Системы управления базами данных

2.2. Предназначение СУБД Access

СУБД Access предназначена для разработки баз данных реляционного типа для  локального их использования на персональных компьютерах и для работы с  этими базами.

При проектировании базы данных, в  первую очередь, необходимо определить, что именно нужно хранить.

Данная СУБД была выбрана по следующим  причинам:

• простота средств реализации,
• легкость освоения инструментарием разработчика (VBA),
• наглядность визуализации информации.

Также «Microsoft Access» предоставляет  большое количество внутренних средств  по оптимизации работы проектируемого приложения. К ним относятся:

• загрузка модулей по требованию;
• оптимизация дерева вызовов;
• использование файлов MDE;
• автоматическая поддержка компилированного состояния;
• использование библиотек Windows API;
• индивидуальная настройка системы;
• эффективное использование индексов;
• встроенный оптимизатор запросов.

Система управления базами данных (СУБД) обычно поддерживает 4 основных типа отношений  между таблицами:

- один-к-одному (одной записи в первой таблице соответствует одна запись во второй);

- один-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много записей во второй);

- много-к-одному (многим записям в первой таблице соответствует одна запись во второй);

- много-ко-многим (одной записи в первой таблице соответствует много запией во второй и одной записи во второй таблице соответствует много записей в первой).

Связь любого из этих типов может быть обязательной, если в данной связи должен участвовать каждый экземпляр сущности, необязательной – если не каждый экземпляр сущности должен участвовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с одной стороны и необязательной с другой стороны.

В СУБД Access процесс  создания реляционной базы данных включает создание схемы данных. Схема данных наглядно отображает таблицы и связи между ними, а также обеспечивает использование связей при обработке данных. В схеме данных устанавливаются параметры обеспечения целостности связей в базе данных.

Таким образом, осуществляется неразрывная связь внемашинного проектирования базы данных с этапом ее создания с помощью СУБД. В схеме данных, построенной по нормализованной модели данных предметной области, могут быть установлены одно-однозначные и одно-многозначные связи. Для таких связей обеспечивается поддержание целостности взаимосвязанных данных, при которой не допускается наличия в базе данных подчиненной записи без связанной с ней главной, при первоначальной загрузке базы данных и ее корректировках. Связи, определенные в схеме данных, используются автоматически при разработке многотабличных форм, запросов, отчетов, существенно упрощая процесс их конструирования.

Взаимосвязи таблиц

При создании в Access схемы данных в ней определяются и запоминаются связи между таблицами. Это позволяет системе автоматически  использовать связи, один раз определенные в схеме данных, при создании форм, запросов, отчетов на основе взаимосвязанных таблиц, а пользователь освобождается от необходимости указывать эти связи при конструировании этих объектов. Схема данных базы графически отображается в своем окне, где таблицы представлены списками полей, а связи - линиями между полями разных таблиц.

Одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи. Схема данных прежде всего ориентирована на работу с таблицами, отвечающими требованиям нормализации, между которыми могут быть установлены одно-многозначные (1:М) или одно-однозначные (1:1) связи, для которых может автоматически поддерживаться связная целостность. Поэтому схему данных целесообразно строить в соответствии с информационно-логической моделью.

При построении схемы данных Access автоматически  определяет по выбранному полю связи  тип отношения между таблицами. Если поле, по которому нужно установить связь, является уникальным ключом как  в одной таблице, так и в  другой, Access выявляет отношение один-к-одному. Если поле связи является уникальным ключом в одной таблице (главной таблицы связи), а в другой таблице (подчиненной таблице связи) является не ключевым или входит в составной ключ, то есть значения его могут повторяться, Access выявляет отношение один-ко-многим между записями главной таблицы к подчиненной. В этом случае можно задать автоматическое поддержание целостности связей.

Отношение многие-ко-многим. Отношение многие-ко-многим предполагает, что каждой записи в одной таблице соответствует несколько записей в другой. При этом каждая сторона отношения выглядит как отношение один-ко-многим.

Однако если рассматривать взаимосвязь  таблиц с двух сторон, становится очевидным, что ни одна из таблиц не может быть главной и для их связывания необходима третья таблица.

Связующая таблица представляет собой  промежуточную таблицу, которая  служит мостом между двумя таблицами  в отношении многие-ко-многим. Ее ключ состоит из ключевых полей этих таблиц, с каждой из которых она связана отношением один-ко-многим. Помимо ключевых полей, связующая таблица должна содержать хотя бы одно поле, которого нет в связываемых таблицах, но которое имеет значение для каждой из них. Таким образом, отношение многие-ко-многим складывается из отношений многие-к-одному и один-ко-многим.

Связи-объединения. Между двумя таблицами может быть установлена связь-объединение по некоторому полю связи. Для связи-объединения может быть выбран один из трех способов объединения записей:

• Способ 1 - объединение только тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают (производится по умолчанию);
• Способ 2 - объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из первой таблицы, для которых нет связанных во второй, с пустой записью второй таблицы;
• Способ 3 - объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из второй таблицы, для которых нет связанных в первой, с пустой записью первой таблицы.

Такой тип связи может быть определен, если связь характеризуется отношением 1:1 или 1:М, а также если тип отношения  не может быть определен системой, то есть если не выполняются условия  для этих отношений. Например, при выборе в главной таблице в качестве поля связи неключевого поля или поля, входящего в составной ключ, Access сообщает, что тип отношения не может быть определен. В этом случае между таблицами возможно установление только связи-объединения.

