1.2. Conceptele de Dată şi Fişier Apariţia şi dezvoltarea rapidă a bazelor de date se datorează unei multitudini de factori de natură tehnică şi socioeconomică. Creşterea necesarului şi implicit a consumului de informaţie a avut ca prim rezultat creşterea cantităţii de informaţie stocată pe suporturi de memorare externă şi optimizarea tehnicilor de stocare şi regăsire a informaţiei. Chiar de la primele aplicaţii informatice realizate cu ajutorul calculatorului s-a pus problema utilizării unor tehnici eficiente de organizare, stocare şi regăsire a datelor. O informaţie codificată şi stocată pe un suport de memorare reprezintă ceea ce numim „dată”. Din punctul de vedere al prelucrării de calculator, în cadrul aplicaţiilor, datele se definesc cu ajutorul unui nume (identificator), a atributelor pe care le are şi de o valoare. Rezolvarea problemelor concrete cu ajutorul calculatorului presupune definirea unui algoritm adecvat pentru rezolvarea fiecărei probleme. Un algoritm este definit ca fiind o succesiune finită, corect definită şi fără ambiguităţi de operaţii elementare care se aplică asupra unei mulţimi de date de intrare pentru a se obţine un rezultat. Algoritmul trebuie sa conducă la acelaşi rezultat de fiecare dată când se aplică asupra aceleaşi mulţimi de date de intrare. Calculatorul prelucrează doar date reprezentate cu ajutorului unui cod binar, motiv pentru care datele sunt din punctul de vedere al calculatorului şiruri de cifre binare, de biţi. Semnificaţia şirurilor de biţi depinde de codul pentru codificarea informaţiei, de modul de utilizare a acesteia de către programator în cadrul aplicaţiei informatice şi de limbajul de programare folosit. Fiecare limbaj de programare are reguli specifice pentru definirea şi utilizarea datelor. Organizarea datelor reprezintă procesul de identificare, definire, evaluare, structurare şi memorare a informaţiilor, în cadrul unui sistem informaţional. Prin organizarea datelor se realizează gruparea datelor în colecţii de date omogene, se stabilesc care sunt relaţiilor dintre date, dintre elementele colecţiilor şi dintre colecţii, precum şi modul de stocare a datelor pe suportul fizic de memorare. Datele pot fi clasificate în funcţie de modul de alocare al memoriei, astfel existând date de tip static şi date de tip dinamic. La datele de tip static, memoria este alocată la începutul execuţiei programului, rămânând ocupată de respectivele date pe întreaga durată a execuţiei, pe când la datele de tip dinamic memoria este alocată în momentul execuţiei programului, existând instrucţiuni care permit alocarea memoriei atunci când datele sunt necesare şi alte instrucţiuni care permit eliberarea respectivei zone de memorie în momentul în care datele nu mai sunt necesare. Datele trebuie privite sub două aspecte: fizic şi logic. Din punct de vedere fizic, în cazul stocării şi prelucrării cu ajutorul calculatorului datele sunt şiruri de biţi. Din punct de vedere logic, datele au o anumită semnificaţie şi sunt de mai mult tipuri, funcţie de semnificaţia lor. Datele pot fi simple (elementare), respectiv compuse (structurate). Datele simple (elementare) sunt date independente unele de altele din punctul de vedere fizic, adică al reprezentării pe suportul de memorare, chiar dacă din punct de vedere logic există interdependenţe. Tipul de dată precizează care sunt valorile datei. Dacă pe parcursul procesului de prelucrare data păstrează aceeaşi valoare este numită dată constantă. Pentru datele constante se utilizează ca identificator valoarea acestora. Dacă valorile datei sunt modificate în timpul procesului de prelucrare datele se numesc date variabile sau variabile. În mod uzual pentru date elementare se folosesc ca tipuri de dată: - tipul numeric – include numerele întregi, reale si complexe având diferite reprezentări (virgulă fixă, virgulă mobilă, precizie simplă, precizie dublă, etc.). Asupra lor se pot realiza operaţii de adunare, scădere, înmulţire, împărţire etc.; - tipul logic (boolean) – utilizat pentru reprezentarea valorilor logice “Adevărat”, respective “Fals” cu ajutorul unor valori numerice, asupra acestora putându-se efectua operaţii logice precum negaţia, conjuncţia, disjuncţia; - tipul caracter (text, string) – permite reprezentarea unor succesiuni de caractere folosind mulţimi de simboluri alfanumerice, reprezentarea pe suporturile de memorare utilizând codul ASCII. Asupra acestora se pot defini operaţii de căutare, concatenare, ordonare; - tipul dată calendaristică, timp (Date, Time, DateTime) – reprezentarea internă a acestora făcându-se de regulă cu ajutorul unor valori numerice. Datele compuse numite şi structuri de date sunt colecţii (mulţimi) de date elementare între care există relaţii structurale, omogene din punct de vedere al descrierii şi al prelucrării. Componentele unei structuri formează un întreg astfel încât prelucrarea se poate face atât la nivelul structurii de date cât şi la nivelul fiecărei componente, care poartă numele de câmp. Majoritatea limbajelor de programare operează cu două categorii de structuri: structuri interne şi structuri externe.
1
Structurile de date interne se referă la modul de amplasare în memoria internă a datelor elementare aparţinând unei colecţii. În această categorie sunt incluse structurile de tip tablou (masiv), înregistrare (articol), mulţime, lista şi arbore. Structurile externe se referă la modul de memorare a datelor pe suporturi de memorare externă. Din această categorie fac parte fişierele şi bazele de date. Datele, văzute iniţial ca şiruri de caractere, care reproduceau caracteristicile unor obiecte, fenomene, fapte, evenimente, respectiv concepte din lumea reală, datorită factorului de repetare au fost organizate în structuri care poartă numele de fişier. Fişierul este o structură care grupează date dintr-un anumit domeniu care au anumite caracteristici comune. Fişierele pot fi cu organizare definită, respectiv nedefinită. Accesul la datele ce formează fişierul depinde de structura ce defineşte fişierul, adică de organizarea datelor şi de suportul de memorare. Există doi parametrii ce măsoară performanţele accesului la date: cantitatea de date transferată şi timpul de răspuns. Suportul de memorare poate fi adresabil sau nu, poate fi reutilizabil sau nu, poate fi magnetic, optic sau de altă natură. Accesul la date poate fi secvenţial sau direct. Accesul direct este permis doar de suporturile de memorare adresabile, adică acele suporturi de memorare care permit accesul direct pe baza unei adrese la o anumită zonă de pe suportul de memorare, numită locaţie sau bloc. Principiile de organizare a fişierelor şi tehnicile de regăsire a datelor stocate în fişiere reprezintă o transpunere în cadrul aplicaţiilor informatice a tehnicilor utilizate în sisteme de prelucrare manuală a informaţiei. Fişierul fiind o colecţie de date trebuie considerat ca având două structuri distincte suprapuse, şi anume, o structură fizică şi una logică, cea logică fiind dată de semnificaţia datelor. Din punct de vedere fizic fişierul este o colecţie finită de înregistrări fizice, iar din punctul de vedere al semnificaţiei, o colecţie de înregistrări logice, numite şi articole. Fişierul ocupă un anumit spaţiu pe suportul de memorare extern, spaţiul alocat putând fi continuu sau nu. Componentele sistemului de operare gestionează în mod transparent alocarea fizică pe suportul de memorare externă precum şi accesul la fişiere. Din punctual de vedere al sistemului de operare fişierul are un nume şi eventual o extensie de fişier, are asociată o mulţime de atribute care depind de sistemul de operare (Read Only, Hidden, System, Archive, etc); informaţii privind momentul creării, al ultimei modificări, al ultimei accesări, privind dimensiunea ca număr de octeţi etc. Extensia oferă sistemului de operare informaţii privind conţinutul fişierului. Din punctul de vederea al aplicaţiilor fişierul are un conţinut informaţional, un anumit mod de organizare, permite unul sau mai multe moduri de acces etc. Datele într-un fişier sunt structurate în înregistrări. Organizarea înregistrărilor într-un fişier poate fi privită atât ca organizare logică cât şi ca organizare fizică. Din punctul de vedere al organizării fizice datele ce formează fişierul sunt structurate în înregistrări fizice. Organizarea fizică reprezintă o organizare internă care depinde de resursele fizice ale calculatorului şi este supusă rigorilor sistemului de operare. Înregistrarea fizică reprezintă numărul de octeţi care se transferă între memoria internă a calculatorului şi suportul de memorare extern (scriere), respectiv de pe suportul extern în memorie (citire). Pentru optimizarea transferului se folosesc zone de memorie numite zone tampon, sau buffer, prin intermediul cărora se transferă mai multe înregistrări fizice vecine cu înregistrarea de care este nevoie. Din punct de vedere al organizării logice datele conţinute într-un fişier sunt structurate în înregistrări logice. În principiu, un fişier conţine acelaşi tip de înregistrări logice, dispuse într-o anumită ordine. Mulţimea înregistrărilor logice conţinute într-un fişier reprezintă o mărime finită şi caracterizează, în mod direct, mărimea oricărui fişier. Din punct de vedere al utilizatorului, înregistrarea logică reprezintă şi unitatea de acces la datele conţinute într-un fişier. Organizarea logică a înregistrărilor în fişier, ca mod de organizare externă a datelor, este impusă de natura aplicaţiilor şi cerinţele de prelucrare. Datele conţinute într-o înregistrare logică caracterizează o entitate informaţională, se referă la o clasă de obiecte, fenomene, procese etc., în timp ce datele ce formează o înregistrare fizică caracterizează o unitate de stocare fizică pe suportul de memorie a calculatorului. Utilizatorul operează cu concepte, privind organizarea datelor, la nivel logic, în vreme ce sistemul de operare stochează şi manipulează datele, pe suportul de memorie, numai la nivel de înregistrare fizică. În funcţie de natura şi complexitatea datelor, lungimea unei înregistrări logice poate să corespundă sau nu cu lungimea unei înregistrări fizice. O înregistrare fizică poate să conţină mai multe înregistrări logice, respective o înregistrare logică poate fi stocată în mai multe înregistrări fizice.
2
1.3. De ce baze de date? Totalitate informaţiilor care definesc şi menţin în funcţiune un sistem real formează sistemul informaţional al sistemului real, iar în cadrul sistemului informaţional putem delimita sistemul informatic, care reprezintă acea parte a sistemului informaţional în care informaţia este stocată şi procesată cu ajutorul tehnicii de calcul. Sistemele informatice pot fi realizate fie cu ajutorul unor aplicaţii care utilizează fişiere independente sau integrate, fie cu ajutorul unor aplicaţii care accesează o structură complexă numită bază de date. Baza de date are mijloace proprii pentru crearea şi evoluţia în timp a structurii. Organizarea datelor în fişiere aparţinând fiecărei aplicaţii reprezintă o metodă rigidă care are mai multe dezavantaje pentru utilizatori. Cel mai mare dezavantaj este acela că modificările în structura unui fişier obligă la modificarea tuturor programelor care utilizează fişierul a cărui structură a fost modificată. Din punctul de vedere al utilizatorului sistemele bazate pe fişiere reprezintă un progres extraordinar faţă de sistemele manuale, totuşi acestea fiind dependente de programele de aplicaţie, orice interogare necesită scrierea unui program şi integrarea acestuia în sistemul implementat, obţinerea de noi informaţii spontan fiind practic imposibilă. Realizarea sistemelor informatice cu ajutorul aplicaţiilor independente presupune ca fiecare astfel de aplicaţie să definească şi să întreţină propriile structuri de date organizate de regulă în fişiere. În acest caz are loc separarea şi izolarea datelor, precum şi legarea acestora de fiecare aplicaţie. Datorită modului de abordare descentralizat are loc o creştere a redundanţei datelor, adică datele vor fi multiplicate necontrolat. Redundanţa reprezintă o proprietate a unei colecţii de date care se referă la faptul că unele componente ale colecţiei de date sunt memorate de mai multe ori pe suportul de memorare. Multiplicarea datelor implică costuri suplimentare şi în plus, creşte riscul alterării integrităţii datelor, adică apariţia de neconcordanţe. În cazul sistemelor reale complexe creşterea redundanţei are ca efect apariţia de erori frecvente datorate neconcordanţei informaţiilor memorate în fişiere aparţinând unor aplicaţii diferite, rezultând costuri de actualizare mărite corespunzător. Sistemului informatic are două componente principale şi anume datele şi programele, acestea fiind într-o strânsă interdependenţă. În codul program al fiecărei aplicaţii creat într-un limbaj de programare clasic se definesc structurile de date, atât cele interne ale aplicaţiei respective cât şi structura logică a fişierelor utilizate de aplicaţia respectivă, împreună cu modul de acces la datele stocate în aceste fişiere. În cazul în care structura logică a unei înregistrări este modificată prin adăugarea unui câmp, sau schimbarea dimensiunii unui câmp, toate programele care operează cu fişierul a cărui structură a fost modificată trebuie actualizate. De asemenea orice modificare a semnificaţiei, respectiv a modului de reprezentarea a informaţiei respective în sistemul real impune modificarea tuturor aplicaţiilor care folosesc informaţia respectivă, ceea ce reprezintă în cazul sistemelor informatice complexe un efort de programare considerabil, precum şi costuri ridicate. Această caracteristică a sistemelor bazate pe fişiere este cunoscută sub denumirea de dependenţă program-date. Deoarece structura fişierului este încorporată în programele de aplicaţie, ea este dependentă de limbajul în care sunt scrise programele în este realizată aplicaţia respectivă. Atunci când datele sunt izolate în fişiere aparţinând unor aplicaţii independente, accesarea datelor de care este nevoie la un moment dat se realizează cu mare greutate deoarece programatorul trebuie să sincronizeze prelucrarea simultană a tuturor fişierelor aplicaţiilor, dificultatea crescând odată cu numărul de fişiere. Structura fişierelor este încorporată în programele de aplicaţie, fiind dependentă de limbajul de programare folosit pentru fiecare aplicaţie. Mai mult chiar, fiecare interogare a fondului de date stocate în fişierele independente se realizează doar prin intermediul programelor de aplicaţie, interogarea fiind dependentă de programatorul care a realizat aplicaţia şi chiar mai mult de limbajul de programare folosit. În sistemele complexe, odată cu creşterea necesarului de informaţie există riscul ca satisfacerea necesarului de informaţie prin noi programe să nu poată fi realizată într-un timp optim. Reducerea timpului alocat analizei precum şi proiectării de noi aplicaţii are ca rezultat obţinerea de programe inadecvate sau ineficiente pentru îndeplinire cerinţelor utilizatorilor, de regulă cu o documentaţie limitată şi greu de întreţinut. În astfel de condiţii securitatea datelor devine limitată, iar integritatea datelor est practic imposibil de asigurat. Limitele sistemelor bazate pe fişiere independente se datorează următorilor doi factori: - definiţia datelor este încorporată în programele de aplicaţie, - controlul accesului şi cel al manipulării datelor se realizează exclusiv prin intermediul programelor de aplicaţie. Pentru a fi eficient un sistem informatic este necesară o nouă abordare care să scoată în afara programelor de aplicaţie definirea, controlul şi manipularea datelor. Aceasta se poate realiza cu ajutorul bazei de date şi a sistemului de gestiune a bazelor de date.
