Хамухин А.А. Введение в информатику для инженеров нефтегазового дела:
Подождите немного. Документ загружается.
б
в
Рис. 5.2. ИЛМ данных в соответствии с табл. 5.2: б– таблица названий ОГП, в – схема
данных
Пример заполненной базы данных и некоторые запросы к ней приведены на
рис. 5.3, а,б,в. В частности, показан запрос по полю «Окатанность», для
нахождения всех пород, содержащих в этом поле фрагмент текста «неок», что
соответствует «Обломкам неокатанным».
151
а
б
в
Рис. 5.3. Заполненная база данных (а) в соответствии с табл. 5.2: б – запрос на выдачу всех
обломков неокатанных при конструировании, в – результат его выполнения
152
5.2.4. Реляционная СУБД MS Access. Таблицы, формы, запросы,
отчеты
Система Microsoft Access является одним из основных компонентов Microsoft
Office и предназначена для работы с реляционными базами данных. Особенность
данной СУБД: вся информация базы данных хранится в одном файле (*.mdb),
максимальный размер – 2 Гбайт. Кроме информации таблиц, в этом же файле
сохраняются компоненты приложения для работы с базой данных – экранные
формы, отчеты, запросы, программные модули. Ограничение на количество
объектов в БД – 32768, на количество одновременно работающих пользователей –
255, ограничение на число таблиц в запросе – 32.
Простейшим способом ограничения доступа к базе данных является установка
пароля для открытия базы данных (*.mdb). После установки пароля при каждом
открытии базы данных будет появляться диалоговое окно, в которое требуется
ввести пароль. Нельзя использовать установку пароля на базу данных, если
предполагается выполнять репликацию базы. Реплицированные базы данных не
могут быть синхронизированы, если установлен пароль базы данных. Типы данных
СУБД Microsoft Access представлены в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Типы данных СУБД Microsoft Access
Тип данных Использование
Аналогичные типы в
VBA
Размер,
байт
Текстовый Алфавитно-цифровые данные
(до 255 символов)
String
2 байта на
символ
Числовой Различные числовые данные
(имеет несколько форматов:
Байт, Целое, Длинное целое,
Одинарное с плавающей точкой,
Двойное с плавающей точкой)
Byte, Integer, Long,
Single, Double
1,2,4,4,8
Дата / Время Дата или время в одном из
предлагаемых Access форматов
(с 01.01.100 по 12.31.9999)
Date
8
Денежный Денежные суммы с точностью
до 15 знаков в целой и до 4
знаков в дробной части
Currency
8
Логический Поля, содержащие только одно
из двух возможных значений,
таких как Да/Нет, Истина/Ложь,
Вкл/Выкл
Boolean
1 бит
Гиперссылка
Поле, в котором хранятся
гиперссылки. Гиперссылка
может иметь вид пути UNC,
либо URL-адреса
До 64000
символов
153
Окончание табл. 5.3
Тип данных Использование
Аналогичные типы в
VBA
Размер,
байт
Поле
объекта OLE
Объекты (например, документы
Microsoft Word, электронные
таблицы Microsoft Excel,
рисунки, звуки и другие
двоичные данные), созданные в
программах, использующих
протокол OLE. Объекты могут
быть связанными или
внедренными
До 1 Гбайт
Мастер
подстановок
Создает поле, позволяющее
выбрать значение из другой
таблицы или из списка значений,
используя поле со списком. При
выборе данного типа
запускается Мастер для
определения этого поля
Тот же
размер,
который
имеет
первичный
ключ,
являющийся
полем
подстановок
Счетчик
Уникальное длинное целое,
создаваемое Access для каждой
новой записи. Значения полей
типа счетчика обновлять нельзя
4
Очевидно, что Microsoft Access пригодна для создания относительно небольших
баз данных, но она имеет все необходимые атрибуты современных реляционных
баз, поэтому ее наиболее часто используют для обучения, особенно на начальной
стадии
Таблицы Access создаются проектировщиком БД для хранения данных по
одному информационному объекту модели предметной области. Они имеют имя и
состоят из полей, для каждого из которых указывается тип данных, заносимых в
поле и его свойства.
Тип данных «Мастер подстановок» выбирается в том случае, если в это поле
необходимо подставить данные, уже имеющиеся в некоторой таблице, либо выбрать
значение из некоторого списка. Этот список можно создавать самому, тогда в
таблице он будет появляться автоматически и пользователю останется выбрать одно
из имеющихся там значений, а не набирать его заново.
В свойствах поля можно указывать значение по умолчанию, которое будет сразу
заноситься в таблицу при каждом открытии базы. Также в свойствах поля можно
указывать условие, например, >10. Несоблюдение этого условия при вводе данных
вызовет сообщение об ошибке, которое тоже необходимо заранее набрать в
соответствующем свойстве. Все эти и некоторые другие возможности делают набор
данных в таблицы базы более удобным и надежным.
Пример заполнения полей таблицы в Microsoft Access представлен на рис. 5.4.
