Астахова Е.В. Теоретические основы информатики

Подождите немного. Документ загружается.

131

;

Форматирование данных — выбор формы представления числовых или

символьных данных в ячейке.

;

Фильтрация данных — скрытие (но не удаление) данных, не удовлетворяющих

условиям отбора.

S Фильтры бывают двух типов: обычный (автофильтр) и расширенный. Для групповых

операций при фильтрации можно использовать символы шаблона * и ?.

S Если ширина вводимого числа превышает ширину ячейки (колонки), ячейка

заполняется ###, сигнализирующими о том, что ширина ячейки недостаточна для отображения

данных.

2.2.6 Типы адресации

Адрес ячейки определяется названием столбца и номером строки.

;

Ссылка — способ (формат) указания адреса ячейки.

Адрес и содержимое текущей ячейки выводятся в строке ввода электронной

таблицы. Адрес блока ячеек задается указанием ссылок первой и последней его ячеек,

между которыми ставится разделительный символ двоеточие <:> или две точки подряд

<..>.

;

Абсолютная ссылка — это не изменяющийся при копировании и перемещении

формулы адрес ячейки, содержащий исходное данное (операнд).

S Абсолютная ссылка на ячейку А1 — $A$1.

Для указания абсолютной адресации вводится символ $. Различают два типа

абсолютной ссылки: полная и частичная.

Полная абсолютная ссылка указывается, если при копировании или перемещении

адрес ячейки, содержащей исходное данное, не меняется. Для этого символ $ ставится

перед наименованием столбца и номером строки.

Частичная абсолютная ссылка (смешанная) указывается, если при копировании и

перемещении не меняется номер строки или наименование столбца.

S Ссылка формата A$1 является относительной по столбцу и абсолютной по строке. При

копировании ячейки с формулой выше/ниже текущего положения ссылка изменяться не будет. При

копировании влево/вправо будет изменяться адрес столбца.

S Ссылка формата $A1 является абсолютной по столбцу и относительной по строке. При

копировании ячейки с формулой выше/ниже текущего

положения будет изменяться адрес строки.

При копировании влево/вправо ссылка изменяться не будет..

;

Относительная ссылка — это изменяющийся при копировании и перемещении

формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное (операнд).

S Относительная ссылка на ячейку А1 — A1.

Правило относительной ориентации ячейки: формула, где в качестве

операндов используются относительные ссылки ячеек, воспринимается системой как

шаблон, а ссылки ячеек в таком шаблоне — как средство указания на местоположение

ячеек с операндами относительно ячейки с формулой.

Копируемая формула называется формулой–оригиналом. Скопированная формула

— формулой–копией. При копировании формул действует правило относительной

ориентации ячеек. Поэтому после окончания копирования относительное расположение

ячеек, содержащих формулу-копию и исходные данные (заданные относительными

ссылками), остаются такими же, как в формуле–оригинале. Перемещение формул также

связано с автоматической подстройкой входящих в нее адресов операндов.

;

Буфер промежуточного хранения — это область оперативной памяти, при

помощи которой можно переносить данные из одной части таблицы в другую, из одного окна в

другое или из одного приложения Windows в другое.

S Буфер используется при выполнении команд копирования и перемещения для

временного хранения копируемых или перемещаемых данных.

S Содержимое буфера сохраняется

до тех пор, пока в него не будет записана новая

порция данных.

132

2.2.7 Режимы работы табличного процессора

Режим готовности — режим, в котором происходит выбор ячейки или блоков

ячеек для корректировки или выполнения какой-либо операции. В этом режиме текстового

курсора нет.

Режим ввода данных может инициироваться щелчком мыши по строке формул,

либо двойным щелчком по ячейке.

Командный режим предоставляет возможность выбрать и выполнить нужную

команду (пункт) главного меню.

