Projektowanie relacyjnych baz danych - etapy. Rodzaje kwerend. Tworzenie i modyfikacja kwerend. Kwerendy wyszukujące. Grupowanie i podsumowywanie danych. Ćwiczenia podstawowe w MS Access.

1. Struktura modelu relacyjnego. Nagłówek, treść i cechy relacji.

Relacje między danymi są same w sobie ważną częścią bazy danych.

Oprogramowanie baz danych jest narzędziem zwanym systemem zarządzania bazy danych (SZBD). System ma na celu czytanie danych z bazy danych, dodawanie danych do bazy danych, wstawianie danych do bazy danych przy zachowaniu integralności danych.

Relacyjność bazy danych opisują trzy aspekty danych: typ, dziedzina oraz wartość.

• Typ danych zwykle jest nominalny, porządkowy, interwałowy lub proporcjonalny,

• Dziedzina danych to zbiór wartości, które dane mogą zawierać. Dziedzina może być mała i ograniczona (np. grupa zawierająca nazwy wszystkich polskich pierwszoligowych drużyn piłkarskich) lub nieograniczona (np. grupa wszystkich liczb całkowitych). Każda dziedzina musi być dobrze zdefiniowana.

• Wartość danych jest częścią dziedziny, która ma zastosowanie przy opisywaniu rzeczy i wydarzeń.

Relacja jest zbiorem dziedzin, które wspólnie opisują rzecz lub zdarzenie w realnym świecie.

Większość relacyjnych systemów bazy danych implementuje relacje jako tabele.

Relacja nie jest tym samym, co tabela. W tabeli obowiązuje określony porządek kolumn, w relacji nie. Nagłówek relacji określa dziedzinę ……

2. Projektowanie relacyjnych baz danych. Etapy projektowania bazy danych.

Zaprojektowanie bazy danych jest najbardziej istotnym elementem w procesie tworzenia bazy danych.

Proces ten obejmuje napisanie oprogramowania na poziomie sprzętowym, zaprojektowanie i zaprogramowanie interfejsu dla użytkowników, ustawienie połączenia sieciowego do bazy, ustawienie administracji relacyjnego pakietu bazy danych i inne zadania.

Dlaczego projekt bazy danych jest najistotniejszy?

• Projekt bazy zarządza pozostałą częścią pracy

• Prawidłowo zaprojektowana baza będzie odporna na wszelkie uszkodzenia i powstawanie istotnych sprzeczności wewnątrz samej bazy podczas jej uaktualniania i poszerzania jej możliwości w trakcie wieloletniego jej funkcjonowania

• Właściwie zaprojektowana baza danych najlepiej przekazuje autorów pomysł - użytkownikom

Czym jest projektowanie bazy danych?

• Projektowaniem każdej relacji

• Projektowaniem systemu relacji i sposobu ich łączenia, tak, aby razem obrazowały rzeczywisty system, który ma modelować.

Czym jest sama baza danych?

Uporządkowanym zbiorem danych oraz oprogramowaniem, które nimi zarządza.

• Relacja zawiera jeden lub więcej atrybutów, z których każdy przechowuje opis wartości z pojedynczej dziedziny (dziedzina opisuje jeden aspekt całości lub zdarzenia)

• Atrybuty, które obejmują relacje, są połączone ze sobą (łącznie odwzorowują rzecz lub zdarzenie)

• Relacje mogą być łączone nawzajem poprzez obce klucze. Obcy klucz jest kombinacją jednego lub więcej atrybutów przedstawionych w dwóch lub większej liczbie relacji.

• Poprzez obce klucze grupa relacji może być łączona w postać całościową.

Większość baz danych jest prosta i ma przejrzystą konstrukcję.

• Etapy projektowania bazy danych

Etap 1 - Zidentyfikowanie problemu

Etap 2 - Zidentyfikowanie potrzebnej informacji

Etap 3 - Dekompozycja elementów

Etap 4 - Zaprojektowanie relacji

Etap 5 - Spisanie praw spójności dziedziny

Etap 1. Zidentyfikowanie problemu

Projektowana baza danych stanowi część systemu informatycznego, który ma służyć rozwiązywaniu określonego problemu. Baza danych jest, więc tworzona pod określony problem.

Autor bazy danych powinien krótko opisać cel tworzenia bazy, problem rozwiązywany przez bazę danych. Kiedy nie jest się w stanie określić na czym dokładnie polega ów problem, to należy zdefiniować trzy podstawowe założenia projektu:

1. Zapis informacji na temat problemu, zakreślenie ogólnego obszaru problemu (np. choroby nowotworowe, obsługa zbiorów biblioteki, inwentarz sprzętu komputerowego firmy itp.)

2. Zapis zbioru danych najważniejszych, zdefiniowanych praktycznie; poprawne nazwanie danych, którymi operować będzie baza oraz opisanie standardów określonych dla danego problemu

3. Zapis zbioru danych występujących w konkretnym podmiocie dla którego tworzona jest baza danych z obszaru problemu.

Etap 2. Zidentyfikowanie potrzebnej informacji

W tym etapie zadajemy pytanie: Jakiej informacji potrzebujemy do rozwiązania problemu? Jest to etap definiowania szczegółowego obszaru problemu. Co zawiera się w obszarze problemu.

