Схема данных. Общие сведения о схеме данных Как построить схему данных в access

В современном мире нужны инструменты, которые бы позволяли хранить, систематизировать и обрабатывать большие объемы информации, с которыми сложно работать в Excel или Word.

Подобные хранилища используются для разработки информационных сайтов, интернет-магазинов и бухгалтерских дополнений. Основными средствами, реализующими данный подход, являются MS SQL и MySQL.

Продукт от Microsoft Office представляет собой упрощенную версию в функциональном плане и более понятную для неопытных пользователей. Давайте рассмотрим пошагово создание базы данных в Access 2007.

Описание MS Access

Microsoft Access 2007 – это система управления базами данных (СУБД), реализующая полноценный графический интерфейс пользователя, принцип создания сущностей и связей между ними, а также структурный язык запросов SQL. Единственный минус этой СУБД – невозможность работать в промышленных масштабах. Она не предназначена для хранения огромных объемов данных. Поэтому MS Access 2007 используется для небольших проектов и в личных некоммерческих целях.

Но прежде чем показывать пошагово создание БД, нужно ознакомиться с базовыми понятиями из теории баз данных.

Определения основных понятий

Без базовых знаний об элементах управления и объектах, использующихся при создании и конфигурации БД, нельзя успешно понять принцип и особенности настройки предметной области. Поэтому сейчас я постараюсь простым языком объяснить суть всех важных элементов. Итак, начнем:

Предметная область – множество созданных таблиц в базе данных, которые связаны между собой с помощью первичных и вторичных ключей.
Сущность – отдельная таблица базы данных.
Атрибут – заголовок отдельного столбца в таблице.
Кортеж – это строка, принимающая значение всех атрибутов.
Первичный ключ – это уникальное значение (id), которое присваивается каждому кортежу.
Вторичный ключ таблицы «Б» – это уникальное значение таблицы «А», использующееся в таблице «Б».
SQL запрос – это специальное выражение, выполняющее определенное действие с базой данных: добавление, редактирование, удаление полей, создание выборок.

Теперь, когда в общих чертах есть представление о том, с чем мы будем работать, можно приступить к созданию БД.

Создание БД

Для наглядности всей теории создадим тренировочную базу данных «Студенты-Экзамены», которая будет содержать 2 таблицы: «Студенты» и «Экзамены». Главным ключом будет поле «Номер зачетки», т.к. данный параметр является уникальным для каждого студента. Остальные поля предназначены для более полной информации об учащихся.

Итак, выполните следующее:

Все, теперь осталось только создать, заполнить и связать таблицы. Переходите к следующему пункту.

Создание и заполнение таблиц

После успешного создания БД на экране появится пустая таблица. Для формирования ее структуры и заполнения выполните следующее:

Совет! Для тонкой настройки формата данных перейдите на ленте во вкладку «Режим таблицы» и обратите внимание на блок «Форматирование и тип данных». Там можно кастомизировать формат отображаемых данных.

Создание и редактирование схем данных

Перед тем, как приступить к связыванию двух сущностей, по аналогии с предыдущим пунктом нужно создать и заполнить таблицу «Экзамены». Она имеет следующие атрибуты: «Номер зачетки», «Экзамен1», «Экзамен2», «Экзамен3».

Для выполнения запросов нужно связать наши таблицы. Иными словами, это некая зависимость, которая реализуется с помощью ключевых полей. Для этого нужно:

Конструктор должен автоматически создать связь, в зависимости от контекста. Если же этого не случилось, то:

Выполнение запросов

Что же делать, если нам нужны студенты, которые учатся только в Москве? Да, в нашей БД только 6 человек, но что, если их будет 6000? Без дополнительных инструментов узнать это будет сложно.

Именно в этой ситуации к нам на помощь приходят SQL запросы, которые помогают изъять лишь необходимую информацию.

Виды запросов

SQL синтаксис реализует принцип CRUD (сокр. от англ. create, read, update, delete - «создать, прочесть, обновить, удалить»). Т.е. с помощью запросов вы сможете реализовать все эти функции.