Режим редактирования дает возможность вносить изменения в содержимое

ячейки без полного повторения ее набора с клавиатуры. При переходе в режим ввода

данных прежнее содержимое текущей ячейки теряется.

2.2.8 Графические возможности

Использование графики повышает наглядность полученных результатов,

показывает соотношение различных значений и динамику их изменения. Например,

круговая диаграмма применяется для сравнения отдельных значений переменной между

собой и с общей их суммой; вертикальная столбцовая используется для сравнения

значений переменных в различные моменты времени; линейный график используется для

иллюстрации динамики переменной во времени.

Обобщенная технология работы с электронной таблицей

Формирование структуры

- ввод заголовка и шапки

таблицы

- ввод исходных данных

- ввод

Работа с данными

Моделирование

Анализ с помощью

встроенных

функций

Одновременная

работа с

несколькими

таблицами

Работа с базой

данных

Графическое представление

выхо

ных

анных

ечать

133

2.3 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ

2.3.1 Основные понятия

;

База данных (БД) — совокупность данных, организованных по определенным

правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования

данными, независимо от прикладных программ.

S Базы данных могут содержать различные объекты: таблицы, запросы, макросы,

модули. Основными объектами являются таблицы.

;

Система управления базами данных (СУБД) представляет собой комплекс

программ и языковых средств для создания, ведения и использования БД.

;

Визуализация информации — отбор отображаемых данных в соответствии с

заданными критериями, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство

вывода или передача по каналам связи.

S СУБД должна выполнять три основные функции: ввод данных, запросы по данным и

составление отчетов.

S Для эффективной работы с базой данных СУБД должна обеспечивать целостность

непротиворечивость данных. Это физическая сохранность данных, предотвращение неверного их

использования, поддержка допустимых сочетаний их значений, защита от структурных искажений и

несанкционированного доступа.

Основная особенность СУБД — наличие процедур для ввода и хранения не

только самих данных, но и описаний их структуры.

Возможности СУБД:

• поддержание логически согласованного набора файлов;

• обеспечение языка манипулирования данными;

• восстановление информации после разного рода сбоев;

• параллельная работа нескольких пользователей в реальном режиме времени.

В наиболее полном варианте

СУБД может иметь следующие компоненты:

• среда пользователя, дающая возможность непосредственного управления

данными с клавиатуры;

• алгоритмический язык для программирования прикладных систем обработки

данных, реализованный как интерпретатор.

• программы-утилиты быстрого программирования рутинных операций:

отчетов, экранов, меню, запросов и т.п. (иногда их называют генераторами);

СУБД предоставляет возможности выбирать любые поля, форматы полей,

сортировать данные, вычислять итоговые значения, отбирать интересующие данные по

какому-либо признаку, менять их, удалять, копировать в другие таблицы и т.д.

2.3.2 Интерфейс системы управления базами данных MS Access

Рис. 3 Элементы интерфейса СУБД MS Access

Панель

объектов

Access

Обозначения активных режимов в

строке состояния

ФЛТР — фильтр;

UM — клавиатурный калькулятор

(NumLock);

134

Таблицы являются главными объектами Access. Данные, которые они содержат,

являются основой любой СУБД. Организация данных напоминает лист книги электронной

таблицы. В каждом столбце таблицы находятся данные одинакового типа, а каждая строка

содержит одинаковые записи.

Рис. 4 Режим таблицы Access

Запись(1) — это набор взаимосвязанных данных о конкретном предмете.

Поле (2) — информационная единица записи.

Ключ (ключевое поле) — поле, которое содержит наиболее характерную для данной

записи информацию.

Группа — это идущие подряд записи с одинаковым одним или несколькими

полями.

Рис. 5 Режим конструирования запроса Access

Запрос позволяет указать, какие именно поля будут отражаться; ввести критерий

(правило), согласно которому будут определяться отображаемые записи и порядок

сортировки этих записей. Запросы можно использовать в качестве основы для форм или

отчетов, чтобы определить, какие именно записи должны в них содержаться.