Określone zostają elementy, które obejmować będzie baza oraz ich wzajemne relacje.

Etap 3. Dekompozycja elementów

Każdy zdefiniowany element (entity) musimy rozłożyć na części, które go definiują (dekompozycja). Stopień szczegółowości i rodzaje tych szczegółów są zależne od problemu. W tym etapie należy wybrać elementy, które chcemy gromadzić i przechowywać.

W systemie bibliotecznym dla użytkownika wystarczy zgromadzić podstawowe informacje (adres, miejsce pracy lub kierunek studiów). W systemie chorób nowotworowych niezbędne są informacje dodatkowe dotyczące pacjenta: zawód, przebyte choroby, wiek, płeć, tryb życia, stosowane używki, przypadki raka w rodzinie. W systemie inwentarzowym sprzętu komputerowego potrzebne są informacje ogólne, podstawowe opisu osób: administratora sieci komputerowej oraz osoby odpowiedzialnej za sprzęt komputerowy.

Zdolność do dekompozycji elementu zależy od tego jak wiele wiemy o problemie i obszarze z nim związanym.

Etap 4. Zaprojektowanie relacji

Zdefiniowane elementy bazy należy przełożyć na relacje. Założenia każdego projektu obejmować powinny wszystkie relacje:

• Atrybuty w obrębie relacji

• Klucz podstawowy relacji

• Obce klucze relacji

• Indeksy wbudowane w relacje.

• Zasady przekształcania

1. Atrybuty w relacjach musza istotnie być ze sobą powiązane (atrybut musi być niezbędny dla elementu, który opisuje)

2. Unikać redundancji (element powinien wystąpić tylko raz w obrębie bazy)

• Metody łączenia relacji

• Jeden do jeden (krotka w jednej relacji ma tylko jeden odpowiednik w innej, np. osoba ma tylko jeden adres)

• Jeden do wielu (każda krotka w pojedynczej relacji może wskazywać wiele krotek w innej relacji, np. osoba ma wiele adresów albo wiele osób ma jeden adres)

• Wiele do wielu (każda krotka w każdej relacji może wskazywać wiele krotek w innych relacjach, np. gdy osoba ma kilka adresów i pod każdym adresem mieszka kilka osób)

• Postać normalna i normalizacja

Idea znormalizowanej bazy danych opiera się na pojęciu funkcjonalnej zależności. Koncepcja ta określa, że wartość jednego atrybutu zależy od wartości drugiego. Np. od typu samochodu zależy w jaki silnik jest wyposażony (samochody Opel mogą mieć silniki czterocylindrowe lub sześciocylindrowe, np. Corsa i Astra mają czterocylindrowe a Vectra i Calibra sześciocylindrowe).

Funkcjonalna zależność odzwierciedla naturę rzeczy i zdarzenia, które uosabia relacja.

Pierwsza postać normalna zakłada, że każdy atrybut zawiera skalar, czyli wartość, której nie można rozbić matematycznie na zbiór prostszych danych. Atrybut nie może zawierać struktury wewnętrznej ani innej relacji. Aby baza mogła nazywać się relacyjną, musi mieć pierwszą postać normalną.

Normalizacja jest procesem przekształcania dużej liczby atrybutów w zgrabny szereg relacji.

Etap 5. Spisanie praw spójności dziedziny

W tym etapie sprawdza się, czy dane wprowadzane są do bazy zgodnie z naturą dziedziny, którą modeluje baza danych. Zasady spójności chronią bazę danych przed wprowadzaniem nonsensownych danych. Etap ten ma charakter ciągłego, podczas pracy z bazą danych odnajdowane są coraz to nowe zasady kierujące spójnością dziedzin dotyczące oprogramowania i zarządzania bazą.

3. Tworzenie kwerend oraz modyfikacja projektu kwerendy

Kwerendy tworzy się na podstawie jednej lub kilku tabel. Tabela, na podstawie, której tworzy się kwerendę, jest obiektem źródłowym dla tej kwerendy.

Kwerenda pozwala na wybór informacji z obiektu źródłowego według zdefiniowanych przez użytkownika kryteriów oraz łączenie informacji z kilku źródeł.

Kwerendy umożliwiają porządkowanie danych oraz dokonywanie obliczeń na danych. Wykorzystywane są również podczas aktualizacji bazy danych: do zmiany wartości w określonych rekordach, usuwania i dołączania rekordów a także tworzenia nowych tabel.

Kwerendy można tworzyć na podstawie innych kwerend oraz na podstawie kwerend i tabel.

• Tworzenie kwerendy wybierającej

Kwerenda wybierająca służy do wyświetlania ściśle określonych informacji z obiektu źródłowego.