3
2.2. Conceptul de bază de date Pentru conceptul de bază de date există un număr foarte mare de definiţii, adesea contradictorii, cu atât mai mult cu cât conceptul a fost în continuă evoluţie. Baza de date: - reprezintă o colecţie partajată de date, între care există relaţii logice (şi o descriere a acestor date), proiectată pentru a satisface necesităţile informaţionale ale unei organizaţii; - este o colecţie de date operaţionale folosite de către aplicaţiile sistem ale unei organizaţii; - este un ansamblu structurat de date coerent, fără redundanţă inutilă, astfel încât aceasta pot fi prelucrate eficient de mai mulţi utilizatori într-un mod concurent; - reprezintă un ansamblu de date înregistrate pe suporturi accesibile calculatorului pentru a satisface simultan mai mulţi utilizatori de o manieră selectivă şi într-un timp oportun; - se defineşte ca un ansamblu de date elementare sau structurate, accesibile unei comunităţi de utilizatori. Baza de date este un ansamblu structurat de date legate structural între ele, un depozit de date unic definit o singură dată şi utilizat simultan de mai mulţi utilizatori. Baza de date este o resursă comună şi partajată. Baza de date conţine nu numai date ci şi descrierea acestora. Descrierea datelor este cunoscută sub denumirea de dicţionar de date (catalog de sistem, sau meta-date) şi reprezintă date despre date. Prin faptul ca baza de date conţine şi descrierea datelor se realizează independenţa program - date. Baza de date realizează separarea definiţiei datelor de programele de aplicaţie. Prin această abstractizare a datelor devine posibilă modificarea definiţiei unei date fără a afecta utilizatorii acesteia cu condiţia ca semnificaţia datei respective, adică definiţia externă a acesteia, să rămână aceeaşi. Ceea ce este important de reţinut referitor la conceptul de bază de date este aceea că el nu poate fi definit complet decât dacă se au în vedere două unghiuri de vedere diferite şi legătura dintre acestea: - caracteristicile bazei de date din punctul de vedere al utilităţii în cadrul sistemului real în care se implementează, respectiv locul şi rolul bazei de date în cadrul sistemului informaţional-decizional, schema externă, nivelul extern (viziunea externă); - caracteristicile tehnice ale bazei de date, respectiv locul şi rolul bazei de date în cadrul sistemului de prelucrarea datelor, schema internă, nivelul intern (viziunea internă); - legătura dintre cele două viziuni, cea externă şi cea internă este realizată de schema conceptuală (nivelul conceptual), care are rolul de a constitui schema logică a întregii baze de date, adică reprezintă o imagine completă a cerinţelor organizaţiei privind datele, fiind independentă de orice consideraţii privind stocarea. Standardizarea în domeniul bazelor de date s-a impus de la începutul anilor 70 impunându-se pentru baza de date trei niveluri de abstractizare, adică trei niveluri distincte la care pot fi descrise datele. Aceasta formează o arhitectură cu trei niveluri, cuprinzând un nivel extern, unul conceptual şi unul intern. Pentru fiecare nivel se defineşte o schemă corespunzătoarea a bazei de date. Obiectivul arhitecturii cu trei niveluri este separarea vederii fiecărui utilizator asupra bazei de date de modul în care ea este reprezentată fizic. Viziunea utilizatorului individual se numeşte vedere externă sau model extern, la nivel extern existând o mulţime de vederi externe, de sub-scheme externe, corespunzătoare fiecărui utilizator individual. O vedere externă poate fi considerată ca fiind din punctul de vedere al utilizatorului individual conţinutul bazei de date, adică ceea ce „vede” el din baza de date. Acest nivel descrie acea parte a bazei de date care este relevantă pentru fiecare utilizator schema externă fiind formată din mulţimea de sub-schemelor externe. Schema conceptuală este o reprezentare a tuturor informaţiilor conţinute de baza de date într-o formă abstractă. Ea reprezintă o viziune, o vedere a datelor aşa cum sunt ele în realitate, fără a ţine cont de modul în care vede datele fiecare utilizator. Nivelul conceptual reprezintă o vedere generală a bazei de date. Acest nivel descrie ce date sunt stocate în baza de date şi relaţiile dintre acestea. Pentru o bază de date există o singură schemă conceptuală. Vederea internă precizează modul în care se memorează efectiv datele ce formează baza de date şi este descrisă de schema internă a bazei de date. Nivelul intern este reprezentarea fizică a bazei de date pe calculator. Acest nivel descrie cum sunt stocate datele în baza de date precum şi metodele de acces, criteriile de ordonare şi regăsire pe baza unor criterii de performanţă şi flexibilitate care asigură performanţe optime. Pentru baza de date există o singură schemă externă. Pentru a stabili corespondenţa între fiecare schemă externă şi schema internă, în cadrul bazei de date există mecanisme care folosesc informaţiile din schema conceptuală. Fiecare sub-schemă externă este o imagine a schemei conceptuale.
4
Trebuie să se facă distincţie între descrierea bazei de date, care constituie schema bazei de date şi baza de date însăşi. Schema bazei de date este definită în cursul procesului de proiectare a bazei de date, modificările ulterioare fiind nesemnificative. Datele reale din baza de date pot fi modificate frecvent. Mulţimea de valori concrete stocate, la un moment dat, se numeşte instanţă a bazei de date. Descrierea generală a bazei de date se numeşte schema bazei de date şi vizează structurile de date, legăturile dintre date şi regulile care asigură coerenţa datelor. Pentru o bază de date există trei tipuri diferite de scheme care sunt în concordanţă cu nivelurile de abstractizare ale arhitecturii bazei de date.
2.3. Modelarea baze de date Numim model de date o colecţie integrată de concepte, necesare descrierii datelor, a relaţiilor dintre date şi a constrângerilor asupra datelor dintr-o organizaţie. Modelul de date este o reprezentare abstractă a obiectelor şi a evenimentelor lumii reale şi a asocierilor dintre acestea, cu ajutorul căruia se reprezintă o organizaţie. Un model de date este definit sub trei aspecte, şi anume o componentă structurală, care cuprinde regulile de definire a datelor, o componentă de manipulare datelor, care defineşte tipurile de operaţii permise asupra datelor şi o mulţime de reguli care garantează integritatea şi coerenţa datelor. Pentru modelarea datelor la nivel conceptual şi extern se folosesc modele de date bazate pe obiecte şi modele de date bazate pe înregistrări, iar la nivel fizic modele de date fizice. Modelele de date bazate pe obiecte utilizează conceptele: entitate, atribut şi relaţie. Cele mai cunoscute tipuri de modele de date bazate pe obiecte sunt modelul Entitate - Relaţie, modelul semantic, modelul funcţional şi modelul orientat spre obiecte. Modelul Entitate – Relaţie reprezintă un model de date conceptual de nivel înalt, neformalizat, care descrie structura bazei de date, precum şi tranzacţiile de regăsire, respectiv de reactualizare asociate. Acest model, permite o reprezentare a unui sistem real, grupând elementele sistemului real în entităţi şi asocieri (legături) între entităţi. Modelul de date orientat spre obiecte extinde definiţia conceptului entitate în sensul că se descrie atât starea prin atribute, cât şi comportamentul prin acţiunile asociate. Obiectul încapsulează starea şi comportamentul. Modelarea conceptuală presupune realizarea unui model de date pentru informaţiile care există în cadrul unei organizaţii independent de detaliile de implementare. Analiza necesităţilor informaţionale ale unei organizaţii presupune identificarea entităţilor, a atributelor acestora şi a relaţiilor dintre entităţi. O Entitate (entity) este un obiect care poate fi identificat în mod distinctiv (persoană, loc, concept, activitate, eveniment), care este semnificativ pentru sistemul real, un obiect despre care dorim să înregistrăm informaţii. Un atribut (attribute) este o proprietate care descrie un aspect oarecare al obiectului pe care dorim să îl definim. Entităţile similare care pot fi descrise prin aceleaşi atribute formează un tip de entitate (entity type), iar colecţia formată din toate entităţile de acelaşi tip formează o mulţime de entităţi (entity set). Entitatea este descrisă de atributele sale relevante. Fiecare atribut reprezintă o caracteristică semnificativă, atributele având rolul de a defini conţinutul unei identităţi. Pentru fiecare atribut există o mulţime de valori posibile, potenţiale, care formează un domeniu de valori. Atributele pot fi simple sau compuse. Atributul simplu are o singură componentă cu existenţă independentă. Atributul compus este format din mai multe componente, fiecare având o existenţă independentă. Prin valori concrete date atributelor ce definesc o entitate se obţine o realizare, o apariţie, o instanţă a respectivei entităţi. Un atribut poate avea o singură valoare, sau mai multe valori pentru o anumită entitate. Este posibil ca valoarea unui atribut să fie derivabilă din valoarea unui alt atribut sau din valorile mai multor atribute ale respectivei entităţi sau ale altor entităţi. Numim cheie candidat atributul sau mulţimea de atribute ale unei entităţi care identifică în mod unic apariţiile individuale ale unui tip de entitate. Un tip de entitate poate avea mai multe chei candidat. Pe baza unor consideraţii privind pricind caracterul unic, precum şi de structura cheilor candidat din mulţimea de chei candidat se alege o cheie candidat care va fi numită cheie primară, iar celelalte vor fi numire chei alternative. O cheie candidat formată din mai multe atribute va fi numită cheie compusă. Numim tip de relaţie o asociere semnificativă între tipuri de entităţi. Un tip de relaţie are asociată o anumită funcţie. Fiecare prezenţă unic identificabilă a unui tip de relaţie se numeşte relaţie. Numim relaţie (relationship) o asociere, o comunicare, o corespondenţă între două sau mai entităţi. Relaţia exprimă raportul existent între respectivele entităţi şi există doar dacă entităţile există. O valoare a unei relaţii este o comunicare între valorile entităţilor pe care le leagă. Entităţile implicate într-o anumită relaţie se numesc participanţi în relaţie. O relaţie în care o anumită entitate participă mai mult decât o dată având roluri diferite se numeşte relaţie recursivă. O relaţie este caracterizată prin gradul relaţiei, care exprimă numărul de entităţi participante. Din punctul de vedere al numărului de mulţimi de entităţi
5
participante entităţile pot fi binare, respectiv multiple. Asocierile binare sunt de trei tipuri după numărul elementelor din fiecare dintre cele două mulţimi puse în corespondenţă: - asocierea unul - la - unul (one-to-one);
-
asocierea unul – la - mai multe (one-to-many) şi mai multe – la - unul (many-to-one);
-
asocierea mai multe – la - mai multe (many-to-many)
. Constrângerile care pot fi impuse entităţilor participante într-o relaţie trebuie să reflecte restricţiile asupra relaţiilor, aşa cum sunt ele în sistemul real. Există două tipuri de constrângeri asupra relaţiilor, numire constrângeri de cardinalitate şi constrângeri de participare. Regulile care definesc cardinalitatea sunt numite reguli de afaceri. Toate regulile de afaceri din sistemul real trebuie identificate şi reprezentate în modelul de date. Prin constrângerile de participare se stabileşte Atunci când existenţa unei entităţi depinde de o altă entitate de care este legată printr-o relaţie spunem că există o constrângere de participare. Constrângerea de participare poate fi totală (obligatorie) atunci când existenţa unei entităţi necesită existenţa unei entităţi asociate printr-o relaţie, respectiv constrângere de participare este parţială (opţională) atunci când constrângerea nu condiţionează când existenţa entităţii. Baza de date este o transpunere fizică, în calculator, a modelului de date, care conţine entităţile, atributele ce definesc entităţile şi relaţiile dintre entităţi.
2.4. Obiectivele datelor în baze de date Datele reprezintă suportul real pentru informaţia necesară subsistemului de decizie. Datele sunt stocate în structuri complexe numite baze de date. Utilizarea bazelor de date în cadrul sistemelor informatice are următoarele obiective fundamentale din punctul de vedere al datelor: 1. Independenţa fizică – reprezintă obiectivul esenţial, şi anume, realizarea independenţei structurilor de stocare în raport cu structurile de date din sistemul real. În baza de date mulţimea de date se defineşte fără a ţine cont de forma datelor în sistemul real, luând în considerare doar accesul rapid la date cu performanţe prestabilite. Aceasta se realizează prin asigurarea independenţei fizice a datelor faţă de programele de aplicaţie, adică orice modificare organizării interne a datelor şi a structurilor de înregistrare nu va afecta programele de aplicaţie. 2. Independenţa logică – presupune că fiecare utilizator, respectiv grup de utilizatori are o sub-schemă externă particulară proprie fără a afecta schema generală a bazei de date. Fiecare grup poate să cunoască doar o parte a semanticii datelor, să vadă doar o submulţime a datelor şi numai în forma de care are nevoie. Schema conceptuală a bazei de date fiind o sinteză a schemelor externe nu va fi afectată de evoluţia în timp a unei sub-scheme particulare, fiecare grup de utilizatori putând să-şi modifice propria sub-schemă fără a afecta schema conceptuală. 3. Manipularea datelor direct de către utilizatorul final – face ca datele să fie văzute de utilizatori independent de implementarea datelor în baza de date şi pot manipula datele cu ajutorul unor limbaje ne-procedurale foarte apropiate de limbajul natural. Utilizatorul poate obţine informaţii din baza de date fără să cunoască în întregime organizarea complexă a bazei de date. Realizarea acestui obiectiv are ca 6
rezultat îmbunătăţirea accesibilităţii datelor şi a capacităţii de răspuns. Utilizatorul va putea accesa baza de date cel mai adesea prin intermediul unei interfeţe prietenoase în asociere cu un limbaj ne-procedural, care permit un dialog simplu şi eficient pentru actualizarea şi exploatarea bazei de date. Utilizatorii nu cunosc structura întregii baze de date, dar pot, prin utilizarea un limbaj apropiat de limbajul natural să acceseze procedurile de actualizare, interogare şi afişarea datelor din baza de date. Sistemul informaţional are o mult mai mare funcţionalitate potenţială deoarece prin utilizarea unor instrumente adecvate devine posibilă interogarea ad-hoc a colecţiei de date de către utilizatorul final, consumatorul de informaţie, eliminându-se astfel intermediarul, adică personalul calificat care are menirea de a crea aplicaţia informatică. 4. Asigurarea unei redundanţe minime şi controlate a datelor – este al doilea obiectiv major al organizării datelor în baze de date. Aceasta înseamnă că se urmăreşte pe cât posibil ca fiecare dată să apară numai o singură dată în baza de date, indiferent de numărul de utilizatori care o accesează . Duplicarea datelor se păstrează doar pentru a asigura coerenţa bazei de date, redundanţa, trebuie redusă la minim şi menţinută sub control. Redundanţa minimă se asigură prin tehnicile de proiectare a bazei de date. 5. Creşterea cantităţii de informaţii disponibile – prin stocarea în baza de date a datelor generate de un departament al unei organizaţii devine posibilă accesarea lor de toţi membrii organizaţiei. Prin utilizarea bazei de date, aceasta fiind o colecţie unică de date împreună cu legăturile logice existente între date, utilizatorul poate obţine toate datele legate logic de o anumită dată pe care acesta o foloseşte. Prin integrarea datelor devine posibil accesul la date pentru toţi membrii unei organizaţii pentru care o anumită date este semnificativă. 6. Coerenţa şi integritatea datelor – coerenţa datelor se realizează prin verificarea tuturor dependenţelor existente între date în sistemul real. Consistenţa datelor este asigurată prin faptul că actualizarea datelor va fi percepută de fiecare utilizator al bazei de date nu doar de utilizatorii care au realizat actualizarea în plus datorită unicităţii datei stocate în baza de date orice actualizare a valorii sale trebuie efectuată o singură date, iar noua valoare va fi disponibilă instantaneu pentru toţi utilizatorii. Integritatea datelor se referă la validarea şi coerenţa datelor stocate şi se realizează prin unicitatea datelor, precum şi prin validarea datelor introduse sau actualizate în baza de date. Informaţia trebuie să satisfacă constrângeri statice sau dinamice, locale sau generale. 7. Administrarea şi controlul centralizat al datelor – administrarea datelor presupune definirea structurii datelor şi a modului de stocare a datelor. Administrarea este centralizată şi permite o organizare coerentă şi eficace a informaţiei. Fiecare utilizator are propriile cerinţe care pot intra în conflict cu ale altor utilizatori. Administrarea centralizată are rolul de a optimiza performanţele pentru organizaţie luată în ansamblu. 8. Partajabilitatea datelor – permite ca datele să fie partajate între membrii unei organizaţii fiecare utilizator va accesa datele ca şi cum ar fi singur, fără a şti că în acelaşi timp un alt utilizator va accesa pentru a le modifica. Prin mecanisme proprii de control baza de date va permite accesul concurent la date menţinându-se în acelaşi timp coerenţa datelor. Acest obiectiv face posibilă dezvoltarea de noi aplicaţii ce necesită poate chiar extinderea, respectiv modificarea aplicaţiilor aflate deja în funcţiune. 9. Securitatea datelor – baza de date trebuie să fie protejată pentru distrugeri logice prin actualizări eronate, respectiv distrugeri fizice. Securitatea va fi asigurată prin mecanisme proprii care permit refacerea bazei de date în cazul apariţiei unei erori. Prevenirea distrugerii accidentale a datelor, obligă la instituirea unui set de proceduri de autorizare, dar şi de confirmare a operaţiilor de ştergere, adăugare, precum şi realizarea unor copii de siguranţă, a unor jurnale de urmărire a actualizărilor şi proceduri de refacere a bazei de date, de restaurare a acesteia, în caz de incidente. 10. Confidenţialitatea datelor - datele vor fi protejate de accesul neautorizat. Baza de date are mecanisme proprii care permit identificarea şi autentificarea utilizatorilor, precum şi accesul autorizat şi diferenţiat. Accesul depinde de date şi de utilizatori.