S Таблица, полученная из совокупности связанных таблиц путем выбора строк,

удовлетворяющих заданным условиям на значения полей, является запросом.

Рис. 6 Режим формы Access

Формы позволяют управлять процессом отображения данных на экране.

135

Для вывода на печать используются отчеты, которые можно отображать в режиме

"Конструктора", либо в окне предварительного просмотра.

При коллективном использовании Access возможно разным пользователям дать

разные права по просмотру и изменению информации.

S Каждая база данных хранится в виде файла с расширением mdb.

Рис. 7 Режим отчета Access

2.3.3 Модели данных

По способу установления связей между данными различают реляционную,

иерархическую и сетевую модели.

Реляционная («relation» — отношение) модель является простейшей и наиболее

привычной формой представления данных в виде таблицы. Достоинством реляционной

модели является сравнительная простота инструментальных средств поддержки,

недостатком — жесткость структуры данных (например, невозможность создания строк

произвольной длины) и зависимость скорости её работы от размера БД.

Иерархическая и сетевая модели предполагают наличие связей между данными,

имеющими какой-либо общий признак. В иерархической модели такие связи могут быть

отображены в виде дерева-графа, где возможны только односторонние связи от старших

вершин к младшим. Это облегчает доступ к необходимой информации, но только если

всевозможные запросы отражены в структуре дерева. Никакие другие запросы

удовлетворены быть не могут.

 Указанный недостаток снят в сетевой модели, где, по крайней мере, теоретически,

возможны связи "всех со всеми". Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет

доступ к информации в базе данных. Но поскольку каждый элемент данных должен содержать

ссылки на некоторые другие элементы, требуются значительные ресурсы как дисковой, так и

оперативной памяти персонального компьютера

S Классификация животного мира, структура почтовых адресов, файловая структура

диска являются примерами иерархической модели баз данных.

 Реляционные системы лучше соответствуют их возможностям и вполне

удовлетворяют большинству пользователей. Скоростные характеристики этих СУБД

поддерживаются специальными средствами ускоренного доступа к информации —

индексированием баз данных.

Производительность СУБД оценивается

• временем выполнения запроса;

• временем выполнения операции импортирования БД из других форматов;

• скоростью выполнения обновления, вставки, удаления данных;

• временем генерации отчета.

136

2.3.4 Технология проектирования БД

Прежде чем создавать таблицы необходимо задать структуру базы данных.

Хорошая структура базы данных является основой для эффективной работы.

Проектирование базы данных включает следующие этапы:

1. Определение цели создания базы данных.

2. Определение таблиц базы данных.

3. Определение полей таблиц.

4. Задание индивидуального значения полям таблиц.

5. Определение

связей между таблицами.

6. Обновление структуры базы данных.

7. Ввод данных и создание объектов для работы с таблицами.

Этап 1. Определение цели создания базы данных

На этом этапе проектирования базы данных необходимо определить:

• цель создания базы данных;

• информацию, которую будут содержать поля таблиц;

• темы, которые должна охватывать база данных

;

• отчеты по запросам, которые она должна выдавать;

База данных должна отвечать требованиям тех, кто будет с ней работать.

Этап 2. Определение таблиц базы данных

Одним из наиболее сложных этапов в процессе проектирования базы данных

является разработка таблиц, так как результаты, которые должна выдавать база данных

(отчеты, выходные формы и др.) не всегда дают полное представление о структуре

таблицы.

Основные принципы проектирования:

1. Информация в одной таблице не должна дублироваться.

2. Не должно быть повторений между разными таблицами.

S Хранение определенной информации только в одной таблице делает работу более

эффективной, так как исключает возможность несовпадения информации в разных таблицах.

3. Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему.

S Сведения на каждую тему обрабатываются намного легче, если содержатся в

независимых друг от друга таблицах.

