Между таблицами БД существуют связи, позволяющие избегать избыточности при проектировании. То есть не вносить одни и те же значения в несколько объектов, а создать только один и использовать в других, добавляя в них ссылку на основной. При этом необходимо соблюдать требование целостности БД.

Связи в базах данных

В качестве примера рассмотрим связи в БД туристического агентства. В ее состав входит таблица гостиниц Таиланда - страны, в которую турагентство отправляет гостей. Отели расположены в различных регионах Королевства.

Если компания работает с отелями только нескольких регионов, а в каждой из областей находятся десятки или сотни гостиниц, то заполнять каждый раз поле региона для каждого отеля - пустая работа. Поэтому в базе создается отдельная таблица, содержащая только список регионов, а при вводе отеля пользователь просто выбирает нужный из выпадающего списка.

По аналогии добавлен список стран для компании, работающей с несколькими государствами. Тогда к перечню регионов добавляется еще одно поле - «Страна», а в базу вносится справочник стран, наименования которых затем выбираются из списка.

Таблицы связаны по типу один-ко-многим. Это означает, что одна запись из таблицы «Регионы» встречается много раз в таблице «Отели». Кроме этого, существуют виды «многие-ко-многим» и «один-к-одному». Но последняя крайне редко применяется на практике. Ниже мы ознакомимся, как эти типы обозначаются на схемах данных в Access.

Схема данных БД

В приведенном примере «Отели» связаны с «Регионами», а те, в свою очередь, со «Странами». Эта информация, написанная текстом, не слишком наглядно показывает связи между объектами. И в нашей базе всего три таблицы, а их могут быть сотни. Держать в голове все соединения разработчику затруднительно.

В качестве вспомогательного средства в базах создаются схемы данных, которые наглядно визуально показывают все объекты и отношения между ними. В Access схемы данных создаются с помощью специального инструмента. Для нашей БД это выглядит так:

Прямоугольниками обозначены таблицы со списком полей, линии между ними - связи. На линии связи в местах примыкания к прямоугольникам таблиц сделаны обозначения: «1» и «∞». Они показывают, какой тип связи применен в этом отношении. Значок «1» у таблицы-источника со значком «∞» у приемника обозначают вид «один-ко-многим». Обе связи в нашей БД - такого типа.

Соответственно, две единицы у двух концов линии говорят о виде «один-к-одному», а два знака бесконечности - «многие-ко-многим».

Создание схемы данных

Для создания схемы данных в Access добавлен инструмент на панели «Работа с базами данных». СУБД автоматически создает схему по тем таблицам и связям, что существуют в базе. Приведенная выше схема создана системой самостоятельно. Пользователь может внести изменения в макет. Некоторые из них не отразятся на структуре БД, только на отображении информации. А некоторые приведут к изменениям в структуре.

В режиме "Конструктора" доступна операция «Очистить макет». При ее выполнении экран схемы данных в Access очищается, а таблицы и отношения скрываются. Это не значит, что они пропадают из базы - просто не отражаются в макете схемы.

Операция «Скрыть таблицу» произведет то же действие над выделенным объектом. Он просто исчезнет с экрана вместе со своими линиями-отношениями. Вернуть скрытые таблицы поможет операция «Отобразить таблицу». Выбираются объекты, которые нужно добавить в макет. При этом связи с ним отображаются автоматически.

Создание отношений между таблицами

В нашем примере отношения между таблицами уже были определены во время создания. Остановимся более подробно на том, как это сделать. Как мы уже знаем, «Отели» содержит поле «Регион», данные для которого берутся из одноименной таблицы. При добавлении столбца «Регион» указывается тип поля «Подстановка и отношение».

Открывается мастер создания поля, в котором мы выбираем вариант получения значения ячеек из другого объекта. На втором шаге мастера выбираем объект, из которого будут подставляться значения. В нашем случае это таблица «Регионы». Из списка доступных для отображения полей нам нужно «Наименование» - в таблице отелей будут показаны названия регионов. При необходимости задаем порядок сортировки наименований и ширину столбца.

На последнем шаге даем имя новому полю и указываем параметр целостности. Подробнее на нем мы остановимся ниже. После нажатия на кнопку «Готово» в таблицу отелей добавлен столбец «Регион», значения для него берутся из указанного объекта.