Sisteme de gestiune a bazelor de date În cadrul oricărei organizaţii este necesar ca resursa de date să fie bine definită şi documentată, bine organizată şi controlată, partajabilă şi relevantă pentru deciziile luate în cadrul organizaţiei.
7
Sistemul de Gestiune al Bazei de Date (SGBD) reprezintă un pachet de programe specializat pentru definirea, crearea, întreţinerea şi accesul controlat la baza de date. Obiectivul principal al unui SGBD este de a separa datele de programele de aplicaţie. SGBD constituie o interfaţă între utilizatori şi baza de date şi constă din programe care interacţionează cu programele de aplicaţie ale utilizatorului şi cu baza de date. Un SGBD are o structură complexă şi include module program specializate pentru a îndeplini anumite funcţiuni: - gestionarea bazei de date; - definirea datelor (descrierea datelor); - manipularea datelor (actualizare şi interogarea bazei de date); - controlul şi securitatea datelor (controlul integrităţii, accesul concurenţial şi securitatea datelor); - utilitare. SGBD trebuie să asigure trecerea de la un nivel de abstractizare la altul, adică să poată interpreta „comenzile” exprimate în termen de schemă externă, pentru a le transpune prin intermediul schemei conceptuale în operaţii de intrareieşire la nivel fizic. SGBD gestionează la nivel conceptual un dicţionar de date. Modulele program de gestiune a bazei de date realizează accesul fizic la date în conformitate cu cerinţele exprimate printr-o „comandă”. Modulele program de definirea datelor permit traducerea unui limbaj specializat care realizează descrierea naturii datelor şi a legăturii logice dintre date la nivel global conform schemei conceptuale, precum şi schemelor externe specifice fiecărei aplicaţii program externe. Modulele program de manipulare a datelor permit utilizatorilor prin intermediul unui limbaj specializat să găsească, să insereze, să modifice, respectiv să elimine datele din baza de date. Modulele program pentru controlul şi securitate datelor au rolul de a asigura confidenţialitate a şi integritatea datelor, precum şi rezolvarea problemelor de concurenţă. Modulele program utilitare permit întreţinerea, manipularea exploatarea corectă şi facilă a bazei de date. Sistemele SGBD evoluează continuu şi trebuie să se extindă pentru a rezolva eficient noile cerinţe ale utilizatorilor. Istoria sistemelor de gestiune a bazelor de date delimitează trei generaţii care sunt caracterizate de modelele logice folosite: - sisteme de tip ierarhic şi de tip reţea, - sisteme relaţionale; - sisteme avansate, care se reperă la sistemele orientate obiect, la cele deductive, multimedia, active, etc. SGBD de tip ierarhic (hierarchical database) şi reţea (network database) reprezintă din punct de vedere istoric primele generaţii de SGBD. În modelele ierarhice şi reţea datele sunt reprezentate la nivel de articol prin legături ierarhice de tip arbore, respectiv de tip graf. Structurile de date corespunzătoare acestor modele pot fi descrise la nivel logic cu ajutorul unei structură de date abstract numit diagramă. Diagrama este în acest caz un graf orientat prin care se reprezintă tipuri de entităţi şi legăturile funcţionale dintre acestea. Sistemele de gestiune a bazelor de date bazate pe modelul de date reţea, respectiv cel ierarhic, poartă numele de sisteme navigaţionale şi au fost dezvoltate în perioada 1960-1970. A doua generaţie de SGBD o reprezintă modelul relaţional care tratează entităţile ca relaţii. Sistemele de Gestiunea Bazelor de Date Relaţionale sunt caracterizate de structuri de date simple şi intuitive, de operatori care se aplică relaţiilor pentru a defini, căuta, şi reactualiza datele. Bazele de date relaţionale asigură independenţa completă a descrierii logice a datelor în termeni de relaţii şi în descrierea fizică a datelor în termen de fişiere. În prezent există câteva sute de sisteme SGBD relaţionale pentru toate tipurile de calculatoare. Modelul relaţional asigură o independenţă completă în ceea ce priveşte descrierea logică şi fizică a datelor. În plus SGBD relaţionale pun includ limbaje specializate pentru descrierea şi manipularea datelor. Modelul relaţional are capacităţi limitate de modelarea datelor. SGBD relaţionale nu folosesc obiecte complexe şi dinamice, nu realizează gestiunea distribuită a datelor şi nici gestiunea de cunoştinţe. Conceptul de programare orientată obiect sau programarea calculatoarelor cu ajutorul obiectelor utilizează conceptele de obiect şi clasă de obiecte. Obiectul este definit de o mulţime de proprietăţi numite atribute şi are un anumit comportament care în cazul obiectelor folosite în programare se concretizează prin metode, care sunt programe care se execută în mod automat atunci când în mediul extern sau cel extern al obiectului apare un anumit eveniment. Numim obiect o entitate unic identificabilă, care conţine atât atributele care definesc starea unui obiect din lumea reală, cât şi acţiunile asociate acestuia. Obiectele de acelaşi tip formează o clasă de obiecte care reprezintă o generalizare a noţiunii de tip de dată. Clasa include definiţia datelor şi a metodelor. Conform principiului încapsulării datelor, datele clasei sunt vizibile doar metodelor clasei, iar conform principiului moştenirii sau al derivării o clasă poate fi definită folosind o clasă existentă. Conceptul de încapsulare presupune că un obiect conţine atât structura de date, cât şi mulţimea de operaţii care pot fi utilizate pentru al manipula. Ascunderea informaţiilor semnifică separarea aspectelor externe ale unui obiect de detaliile sale interne, care sunt ascunse de lumea exterioară. În acest mod, detaliile interne ale unui obiect pot fi modificate fără a afecta aplicaţiile care îl utilizează cu condiţia ca detaliile externe să rămână neschimbate. Includerea tehnicilor de programare orientată obiect în domeniul bazelor da date a condus la apariţia Sistemelor de Gestiune a Bazelor de Date Orientate Obiect, care realizează o modelare superioară a informaţiei luând în considerare aspectele
8
dinamice şi integrarea descrierii structurale şi comportamentale. Prin utilizarea principiului programării orientate obiect în domeniul bazelor da date relaţionale a apărut Sistemele de Gestiune a Bazelor de Date Relaţionale Orientate Obiect. O relaţia este o mulţime de înregistrări ce reprezintă fapte. Cunoştinţele sunt aserţiuni generale şi abstracte asupra faptelor. Pe baza cunoştinţelor se deduc fapte noi prin deducţie plecând de la fapte cunoscute. Pentru a rezolva problema gestiunii de cunoştinţe au apărut bazele de date deductive, care utilizând programarea logică gestionează cunoştinţe relativ la baze de date. Un Sistem de Baze de Date Deductiv posedă un limbaj de definire a datelor care permite definirea structuri predicatelor sub formă de relaţii şi constrângeri de integritate asociate, un limbaj de manipulare a datelor care permite pe lângă actualizarea datelor şi formularea de cereri, un limbaj de reguli de deducţie care să permită construirea predicatelor derivate. Sistemele distribuite reprezintă calculatoare interconectate printr-o reţea de comunicaţie utilizate pentru un scop global. Gestionarea datelor aflate pe calculatoare diferite, eterogene din punctul de vedere al sistemului de operare folosit se realizează cu ajutorul unei baze de date distribuite. Bazele de date distribuite sunt sisteme de baze de date cooperante care sunt rezidente pe calculatoare diferite şi situate în locuri în locaţii diferite. Sistemul de gestiune al unei baze de date distribuite face posibil accesul programelor de aplicaţie la date rezidente pe mai multe calculatoare fără ca localizarea datelor să fie cunoscută. Bazele de date distribuite folosesc ca instrument principal pentru prelucrarea datelor distribuite modelul relaţional. Integrarea mai multor baze de date autonome şi eterogene conform unei scheme globale cu scopul de a realiza accesul uniform şi integrat la fiecare din bazele de date componente a condus al conceptul de sistem multibază de date. Avantajul major al acestui model constă în faptul că printr-o singură interogare pot fi accesate date din mai multe baze de date fără a afecta aplicaţiile care manipulează datele din fiecare bază de date componentă a sistemului integrat. Fiecare bază de date din sistemul integrat poate folosi propriile limbaje de interogare. Bazele de date permit stocarea unei cantităţi foarte mari de informaţie, care poate fi folosită în mod pentru elaborarea deciziilor operative, dar şi a celor strategice. Pentru elaborarea deciziilor operative se folosesc date aferente activităţii curente, date aferente unei perioade scurte de timp. Acestea sunt generate şi preluate în sistem în mod dinamic pentru optimizarea procesului de decizie. Prelucrarea acestor date se realizează în pe baza unor scenarii de tip procesarea de tranzacţii în timp real (OLTP – On Line Transaction Processing). Necesitatea analizării unor cantităţi foarte mari de date a condus la conceptul de magazie de date (Data Warehouse), care utilizează pentru atingerea acestui scop scenarii de tip procesare analitică în timp real (OLAP – On Line Analytical Processing). Baza de date analitică permite realizarea de interogări multidimensionale instantanee, fără a fi necesar ca acestea sa fie definite anterior. Magazia de date este proiectată pentru a facilita analiza multidimensională a datelor şi reprezintă un sistem care include informaţii despre o organizaţie structurate în mai multe baze de date, numite în acest caz rafturi de date (Data Marts). Data Warehouse reprezintă o bază de date proiectată pentru a facilita analiza datelor fiind orientată spre dimensiuni. Structurile de date multidimensionale sunt vizualizate cel mai bine sub forma unor cuburi de date şi a unor cuburi în cadrul cuburilor. Fiecare faţă a unui cub reprezintă o dimensiune. Bazele de date multidimensionale reprezintă o modalitate compactă pentru vizualizarea şi manipularea elementelor de date care pot avea multe inter-relaţii.
Funcţiunile sistemului de gestiune al bazei de date Sistemul de gestiune al bazei de date (SGBD) reprezintă o interfaţă între utilizatori şi baza de date, care permite crearea, actualizarea şi consultarea bazei de date. În 1982 E.F. Codd a enunţat opt servicii listă completată ulterior cu încă două servicii pe care trebuie să le furnizeze un SGBD complet: 1. Stocarea, regăsirea şi reactualizarea datelor reprezintă funcţia fundamentală a unui SGBD. SGDB trebuie sa ascundă faţă de utilizator detaliile privind implementarea fizică internă. 2. Un catalog sistem accesibil utilizatorului. SGBD va asigura utilizatorului şi a SGBD la un catalog sistem integrat (dicţionar de date - Data Dictionary) care va conţine date despre scheme, utilizatori, aplicaţii şi reprezintă un depozit de informaţii care descrie datele din baza de date, date despre date. Catalogul sistem conţine descrierea şi localizarea datelor, denumirile, tipurile şi dimensiunile articolelor de date, denumirile relaţiilor, constrângerile de integritate asupra datelor, numele utilizatorilor autorizaţi care au acces la date, schemele externe, conceptuale şi interne, precum şi transpunerile dintre ele, statistica utilizării. Catalogul sistem permite ca informaţiile despre date să fie colectate şi gestionate central, permite ca definiţia datelor să fie accesibilă tuturor posibililor utilizatori, comunicarea fiind simplificată deoarece de sensul exact al datelor este stocat. 3. Asigurarea tranzacţiilor. Tranzacţia reprezintă o mulţime de acţiuni, realizate de un utilizator sau un program de aplicaţie prin care se accesează sau se modifică conţinutul bazei de date. Dacă o tranzacţie eşuează în timpul execuţiei baza de date va intra într-o stare de incoerenţă, motiv pentru care este necesar ca baza de date baza de date să fie readusă în stare de coerenţă care a precedat lansarea în execuţie a tranzacţia. Acesta se realizează printr-un mecanism propriu al SGBD care este capabil să anuleze modificările efectuate asupra bazei de date de tranzacţia eşuată, care nu a fost efectuată în întregime ci doar parţial.
9
4. Servicii de control concurente. SGBD trebuie să furnizeze un mecanism care să garanteze că baza de date este corect reactualizată atunci când mai mulţi utilizatori efectuează simultan tranzacţii asupra bazei de date. Interogarea concurentă trebuie sa fie capabilă să asigure simultan tuturor utilizatorilor aceeaşi informaţie, chiar şi în cazul reactualizării datelor şi să garanteze că nu vor avea loc interferenţe atunci când mai mulţi utilizator accesează baza de date. 5. Servicii de reconstituire. SGBD trebuie să furnizeze un mecanism propriu de reconstituire a bazei de date în cazul deteriorării datorită unei cauze interne sau externe. 6. Servicii de autorizare. SGBD trebuie să furnizeze un mecanism prin care să garanteze că doar utilizatorii autorizaţi pot accesa datele. Termenul de securitate se referă la protecţia bazei de date împotriva accesului ne-autorizat intenţionat sau accidental. Fiecare utilizator trebuie sa acceseze doar datele care îi sunt necesare şi pentru care are definit accesul autorizat. 7. Suport pentru comunicarea datelor. SGBD trebuie sa poată fi integrat într-un pachet de programe de comunicaţie din care va primi cereri sub formă de mesaje şi va răspunde în acelaşi mod. 8. Servicii de integritate. SGBD trebuie sa furnizeze mijloace care să asigure că atât datele din baza de date, cât şi modificării acestora respectă anumite reguli. Integritatea bazei de date se referă la corectitudinea şi coerenţa datelor stocate şi se exprimă în termeni de constrângeri, care reprezintă reguli de coerenţă pe care baza de date trebuie să le respecte. 9. Servicii pentru promovarea independenţei de date. SGBD trebuie să permită ca programele de aplicaţie să fie independente de structura reală a bazei de date. Pentru realizarea acestui obiectiv se utilizează mecanisme de vizualizare, sau sub-scheme externe. 10. Servicii utilitare. Serviciile utilitare asigură suport pentru administrare efectivă a bazei de date. Prin acestea se asigură suport pentru importul şi exportul de date, facilităţi de monitorizare, analiză statistică, reorganizarea datelor, realocarea spaţiului, eliminarea informaţiei perimate etc.