Связь-объединение обеспечивает объединение  записей таблиц, имеющих одинаковые значения в поле связи. Причем производится объединение каждой записи из одной  таблицы с каждой записью из другой таблицы при условии равенства  значений в поле связи. Кроме того, если выбран второй или третий вариант в результат объединения могут быть добавлены записи из таблицы, для которых нет логически связанных записей в другой таблице. Последние два варианта часто необходимы при решении практических задач. Примером такой задачи может быть формирование записей студентов с результатами успеваемости как в случае полученной оценки по предмету, так и при отсутствии оценки. При отсутствии оценки соответствующее поле будет пустым.

Создание схемы данных

Создание схемы данных начинается в окне Базы данных (Database) с выполнения команды Сервис|Схема данных (Tools|Relationships) или нажатия кнопки Схема данных (Relationships) на панели инструментов базы данных.

Включение таблиц в схему  данных. После нажатия кнопки Схема данных (Relationships) открывается окно Добавление таблицы (Show Table), в котором можно выбрать таблицы и запросы, включаемые в схему данных. Для размещения таблицы в окне Схема данных (Relationships) надо выделить ее в окне Добавление таблицы (Show Table) и нажать кнопку Добавить (Add). Для выделения нескольких таблиц надо, удерживая клавишу , щелкнуть мышью на каждой из этих таблиц. Включив все нужные таблицы в схему данных, нажать кнопку Закрыть (Close).

В результате в окне Схема данных (Relationships) будут представлены все включенные таблицы со списком своих полей. Далее можно приступать к определению связей между ними.

Создание связей между  таблицами. При определении связей в схеме данных удобно использовать информационно-логическую модель в каноническом виде, по которой легко определить главную и подчиненную таблицу каждой одно-многозначной связи, поскольку в такой модели главные объекты всегда размещены выше подчиненных. Эти связи являются основными в реляционных базах данных, т. к. одно-однозначные связи используются лишь в редких случаях, когда приходится разделять большое количество полей, определяемых одним и тем же ключом, по разным таблицам, имеющим разный регламент обслуживания.

Устанавливая в окне схемы данных связи типа 1:М между парой таблиц, надо выделить в главной таблице уникальное ключевое поле, по которому устанавливается связь. Далее, при нажатой кнопке мыши, протащить курсор в соответствующее поле подчиненной таблицы.

При создании связи по составному ключу необходимо выделить все поля, входящие в ключ главной таблицы, и перетащить их на одно из полей связи в подчиненной таблице. Для выделения всех полей, входящих в составной уникальный ключ, необходимо отмечать поля при нажатой клавише. После создания связи откроется окно Изменение связей (Edit Relationships). При этом в строке Тип отношения (Relationship Type) автоматически установится тип один-ко-многим (One-To-Many).

При составном ключе связи в  окне Изменение связей (Edit Relationships) необходимо для каждого поля ключа в главной таблице ТАБЛИЦА/ЗАПРОС (Table/Query) выбрать соответствующее поле подчиненной таблицы, названной СВЯЗАННАЯ ТАБЛИЦА/ЗАПРОС (Related Table/Query).

Обеспечение целостности  данных

При создании схемы данных пользователь включает в неё таблицы и устанавливает  связи между ними. Для связей типа 1:1 и 1:М можно задать параметр обеспечения связной целостности данных, а также автоматическое каскадное обновление и удаление связанных записей.

Обеспечение связной целостности  данных означает, что Access при корректировке  базы данных обеспечивает для связанных таблиц контроль за соблюдением следующих условий:

• В подчиненную таблицу не может быть добавлена запись с несуществующим в главной таблице значением ключа связи;
• В главной таблице нельзя удалить запись, если не удалены связанные с ней записи в подчиненной таблице;
• Изменение значений ключа связи в записи главной таблицы невозможно, если в подчиненной таблице имеются связанные с ней записи.

При попытке пользователя нарушить эти условия в операциях добавления и удаления записей или обновления ключевых данных в связанных таблицах Access выводит соответствующее сообщение и не допускает выполнения операции.

Установление между двумя таблицами  связи типа 1:М или 1:1 и задание  для нее 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.

Access автоматически отслеживает  целостность связей при добавлении  и удалении записей и изменении  значений ключевых полей, если  между таблицами в схеме данных  установлена связь с параметрами  обеспечения целостности. При  действиях, нарушающих целостность связей таблиц, выводится сообщение. Access не позволяет установить параметр целостности для связи таблиц, если ранее введенные в таблицы данные не отвечают требованиям целостности.

Каскадное обновление и  удаление связанных записей

Если для выбранной связи  обеспечивается поддержание целостности, можно задать режим каскадного обновления связанных полей и режим каскадного удаления связанных записей.

В режиме каскадного обновления связанных полей при изменении значения поля связи в записи главной таблицы, Access автоматически изменит значения в соответствующем поле в подчиненных записях.

В режиме каскадного удаления связанных записей при удалении записи из главной таблицы будут автоматически удаляться все связанные записи в подчиненных таблицах. При удалении записи из главной таблицы выполняется каскадное удаление подчиненных записей на всех уровнях, если этот режим задан на каждом уровне.

При удалении записей непосредственно  в таблице или через форму  выводится предупреждение о возможности удаления связанных записей.