Лекция "Табличные базы данных "

Билет 17  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 1. Табличные базы данных (БД): основные понятия (поле, запись,  первичный ключ записи); типы данных. Системы управления базами  данных и принципы работы с ними. Поиск, удаление и сортировка  данных в БД. Условия поиска (логические выражения); порядок и ключи  сортировки. ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  Любой из нас, начиная с раннего детства, многократно сталкивался с "базами  данных". Это ­ всевозможные справочники, энциклопедии ... Записная книжка  ­ это тоже "база данных", которая есть у каждого из нас.  Базы данных представляют собой информационные модели, содержащие  данные об объектах и их свойствах. Базы данных хранят информацию о  группах объектов с одинаковыми свойствами. Информация в базах данных  хранится в упорядоченном виде (например, в записной книжке все записи  упорядочены по алфавиту, в библиотечном каталоге ­ либо по алфавиту, либо по области знания).  База данных — это информационная модель, позволяющая упорядоченно  хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Существует несколько различных типов баз данных: табличные,  иерархические и сетевые.  Табличные базы данных.  Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, т. е.  объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно  представлять в виде двумерной таблицы.  Рассмотрим, например, базу данных «Компьютер» (табл.), представляющую  собой перечень объектов (компьютеров), каждый из которых имеет имя  (название). В качестве характеристик (свойств) могут выступать тип  процессора и объем оперативной памяти.Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется  своим именем (названием соответствующего свойства) и типом данных,  отражающих значения данного свойства. Поля Название и Тип процессора —  текстовые, а Оперативная память — числовое. При этом каждое поле  обладает определенным набором свойств (размер, формат и др.). Так, для  поля Оперативная память задан формат данных целое число.  Поле базы данных — это столбец таблицы, включающий в себя значения  определенного свойства.  Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля  столбцами таблицы. Запись базы данных — это строка таблицы, которая  содержит набор значений различных свойств объекта.  В каждой таблице должно быть, по крайней мере, одно ключевое поле,  содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения  ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице.  Системы управления базами данных (СУБД).  Для создания баз данных, а также выполнения операции поиска и сортировки  данных предназначены специальные программы — системы управления  базами данных (СУБД).  Таким образом, необходимо различать собственно базы данных (БД) —  упорядоченные наборы данных, и системы управления базами данных (СУБД) — программы, управляющие хранением и обработкой данных. Например,  приложение Access, входящее в офисный пакет программ Microsoft Office,  является СУБД, позволяющей пользователю создавать и обрабатывать  табличные базы данных.  Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу.  Под записью здесь понимается строка двумерной таблицы, элементы которой  образуют столбцы таблицы. В зависимости от типа данных столбцы могут  быть числовые, текстовые или содержать дату. Строки таблицы нумеруются. Работа с СУБД начинается с создания структуры базы данных, т. е. с  определения: количества столбцов;  названий столбцов;  типов столбцов (текст/число/дата);  ширины столбцов. Рассмотрим структуру базы данных на примере базы данных Процессоры.  Количество столбцов — 5. Названия и типы столбцов: Тип процессора (текст), Год создания (дата),  Частота (число), Разрядность по данным (число), Разрядность по адресу  (число). Ширина каждого столбца устанавливается пользователем в  соответствии с удобством представления данных на экране. Структура созданной базы данных может быть впоследствии изменена  (добавлены/удалены столбцы, изменены их названия и т. д.). В созданную «пустую» базу данных необходимо занести записи и при  необходимости их редактировать. Обычно предусмотрены следующие  режимы:  добавление записи;  удаление записи;  редактирование записи. Внесем в базу шесть записей, характеризующих технические характеристики  различных процессоров Каждая запись состоит из пяти данных различных  типовЗанесенную в базу данных информацию можно обрабатывать, а именно —  осуществлять следующие операции:  сортировка по любому столбцу (по возрастанию/ убыванию чисел,  символьных строк, дат);  поиск по любому столбцу с различными условиями (равно, больше,  меньше и т. д.). Так, в результате выполнения сортировки по убыванию по столбцу Год  создания порядок записей изменится на противоположный. Могут осуществляться вложенные сортировки, т. е. сортировка 1 уровня по  одному столбцу, в ней сортировка 2 уровня по другому столбцу и т. д.  В результате выполнения операции поиска по столбцу Разрядность по данным  с условием "= 32" будут найдены две записи (80386 и 80486).  Могут осуществляться операции сложного поиска, когда задаются несколько  условий по разным столбцам. В результате будут найдены записи,  удовлетворяющие всем заданным условиям.  Созданные базы данных можно записывать/считывать с диска и распечатывать  на принтере. Это же относится к результатам операций сортировки и поиска.  Вид представления записей на экране ­может быть не только табличным, но и  картотечным. В последнем случае каждая запись выводится в виде  определенной формы. Структура формы одинакова для всех записей, причем  название полей соответствует названиям столбцов табличной формы  представления базы данных, а их расположение задается пользователем. Так, первая запись базы данных Процессор в виде формы может выглядеть  следующим образом: ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ 2. Построение алгоритма для обработки величин с реализацией на языке  программирования (ветвление, цикл, линейный массив или  вспомогательные алгоритмы). Отладка программы, получениерезультатов. ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­