Componentele unui mediu SGBD Un mediu SGBD este un sistem informatic care foloseşte baze de date. În structura unui astfel de sistem în se pot delimita cinci componente principale: hardware, software, date, proceduri şi persoane. 1. Hardware. Reprezintă suportul fizic pentru SGBD şi poate fi format de un singur calculator personal, un calculator mainframe, sau chiar o reţea de calculatoare. Elementele specifice de hardware depind de cerinţele organizaţiei şi de SGBD utilizat. Fiecare SGBD impune cerinţe minimale pentru echipamentele fizice necesare funcţionării optime. 2. Software. Componenta software include programele ce formează SGBD, programele de aplicaţie, sistemul de operare local şi atunci când este cazul software de reţea. Programele de aplicaţie se realizează folosind limbaje de programare de generaţia treia sau chiar a patra, ele nu fac parte din SGBD, dar accesează baza de date prin intermediul SGBD. Programele de aplicaţie nu au rolul de a gestiona datele ci doar de a prezenta informaţia în termeni specifici aplicaţiei prin intermediul unei interfeţe. 3. Date. Reprezintă cea mai importantă componentă a unui mediu SGBD şi include atât meta-datele cât şi datele propriuzise. 4. Proceduri. Procedurile includ regulile care guvernează proiectarea şi utilizarea bazei de date. Activitatea utilizatorilor sistemului şi a personalul care administrează baza de date se desfăşoară conform unor proceduri documentate privind modul de folosire şi funcţionare a sistemului. Aceste instrucţiuni se referă la deschiderea şi închiderea unei sesiuni de lucru, utilizarea unor facilităţi SGBD şi a programelor de aplicaţie, activarea şi dezactivarea SGBD, arhivarea datelor, utilizarea copiilor de siguranţă, tratarea defecţiunilor hardware, respectiv software, refacerea bazei de date în caz de incident, modificarea şi reorganizarea bazei de date. 5. Persoane. În mediul SGBD se identifică patru tipuri distincte de persoane implicate: administratorii, proiectanţii, programatorii de aplicaţie şi utilizatorii finali. - Baza de date reprezintă o resursă în cadrul organizaţiei care este gestionată de doi administratori: administratorul de date şi de administratorul bazei de date. Administratorul de date (Data Administrator) gestionează resursele de date, fiind responsabil de proiectarea conceptuală şi logică a bazei de date, de planificarea bazei de date, de realizarea şi întreţinerea standardelor, a politicilor şi a procedurilor bazei de date. Este persoana sau grupul de persoane responsabil de dezvoltarea bazei de date în direcţia susţinerii obiectivelor generale ale organizaţiei, fiind un foarte bun
10
cunoscător al organizaţiei. El determină cerinţele organizaţiei privind datele, răspunde de proiectarea conceptuală şi logică a bazei de date, dezvoltă modelul general de date conform cu progresul din domeniul tehnologiei informaţiei şi al afacerilor, creează standarde de colectarea datelor, stabileşte necesităţile şi protecţia privind accesul la date, gestionează dicţionarul de date şi răspunde de asigurarea unei documentaţii complete care va include modelul de date, standardele, politicile, procedurile, utilizarea dicţionarului de date şi controlul asupra utilizatorilor finali. Administratorul bazei de date (Database Administrator) este persoana sau grupul de persoane responsabil de proiectarea, implementarea şi realizarea fizică a bazei de date, de securitatea şi controlul integrităţii, de întreţinerea întregului sistem. El monitorizează performanţele sistemului şi reorganizarea baze de date, atunci când este cazul, defineşte constrângerile de securitate şi integritate, răspunde de selectarea SGBD şi de implementarea proiectului de bază de date, de instruirea utilizatorilor şi de realizarea copiilor de siguranţă. Este persoana care trebuie sa cunoască foarte bine SGBD folosit precum şi mediul sistemelor de operare. - Proiectanţii bazei de date sunt persoanele implicate în proiectarea logică şi cea fizică a bazei de date. Proiectarea conceptuală şi logică presupune identificarea entităţilor, a relaţiilor dintre entităţi, a constrângerilor asupra datelor ce vor fi stocate în baza de date. Proiectantul de bază de date conceptuale şi logice trebuie sa cunoască amănunţit şi complet toate datele din cadrul organizaţiei, precum şi a regulilor interne şi externe conform cărora funcţionează organizaţia. Aceste reguli descriu principalele caracteristici ale datelor aşa cum sunt ele în cadrul organizaţiei respective. În etapa de proiectare a bazei de date proiectantul va implica toţi presupuşii utilizatori. Proiectarea conceptuală este independentă de detaliile privind implementarea, iar proiectarea logică este presupune utilizarea unui model de date. Proiectantul de bază de date fizice preia modelul logic de date şi îl implementează folosind un anumit SGBD, el alege strategia de stocare adecvată ţinând cont de modul de utilizare. - Programatorii de aplicaţie realizează şi implementează programele de aplicaţie care conferă funcţionalitatea cerută de utilizatorii finali. Programele de aplicaţie se realizează în conformitate cu documentaţia elaborată în etapa de proiectare. Fiecare program de aplicaţie este realizat fie cu ajutorul unu limbaj extern sau cu unul propriu SGBD şi efectuează o anumită operaţie asupra bazei de date: extragere, inserare, reactualizare şi ştergere de date. - Utilizatorii finali reprezintă clienţii bazei de date şi pot fi grupaţi în două categorii: utilizatori simpli şi utilizatori specialişti. Utilizatorii simpli nu percep baza de date şi nici SGBD ci doar accesează baza de date prin intermediul programelor de aplicaţie. Utilizatorii specialişti cunosc structura bazei de date şi facilităţile oferite de SGBD. Ei sunt capabil să efectueze instantaneu interogări ale bazei de date, pentru aceasta folosind fie un limbaj extern, fie unul intern al SGBD pentru a efectua anumite operaţii asupra bazei de date, fiind capabili să realizeze chiar propriile programe de aplicaţie.
Limbaje pentru baze de date În limbajele de programare clasice declaraţiile de date şi instrucţiunile executabile aparţin limbajului respectiv. Limbajele de programare sunt grupate în generaţii de limbaje. Limbajele de programare clasice sunt incluse în generaţia a treia de limbaje (3GL – 3 Generation Language) fiind limbaje de programare procedurale. Generaţia a patra de limbaje de programare (4GL) reprezintă limbaje de programare ne-procedurale şi au fost create pentru a mării productivitatea în programarea calculatoarelor folosind instrumente de tip generator (de formulare, de rapoarte, de structuri de interogare, de grafice, de aplicaţii) care permit ca în mod interactiv fără a scrie cod program să fie generate în mod automat programe complexe. Limbajele procedurale precizează ce date sunt necesare şi cum trebuie să fie obţinut rezultatul unei acţiuni tratând înregistrările în mod individual, iar cele neprocedurale precizează doar ce trebuie obţinut, operând asupra unor mulţimi de înregistrări. În sistemele de gestiune a bazelor de date funcţiile de declarare, de manipulare şi de control al datelor sunt realizate cu ajutorul unor limbaje diferite. Acestea sunt numite sub-limbaje de date deoarece includ doar facilităţii specifice funcţiei pe care o au. Ele pot fi încorporate într-un limbaj gazdă de nivel înalt. SGBD asigură suport pentru utilizarea în mod interactiv a acestor limbaje proprii. Limbajul pentru definirea datelor (LDD – Data Description Language) este un limbaj specific pentru fiecare SGBD fiind utilizat pentru a specifica schema bazei de date. Este un limbaj descriptiv care permite administratorului bazei de date, respectiv utilizatorului final sa descrie şi să definească entităţile din baza de date precum şi relaţiile existente între entităţi, adică să definească o schemă sau să o modifice. Nu include facilităţi pentru manipularea datelor. Prin compilarea instrucţiunilor limbajului de definirea datelor se obţin tabele, care vor fi incluse în catalogul sistem (dicţionar de date, sau director de date) şi care descriu datele, relaţiile, strategiile de acces la date, criteriile de confidenţialitate şi de validare a datelor. Teoretic pot fi identificate limbaje de definire a datelor aferente fiecărei scheme din arhitectura bazei de date: internă, conceptuală şi externă.
11
Limbajul pentru manipularea datelor (LMD – Data Manipulation Language) este un limbaj care asigură un set de procedee ce permit operaţiile de bază pentru manipularea datelor din baza de date. Operaţiile executate în cadrul bazei de date presupun existenţa unui limbaj specializat în care comenzile se exprimă prin fraze ce descriu acţiuni asupra bazei de date. Manipulările de date se efectuează la cele trei niveluri extern, conceptual şi intern. O comandă va preciza operaţia, criteriul de selecţie, modul de acces şi forma de editare. Operaţia poate fi de calcul aritmetic sau logic, deschidere-închidere, căutare, extragere, adăugare, ştergere, reactualizare şi chiar de editare. Cele mai importante comenzi sunt cele de regăsire. Limbajele de manipulare a datelor sunt de două tipuri: procedurale şi neprocedurale (declarative). Setul de instrucţiuni din cadrul limbajului de manipulare a datelor responsabil de regăsirea datelor de numeşte limbaj de interogare. Limbajul pentru controlul datelor (LCD – Data Control Language) este un limbaj specific care include comenzi pentru asigurarea confidenţialităţii şi integrităţii datelor, pentru salvarea informaţiei cu scopul menţinerii integrităţii bazei de date şi chiar pentru rezolvarea problemelor de acces concurenţial la date.
Proiectarea bazei de date Sistemul informaţional cuprinde totalitatea resurselor care permit colectarea, administrarea, controlul şi propagarea informaţiilor în cadrul unei organizaţii. Datele reprezintă o resursă importantă din cadrul organizaţiei şi trebuie gestionată similar celorlalte resurse. Sistemul informatic poate fi realizat cu ajutorul unei baze de date şi reprezintă cea mai importantă componentă a sistemului informaţional din cadrul organizaţiei, baza de date fiind o componentă fundamentală a sistemului informaţional. Sistemul informaţional evoluează în timp, parcurge anumite etape, are un ciclu de viaţă. Etapele din ciclul de viaţă al unui sistem informaţional sunt: planificarea, colectarea şi analiza cerinţelor, proiectarea, realizarea prototipului, implementarea, testarea şi întreţinerea operaţională. În practică, însă, aceste etape nu sunt rigide. Pot exista întrepătrunderi importante şi proiectul poate repeta unele etape înainte de a trece la altele. Aceste etape sunt parcurse şi în cazul sistemelor ce folosesc baze de date. În fiecărei etapă a ciclului de viaţă sunt desfăşurate anumite activităţi. 1. Planificarea bazei de date, este prima etapă a ciclului de viaţă şi include activităţile care permit realizarea eficientă a etapelor din ciclul de viaţă. Planificarea bazei de date trebuie să fie integrată în strategia generală a organizaţiei stabilind prin aceasta care sunt cerinţele informaţionale viitoare ale organizaţiei pentru a susţine planurile de afaceri şi scopul organizaţiei. Pentru a susţine planificarea bazei de date se va realiza un model general de date, care va include datele importante, relaţiile dintre acestea, precum şi legătura cu componentele funcţionale ale organizaţiei. În această etapă vor fi dezvoltate de standarde pentru modul de colectare a datelor şi de specificare a formatelor, pentru documentaţia necesară, fiind stabilite modalităţile de realizare a proiectării şi implementării. Utilizarea standardelor asigură suport pentru controlul calităţii. Cerinţele organizaţiei cu privire la date fi documentate corespunzător. 2. Definirea sistemului este a etapa în care se identifică scopul şi limitele noului sistem, inclusiv domeniile de aplicaţie şi grupurile de utilizatori. La definirea noului sistem va fi precizat în mod necesar şi modul în care se va realiza interfaţa cu celelalte componente ale sistemului informaţional din cadrul organizaţiei. 3. Colectarea şi analiza cerinţelor (Analiza) este etapa de cea mai mare importanţă în care, folosind diferite metode şi tehnici adecvate, vor fi colectate şi analizate cerinţele informaţionale ale organizaţiei cu privire baza data. Informaţiile necesare proiectării bazei de date vor fi colectate folosind metoda interviului individual, metoda interviului de grup, metoda chestionarelor, observarea organizaţiei în funcţiune, examinarea documentelor din cadrul organizaţiei, toate asociate cu experienţa anterioară a echipei de analiză. Fără o analiză adecvată nu se va putea determina ceea ce utilizatorul doreşte de la noul sistem, infrastructura tehnică în cadrul căreia se va implementa, respectiv care sunt constrângerile impuse datele. O analiză inadecvată, la un moment ulterior, poate fi foarte costisitoare sau poate conduce chiar la încetarea proiectului. O cerinţă reprezintă o caracteristică care trebuie inclusă în noul sistem. Informaţiile colectare pentru fiecare domeniu de aplicaţie şi grup de utilizatori se vor concretiza sun forma unui set de documente care descriu activităţile şi sub-activităţile din diferite puncte de vedere şi va include documentaţia folosită şi elaborată, detaliile privind tranzacţiile, precum ordinea de prioritate a cerinţelor. Cantitate de date colectată depinde de politica organizaţiei şi de aria de cuprindere a noului sistem. Colectarea şi analiza cerinţelor reprezintă etapa preliminară a proiectării conceptuale a bazei de date. Pentru structurarea cerinţelor se folosesc tehnici speciale de specificare a cerinţelor cum sunt analiza şi proiectarea structurată, diagramele de flux de date, proiectarea asistată de calculator. 4. Proiectarea bazei de date (Design-ul) este procesul de realizare a proiectului de bază de date care va trata toate operaţiile şi obiectivele organizaţiei, este etapa în care se va realiza proiectare conceptuală, logică şi fizică a bazei de date. Se va realiza reprezentarea datelor şi a relaţiilor dintre ele conform specificaţiilor stabilite în etapa de analiză, va fi elaborat un model de date care va fi capabil să accepte efectuarea tuturor tipurilor de tranzacţii necesare asupra datelor, se va realiza o structurare adecvată pentru realizarea cerinţelor inclusiv cele privind performanţele noului sistem şi a sistemului informaţional în ansamblu. Modelul de date este optim atunci când este simplu, expresiv, extensibil,
12
nonredundant, permite validarea structurală, permite partajarea datelor, asigură integritatea datelor şi oferă posibilitatea unei reprezentări schematice. Unul din scopurile principale a procesului de design este stabilirea de scheme pe baza căreia se poate construi baza de date. Proiectarea se poate realiza folosind o metodă de tip „de jos în sus”, „de sus în jos”, „din interior spre exterior”, respectiv „strategia compusă” care combină primele două metode. Metoda de proiectare de jos în sus se foloseşte în cazul bazelor de date simple şi începe de la nivelul fundamental al atributelor ce definesc entităţile car sunt grupate în relaţii care reprezintă tipuri de entităţi şi asociaţii ale acestora, după care prin procesul numit normalizare se identifică atributele necesare şi dependenţa funcţională a acestora. Strategia de proiectare de tip de sus în jos se foloseşte pentru baze de date complexe şi începe cu realizarea unor modele de date care conţin entităţi şi relaţii relevante, după care prin rafinări succesive de sus în jos se identifică toate entităţile şi relaţiile existente între acestea. Tratarea de tip din interior spre exterior este foloseşte proiectarea de jos în sus pentru entităţile principale, care apoi se extinde pentru a cuprinde toate entităţile şi relaţiile. Sub-etapa de proiectare fizică a bazei de date presupune cunoaşterea SGBD care va fi utilizat, motiv pentru pe baza cerinţelor curente şi viitoare ale organizaţiei va fi alea cel mai potrivit SGBD. Alegerea SGBD poate fi considerată o etapă din ciclul de viaţă a sistemului informatic, care se poate parcurge în orice fază, dar înainte de proiectarea fizică. În această etapa se vor elabora în mod obligatoriu şi toate documentaţiile aferente. 5. Realizarea prototipului este etapa în care se construieşte un model de lucru, care nu are toate caracteristicile cerute şi nu acoperă întreaga funcţionalitate. Scopul creării prototipului este de a oferi utilizatorilor posibilitatea de a utiliza un sistem apropiat de cel real pentru identifica caracteristicile incluse deja, de a le verifica cu scopul de a clarifica cerinţele utilizatorilor. 6. Implementarea este etapa care include realizarea fizică a bazei de date prin utilizarea limbajului de definire a datelor al SGBD şi implementarea programelor de aplicaţie realizate în limbajul ales de echipa de proiectare. Tranzacţiile din baza de date vor fi efectuate cu ajutorul limbajului de manipularea datelor. În această etapă pot fi folosite instrumentele de tip interactiv ale SGBD pentru definirea şi accesarea datelor. Transferarea datelor din vechiul sistem are o foarte mare importanţă pentru reducerea timpului necesar pentru implementare. Acest transfer face ca datele preluate să fie corecte chiar dacă este necesară conversia datelor în formatul cerul de noul sistem. În etapa de implementare vechiul sistem şi noul sistem funcţionează în paralel, iar echipa de implementare poate reduce semnificativ efortul utilizatorilor prin preluarea datelor pentru noul sistem din vechil sistem cu ajutorul unor proceduri automate. 7. Testarea este etapa în care vor fi detectate eventualele erori ale nolui sistem. Există un număr de practici pentru asigurarea calităţii, pe care le putem aplica proiectului, dar cea mai bună este testarea. Testarea trebuie făcută conform unui plan de testare bine pus la punct, care este esenţial atât pentru sistem cât şi pentru verificarea reacţiei utilizatorului. Baza acestui plan trebuie să fie documentarea obţinută în timpul etapei de analizare a cerinţelor. Acest plan de testare trebuie să definească nu doar exact ceea ce trebuie verificat ci şi ce rezultate trebuie generate de noul sistem inclusiv de programele de aplicaţie. Testarea poate fi făcută „de sus în jos”, „de jos în sus”, „pe fir”, sau la „suprasolicitare”. Testarea de „de sus în jos” permite testare la nivel de subsistem şi permite detectarea erorilor în fazele iniţiale ele proiectului. Testarea „de jos în sus” pleacă de la fiecare modul individual. Testarea „pe fir” este folosită pentru testarea sistemelor care funcţionează în timp real, testându-se răspunsul sistemului la fiecare eveniment. Testele la „suprasolicitare” au menirea de a testa componentele sistemului în toate situaţiile posibile. 8. Întreţinerea operaţională reprezintă procesul de monitorizare şi întreţinere a noului sistem. Sunt monitorizate performanţele sistemului şi se încorporează noi cerinţe atunci când este cazul. Este etapa care se întinde pe întreaga durată de viaţă a sistemului. Monitorizarea presupune urmărireqa sistematică a performanţelor şi înregistrarea eventualelor anomali de funcţionare.