Этап 3. Определение полей таблиц

Каждая таблица содержит информацию на отдельную тему. Каждое поле в

таблице содержит отдельные сведения по теме таблицы.

При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить:

• каждое поле должно быть связано с темой таблицы;

• не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются

результатом вычислений;

• в таблице должна присутствовать вся необходимая информация по

конкретному вопросу;

• информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы.

Например, поля «Имя», «Фамилия», «Отчество» а не общее поле «ФИО».

S Структура таблицы реляционной базы данных изменится, если добавить или удалить

поле.

Этап 4. Задание индивидуального значения полям таблицы

При работе с данными из нескольких таблиц, необходимо установить между ними

связи. Наличие одинакового поля в таблицах позволяет установить связь между ними и

работать с данными из обеих таблиц.

137

Для того чтобы можно было связать данные из разных таблиц, каждая таблица

должна содержать поле или набор полей, которые будут задавать индивидуальное

значение каждой записи в таблице. Такое поле или набор полей называют основным

ключом. Например, чтобы связать данные о клиенте и его заказы необходимо, чтобы

таблицы «Клиенты» и «Заказы» имели одинаковое поле Код Клиента.

Типы ключевых полей

Ключевые поля счетчика. При добавлении записи в таблицу в поле счетчика

должно автоматически вноситься порядковое число. Это наиболее простой способ

создания ключевых полей.

Простой ключ. Если поле содержит уникальные значения, такие как коды или

инвентарные номера, то это поле можно определить как ключевое. Если выбранное поле

содержит повторяющиеся или пустые значения, то оно не будет определено как ключевое.

Если устранить повторы путем изменения значений невозможно, то следует либо добавить

в таблицу поле счетчика и сделать его ключевым, либо определить составной ключ.

Составной ключ. В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность

значений каждого поля, существует возможность создать ключ, состоящий из нескольких

полей.

S Если определить подходящий набор полей для составного ключа сложно, то нужно

добавить поле счетчика и сделать его ключевым.

S Не рекомендуется определять ключ по полям Имена и Фамилии, поскольку нельзя

исключить повторения этой пары значений для разных людей.

S Ключ в таблице базы данных не может быть пустым.

Этап 5. Определение связей между таблицами

После распределения данных по таблицам и определения ключевых полей

необходимо выбрать схему для связи данных в разных таблицах. Для этого нужно

определить связи между таблицами.

S Связь устанавливает отношения между совпадающими значениями в ключевых полях,

обычно между полями разных таблиц, имеющими одинаковые имена.

В большинстве случаев с ключевым полем одной таблицы, являющимся

уникальным идентификатором каждой записи, связывается внешний ключ другой

таблицы.

Типы отношений между таблицами

Отношение «один-ко-многим». Связь с отношением «один-ко-многим» является

наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В такой связи каждой записи

в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а запись в таблице B не

может иметь более одной соответствующей ей записи в таблице A.

Отношение «многие-ко-многим». При отношении «многие-ко-многим» одной

записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи

в таблице B несколько записей в таблице A.

Отношение «один-к-одному». При отношении «один-к-одному» запись в

таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот; такие

данные могут быть помещены в одну таблицу.

Связь с отношением «один-к-одному» используют для

• разделения очень широких таблиц,

• отделения части таблицы по соображениям защиты,

• сохранения сведений, относящихся к некоторым записям в главной таблице.

S Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей

является ключевым или имеет уникальный индекс.

S Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля

являются ключевыми или имеют уникальные индексы.

S Связь с отношением «многие-ко-многим» фактически является двумя связями с

отношением «один-ко-многим» через третью таблицу, ключ которой состоит из по крайней мере

двух полей, которые являются полями внешнего ключа в двух других таблицах.

138

Этап 6. Обновление структуры базы данных

После проектирования таблиц, полей и связей необходимо еще раз просмотреть

структуру базы данных и выявить возможные недочеты, исключить из таблиц повторения

данных. Желательно это сделать, пока таблицы не заполнены данными.