Ćwiczenie 1:

Na podstawie tabeli PRACOWNICY przygotować kwerendę, która wybiera z obiektu źródłowego pola NAZWISKO, IMIĘ, KODdziału i STAWKA

• Wybrać w oknie bazy danych kartę Kwerendy

• Kliknąć przycisk Nowy. W oknie Nowa kwerenda wybrać polecenie Widok projektu i kliknąć OK

• W oknie dialogowym Pokazywanie tabeli w karcie Tabele kliknąć nazwę obiektu źródłowego dla tworzenia kwerendy (PRACOWNICY)

• Kliknąć przycisk Dodaj, następnie Zamknij

Pojawi się okno projektowe kwerendy, zawierające: nazwę obiektu źródłowego, listę pól obiektu źródłowego, selektor pola, siatkę projektową kwerendy oraz paski przewijania (listy pól i siatki projektowej).

• W siatce projektowej należy umieścić wszystkie pola z obiektu źródłowego, które mają być widoczne w kwerendzie (NAZWISKO, IMIĘ, KODdziału, STAWKA) poprzez dwukrotne kliknięcie nazwy, która ma być dołączona do siatki projektowej

Ćwiczenie 2:

Wyświetl informacje wybrane za pomocą kwerendy. Zestaw danych wybranych z obiektu źródłowego nosi nazwę zestawu dynamicznego, nazwiska wyświetlane w kolejnych rekordach nie są uporządkowane.

• Uruchomienie kwerendy odbywa się przez polecenie: Kwerenda Uruchom

Ćwiczenie 3:

Zapisać kwerendę pod nazwą Stawki.

• Menu Plik Zapisz

• W oknie dialogowym wpisać nazwę kwerendy (Stawki) i kliknąć OK.

• Modyfikacja projektu kwerendy

Ćwiczenie 4:

Wyświetlić kwerendę Stawki w oknie projektowym. Zdefiniować porządkowanie według nazwisk w kolejności rosnącej. Wyświetlić zestaw dynamiczny i sprawdzić kolejność nazwisk w polu NAZWISKO.

• Polecenie Widok Widok projektu

• Kliknąć w komórce Sortuj pola, według kryterium (pole: NAZWISKO)

• Kliknąć strzałkę z prawej strony komórki w celu rozwinięcia listy porządków sortowania i wybrać odpowiedni porządek (Rosnąco)

• Uruchomić kwerendę przyciskiem Uruchom

• Sprawdzić kolejność nazwisk pracowników w wyświetlonym zestawie dynamicznym.

Ćwiczenie 5:

Zapisać najnowszą wersję kwerendy pod nazwą Stawki-alfabetycznie. Zamknąć kwerendę.

• Wybrać polecenie Plik Zapisz jako

• W oknie dialogowym Zapisywanie jako wpisać nową nazwę kwerendy (Stawki-alfabetycznie) i kliknąć OK.

• Wybrać polecenie Plik Zamknij

Aby zachować zmodyfikowany projekt pod nazwa bieżącą wystarczy polecenie: Plik Zapisz

Ćwiczenie 6:

Wyświetlić kwerendę ADRESY DOMOWE PRACOWNIKÓW w oknie projektowym. Zmienić projekt kwerendy tak, aby wybierała dane pracowników z Warszawy. Wyświetlić zestaw dynamiczny. Zachować kwerendę pod nazwą ADRESY DOMOWE PRACOWNIKÓW Z WARSZAWY.

• W karcie Kwerendy kliknąć nazwę kwerendy do modyfikacji

• Kliknąć przycisk Projektuj

• W komórce Kryteria kliknąć pole wybierane (MIASTO)

• Wpisać warunek kryterium (Warszawa) w polu kryterium

• Sprawdzić czy informacje zostały wybrane prawidłowo

• Wybrać polecenie Plik Zapisz jako

• W oknie dialogowym zapisywania wpisać nowa nazwę (Adresy domowe pracowników z Warszawy) i kliknąć OK.

Ćwiczenie 7:

Wyświetlić kwerendę bieżącą w oknie projektowym. Przesunąć pole NAZWISKO za pole IMIĘ. Wyświetlić zestaw dynamiczny.

• Kliknąć przycisk Widok projektu

• Kliknąć selektor przesuwanego (NAZWISKO)

• Wskazać myszą selektor przesuwanego pola

• Wcisnąć i trzymać lewy klawisz myszy

• Przeciągnąć myszą selektor wybranego pola w pożądane położenie (IMIĘ)

• Puścić lewy klawisz myszy

• Kliknąć przycisk Uruchom

• Sprawdzić kolejność pól z imieniem i nazwiskiem

Ćwiczenie 8:

Powrócić do okna projektowego. Wyłączyć wyświetlanie pola z imieniem. Wyświetlić zestaw dynamiczny. Zwrócić uwagę na to, czy pole z imieniem jest niewidoczne. Zamknąć kwerendę.

• Kliknąć przycisk Widok projektu

• Kliknąć zaznaczenie komórki Pokaż wybranego pola (IMIĘ), tak aby zniknął symbol

• Kliknąć przycisk Uruchom

• Wybrać polecenie Plik Zamknij

• Pojawi się okno dialogowe z zapytaniem; Czy chcesz zapisać zmiany do projektu: „Adresy domowe pracowników z Warszawy?”

• Kliknąć Tak

1

---