Regulile lui E. F. Codd În anul 1985, E.F. Codd a publicat un set de 13 reguli de fidelitate pe baza cărora se apreciază dacă un sistem de gestiune de baze de date poate fi considerat relaţional. Majoritatea sistemelor de gestiune de baze de date considerate ca fiind de tip relaţional nu respectă absolut toate regulile definite de Codd, mai mult, în prezent, lista este reformulată şi cuprinde 100 de regulii. Regula 0 – regula gestionării datelor: Un SGBD considerat ca fiind relaţional trebuie să fie capabil să gestioneze o bază de date prin posibilităţile sale relaţionale. Aceasta înseamnă că SGBD nu va folosi pentru definirea şi manipularea datelor operaţii care nu sunt de tip relaţional. Practic, majoritatea implementările existente de SGBD nu respectă această regulă. Regula 1 – regula reprezentării datelor: Într-o bază de date relaţională, informaţia este reprezentată explicit la nivel logic sub forma unor tabele ce poartă numele de relaţii. Este regula cea mai importantă şi conform lui E.F. Codd şi în cazul în care un SGBD care nu respectă această regulă, nu poate fi considerat relaţional. Referirea la nivelul logic precizează că elemente de construcţii logice, cum sunt indecşi, nu au obligatoriu o reprezentare sub formă de tabele. Regula 2 – regula accesului garantat la date: Fiecare valoare de dată (valoare atomică) dintr-o bază de date trebuie să poată fi adresată în mod logic printr-o combinaţie formată din numele relaţiei, valoarea cheii primare şi
13
numele atributului. Se poate regăsi orice valoare aparţinând oricărui atribut al unei relaţii, dacă sunt specificate numele relaţiei, numele atributului şi valoarea cheii primare. Regula 3 – regula reprezentării informaţiei necunoscute (tratarea sistematică a valorilor null): Un sistem relaţional trebuie să permită utilizatorului definirea unui tip de date numit null pentru reprezentarea unei informaţii necunoscute la momentul respectiv indiferent de tipul de dată. Într-un SGBD relaţional trebuie să putem face diferenţa între valoarea zero, un şir vid de caractere şi o valoare necunoscută. Regula 4 – regula dicţionarelor de date (catalog dinamic on-line, bazat pe modelul relaţional): Asupra descrierii bazelor de date (informaţii relative la relaţii, vizualizări, indecşi, etc) trebuie să se poată aplica aceleaşi operaţii ca şi asupra datelor din baza de date. Descrierea bazei de date este reprezentată la nivel logic sub forma unor tabele care pot fi accesate în acelaşi mod ca şi datele efective. Regula 5 – regula limbajului de interogare (sub-limbaje de date cuprinzătoare): Trebuie să existe cel puţin un limbaj care să permită: (1) definirea datelor, (2) definirea vizualizărilor, (3) manipularea datelor (interactiv sau prin intermediul programului), (4) constrângerile de integritate, (5) autorizarea, (6) limitele tranzacţiilor (început, execuţie, reluare). În general, toate implementările SQL respectă această regulă. Limbajul permite utilizatorilor să definească relaţii şi vizualizări, să regăsească informaţia şi să o poată actualiza, să verifice şi să corecteze datele de intrare etc. Regula 6 – regula de reactualizare a vizualizării: Toate vizualizările care sunt teoretic reactualizabile pot fi reactualizate de sistem. Un SGBD trebuie să poată determina dacă o vizualizare poate fi actualizată şi să stocheze rezultatul interogării într-un dicţionar de tipul unui catalog de sistem. Trebuie să existe un mecanism prin care să se poată determina dacă anumite vizualizări pot fi actualizate sau nu. Majoritatea implementărilor SQL stabilesc aceasta, în funcţie de variantele instrucţiunii de selecţie utilizate. Regula 7 – regula limbajului de nivel înalt (operaţiile de inserare, reactualizare şi ştergere de nivel înalt): Regulile de manipulare asupra unei relaţii luată ca întreg sunt valabile atât pentru operaţiile de regăsire a datelor, cât şi asupra operaţiilor de inserare, actualizare şi ştergere a datelor. Un SGBD relaţional nu trebuie să oblige utilizatorul să caute într-o relaţie, tuplu cu tuplu, pentru a regăsi informaţia dorită. Operaţiile de manipulare a datelor pot fi aplicate atât în mod interactiv cât şi prin program, într-un limbaj gazdă. Regula 8 – regula independenţei fizice a datelor: Programele de aplicaţie şi activităţile utilizatorilor nu depind de modul de stocare a datelor sau de modul de acces la date. Într-un SGBD relaţional trebuie să se separe aspectul fizic al datelor (stocare sau acces la date) de aspectul logic al datelor. Regula 9 – regula independenţei logice a datelor: Programele de aplicaţie şi activităţile utilizatorilor trebuie să fie transparente la modificările de orice tip efectuate asupra datelor. Orice modificare efectuată asupra unei relaţii, nu trebuie să afecteze operaţiile de manipulare a datelor, programele de aplicaţie şi mecanismele de interogare directă nu sunt afectate de modificările făcute asupra datelor. Regula 10 – regula independenţei datelor din punct de vedere al integrităţii: Constrângerile de integritate specifice unei baze de date relaţionale nu vor fi definite programele de aplicaţie ci de sub-limbajul relaţional de date, urmând a fi memorate în catalogul sistem. (Regulile de integritate trebuie să fie definite într-un sub-limbaj relaţional, nu în programul de aplicaţie). Limbajul SQL permite definirea de restricţii privind integritatea datelor şi stocarea lor în catalogul de sistem prin aceasta asigurându-se controlul centralizat asupra constrângerilor. Regula 11 – regula independenţei datelor din punct de vedere al distribuirii: Sub-limbajul de manipulare a datelor trebuie să permită utilizarea aceloraşi programe de aplicaţie şi interogări (să fie invariante din punct de vedere logic)pentru a accesa date centralizate sau distribuite (Distribuirea datelor pe mai multe calculatoare dintr-o reţea de comunicaţii de date, nu trebuie să afecteze programele de aplicaţie şi interogările, dacă şi ori de câte ori datele sunt centralizate sau distribuite fizic). Independenţa de distribuţie presupune ca un program de aplicaţie care accesează sistemul SGBD pe un singur calculator trebuie să funcţioneze fără modificări şi într-o reţea chiar dacă datele sunt mutate de pe un calculator pe altul, utilizatorul percepând datele fără a cunoaşte locul în care sunt stocate. Programele de aplicaţie trebuie să funcţioneze fără modifică şi într-o reţea, chiar dacă datele sunt transferate de pe un calculator pe altul. Regula 12 – regula versiunii procedurale a SGBD (nonsubversiune): Orice componentă procedurală a unui SGBD trebuie să respecte aceleaşi reguli de integritate ca şi componenta relaţională (orice limbaj de nivel inferior trebuie să respecte aceleaşi reguli de integritate exprimate în limbajul relaţional de nivel înalt). Cele 13 reguli pot fi grupate în cinci domenii de funcţionalitate: - reguli fundamentale (regula 0 şi regula 12); - reguli structurale (regula 1 şi regula 6); - reguli de integritate (regula 3 şi regula 10); - reguli de manipulare a datelor (regula 2, regula 4, regula 5, regula 7); - reguli privind independenţa de date (regula 8, regula 9 şi regula 11). Un SGBD este minimal relaţional dacă datele din cadrul bazei de date sunt reprezentate prin valori în tabele, nu există pointeri observabili de către utilizatori, iar sistemul suportă operatorii relaţionali de proiecţie, selecţie şi compunere naturală, fără limitări impuse din considerente interne.
14
Un SGBD este complet relaţional dacă este minimal relaţional şi, în plus, sistemul suportă restricţiile de integritate de bază (unicitatea cheii primare, constrângerile de referinţă, integritatea entităţii) şi precum şi toate operaţiile de bază ale algebrei relaţionale. Un SGBD relaţional îndeplineşte funcţiile unui SGBD, cu anumite particularităţi care decurg din concepţia de organizare a datelor, respectiv din modelul relaţional. Fiecare SGBD relaţional implementează modelul relaţional într-o manieră proprie care îl diferenţiază de restul sistemelor relaţionale. Caracterizarea unui SGBD relaţional se poate realiza la nivelul clasei de SGBD relaţionale, în sensul caracterizării globale, unitare în raport cu celelalte tipuri de SGBD, sau la nivelul unui SGBD relaţional individual în sensul caracterizării particularităţilor sale, în raport cu alte SGBD de tip relaţional. Realizarea funcţiilor unui SGBD relaţional se face cu ajutorul unor instrumentele şi mecanisme de lucru specifice de tip relaţional, care le separă de sistemele considerate ca fiind nerelaţionale: - un limbaj relaţional pentru descrierea datelor la nivel fizic, logic şi conceptual; - un limbaj relaţional pentru manipularea datelor; - mecanisme pentru controlul integrităţii semantice a datelor; - mecanisme pentru optimizarea cererilor de date; - mecanisme pentru asigurarea coerenţei datelor în condiţiile accesului la date; - utilitare pentru generarea de formulare şi rapoarte, utilitare pentru generarea de aplicaţii, utilitare pentru generarea unor statistici referitoare la starea şi activitatea bazei de date, etc.
Forme normale Un obiectiv important a proiectării unei baze de date de tip relaţional îl reprezintă gruparea atributelor în relaţii astfel încât redundanţa datelor să fie minimă. Relaţiile care conţin date redundante pot crea probleme, denumite anomalii de reactualizare, care clasificate în: - anomalii de ştergere constau în faptul că anumite date care urmează să fie şterse, fac parte din tupluri în care se găsesc şi alte date care mai sunt necesare în continuare, ori ştergerea făcându-se la nivelul tuplului, acestea se pierd; - anomalii de inserare (adăugare) constau în faptul că anumite date care urmează să fie adăugate fac parte din tupluri incomplete (pentru care nu se cunosc toate datele), ceea ce face ca acestea să nu poată fi adăugate; - anomalii de modificare rezultă din faptul că este dificil de modificat o valoare a unui atribut atunci când ea apare în mai multe tupluri ale relaţiei. Spunem că un atribut B al unei relaţii R depinde funcţional de un alt atribut A, atunci când fiecărei valori a atributului A îi corespunde exact o anumită valoare atributului B (A→B). Dependenţa funcţională este o proprietate a semnificaţiei sau a semanticii atributelor. Semantica indică modul în care atributele sunt legate unele de altele şi specifică dependenţele funcţionale ale acestora. Dependenţa funcţională este specificată ca o constrângere între atribute. Dacă atributul B depinde funcţional de atributul A, spunem că atributul A este determinatul atributului B. Spunem că o dependenţă funcţională este totală sau completă dacă cele două atribute au o dependenţă funcţională în ambele sensuri (A→B şi B→A). Pentru trei atribute A, B şi C, în care A→B şi B→C spunem că C este dependent tranzitiv de A prin intermediul atributului B, dacă avem şi A→C. În acest caz spunem că există o dependenţă tranzitivă. Eliminarea acestor anomalii se realizează cu ajutorul operaţiei numite normalizare, care este o tehnică formală care se bazează pe cheile primare, respectiv cheile candidat ale relaţiilor şi pe dependenţele funcţionale. Tehnica include o mulţime de reguli care pot fi utilizate pentru testarea relaţiilor individuale. Dacă o anumită cerinţă nu este îndeplinită pentru o anumită relaţie, atunci relaţia în cauză va fi descompusă în relaţii care satisfac în mod individual cerinţele normalizării. Normalizarea presupune parcurgerea unei succesiuni de paşi, fiecare pas corespunzând unei forme normale. Prin parcurgerea etapelor de normalizare relaţiile devin progresiv mai restrictive ca format şi mai puţin vulnerabile la anomaliile de actualizare. Procesul de normalizare a relaţiilor se realizează în mai mulţi paşi, începând cu forma normală unu (1NF) şi ajungând la forma normală cinci (5NF). Pentru modelul relaţional doar prima formă normală (1NF) este de importanţă critică, celelalte forme normale fiind opţionale. Pentru a înlătura aceste anomalii, E.F. Codd a stabilit iniţial trei forme normale pentru relaţii şi a introdus procesul de normalizare care se bazează pe noţiunea de dependenţă funcţională ca relaţie între atributele unei entităţi care are un caracter invariant. Teoria normalizării se ocupă cu îmbunătăţirea succesivă a schemei conceptuale, fiind satisfăcute, în acelaşi timp, următoarele condiţii: - conservarea datelor, adică în schema conceptuală finală să existe toate datele din cadrul schemei iniţiale; - conservarea dependenţelor dintre date, adică să se păstreze tipurile de relaţii dintre entităţi; - descompunerea minimală a relaţiilor iniţiale, adică în schema conceptuală finală nici o relaţie nu trebuie să fie conţinută într-alta. O relaţie este în forma normală unu (1NF), dacă şi numai dacă toate atributele ei conţin numai valori atomice, adică o sigură valoare şi numai una. În plus, un tuplu nu trebuie să conţină atribute sau grupuri de atribute repetitive. Este forma de bază a relaţiilor, care figurează ca cerinţă minimală la majoritatea sistemelor de gestiune a bazelor de date de tip relaţional.