Связь между таблицами отелей и регионов теперь отображается на схеме.

Изменение отношений

Если отношение не добавлено при добавлении столбца в объект, это делается непосредственно в макете схемы данных в Access. Как создать новую связь, покажем на примере. Нажмите кнопку «Изменить связи». В редактировании отношений для создания новой связи нажмите «Новое». В форме «Создание» выбираем таблицы для связи и поля, которые будут соответствовать друг другу.

Для уже созданной связи есть возможность изменять параметры объединения записей в запросах. Для этого вызываем диалоговое окно схемы данных MS Access «Изменение связей» и нажимаем кнопку «Объединение». В форме редактирования параметров предложены варианты объединений:

• В первом случае в результатах запроса отображаются только те строки, в которых поля таблиц «Отели» и «Регионы» совпадают.
• Во втором случае объединяются все строки «Регионов» и только совпадающие «Отелей».
• В третьем ситуация обратна второму - все строки «Отелей» объединяются с совпадающими «Регионов».

Мы оставляем автоматический выбор системы - первый вариант.

Целостность данных БД

Связи между объектами БД на схеме данных в Access подводят нас к понятию целостности данных. Как было показано выше, при создании связей между полями объектов базы указывается параметр целостности. Если он включен, связи между объектами поддерживаются и охраняются системой.

Покажем это наглядно на примере базы туристической компании. В «Отелях» гостиница с наименованием Anantara Lawana Koh Samui Resort относится к региону Самуи. Предположим, мы удалили этот район из «Регионов». Теперь поле ссылается на запись, которой не существует. Это и есть нарушение целостности.

Аналогично при установленном требовании соблюдения целостности мы не сможем выбрать в этом поле район «Чианг Май», потому что его не существует в таблице регионов.

При необходимости схемы базы данных Access выгружаются в отчет и отправляются на печатное устройство, преобразуются в файл или отправляются по электронной почте.

Схема данных

При создании реляционной БД в СУБД Access создается схема данных , которая позволяет наглядно отобразить логическую структуру БД: показывает таблицы и связи между ними, к тому же обеспечивает использование установленных в базе связей при выполнении обработки данных.

В схеме данных нормализованной БД, которая основана на отношениях «один-к-одному» и «один-ко-многим» между таблицами, для связей этих таблиц по уникальному индексу главной таблицы или первичному ключу могут быть установлены параметры обеспечения связной целостности .

В процессе поддержания целостности взаимосвязанных данных наличие записи в подчиненной таблице не допускается, если связанная с главной таблицей запись в ней отсутствует. Соответственно, в случае первоначальной загрузки базы данных, при удалении, добавлении и корректировке записей системой допускается выполнение операции лишь в том случае, когда она не нарушает целостность.

Связи, которые определены в схеме данных, используются автоматически для объединения таблиц в процессе разработки многотабличных отчетов, запросов, форм, что существенно упрощает процесс их конструирования.

Связи в схеме данных могут быть установлены для любой пары таблиц с одинаковым полем, которое позволяет объединять данные таблицы.

Схемы данных отображаются в области навигации в окне БД лишь в проектах Access, которые работают с базами данных сервера. Чтобы отобразить схему данных в БД Access используют команду Схема данных , размещенную в группе Отношения на вкладке Работа с базами данных .

Пример 1

Рассмотрим модель данных предметной области «Поставка товаров» (рисунок 1). Схема данных Access, построенная для данной модели данных, представлена на рисунке 2.

На данной схеме в виде прямоугольников отображаются таблицы базы данных с перечнем их полей, а связи отображают поля, по которым осуществляется взаимосвязь таблиц. Названия ключевых полей выделены для наглядности и располагаются в верхней части полного перечня полей каждой таблицы.

Особенности схемы данных

Реляционная база данных, которая создана соответственно проекту канонической модели данных рассматриваемой предметной области, включает только нормализованные таблицы, связанные отношениями «один-ко-многим». В подобной базе данных отсутствуют описательные данные, которые дублируются, обеспечивается их однократный ввод, поддерживается целостность данных с помощью средств системы.

С помощью связей между таблицами выполняется объединение данных разных таблиц, которое необходимо для решения многих задач введения, корректировки и просмотра данных, получения сведений по запросам и выведения отчетов. Связи таблиц устанавливаются соответственно проекту логической структуры рассматриваемой базы данных (рисунок 2) и отображаются на схеме данных Access.