Для проверки необходимо:

• создать несколько таблиц;

• ввести несколько записей в каждую таблицу;

• посмотреть, отвечает ли база данных поставленным требованиям.

Этап 7. Ввод данных и создание объектов для работы с таблицами

Если структуры таблиц отвечают поставленным требованиям, то можно вводить

все данные. Затем приступить к созданию запросов и отчетов.

2.3.5 Работа с объектами Access

2.3.5.1 Таблицы

Для нормальной работы с БД необходима однозначная идентификация каждой

записи. Это достигается автоматической нумерацией записей в поле с типом данных

Счетчик. Возможна ручная нумерация записей в поле с типом данных Числовой и

свойством Индексированное поле — ДА (совпадения не допускаются).

Типы данных Описание

Текстовый 0-255 символов

МЕМО Текстовые или числовые данные не более 64000 символов

Числовой

Дата/время

Денежный Числа ххххххххххххххх(15),хххх(4)

Счетчик

Логический ДА или НЕТ

Числовые форматы Диапазон Значение

Байт

Целое

Длинное целое

СПТ 4 байта

СПТ 8байт

0-255

-32768 +32767

-2147483648 +2147483647

-3,402823Е38 +3,402823Е38

-1,79769313486232Е308

Целое

Десятичное

S Значения числовых полей по умолчанию до ввода данных равны нулю.

Форматы даты/времени Отображение

Полный формат даты

Длинный формат даты

Средний формат даты

Краткий формат даты

Длинный формат времени

Средний формат времени

Краткий формат времени

21.07.03 13:05:41

21 июля 2003г.

21-июл-03

21.07.03

13:05:41

01:05

13:05

 Функция поиска позволяет перейти к полю, содержимое которого известно (Правка,

Найти). Символы * и ? выполняют те же функции, что и при поиске файлов. Поиск с заменой

выполняется аналогично.

S При удалении записей в поле первичного ключа нумерация не изменяется, то есть если

было 5 записей с номерами от 1 до 5, то после удаления третьей

и четвертой записей, оставшиеся

будут с прежними номерами 1, 2, 5.

S Выбранные вид, размер и начертание шрифта применяются ко всем записям таблицы.

139

Для компактного отображения полей таблицы часть из них может быть скрыта.

Скрытые поля не участвуют в поиске и обработке запросов (Формат, Скрыть

столбцы/Отобразить столбцы).

Для повышения удобочитаемости таблицы используют фиксацию маркированных

полей (Формат, Закрепить столбцы/Освободить все столбцы). В результате

фиксированное поле помещается в левой части таблицы и остается видимым при

прокрутке полей вправо.

Свойства полей Описание

Размер Максимальная длина текстового или числового поля (если

задан слишком большой размер, то неэкономно расходуется

память)

Формат Форма отображения данных:

С разделителями разрядов (пробел между триадами, запятая

между целой и дробной частью и 2 знака после запятой);

Основной (число отображается так, как его ввел

пользователь).

Число десятичных знаков ,ххххх…….

Подпись Выводится рядом с полем в форме или отчете, содержит

пояснение

Значение по умолчанию Пример. Если большинство студентов имеют оценку «5», то

это значение можно установить по умолчанию для всех

студентов. В записях для студентов, имеющих другие

значения оценки, выполняется корректировка.

Условие на значение Устанавливает ограничения на вводимые значения

(например, муж/жен)

Сообщение об ошибке Появляется при вводе недопустимого значения.

Обязательное поле Поле, подлежащее обязательному заполнению.

Индексированное поле Определяет простые индексы для ускорения поиска.

S Уменьшение размера поля , в которое вводится данное, ведет к его обрезке по новой

границе.

;

Поле, с помощью которого осуществляется связывание таблиц, в главной

(родительской таблице) называется главным (первичным), а в подчиненной (дочерней) —

внешним.