15
O relaţie este în a doua formă normală (2NF), dacă este în forma normală unu şi oricare dintre atributele noncheie este dependent funcţional complet de cheia primară a relaţiei. O relaţie este în a treia formă normală (3NF), dacă se găseşte în forma normală doi şi toate atributele non-cheie sunt dependente tranzitiv de cheia primară. În afara primelor trei forme normale au fost introduse şi formele normale: forma normală Boyce – Codd (BCNF), a patra formă normală (4NF) şi a cincia formă normală (5NF) care conduc la diminuarea redundanţei în baza de date. Trecerea de la forma 3FN la 4FN şi 5FN se face operând asupra cheilor compuse între ale căror atribute apar relaţii care generează dependenţe ce nu sunt funcţionale, numite dependenţe multi-valoare. O relaţie este în forma normală Boyce – Codd (BCNF), dacă fiecare determinant este o cheie candidat. A patra formă normală (4NF) elimină redundanţele datorate relaţiilor de tip n:m, adică a dependenţelor multiple. A cincia formă normală (5NF) elimină dependenţele multiple de tip ciclic, având ca rezultat o descompunerea a relaţiilor de tip uniune fără pierderi, din relaţiile rezultate în urma descompunerii putând fi reconstituită relaţia iniţială. Dependenţa de tip uniune fără pierderi este o proprietate a operaţiei de descompunere, care garantează că nu sunt introduse linii false atunci când relaţiile rezultare în urma descompunerii sunt reunite printr-o operaţie de uniune naturală.
Operatorii modelului relaţional Operatorii modelului relaţional definesc operaţiile care pot fi efectuate asupra relaţiilor, pentru realizarea funcţiilor de prelucrare asupra datelor din baza de date. Modelul relaţional foloseşte operatori relaţie din algebra relaţională şi calculul relaţional. Algebra relaţională şi calculul relaţional sunt limbaje formale utilizate pentru bazele de date relaţionale ca suport pentru limbajul de manipulare a datelor, de nivel înalt. Algebra relaţională a fost introdusă de E.F. Codd în 1971 ca o mulţime de operaţii formale în care operanţii şi rezultatul sunt relaţii şi care acţionează asupra uneia sau a mai multor relaţii pentru a defini o nouă relaţie, fără a modifica relaţiile iniţiale. Cei cinci operatorii fundamentali ai algebrei relaţionale sunt fie operatori folosiţi pentru operaţiile de regăsire: selecţia (sau restricţia), proiecţia, produsul cartezian, reuniunea şi diferenţa, şi alţi trei operatori pentru operaţiile de uniune, intersecţie şi împărţire, adică operatori tradiţionali pe mulţimi (UNION, INTERSECT, PRODUCT, DIFFERENCE) şi operatori relaţionali speciali (PROJECT, SELECT, JOIN, DIVISION). Operatorii de selecţie şi proiecţie sunt unari, operând asupra unei singure relaţii, iar ceilalţi sunt operatori binari, acţionând asupra unei perechi de relaţii. În algebra relaţională se specifică în mod explicit o anumită ordine pentru evaluarea oricărei expresii, ceea ce implică o anumită strategie de evaluare a interogării bazei de date. În calculul relaţional o interogare precizează ce va fi extras din baza de date fără a se preciza modul de evaluare a unei interogări. Calculul relaţional este o adaptare a calculului predicatelor din logica simbolică aplicat pentru interogarea bazelor de date. În logica simbolică, un predicat este o funcţie de mai multe variabile, care are o valoare de adevăr. Înlocuind variabile cu valori se obţine o expresie numită propoziţie, care poate fi adevărată sau falsă. Variabilele iau valori dintr-un domeniu dat. Calculul relaţional se prezintă sub două forme: orientat spre tupluri şi orientat spre domenii. Pe baza unor predicate iniţiale, prin aplicarea unor operatori ai calculului cu predicate (conjuncţia, disfuncţia, negaţia, cuantificatorul existenţial şi cuantificatorul universal) se pot defini noi predicate, noi relaţii. J.D. Ullmann a demonstrat echivalenţa dintre algebra relaţională şi calculul relaţional. Motiv pentru care orice relaţie posibil de definit în algebra relaţională poate fi definită şi în cadrul calculului relaţional, şi reciproc.
Integritatea relaţională Constrângerile de domeniu sunt restricţii care se aplică asupra mulţimi de valori permise pentru atributele relaţiilor. Regulile de integritate sunt constrângeri sau restricţii ce se aplică tuturor instanţelor din baza de date, adică aserţiuni pe care datele conţinute în baza trebuie să le satisfacă şi prin care se asigură corectitudinea datelor. Se face distincţie între regulile structurale, care sunt inerente modelării datelor şi regulile de funcţionare (comportament), care sunt specifice unei aplicaţii particulare. Există trei tipuri de constrângeri structurale (de cheie, de referinţă, de entitate) ce constituie mulţimea minimală de reguli de integritate pe care trebuie să le respecte un SGBD relaţional şi care sunt definite în raport cu noţiunea de cheie a unei relaţii. Integritatea entităţilor impune ca într-o relaţie de bază (care corespunde unei entităţi în schema conceptuală) nici un atribut al unei chei primare nu poate fi null. Conform reguli de integritate referenţiale dacă o relaţie are o cheie externă atunci orice valoare a cheii externe va coincide cu valoarea unei chei candidat a unui tuplu în relaţia de bază a acesteia sau este o valoare null. Sunt formulate trei reguli de integritate structurală: - unicitatea cheii: cheia primară trebuie să fie unică şi minimală; - integritatea entităţii: atributele cheii primare trebuie să fie diferite de valoarea null; - integritatea referirii: o cheie externă trebuie ori să fie null în întregime, ori să corespundă la o valoare a cheii primare asociate.
16
17
CAP.3. MICROSOFT ACCESS 3.1. Noţiuni generale privind bazele de date ACCESS Sistemul de gestiune a bazelor de date (SGBD) Microsoft Access face parte din pachetul de aplicaţii Microsoft Office exploatabil sub sistemele de operare Windows 2000 şi Windows XP. Microsoft Access are caracteristicile specifice unui sistem de gestiune a bazelor de date relaţionale; care reprezintă totodată un instrument complex de dezvoltare a aplicaţiilor de baze de date. Microsoft Access include facilităţile oferite de sistemul de operare Microsoft Windows; în plus, permite şi facilităţi de tipul drag and drop. Microsoft Access este compatibil cu tehnicile de legare şi încapsulare din tehnologia OLE Microsoft. Caracteristicile definitorii ale SGBD Access sunt următoarele: 1. Posibilitatea creării unei baze de date care poate fi utilizată de către un utilizator sau mai mulţi utilizatori în mod partajat; 2. Interogarea bazei de date se poate realiza în mod grafic prin interfaţa QBE (Query By Example), sau prin limbajul SQL (Standard Query Language); 3. Automatizarea unor activităţi/acţiuni prin macro-comenzi sau prin aplicaţi program în limbajul VBA; 4. Realizarea importului/exportului de date către alte aplicaţii ale pachetului Microsoft Office sau alte SGBD de tip relaţional; 5. Interfaţa utilizator este uşor de folosit şi respectă principiile de utilizare caracteristice tuturor aplicaţiilor pachetului MS Office; 6. Asistenţă în dezvoltarea aplicaţiilor şi utilizarea bazei de date; 7. Existenţa componentei Help şi a facilităţilor de ajutor de tip contextual; 8. Instrumente de lucru interactiv pe baze model de tip Wizard pentru a ajuta utilizatorii în dezvoltarea de aplicaţii; O bază de date ACCESS este bază de date relaţională orientată spre obiecte, o colecţie de informaţii memorate într-un fişier având extensia .MDB sau .MDE, conţinând diferitele obiecte. Prin utilizarea formatului .MDE pentru baza de date ACCESS devine imposibilă modificarea obiectelor bazei de date şi este ascuns codul program Visual Basic. Obiecte pe care le poate conţine o bază de date ACCESS sunt:
Tabelele Tabelele conţin datele propriu-zise corespunzătoare entităţilor din baza de date, organizate sub forma unei matrice în care coloane reprezintă atribute (câmpuri), iar liniile apariţiile, realizările entităţii (înregistrări). O înregistrare este o linie dintr-un tabel, în care fiecare câmp conţine o valoare concretă dintr-un domeniu de valori şi conţine informaţii care identifică o anumită realizare concretă a entităţii; persoană, loc sau obiect. Un câmp este o informaţie individuală din componenţa unei înregistrări, iar fiecare coloană din tabelul Access reprezintă un câmp diferit. O bază de date Microsoft Access poate cuprinde cel mult 32.768 de tabele, dintre care 254 pot fi deschise simultan, dacă există suficiente resurse disponibile. Tabelele unei baze de date au unul sau mai multe câmpuri ce identifică în mod unic fiecare înregistrare din acel tabel şi formează cheia primară pentru tabela respectivă. Câmpurile din tabele ACCESS sunt definite ca fiind de un anumit tip de dată cu care se va încărca fiecare câmp: - AutoNumber nu poate fi modificat manual. Deşi este incrementat secvenţial în mod implicit, se poate stabili şi o incrementare aleatoare; - Text este destinat informaţiei de tip şir de caractere (maxim 255 caractere); - Lookup permite stocarea unei valori, dar afişează textul ce însoţeşte valoarea respectivă. Acest tip de câmp poate fi legat de fapt de un alt tabel sau interogare, de unde îşi extrage informaţiile pe care le afişează sub forma unui combo box; - Number are mai multe sub-tipuri, determinate de proprietatea field size: - Byte cu interval valoric între 0 şi 255; - Integer cu interval valoric între–32.768 şi 32.767; - Long Integer cu interval valoric între –2.147.483.648 şi 2.147.483.647; -
38
38
Single cu interval valoric între–3,4*10 şi 3,4*10 ; 308
308
- Double cu interval valoric între–1,797*10 şi 1,797*10 ; - Decimal cu interval valoric între –22337203685477.5808 şi 922337203685477.5808; - Memo este utilizat pentru text de lungime ce poate depăşi 255 de caractere; - Obiecte OLE este tot un câmp pentru obiecte predefinite; - Date/Time conţine informaţii de dată calendaristică şi/sau timp; - Yes/No conţine date de tip logic una din cele două stări: yes/no, on/off, true/false.
18
Interogările Interogările sunt obiecte virtuale de tip tabelă, adică vizualizări, care nu au corespondent fizic, fiind definite cu ajutorul tabelelor definite deja în baza de date. Tabelele virtuale definite cu ajutorul interogărilor permit efectuarea: • selecţiilor şi sortărilor în tabele; • calculelor simple şi analizelor încrucişate; • acţiunilor (adăugarea, ştergerea, actualizarea înregistrărilor); • operaţiilor SQL.
Formularele Formularele interogare.
sunt obiecte folosite pentru a consulta sau actualiza datele dintr-un tabel sau o structură de
Rapoartele Rapoartele sunt obiecte folosite pentru a sintetiza datele stocate într-o tabela reală sau virtuală şi a oferi un rezultat tipărit al informaţiilor din baza de date – un raport ACCES, de la cea mai simplă listă a unui tabel până la rapoartele cele mai complexe ce conţin regrupări de înregistrări şi calcule.
Paginile de prezentare Paginile de prezentare reprezintă obiecte specifice ACCESS care permit afişarea într-un format accesibil care permite transmiterea rapidă a datelor prin Internet sau Intranet.
Macro-urile Macro-comenzile ACCESS reprezintă o modalitate optimă de acces la date, care permit automatizarea mai multor sarcini folosind un limbaj specific. Pentru a rezolva o sarcină mai complexă se poate construi un macro (format dintr-o mulţime de acţiuni) sau o procedură (formată dintr-o succesiune de instrucţiuni în Visual Basic).
Modulele Modulele program conţin o parte a codului VBA al aplicaţiei, şi anume declaraţiile de variabile şi constante, funcţiile şi procedurile globale ale întregii aplicaţii. VBA reprezintă un mediu de programare orientat obiect. Structura unui obiect: Un obiect este o entitate autonomă ce prezintă caracteristici (proprietăţi: mărime, culoare, valoare etc.) şi comportamente (metode) proprii. Unele obiecte au o reprezentare vizuală (Formular, Raport, etc.) în timp ce altele nu sunt accesibile decât în cod VBA (DBEngine, Container etc.) Marea majoritate a obiectelor vizuale au posibilitatea de a reacţiona la evenimente (deschidere, actualizare etc.). Programarea VBA permite declanşarea evenimentelor, comportamentelor specifice asupra obiectelor prin intermediul codului program: metode, proceduri şi funcţii. Astfel VBA permite o mare flexibilitate de funcţionare şi o întreţinere mai uşoară. Evenimentul reprezintă acţiunea utilizatorului sau a sistemului asupra unui obiect ceea ce declanşează execuţia codului program corespunzător. Metoda constă în codul program predefinit ce se raportează la un tip de obiect şi care se execută în momentul apariţiei unui eveniment. Procedura este alcătuită dintr-un set de instrucţiuni (un modul program) ce nu returnează nici o valoare ci execută o anumită acţiune. Funcţia constă dintr-un set de instrucţiuni (un modul program) care în urma execuţiei returnează o valoare de un anumit tip.
19
OBIECT COMPORTAMENTE COD
CARACTERISTICI DATE
METODE (PREDEFINITE)
LISTA DE EVENIMENTE
PROPRIETĂŢI
PROCEDURI ŞI FUNCŢII
3.2. Tipuri de fişiere în ACCESS Micrsosoft Access foloseşte mai multe tipuri de fişiere: • fişierul .MDB este fişierul Database/Bază de date propriu-zisă. Aici se regăseşte întreg conţinutul bazei de date, şi anume, datele (Tabele), legături (Relations/Relaţii), interfaţa vizuală (Formulare şi Rapoarte) şi codul (Interogări, Macro-uri şi Module); • fişierul .ADP este un proiect Access ce permite crearea unei aplicaţii client-server cu SQL Server 2000. • fişierul .MDE este un fişier ce poate fi generat pornind de la un fişier .MDB şi care nu mai permite utilizatorului nici să modifice formularele şi rapoartele nici să vadă codul. • fişierul .MDW (system.mdw) este o bază de date Work Group ce stochează informaţiile de siguranţă despre utilizatori şi grupe, la fel ca şi despre opţiunile Access. • fişierul .MDA este o bază de date Biblioteca/Library şi poate avea un cod ce poate fi pus la dispoziţia altor baze de date, la fel ca şi complemente pentru a extinde posibilităţile ACCESS. • fişierul .LBD conţine informaţii despre securizarea fişierului şi este administrat automat de Access.
3.3. Lucru cu ACCESS Ca majoritatea programelor Windows, Access poate fi lansat în execuţie prin navigarea meniului butonului Start. Pentru a porni, click pe butonul Start > meniul All Programs >meniul MS Office > Microsoft Access . Meniul MS Office este arătat mai jos.