Схема данных, кроме выполнения роли средства графического отображения логической структуры базы данных, активно используется в процессе обработки данных. С помощью связей, которые установлены в схеме данных, разработчик освобождается от необходимости каждый раз сообщать системе о наличии какой-либо связи. Один раз указав связи в схеме данных, они будут автоматически использоваться системой. Создание схемы данных предоставляет возможность упростить конструирование многотабличных отчетов, запросов, форм, а также обеспечивает поддержание целостности взаимосвязанных данных при корректировке и внесении данных в таблицы.

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.

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:

1. Предметная область – множество созданных таблиц в базе данных, которые связаны между собой с помощью первичных и вторичных ключей.
2. Сущность – отдельная таблица базы данных.
3. Атрибут – заголовок отдельного столбца в таблице.
4. Кортеж – это строка, принимающая значение всех атрибутов.
5. Первичный ключ – это уникальное значение (id), которое присваивается каждому кортежу.
6. Вторичный ключ таблицы «Б» – это уникальное значение таблицы «А», использующееся в таблице «Б».
7. 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:

1. Перейти во вкладку «Создание».
2. Нажать кнопку «Конструктор запросов» в блоке «Другие».
3. 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:

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

Схема данных

При создании реляционной БД в СУБД Access создается схема данных , которая позволяет наглядно отобразить логическую структуру БД: показывает таблицы и связи между ними, к тому же обеспечивает использование установленных в базе связей при выполнении обработки данных.

В схеме данных нормализованной БД, которая основана на отношениях «один-к-одному» и «один-ко-многим» между таблицами, для связей этих таблиц по уникальному индексу главной таблицы или первичному ключу могут быть установлены параметры обеспечения связной целостности .

В процессе поддержания целостности взаимосвязанных данных наличие записи в подчиненной таблице не допускается, если связанная с главной таблицей запись в ней отсутствует. Соответственно, в случае первоначальной загрузки базы данных, при удалении, добавлении и корректировке записей системой допускается выполнение операции лишь в том случае, когда она не нарушает целостность.

Связи, которые определены в схеме данных, используются автоматически для объединения таблиц в процессе разработки многотабличных отчетов, запросов, форм, что существенно упрощает процесс их конструирования.

Связи в схеме данных могут быть установлены для любой пары таблиц с одинаковым полем, которое позволяет объединять данные таблицы.

Схемы данных отображаются в области навигации в окне БД лишь в проектах Access, которые работают с базами данных сервера. Чтобы отобразить схему данных в БД Access используют команду Схема данных , размещенную в группе Отношения на вкладке Работа с базами данных .

Пример 1

Рассмотрим модель данных предметной области «Поставка товаров» (рисунок 1). Схема данных Access, построенная для данной модели данных, представлена на рисунке 2.

На данной схеме в виде прямоугольников отображаются таблицы базы данных с перечнем их полей, а связи отображают поля, по которым осуществляется взаимосвязь таблиц. Названия ключевых полей выделены для наглядности и располагаются в верхней части полного перечня полей каждой таблицы.

Особенности схемы данных

Реляционная база данных, которая создана соответственно проекту канонической модели данных рассматриваемой предметной области, включает только нормализованные таблицы, связанные отношениями «один-ко-многим». В подобной базе данных отсутствуют описательные данные, которые дублируются, обеспечивается их однократный ввод, поддерживается целостность данных с помощью средств системы.

С помощью связей между таблицами выполняется объединение данных разных таблиц, которое необходимо для решения многих задач введения, корректировки и просмотра данных, получения сведений по запросам и выведения отчетов. Связи таблиц устанавливаются соответственно проекту логической структуры рассматриваемой базы данных (рисунок 2) и отображаются на схеме данных Access.

Схема данных, кроме выполнения роли средства графического отображения логической структуры базы данных, активно используется в процессе обработки данных. С помощью связей, которые установлены в схеме данных, разработчик освобождается от необходимости каждый раз сообщать системе о наличии какой-либо связи. Один раз указав связи в схеме данных, они будут автоматически использоваться системой. Создание схемы данных предоставляет возможность упростить конструирование многотабличных отчетов, запросов, форм, а также обеспечивает поддержание целостности взаимосвязанных данных при корректировке и внесении данных в таблицы.