S Поля, являющиеся главными и внешними ключами, должны иметь одинаковые имя, тип

и размер.

S В родительской таблице значения главного ключа должны быть уникальны.

S В дочерней таблице значения внешнего ключа

могут повторяться.

S Поле первичного ключа не позволяет вводить в таблицу повторяющиеся записи,

поскольку содержит однозначный идентификатор для каждой записи.

Первичный ключ определяется в режиме конструктора. Если при выходе из

конструктора первичный ключ не объявлен, Access выдает запрос на его создание и при

положительном ответе создает поле счетчика с именем КОД.

В реляционных БД отдельные таблицы связаны между собой по ключевым полям.

В диалоговом окне Связи необходимо включить опцию Обеспечение целостности данных,

чтобы обеспечить проверку ссылочной целостности связи между таблицами. Это позволит

избежать ошибок при удалении записей из первичной таблицы и вводе информации в

связанную таблицу.

Например:

• добавление в связанную таблицу записей, для которых отсутствует

соответствующая запись в главной таблице;

140

• удаление записей в главной таблице, на которые ссылаются записи из

связанной таблицы.

S Между двумя таблицами может быть задано только одно отношение, тип которого

можно изменить.

S В процесс создания новой таблицы базы данных не входит формирование запроса к

таблице.

2.3.5.2 Запросы

Наиболее распространенный запрос — запрос на выборку, который выполняет

отбор данных из одной или нескольких таблиц по некоторым критериям. Имя поля можно

перенести в бланки запроса методом Drag and Drop. Бланк запроса называют QBE-

областью (Query by Example — запрос по образцу).

Для выполнения сортировки в окне запроса применяют команду Записи,

Сортировка или аналогичные кнопки на панели инструментов. При алфавитно-цифровой

сортировке по возрастанию вначале располагаются элементы, начинающиеся со знаков

пунктуации или спецсимволов, затем цифры и буквы.

В окне запроса можно добавить или изменить данные в таблице, на основе

которых создан запрос. Это может нарушить порядок следования данных в запросе. Для

восстановления порядка необходимо повторить вызов запроса и сортировку данных.

S Критерии отбора, устанавливаемые в QBE-области, заключаются в кавычки.

S Критерии отбора, расположенные в разных строках, объединяются логическим

оператором ИЛИ; расположенные в одной строке — логическим оператором И.

S Условия И выполняются раньше условий ИЛИ.

Для исключения группы данных надо записать критерий НЕ РАВНО «значение»

или <> «значение».

S В запросах символы * и ? применяются также как и во всех приложениях Microsoft Office

Над полученными в результате запроса данными можно провести вычисления с

помощью функций. Для этого в QBE-области в нужном поле строки Групповая операция

выбирается из списка необходимая функция.

Функция Назначение

Группировка Объединение в одну группу записей с одинаковыми значениями

Count Определение числа записей в группе

Sum Суммирование значений поля в отобранных запросом записях

Min Определение минимального значения в заданном поле группы записей

Max Определение максимального значения в заданном поле группы записей

Avg Определение среднего значения в заданном поле группы записей

First Определение первого значения в заданном поле группы записей

Last Определение последнего значения в заданном поле группы записей

При разработке запроса для нескольких таблиц, между которыми нет связи,

Access рассматривает каждую таблицу как независимый объект и позволяет составить

любую возможную комбинацию из полей в окне конструктора.

S Обязательное условие установления связи между таблицами — наличие двух

одинаковых полей.

Фильтры используются в тех же целях, что и запросы на выборку данных. Однако

при фильтрации нельзя подавить отображение отдельных полей и выполнить вычисления.

Обычный фильтр отбирает записи по содержимому нескольких полей (ИЛИ).

Фильтр по выделенному фрагменту предполагает предварительное выделение

нужных данных. При этом можно выбрать команду Фильтр, Исключить выделенное.