На выборку

В этом случае в ход вступает принцип «прочесть». Например, нам нужно найти всех студентов, которые учатся в Харькове. Для этого нужно:

А что делать, если нас интересуют студенты из Харькова, стипендии у которых больше 1000? Тогда наш запрос будет выглядеть следующим образом:

SELECT * FROM Студенты WHERE Адрес = «Харьков» AND Стипендия > 1000;

а результирующая таблица примет следующий вид:

На создание сущности

Кроме добавления таблицы с помощью встроенного конструктора, иногда может потребоваться выполнение этой операции с помощью SQL запроса. В большинстве случаев это нужно во время выполнения лабораторных или курсовых работ в рамках университетского курса, ведь в реальной жизни необходимости в этом нет. Если вы, конечно, не занимаетесь профессиональной разработкой приложений. Итак, для создания запроса нужно:

Перейти во вкладку «Создание».
Нажать кнопку «Конструктор запросов» в блоке «Другие».
В новом окне нажмите на кнопку SQL, после чего в текстовое поле введите команду:

CREATE TABLE Преподаватели
(КодПреподавателя INT PRIMARY KEY,
Фамилия CHAR(20),
Имя CHAR (15),
Отчество CHAR (15),
Пол CHAR (1),
Дата_рождения DATE,
Основной_предмет CHAR (200));

где «CREATE TABLE» означает создание таблицы «Преподаватели», а «CHAR», «DATE» и «INT» - типы данных для соответствующих значений.

Внимание! В конце каждого запроса должен стоять символ «;». Без него выполнение скрипта приведет к ошибке.

На добавление, удаление, редактирование

Здесь все гораздо проще. Снова перейдите в поле для создания запроса и введите следующие команды:

Создание формы

При огромном количестве полей в таблице заполнять базу данных становится сложно. Можно случайно пропустить значение, ввести неверное или другого типа. В данной ситуации на помощь приходят формы, с помощью которых можно быстро заполнять сущности, а вероятность допустить ошибку минимизируется. Для этого потребуются следующие действия:

Все базовые функции MS Access 2007 мы уже рассмотрели. Остался последний важный компонент – формирование отчета.

Формирование отчета

Отчет – это специальная функция MS Access, позволяющая оформить и подготовить для печати данные из базы данных. В основном это используется для создания товарных накладных, бухгалтерских отчетов и прочей офисной документации.

Если вы никогда не сталкивались с подобной функцией, рекомендуется воспользоваться встроенным «Мастером отчетов». Для этого сделайте следующее:

Перейдите во вкладку «Создание».
Нажмите на кнопку «Мастер отчетов» в блоке «Отчеты».
Выберите интересующую таблицу и поля, нужные для печати.
Добавьте необходимый уровень группировки.
Выберите тип сортировки каждого из полей.
Настройте вид макета для отчета.

Описание MS Access

Но прежде чем показывать пошагово создание БД, нужно ознакомиться с базовыми понятиями из теории баз данных.

Определения основных понятий

Предметная область – множество созданных таблиц в базе данных, которые связаны между собой с помощью первичных и вторичных ключей.
Сущность – отдельная таблица базы данных.
Атрибут – заголовок отдельного столбца в таблице.
Кортеж – это строка, принимающая значение всех атрибутов.
Первичный ключ – это уникальное значение (id), которое присваивается каждому кортежу.
Вторичный ключ таблицы «Б» – это уникальное значение таблицы «А», использующееся в таблице «Б».
SQL запрос – это специальное выражение, выполняющее определенное действие с базой данных: добавление, редактирование, удаление полей, создание выборок.

Теперь, когда в общих чертах есть представление о том, с чем мы будем работать, можно приступить к созданию БД.

Создание БД

Итак, выполните следующее:

Все, теперь осталось только создать, заполнить и связать таблицы. Переходите к следующему пункту.

Создание и заполнение таблиц

Создание и редактирование схем данных

Конструктор должен автоматически создать связь, в зависимости от контекста. Если же этого не случилось, то:

Выполнение запросов

Виды запросов

На выборку

SELECT * FROM Студенты WHERE Адрес = «Харьков» AND Стипендия > 1000;

а результирующая таблица примет следующий вид:

На создание сущности

Перейти во вкладку «Создание».
Нажать кнопку «Конструктор запросов» в блоке «Другие».
В новом окне нажмите на кнопку SQL, после чего в текстовое поле введите команду:

Внимание! В конце каждого запроса должен стоять символ «;». Без него выполнение скрипта приведет к ошибке.

На добавление, удаление, редактирование

Здесь все гораздо проще. Снова перейдите в поле для создания запроса и введите следующие команды:

Создание формы

Все базовые функции MS Access 2007 мы уже рассмотрели. Остался последний важный компонент – формирование отчета.

Формирование отчета

Перейдите во вкладку «Создание».
Нажмите на кнопку «Мастер отчетов» в блоке «Отчеты».
Выберите интересующую таблицу и поля, нужные для печати.
Добавьте необходимый уровень группировки.
Выберите тип сортировки каждого из полей.
Настройте вид макета для отчета.

Структура реляционной базы данных в Access задается схемой данных, которая имеет иерархическую структуру и называется канонической реляционной моделью предметной области.