Access se deschide pe ecran:
20
Bara de instrumente Access
Panoul cu sarcini
Utilizarea barei meniu Bara meniu este similara celorlalte programe Microsoft Office. Ea conţine meniurile: • File - cu opţiunile New, Open, Close, Save şi Print care sunt folosite pentru acţiuni asupra fişierelor baze de date şi asupra conţinutului acestr fişiere. Acest meniu conţine şi opţiunea Exit pentru încheierea unei sesiuni de lucru Access. • Edit - Cut, Copy, Paste, Delete • View - Vizualizarea diferitelor obiecte datatabase (tables, queries, forms, reports) • Insert - Inserarea unui nou tabel, interogare, formular, raport (Insert a new Table, Query, Form, Report, etc.) • Tools - Conţine o varietate de instrumente pentru verificare spelling, crearea de relaţii intre tabele, realizarea de analize şi diferite utilităţi asupra conţinutului unei baze de date. • Window - Switch între bazele de date deschise. • Help - Obţinerea care activează un ansamblu de ferestre help în Access. Meniul File. 1. Se deschide opţiunea File. 2. Se executa click pe comanda Open, punctele de suspensie indica faptul ca selectarea comenzii va determina deschiderea unei casete de dialog care va solicita informaţii suplimentare. 3. se deschide caseta de dialog Open. Aici puteţi selecta directorul care conţine fişierul pe care doriţi să-l deschideţi, după care puteţi selecta fişierul. Executaţi click pe Cancel (revocare) pentru a închide caseta de dialog fără a deschide un fişier. Meniul View 1. Executaţi click pe opţiunea View dine bara de meniuri. Se deschide meniul View. 2. Executaţi click pe intrarea Database Objects (obiecte de tip baza de date). Este afişat un sub-meniu, în care sunt enumerate comenzi suplimentare; executaţi click pe oricare dintre aceste comenzi, pentru a o selecta. 3. Apăsaţi tasta ESC de pe tastatura sau executaţi click oriunde în afara meniului deschis. Procedând astfel, închideţi meniul fără a selecta ceva.
21
3.3. Aplicaţii practice în ACCESS Crearea bazelor de date şi a tabelelor Modul de vizualizare Design View introducerea câmpurilor cu tipul de dată asociat şi descrierea corespunzătoare (modul în care se defineşte structura tabelelor din baza de date). Utilizatorul poate crea o baza de date nouă (fie fără înregistrări - de tip blank, fie cu câteva tabele create interactiv cu database wizard), sau poate să deschidă o baza de date existentă. În general, la începutul unui proiect, trebuie creată o bază de date nouă, de tip blank. După ce este creată o bază de date, aceasta se deschide utilizând opţiunea Open existing database pentru a redeschide baza de date creată anterior. Observaţie - Dacă este creată o baza de date şi după aceea creaţi o alta folosind acelaşi nume, noua baza se va suprascrie peste cea veche. 1. Daca nu este afişat panoul cu sarcini New File, deschideţi meniul File şi selectaţi New. 2. în zona New din caseta de dialog New File, executaţi click pe legătura Blank database (baza de date vidă). 3. se deschide caseta de dialog File New Databases. Parcurgeţi calea de acces până la directorul în care doriţi să salvaţi noua bază de date. 4. în câmpul File name (nume de fişier) tastaţi un nume descriptiv pentru noua bază de date. 5. executaţi click pe butonul Create. 6. Access creează o noua baza de date şi afişează fereastra bazei de date:
Butonul Tables
Bara de instrumente Objects
Bara de instrumente Tables
Fereastra bazei de date
Crearea tabelelor 1. După ce aţi creat sau deschis baza de date pentru care doriţi să creaţi un table executaţi click pe optiunea Tables de pe bara Objects din fereastra bazei de date 2. Executaţi dublu-click pe opţiunea Create table in Design view (reprezintă modul cel mai eficient de creare a tabelelor) sau click pe butonul Design situate in bara de instrumente Tables. Crearea unei tabele utilizând instrumentul wizard permite adăugarea unor câmpuri predefinite ce se afla în cadrul bibliotecilor de tabele standard ACCESS. Nu se recomandă aceasta modalitate deoarece câmpurile din cadrul tabelelor standard au fost create pentru sistemul de lucru anglo-saxon. Create table by entering data, permite crearea tabelelor prin introducerea de date şi reprezintă o forma rapida de a introduce datele. Ea poate fi aplicata eficient în cadrul realizării unei aplicaţii complexe. 3. În fereastra design se deschide un tabel gol, conţinând coloanele Field Name (Nume câmp), Data Type (Tip de date) şi Description (descriere). În coloana Field Name se tastează un nume pentru primul câmp, după care apăsaţi tasta Tab. La definirea câmpurilor unui tabel, este important să se folosească nume de câmpuri sugestive, care să ofere un înţeles clar al datelor conţinute.
22
Numele câmpurilor în Access poate avea lungimea de până la 64 caractere; este recomandat să nu fie folosite spaţii, în locul acestora, pentru despărţirea cuvintelor folosindu-se caracterul liniuţă de subliniere (underscore). 4. Pentru a schimba tipul de date prestabilit, Text, cu altul, executaţi click pe săgeata în jos din câmpul Data Type, şi selectati un nou tip de dată din lista care apare pe ecran. După care apăsaţi tasta Tab. 5. Opţional tastaţi o descriere de câmp în coloana description. Acest text apare pe bara de stare a ferestrei Table atunci când introduceţi date şi acest câmp este selectat. 6. Repetaţi pentru a continua să adăugaţi câmpuri. 7. Pentru salvarea tabelului, deschideţi meniul File si selectaţi Save. 8. Se deschide caseta de dialog Save As. Tastaţi un nume pentru table si executaţi click pe OK. 9. acces pa solicita să stabiliţi o cheie primară. 10. tabelul este salvat. Pentru a închide fereastra tabelului şi a reveni în fereastra bazei de date, executaţi click pe butonul Close.
Vizualizarea structurii unei tabele în fereastra Design 11. Executaţi click pe tabelul pe care doriţi să-l deschideţi, pentru a-l selecta. 12. Executaţi click pe butonul Design situate în bara cu instrumente din fereastra bazei de date. 13. Tabelul este deschis în fereastra Design şi vă permite să efectuaţi modificări în structura bazei de date: - Adăugarea şi ştergerea unui nou câmp - Adăugarea unei descrieri a câmpului - Schimbarea unui nume de câmp - Schimbarea tipului de date pentru un câmp - Stabilirea dimensiunii unui câmp de text/numeric - Stabilirea cheii principale(executaţi click pe butonul Primary Key situate în bara de instrumente Standard din fereastra principală a programului Access sau click dreapta şi Primary key. Editarea structurii tabelelor din baza de date Fie tabela angajat cu următoarea structură:
Afişarea proprietăţilor unui câmp 1. Executaţi click pe un câmp pentru a-i vizualiza proprietăţile; 2. Fereastra de proprietăţi aflată la baza ferestrei afişează diverse proprietăţi pentru câmpul selectat în fereastra de structură. 3. executaţi click pe un alt câmp pentru ai vizualiza proprietăţile 4. se observa că proprietăţile diferă în funcţie de tipul de câmp. Pe lângă proprietăţile comune, câmpurile au o mulţime de proprietăţi asociate care pot fi afişate şi modificate. La orice modificare executată asupra bazei de
23
date, trebuie să salvaţi baza de date. În acest scop, executaţi click pe butonul Save situat în bara cu instrumente Standard a programului Access. 5. în cazul în care dorim să adăugăm un nou câmp se deschide tabelul in vederea Design 6. ne poziţionăm cu cursorul pe câmpul înaintea căruia dorim să inserăm o nouă linie şi din meniului asociat evenimentului click dreapta sau meniu Insert > Rows (bara de instrumente Standard a programului Access). 7. apoi se introduce câmpul, tipul de date, descrierea (opţional) şi stabilirea proprietăţilor pentru respectivul câmp: Utilizarea formatului de afişare 1. în fereastra proprietăţi click pe câmpul Format . 2. apare pe ecran o săgeată în jos, în dreapta câmpului 3. executaţi click pe săgeata în jos şi selectaţi din lista afişată pe ecran formatul pe care doriţi să-l utilizaţi. 4. după selecţia formatului executaţi click pe butonul Save (bara Standard), pentru a salva modificarea în tabel.
Utilizarea unei măşti de intrare Validarea datelor folosind măştile de intrare – deoarece măştile de intrare necesită introducerea unui anumit număr de caractere. 1. după selecţia tabelului (angajat) în fereastra Design executaţi click in câmpul căruia doriţi să-i aplicaţi o mască de intrare; 2. în fereastra de proprietăţi, executaţi click în câmpul Input Mask (masca de intrare). La dreapta câmpului apare un buton pe care se afla puncte de suspensie; 3. executaţi click pe punctele de suspensie; 4. Access va solicita să salvaţi baza de date înainte de a continua. Executaţi click pe YES; 5. Access lansează în execuţie Input Mask Wizard; primul ecran afişează o lista de măşti de intrare disponibile. Selectaţi masca de intrare pe care doriţi sa o aplicaţi acestui câmp. Daca selectam Edit list este posibilă crearea unei noi intrări, utilizând sistemul de asistenta al programul Access pentru instrucţiuni specifice; 6. pentru a testa masca tasaţi o valoare în caseta de text Try It. Dacă sunteţi mulţumit de ceea ce aţi obţinut, executaţi click pe Next pentru a continua. 7. Apare pe ecran următoarea fereastră a aplicaţie expert. În lista Placeholder character (caracter de înlocuire), executaţi click pe caracterul care doriţi sa fie afişat de Access ca marcaj de rezervare in masca de intrare. Caracterul de înlocuire sunt acele care apar în foaia de date atunci când introduceţi date în câmpul de intrare. 8. executaţi click Next. 9. Input Mask Wizard permite salvarea modificării – cu sau fără simbolurile utilizate in masca de intrare. Selectaţi opţiunea dorită şi executaţi click pe Next. 10. executaţi click Finish. 11. noua mască de intrare este adăugată la foaia de proprietăţi:
12. salvam (Save) 13. ne comutam la fereastra Datasheet 14. toate intrările vide din acest câmp conţin masca de intrare. Realizarea unui format personalizat 1. click câmpul Format 2. se tastează operatorul >
24
3. click Save. În urma introducerii operatorului “ >” toate caracterele introduce vor fi transformate automat în majuscule. Datele existente vor fi şi ele afectate de aceasta modificare. Introducerea unei valori prestabilite Daca introduceţi frecvent aceeaşi valoare într-un câmp, puteţi defini o valoare prestabilita, datele existente nu sunt afectate de aceasta modificare. Doar noile înregistrări vor fi utiliza valoarea prestabilită. Valoarea prestabilită poate fi oricând modificată. 1. pentru a introduce o valoare prestabilită executaţi click pe câmpul Default Value (Valoarea prestabilita) 2. se tastează valoarea prestabilită înscrisă între ghilimele. 3. valoare prestabilita este inclusa în structura tabelei baza de date 4. click Save.
Reguli de validare Regulile de validare testează conform criteriului furnizat sub forma unei expresii Access, valoarea introdusă într-un câmp. 1. în fereastra de proprietăţi click în câmpul Validation Rule. 2. executaţi click pe punctele de suspensie 3. apare ce ecran fereastra Expression Builder şi aici construiţi interactiv regula de validare folosind operatori, identificatori, funcţii şi constante. 4. Ok 5. expresia este adăugată la lista de proprietăţi:
6. Save. Textul de validare(Validation Text) reprezintă textul care va apărea în cazul in care valoarea introdusă nu respecta criteriul impus de regula de validare. Câmpuri care nu pot fi null
25
Pentru anumite câmpuri dorim să ne asigurăm că se vor introduce date. Introducerea unei valori pentru un câmp este impusă prin activarea proprietăţii Required pentru câmpul respectiv, astfel că utilizatorul va fi obligat să specifice o valoare. 1. în foaia de proprietăţi click în câmpul Required (obligatoriu). 2. click săgeată în jos şi selectaţi Yes (imaginea de mai sus) 3. acest câmp necesită acum o intrare. 4. Save Indexarea după un câmp Dacă la definirea structurii unei tabele nu se specifică pentru un câmp anume că reprezintă cheie primară, ACCESS include în structura tabelei un câmp cu numele ID care reprezintă numărul de înregistrare şi care va fi desemnat de sistem ca fiind cheie primară. Tabela poate avea mai multe chei alternante, sau câmpuri care reprezintă chei de indexe. Aceste sunt necesare pentru a accelera optimiza interogarea bazei de date. Deoarece indexarea câmpurilor creşte timpul necesar pentru operaţiile de actualizare, este necesar ca numărul de indecşi să fie minim. Când se specifică un câmp ca fiind cheie de index se poate preciza că respectivul câmp conţine o intrare unica (adică nu conţine valori duplicat) sau sunt permise valori duplicat. Lucru util pentru câmpurile care conţin valori care ar trebui sa fie unice. Dacă încercaţi să introduceţi o noua înregistrare cu o valoare care se repetă într-un câmp indexat care nu accepta dubluri, veţi vedea pe ecran un mesaj de eroare. 1. click campul Indexed 2. click sageata în jos şi din lista care apare pe ecran executaţi Click Yes (Duplicates OK) sau No (No Duplicates). 3. Save. Pentru a stabili care este cheia principală se selectează câmpul după care se selectează butonul primary key
.
Selectarea unei valori dintr-o lista predefinita de valori În cazul în care pentru un cîmp exită o listă de valori prestabilite se poate asocia lista respectivă cîmpului şi astfel la introducerea datelor valoarea va fi selectată din listă. Ordonarea elementelor listei nu se realizează automat, fiind sarcina utilizatorului. 1. Se deschide fereastra Design View de definire a structurii tabelei; 2. Se selectează câmpul; 3. În secţiunea Field Properties se selectează opţiunea Lookup; 4. În lista ascunsă Display Control, se selectează Combo Box; 5. În Row Source Type, se selectează Value List; 6. În Row Source, se introduc valorile separate prin virgula.
Introducerea datelor în tabele Modul de vizualizare Datasheet View permite introducerea de date în tabel. 1. După de aţi deschis baza de date care conţine tabelul pe care doriţi să-l deschideţi, executaţi click pe opţiunea Tables din bara Objects pentru a afişa tabelele disponibile in respective baza de date. 2. Executaţi click pe butonul Open situate în bara cu instrumente din fereastra bazei de date, sau dublu-click mouse. 3. Tabelul se deschide în vederea Datasheet. Dacă aţi introdus înregistrări în tabel, acestea sunt vizibile în caz contrar, tabelul este vid. 4. În această fereastră, câmpurile (coloanele) apar ca şi cap de tabel în partea superioara a ferestrei, iar imediat sub ele se completează înregistrările propriu-zise ale tabelului. În partea de jos a ecranului observaţi numărul afişat de înregistrări conţinute de tabel. Pentru un tabel vid apare afişată doar o singură linie goală. 5. Pentru a adăuga înregistrări în tabel (liniile tabelei reprezintă date propriu-zise), se tastează simplu valorile corespunzătoare fiecărui câmp în parte. Pentru deplasarea printre câmpurile unei înregistrări se foloseşte tasta Tab, iar pentru deplasarea printre înregistrările tabelului tastele săgeată sus şi jos. 6. Salvarea datelor introduse se face automat la închiderea ferestrei. 7. Pentru a naviga printre înregistrările tabelului se foloseşte bara navigation bar din partea inferioara a ecranului:
8. Pentru a modifica datele existente, se navighează pe înregistrarea dorita, se deplasează în câmpurile de interes şi se modifica valorile existente cu alte valori noi. 9. Pentru a şterge o înregistrare se navighează pe înregistrarea de interes şi apoi se foloseşte fie comanda Delete din meniul Edit, fie aceeaşi comandă Delete din meniul asociat evenimentului click dreapta mouse.