154
Рис. 5.4. Пример заполнения полей таблицы в Microsoft Access
Формы предназначены для заполнения (корректировки) одной или нескольких
взаимосвязанных таблиц в удобном для пользователя виде. На них можно
располагать элементы управления. Пример заполнения полей формы представлен на
рис. 5.5.
Рис. 5.5. Пример заполнения полей формы в Microsoft Access
155
Запросы предназначены для выборки нужных данных из одной или нескольких
взаимосвязанных таблиц по некоторым условиям. Запрос необходимо сначала
сконструировать. Для этого указываются таблицы, по полям которых будет
производиться поиск нужных записей. Затем из выбранных таблиц в окно запроса
«перетаскиваются» поля, которые будут там отражаться. Внизу каждого поля
содержится строка «условия отбора». В ней можно указать базе полное или
частичное содержание записи, которую необходимо найти. В этих полях можно
использовать логические операции и знаки отношения. Например, требуется найти
все записи, в поле «Оценка» которых, нет текста «Хорошо» и «Отлично». Для этого
перед ключевыми словами ставится знак неравенства <> и они соединяются
логической операцией «И» (And). Пример окна при конструировании данного
запроса приведен на рис. 5.6,а. Результат выполнения запроса представлен на
рис.5.6,б.
а
б
Рис. 5.6. Пример конструирования запроса (а) и результат его выполнения (б) в Microsoft
Access
Макросы содержат последовательность действий, которые должны быть
выполнены при наступлении некоторого события.
Модули содержат программы на языке VBA, которые могут выполнять
нестандартные процедуры при работе БД
Отчеты предназначены для формирования выходного документа и для вывода
его на принтер. Важным свойством отчетов является возможность группировки
данных и получения итоговых данных для групп и всего отчета. Пример отчета
приведен на рис. 5.7.
156
Рис. 5.7. Пример формирования отчета в Microsoft Access
5.2.5. Программирование на VBA в среде Access
Язык программирования VBA встроен в СУБД Access, как и в другие
приложения Windows. Поэтому большинство представленного выше материала по
программированию можно использовать и в среде Access. Существенное отличие
состоит в основном в доступе к данным, хранящимся в таблицах Excel и в таблицах
Access. Ниже приведен пример, показывающий, как осуществлять этот доступ.
Option Compare Database
Sub a1()
'автор – Виталий Тихвинский (модификация – А.А.Хамухин)
'Связь с Базой Данных через указатели
'Для связи с Базой Данных, необходимо, в Visual Basic и VBA for Access,
объявить директиву компилятора оператором Option Compare Database.
'В любом VBA необходимо в меню Сервис-ссылки включить библиотеку
Microsoft DAO 3.5 object library.
'Далее действуем через объектные переменные согласно примеру:
'объявление переменных для связи с БД.
Dim db As Database, r As Recordset
'Указатель на Б.Д.
Set db = OpenDatabase("c:\2250ФИО.mdb")
'Указатель на таблицу Б.Д.
Set r = db.OpenRecordset("ГРУППЫ")
'перейти на первую запись
r.MoveFirst
s = r.Fields("СРБАЛ").Value
MsgBox s
157
'а, так можно добавить новую запись в таблицу
'r.AddNew
'цикл опроса записей
Do While Not r.EOF
'доступ к полю для чтения
s = r.Fields("СРБАЛ").Value
MsgBox s
'доступ к полю для записи:
'разрешить редактировать текущую запись
r.Edit
'изменение значение поля в текущей записи (добавим 1 к каждой записи)
r.Fields("СРБАЛ").Value = s + 1
'запоминаем изменения
r.Update
'перейти на последующую запись
r.MoveNext
Loop
'закрыть указатель на таблицу Б.Д.
r.Close
'закрыть указатель на Б.Д.
db.Close
End Sub
5.3. Специализированные пакеты для инженерных
расчетов на примере пакета MathCAD
Для выполнения инженерных расчетов в настоящее время существует много
инструментальных пакетов, которые не требуют от пользователя владения
программированием. Это хотя и снижает универсальность решения задачи, но
существенно ускоряет сам процесс подготовки и выполнения инженерного расчета.
Эффект заключается в том, что собственные интеллектуальные ресурсы любого
прикладного инженера, в том числе – и инженера нефтегазового дела, не
отвлекаются на решение несвойственных для его прямой деятельности задачи –
разработку программ и позволяет сосредоточиться исключительно на своей
конкретной прикладной задаче.
Каждая вычислительная среда имеет свои особенности, ограничения, свой
интерфейс и все равно требует некоторое время для освоения этих особенностей.
Самым сложным в этом процессе является начальный период так называемого
«вхождения в систему». Рассмотрим именно этот период освоения на примере
достаточно универсального пакета MathCAD. Для подробного изучения данного
пакета рекомендуется специальная литература [15].
5.3.1. Общие положения
Пакет MathCAD является средой для работы с числами, текстами, формулами и
графиками. Он предназначен для выполнения инженерных и научных расчетов без
составления программ для вычисления формул, которые записываются в
158
естественном (принятом в математике) виде. Это является его несомненным
преимуществом.