Схема данных графически отображается в отдельном окне, в котором таблицы представлены списками полей, а связи – линиями между полями разных таблиц.

При построении схемы данных Access автоматически определяет по выбранному полю тип связи между таблицами. Если поле, по которому нужно установить связь, является уникальным ключом как в главной таблице, так и в подчиненной, Access устанавливает связь типа один к одному. Если поле связи является уникальным ключом в главной таблице, а в подчиненной таблице является не ключевым или входит в составной ключ, Access устанавливает связь типа один ко многим от главной таблицы к подчиненной.

Кроме указанных типов связей в Access существуют связи - объединения, обеспечивающие объединение записей таблиц не по ключевому полю, а в следующих случаях:

− связываемые записи в обеих таблицах совпадают (связи устанавливаются по умолчанию);

− для всех записей первой таблицы, для которых отсутствуют связи со второй таблицей, устанавливаются связи с пустой записью второй таблицы;

− для всех записей второй таблицы, для которых отсутствуют вязи с первой таблицей, устанавливаются связи с пустой записью первой таблицы.

При создании схемы данных пользователь включает в нее таблицы и устанавливает связи между ними. Причем для связей типов один к одному и один ко многим можно задать параметр, обеспечивающий целостность данных, а также автоматическое каскадное обновление или удаление связанных записей. Обеспечение целостности данных означает выполнение для взаимосвязанных таблиц следующих условий корректировки базы данных:

− в подчиненную таблицу не может быть добавлена запись, для которой не существует в главной таблице ключа связи;

− в главной таблице нельзя удалить запись, если не удалены вязанные с ней записи в подчиненной таблице;

− изменение значений ключа связи главной таблицы должно приводить к изменению соответствующих значений в записях подчиненной таблицы,

В случае если пользователь нарушил эти условия в операциях обновления или удаления данных в связанных таблицах, Access выводит соответствующее сообщение и не допускает выполнения операции. Access автоматически отслеживает целостность данных, ели между таблицами в схеме данных установлена связь с параметрами обеспечения целостности. При вводе некорректных данных в связанные таблицы выводится соответствующее сообщение, Аccess не позволяет создавать связи с параметрами обеспечения целостности в схеме данных, если ранее введенные в таблицы данные не отвечают требованиям целостности. Отметим, что установление между двумя таблицами связи типа один к одному или один ко многим и задание параметров целостности данных возможно только при следующих условиях:

− связываемые поля имеют одинаковый тип данных, причем имена полей могут быть различными;

− обе таблицы сохраняются в одной базе данных Access;

− главная таблица связывается с подчиненной по первичному простому или составному ключу (уникальному индексу) главной таблицы.

Если для выбранной связи обеспечивается поддержание целостности, то можно задать режимы каскадного обновления и удаления связанных записей.

В режиме каскадного обновления связанных записей при изменении значения в поле связи главной таблицы Access автоматически изменит значения в соответствующем поле в подчиненных записях.

Таблицы в программе Access 2007 представляют связанную систему. Объединение позволяет вести обработку данных из нескольких таблиц. Для обработки формируются запросы – таблицы, в которых сведения из одной или нескольких таблиц сгруппированы нужным образом, иногда с производством необходимых вычислений. Запросы мы рассмотрим в последующих главах, а здесь поговорим о связях между таблицами.

Схема данных задаёт структуру базы данных. В ней представляются и запоминаются связи между таблицами. Эти связи используются при конструировании запросов и отчётов на основе нескольких таблиц. Схема данных отображает связи графически. Таблицы на схеме представлены в виде прямоугольников со списками полей. Если полей слишком много и они не помещаются в прямоугольник, то автоматически с правой стороны прямоугольника образуется полоса прокрутки , с помощью которой можно просмотреть весь список. Схема данных , используемая в нашей работе, представлена на рис. 6.10.

Рис. 2.11 Виды связей между таблицами: а) один-к-одному, б) один-ко-многим и в) многие-ко-многим

Связи в Access 2007 встречаются трёх видов: а) один-к-одному, б) один-ко-многим и в) многие-ко-многим, как это показано на рис. 2.11. Первый вид связи показывает, что одной записи в Таблице1 соответствует одна же запись в Таблице2 . Такой способ связи применяют, например, для двух таблиц, сделанных из одной, чтобы таблицы не были слишком громоздкими. Тогда Таблица2 – просто продолжение Таблицы1 . Чаще других встречаются связи один-ко-многим. Например, на одной кафедре работает много преподавателей. Поэтому между таблицами Кафедры и Преподаватели устанавливается именно такая связь.

