторяются (являются уникальными), называют ключом таблицы базы данных.
САМОЕ ГЛАВНОЕ
База данных (БД) — совокупность данных, организованных по определённым правилам, отражающая состояние объектов и их отношений в некоторой предметной области (транспорт, медицина, образование, право и т. д.), предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения. Базу данных можно рассматривать как информационную модель предметной области.
Основными моделями организации данных в базах данных являются иерархическая, сетевая и реляционная. В реляционных базах данных (РБД) используется реляционная модель данных, основанная на представлении данных в виде таблиц.
Строка таблицы РБД называется записью, столбец — полем. Поле или совокупность полей, значения которых в разных записях не повторяются (являются уникальными), называют ключом таблицы базы данных.
Вопросы и задания
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Используйте эти материалы при подготовке ответов на вопросы и выполнении заданий.
База данных (БД) — это совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отражающих состояние и взаимодействие объектов в определенной предметной области.
Приложение MS Access является системой управления базами данных, которая входит в состав пакета Microsoft Office и предназначена для работы за персональным компьютером или в сети под управлением операционной системы Windows.