Недостатком среды MathCAD является ее «закрытость», что приводит к
трудностям интеграции с другими приложениями и базами данных. В более
поздних версиях пакета MathCAD добавлена возможность программирования, что
расширяет его функциональные возможности.
По форме MathCAD является электронной таблицей без предварительного
фиксированного разграничения ячеек, но с направлением описания СЛЕВА-
НАПРАВО затем СВЕРХУ-ВНИЗ.
Таким образом, переменные, заданные выше и левее текущего местоположения,
становятся определенными в этом месте (и ниже этого места). Переменные,
заданные ниже и правее текущего местоположения, становятся неопределенными и
для этого местоположения их значение становится неопределенным (в электронных
таблицах Excel этого правила нет).
Особенности пакета MathCAD:
• Везде используется привычный (для математиков) способ записи уравнений,
математических операций, графиков.
• Не существует никакой скрытой информации, все показывается на экране.
• Для создания простых выражений достаточно их просто набрать с помощью
ОПРЕДЕЛЕННЫХ КЛАВИШ для стандартных математических операций.
• Ввод уравнений облегчается специальным инструментарием, содержащим
многие более редкие математические операторы. Формулы или изображения могут
перетаскиваться из электронных книг MathCAD.
• Принцип заполнения бланков. MathCAD позволяет создать график или
математическое выражение (интеграл, сумму и т.п.) путем заполнения свободных
полей в вызываемых (определенными клавишами) «бланках».
• Вычислительные алгоритмы имеют модульную структуру. Если какие-то
возможности не нужны (комплексная арифметика, матричные операции и т.п.),
можно считать, что их нет, т.к. они не мешают работе.
• Численные методы, используемые в MathCAD, являются общепринятыми,
отличаются надежностью и устойчивостью.
• Контекстная справочная система. Отметив указателем сообщение об ошибке,
оператор (или функцию) и, нажав F1, можно сразу получить нужную справочную
информацию с пошаговыми разъяснениями и примерами. Есть и полный указатель
тем с поиском по ключевым словам.
• В комплект поставки MathCAD могут входить электронные книги с
множеством полезных констант, формул, графических изображений, которые легко
переносятся в рабочий документ.
• В MathCAD, как в электронных таблицах, любое изменение содержимого
рабочего документа вызывает обновление (пересчет) всех зависимых результатов и
перерисовку графиков («слева направо» и «сверху вниз»)
• В MathCAD, как в текстовых редакторах, имеются различные шрифты,
форматы, средства работы с файлами и печать.
159
5.3.2. Пример простых вычислений
Прежде чем что-либо набирать, необходимо научиться отменять последнее
действие: через меню «правка отменить» либо одновременным нажатием клавишам
«alt» «backspace».
После щелчка в любом месте появляется крестик. Весь вводимый текст далее
будет размещен в этом месте, пока курсор мыши не будет передвинут на новое
место. Наберите, 15-8/2 = После знака равно MathCAD выполнит вычисления и
выдаст результат. Порядок выполнения операций такой же, как в математике и
правило скобок тоже действует аналогично.
Определение переменных
Для определения любой переменной надо набрать ее имя и знак «:». MathCAD
добавит знак «=», после чего можно ввести ее значение или выражение. Для
переменной с индексом (массив, вектор, матрица) после имени набрать квадратную
скобку и указать индексы через запятую. Переменные можно использовать после их
определения правее и ниже.
Ввод текста. Области и меню
Чтобы ввести текст, нужно щелкнуть в свободном месте и выполнить пункт
«создать текстовую область» из меню «текст» или нажать клавишу с двойной
кавычкой. Далее можно вводить любой текст, менять шрифты, размеры, гарнитуру.
Каждое математическое выражение или фрагмент текста являются
ОБЛАСТЯМИ (или ячейками в терминах электронных таблиц). MathCAD создает
невидимый прямоугольник, содержащий каждую область. Рабочий документ
MathCAD есть совокупность таких областей. Эти области можно сделать видимыми
с помощью меню «правка» «области» «показать».
Определение дискретного аргумента
Для организации циклических вычислений в MathCAD существует специальный
тип переменных дискретный аргумент (ДА), который не имеет какого-либо
отдельного типа, а может быть применен для любой переменной, если ее указать в
виде специальной последовательности. Дискретный аргумент принимает все целые
значения в заданном диапазоне с заданным шагом. Если в выражении встретится
дискретный аргумент, то оно вычисляется столько раз, сколько значений содержит
дискретный аргумент.
Пример: указываем имя дискретного аргумента «t», затем знак двоеточие «:»,
затем начальное значение дискретного аргумента «1», затем знак запятая «,», затем
следующее значение дискретного аргумента «3» (по нему вычисляется ШАГ=3-1),
затем ставим знак точка с запятой «;» (а вместо него ставится две точки) и затем
набираем конечное значение дискретного документа, например, «8». Для проверки
того, какие значения будет принимать определенный таким образом дискретный
аргумент, запишем «t=». На листе MathCAD это выглядит следующим образом:
160