Рис. 2.12 Вкладка Работа с базами данных

Связь типа многие-ко-многим в программе Access 2007 прямо не осуществляется. Чтобы создать такую связь, надо вставить промежуточную таблицу. Например, в нашей базе данных (рис. 6.10) предусмотрена промежуточная таблица Заказано , поскольку между таблицами Клиенты и Товары существует связь многие-ко-многим . Таблица Заказано позволяет избежать такой связи, которая в Access 2007 напрямую не осуществима.

Техника установления связи между таблицами включает в себя три действия: 1) вызов Схемы данных – окна, в котором и будет изображена схема, 2) добавление в окно схемы тех таблиц, между которыми надо установить связи и 3) протягивание связей между таблицами с приданием им необходимых свойств. Рассмотрим эти действия подробно.

Рис. 2.13 Диалоговое окно Добавление таблицы

Схему данных можно вызвать, когда нужные таблицы уже созданы. Для её вызова надо щёлкнуть по кнопке Схема данных на ленте вкладки Работа с базами данных (рис. 2.12). Появится окно Схема данных , пока пустое, и диалоговое окно Добавление таблицы , которое видно на рис. 2.13. С помощью окна Добавление таблицы в окно Схема данных помещают необходимые таблицы.

Рис. 2.14 Контекстное меню, вызванное правой кнопкой мыши, внутри окна Схема данных

Если по каким-то причинам окно Добавление таблицы не появилось, то надо щёлкнуть правой кнопкой в любом месте окна Схема данных . Появится контекстное меню (рис. 2.14). В нём надо щёлкнуть по надписи Добавить таблицу . Появится диалоговое окно Добавление таблицы , которое видно на рис. 2.13.

С появлением диалогового окна Добавление таблицы можно перенести внутрь окна Схема данных нужные таблицы. Мы ограничимся двумя таблицами: Кафедры и Преподаватели . Названия этих таблиц надо выделить, как показано на рис. 2.13, а потом сразу же щёлкнуть по кнопке Добавить . Точно так же поступают и с другими таблицами, которые надо поместить в Схему данных . Окно Добавление таблицы после добавления нужных таблиц следует закрыть. В нашем примере прямоугольники, обозначающие обе нужные нам таблицы, появятся в Схеме данных , как это видно на рис. 2.15.

Обозначения таблиц внутри окна Схема данных содержат список всех полей данной таблицы, причём слева от имени ключевого поля (или ключевых, если их несколько) расположен значок ключ. Обозначения таблиц можно передвигать мышью, ухватив за заголовок таблицы. Можно изменять и размеры прямоугольников, обозначающих таблицы. Для этого надо подвести указатель мыши к одной из границ прямоугольника. Появится двунаправленная стрелка: . Захватив такую стрелку мышью, можно передвинуть границу прямоугольника в любое место, тем самым, изменив его размер.

Рис. 2.15 Законченная Схема данных со связью между таблицами

Когда прямоугольники обозначений таблиц размещены внутри окна Схемы данных , можно приступить к установлению связей между таблицами. Связывают одноимённые поля. В одной из таблиц используют для связи обычно ключевое поле. Та таблица, у которой поле связи ключевое, считается главной. С её стороны связь обозначена 1 . Со стороны связаной таблицы связь обозначена ¥ . Так устанавливается связь Один-ко-многим .

Рис. 2.16 Диалоговое окно Изменение связей

Техника соединения таблиц связями проста: надо щёлкнуть соединяемое поле главной таблицы. Оно выделится. Не отпуская кнопку мыши, надо вести линию к одноимённому полю вспомогательной таблицы. Соединения сначала не произойдёт, а возникнет диалоговое окно Изменение связей (рис. 2.16). Окно помогает утвердить характер связи и настроить целостность данных обеих таблиц. В окне надо убедиться, что связь произошла по одноимённым полям, а затем щёлкнуть по окошечку надписи . В окошечке появится флажок: ü. После этого надо такие же флажки выставить ещё в двух окошечках, находящихся ниже. Таким образом, задаются свойства связи. Свойство Обеспечение целостности данных означает, что удалять данные из ключевого поля главной таблицы нельзя. А свойства Каскадное обновление связанных полей и Каскадной удаление связанных записей – соответственно, что операции редактирования и удаления данных в ключевом поле главной таблицы разрешены, но сопровождаются автоматическим изменениями в связанной таблице. Завершается создание связи щелчком по кнопке [Создать] . Нужная связь появится (рис. 2.15).

Стоит заметить, что в случае, если невозможно осуществить связь с обеспечением целостности данных, например, если проведена связь между полями с различной информацией, появляется окно, изображенное на рис. 2.17.