26
10. Pentru a adăuga o nouă înregistrare, executaţi click pe butonul New Record (bara de navigare) a ferestrei tabelului sau click dreapta New record. Când se apasă tasta Tab, după ce aţi completat ultimul câmp al liniei curente, Access salvează înregistrarea din acea linie şi creează o înregistrare nouă şi goală, pregătită pentru a primi noi înregistrări. Fixarea coloanelor Dacă o tablă are multe coloane, astfel încât nu le putem vedea pe toate în fereastra de vizualizare. În acest caz se poate fixa coloana de care avem nevoie, astfel încât aceasta să rămână pe ecran. 1. selectarea coloanei pe doriţi să o fixaţi. 2. se deschide meniul Format > Freeze Columns. 3. coloana este fixată. În momentul in care am “fixat” coloana, Access o mută pe primul luc în fereastra de vizualizare. 4. pentru a anula, deschideţi meniul Format > Unfreeze All Columns. Ascunderea coloanelor O modalitate simplă de a va concentra pe anumite câmpuri din tabel este ascunderea coloanelor, care nu sunt relevante pentru ceea ce lucraţi în acel moment. 1. executaţi click pe coloana pe care doriţi sa o ascundeti. 2. deschideţi meniul Format şi selectaţi Hide Columns 3. coloana este ascunsa. Pentru a afişa din nou coloana ascunsă, deschideţi meniul Format > Unhide Columns 4. se deschide caseta de dialog Unhide Columns, afişând coloanele din tabel. Fiecare coloana este însoţită de o caseta de validare. Coloanele însoţite de o caseta de validare sunt ascunse. Executaţi click pentru a o bifa şi a afişa coloana. 5. Close. 6. coloanele ascunse vor fi afişate. Redimensionarea coloanelor Toate coloanele unui tabel au aceeaşi mărime. Totuşi, le putem re-dimensiona în funcţie de necesităţi. 1. plasaţi cursorul mouse pe marginea din dreapta a coloanei pe care doriţi să o redimensionaţi. Cursorul mouse-ului îşi sugerând poziţionare pe marginea coloanei. 2. executaţi click pe marginea coloanei şi după fixare ţinând butonul mouse apăsat deplasaţi mutaţi marginea spre stânga, respectiv dreapta, pentru a micşora, respectiv mări coloana. 3. coloana este redimensionată. 4. pentru a redimensiona liniile se procedează similar. Rearanjarea coloanelor Schimbarea structurii tabelului propriu-zisa nu este afectata de schimbarea ordinii coloanelor în fereastra de vizualizare. 1. selectaţi coloana pe care doriţi să o mutaţi; 2. trageţi coloana în noua poziţie. In timp ce trageţi, se afişează o linie verticală; 3. când linia verticală a ajuns în poziţia dorită, eliberaţi butonul mouse; 4. coloana este mutată. Ştergerea unei înregistrări O ştergere nu poate fi anulata, adică înregistrarea ştearsă nu poate fi refăcută. 1. selectaţi înregistrarea pe care doriţi sa o ştergeţi 2. deschideţi meniul Edit şi selectaţi Delete Records 3. Access vă solicită să confirmaţi ştergerea. Executaţi click pe Yes 4. înregistrarea este ştearsă. Copierea unei înregistrări 1. selectaţi înregistrarea pe care doriţi sa o copiaţi 2. deschideţi meniul Edit şi selectaţi Copy 3. executaţi click în linia goală de la baza tabelului 4. deschideţi meniul Edit şi selectaţi Paste Append 5. înregistrarea copiată este scrisă şi poate fi editată funcţie de necesităţi. Procedeul poate fi utilizat şi pentru a muta o înregistrare dintr-un loc în altul, dar în loc să utilizaţi Edit > Copy utilizaţi Edit > Cut. Sortarea înregistrărilor în fereastra Datasheet
27
1. executaţi click în câmpul sau coloana după care doriţi sa se realizeze sortarea; 2. executaţi click pe butonul Sort Ascending/Sort Descending; 3. înregistrarea a fost sortată. Daca doriţi să aveţi posibilitatea de a reveni la ordinea iniţială, includeţi în structura tabelului un câmp de tip Autonumber, care numerotează în mod automat înregistrările din tabel. După aceea puteţi sorta înregistrările din tabel după acest câmp, pentru a reveni la ordinea iniţială. Pentru sortare se poate utiliza comenzile din meniul Records > Sort > Sort Ascending sau Sort Descending. Regăsirea datelor şi înlocuirea datelor 1. executaţi click pe coloana sau câmpul după care doriţi să efectuaţi căutarea; 2. deschideţi meniul Edit şi selectaţi Fiind; 3. caseta de dialog Find and Replace se deschide, afişând rubrica fiind. În câmpul Find What tastaţi valoare de căutat şi atunci când este cazul noua valoare pentru înlocuire; 4. opţional pentru a căuta în tabel, executaţi click pe săgeata în jos de lângă câmpul Look in şi selectaţi numele de tabel care apare pe ecran. 5. executaţi click pe săgeata în jos de lângă câmpul Match şi selectaţi Whole Field, Any Part of Field sau Start of Field; 6. executaţi click pe butonul Find Next; 7. Access localizează şi selectează înregistrarea care conţine prima intrare care corespunde datelor căutate. Dacă nu este înregistrarea de dcare este nevoie, executaţi click pe butonul Find Next pentru a găsi următoarea apariţie a valorii căutate. Se repetă operaţia de care ori este necesar. 8. Access anunţa când nu mai găsesc alte apariţii. Executaţi click pe OK. Pentru a închide caseta de dialog Find and Replace, executaţi click Cancel. Formatarea conţinutului ferestrei Datasheet 1. deschidem meniul Format > Datasheet 2. apare pe ecran caseta de dialog Datasheet Formatting 3. selectati Flat (plat), Raised (reliefat) sau Sunken (adancit) din zona Cell Effect pentru a preciza cum ar trebui să arate celulele din tabelă; 4. pentru a aplica o culoare de fundal tabelului, executaţi click sageata in jos de lângă câmpul Background Color şi selectaţi o culoare din lista care apare pe ecran. 5. pentru a schimba culoarea liniilor de grila din tabel, executaţi click pe săgeata în jos de lângă câmpul Gridline Color şi selectaţi o culoare din lista care apare pe ecran. 6. pentru a schimba stilul de linie al chenarului tabelei, al liniilor de grila sau al sublinierii titlului de coloană, selectaţi articolul de schimbat din lista derulanta din partea stângă, din zona Border and Line Styles 7. executaţi click săgeata în jos de lângă câmp situate în extremitatea dreapta în zona Border and Line Styles şi selectaţi un stil de linie pentru chenarul tabelei, liniile de grila, respectiv sublinierea titlurilor de coloană. 8. Zona Sample din caseta de dialog Datasheet Formatting afişează o imagine în care puteţi vedea schimbările înainte de aplicarea acestora. Daca sunteţi mulţumit de noul aspect al tabelei, executaţi click pe OK; 9. inversarea ordinii coloanelor - pentru a inverse ordinea coloanelor, selectaţi butonul de opţiune Right-to-left al casetei de dialog Datasheet Formatting 10. tabelul este formatat cu elementele selectate. Pentru exemplificări folosim o bază de date numită Aprovizionare care are patru tabele cu următoarea structură: Furnizor Denumire Semnificaţie Tip câmp Codfz Codul furnizorului Number(Long Integer) PK Denfz Denumirea furnizorului Text(50) Adrs Adresa furnizorului Text(50) Codf Codul fiscal al furnizorului Number(Long Integer) Banca Banca unde are deschis cont Text(30) furnizorul Cont Numarul contului in banca Text(24) Factura Denumire câmp
28
Semnificaţie
Tip
Nrfact Datafact Codfz Linie_factura Denumire câmp Nrlinie Nrfact Codp Cant Produs Denumire câmp Codp Denp Um Pretu
Numarul facturii Data la care a fost emisa factura Codul furnizorului
Semnificaţie Numar linie factura Numarul facturii Codul produsului Cantitatea intrata
Semnificaţie Codul produsului Denumirea produsului Unitatea de masura Pretul unitar
Number(Long Integer) PK Date/Time Text(50) FK
Tip Number(Long Integer) PK Number(Long Integer) FK Number(Long Integer) FK Number(Long Integer)
Tip Number(Long Integer) PK Text(50) Number(Long Integer) Number(Long Integer)
Crearea de relatii între tabele(Relationships) Din punct de vedere al momentului creării relaţiilor, exista 2 tipuri de relaţii între tabelele unei baze de date Access şi anume: 1. Relaţii permanente – care se stabilesc după definirea tabelelor şi sunt considerate de modelul relaţional ca făcând parte din structura bazei de date. Acestea se realizează de obicei prin corespondentele cheie primară – cheie externă şi sunt memorate în baza de date. 2. Relaţii temporare – se stabilesc între tabele cu ocazia definirii unor cereri de interogare, nefiind înregistrate în structura bazei de date. În baza de date nu este obligatoriu ca între tabele să existe relaţii. Relaţiile care se pot stabili între tabele sunt de 3 tipuri: • unu la unu (one to one); • unu la mai mulţi (one to many); • mai mulţi la mai mulţi (many to many). După definirea mai multor tabele în baza de date, acestea pot fi relaţionate pe baza câmpurilor comune. O relaţie funcţionează pe baza unor câmpuri comune ale tabelelor, astfel încât să se poată proiecta pe baza lor structuri de interogare, formulare şi rapoarte care să extragă date din tabelele bazei de date. În majoritatea cazurilor, aceste câmpuri comune sunt: cheia primara a unui tabel (primary key care furnizează o identificare unică a fiecărei înregistrări din tabelul respectiv) şi cheia externa (foreign key) a unui alt tabel. Explicitarea acestei relaţii in Access se face prin intermediul ferestrei Relationships. Access va utiliza aceasta informaţie atunci când va proiecta rapoarte, formulare si structuri de interogare care vor avea folosi mai multe tabele. Se urmează paşii de mai jos pentru crearea relaţiei între doua tabele: În fereastra bazei de date meniul Tools > Relationships sau de pe bara de instrumente Standard butonul
:
sau 1. se deschide caseta de dialog Show Table, cu rubrica Tables in prim-plan. Executaţi click pe primul tabel pentru care doriţi sa stabiliţi o relaţie pentru a fi selectat; 2. executaţi click pe butonul Add; Daca adăugaţi din greşeala un tabel în fereastra Relationships, îl puteţi şterge din fereastra executând click – dreapta pe fereastra tabelului si selectand Hide Table din meniul rapid care este afişat. 3. pe ecran este afişata o fereastra reprezentând tabelul (tabelele) adaugate:
29
4. după ce tabelele au fost selectate click pe butonul Close; 5. pentru a stabili legătura dintre doua tabele se trage (drag) câmpul primary key al tabelului părinte (furnizor în acest caz), şi se eliberează peste (drop) acelaşi câmp din tabelul copil (factura in acest caz); 6. se deschide caseta de dialog Edit Relationships, unde se pot stabili opţiuni privind funcţionarea relaţiei pe care a-ţi stabilit-o. Verificaţi sa fie enumerate drept câmpuri legate câmpurile corecte. 7. Select Enforce Referential Integrity
Aceasta opţiune are o acţiune de constrângere astfel încât o înregistrare din tabelul furnizor nu poate fi creat fără a avea un client valid in codfz, iar Access va preveni de asemenea utilizatorul în momentul în care ar dori să şteargă o înregistrare din tabelul furnizor care are înregistrari relaţionate în tabelul factura. - Atunci când opţiunea Update Related Fields este bifată, orice schimbare in tabela primara va determina modificarea automata a valorilor corespunzătoare din înregistrările relaţionate. - Atunci când opţiunea Cascade Delete Related Records este bifată, ştergerea unei înregistrări din tabela părinte va determina ştergerea automata a tuturor înregistrărilor corespondente din tabelul relaţionat. 8. Click pe Create şi salvaţi relaţia. Ecranul Relationships va reapare astfel:
Simbolul "1" indică partea "One" a relaţiei şi simbolul infinit indică partea "Many" a relaţiei. Pentru a şterge o relaţie vom da click pe linia creată pentru a o selecta şi apoi se apasă tasta Delete de pe tastatură. 9. executaţi click pe butonul Save ca sa salvaţi relaţia. 10. executaţi click pe butonul Close din fereastra Relationships, ca să o închideţi. Utilizarea sub-foilor de date Atunci când sunt legate două tabele avem posibilitatea ca în fereastra de vizualizare a tabelei părinte să activăm o subfereastră prin intermediu căreia puteţi consulta înregistrarea fiică cu care este legată. Datele din sub-foaie pot fi editate.
30
Dacă aţi configurat relaţia impunând integritatea referenţială, modificările vor fi efectuate şi salvate în tabelul original, legat. 1. se deschide tabel părinte, se dă click pe semnul plus de lângă înregistrarea a cărei sub-foaie de date doriţi să o vedeţi.
2. datele din tabelul corelat cu acesta sunt afişate. Pentru a ascunde sub-foaia de date, se execută click pe semnul minus de lângă înregistrare.
3. sub-foaia de date este ascunsă. Structuri de interogare (Query) O interogare (query) este o definiţie unei tabele virtuale care foloseşte date din tabele reale. Această structură include câmpuri din tabele legate, criteriile de selecţie, ordinea de sortare. Structura unei interogări indică datele care se vor extrage, Microsoft Access oferind următoarele posibilităţi: • selectarea anumitor câmpuri semnificative din înregistrările unei tabele; • selectarea înregistrărilor care satisfac anumite criterii; • sortarea înregistrărilor într-o ordine precizată de utilizator; • interogarea mai multor tabele; o interogare permite combinarea înregistrărilor din mai multe tabele şi afişarea rezultatului într-un singur tabel virtual; • interogarea altor baze de date existente în sisteme de gestiune a bazelor de date cum sunt FoxPro, Paradox, dBase, Btrieve, Microsoft SQL Server; • crearea de câmpuri pentru afişarea rezultatelor unor calcule; • crearea de rapoarte, formulare sau alte interogări. Rolul fundamental al structurilor de interogare (Queries) este acela de a accesa şi afişa date din tabele. Interogările pot accesa un tabel sau mai multe tabele. Fereastra de definire a structurii de interogare Query Design view are două secţiuni principale. În secţiunea superioară va afişa tabelul (tabelele) folosit(e) de interogare împreună cu câmpurile respective disponibile, iar secţiunea inferioară este o grilă care va conţine acele câmpuri selectate pentru a fi afişate. Fiecare câmp are câteva opţiuni asociate: • Field - Numele câmpului din tabel • Table - Tabelul din care provine câmpul selectat • Sort - Ordinea de sortare în cadrul câmpului (Ascending, Descending sau Not Sorted) • Show - Se bifează sau nu după cum se doreşte sau nu afişarea câmpului respectiv ca rezultat al rulării interogării. • Criteria - Indică criteriul după care sunt filtrate înregistrările - criteriul se specifică în câmpul (câmpurile) în care se aplică filtrarea valorilor respective. Odată construită, o structură de interogare poate fi sursă de înregistrări pentru crearea unui formular sau a unui raport. Interogările afişează datele conţinute în cel mult 16 tabele. Cu ajutorul lor se poate indica modul în care să fie prezentate datele, alegând tabelele care conţin interogarea şi cel mult 255 de câmpuri ale acestora. În Access se pot crea următoarele tipuri de interogări: interogări de selecţie, interogări de acţiune, interogări încrucişate, interogări parametrice. Interogările de selecţie extrag informaţii din unul sau mai multe tabele şi le afişează sub formă de listă. Ele permit şi modificarea rezultatului afişat, modificare ce va fi văzută şi în tabelul sursă. De asemenea, permit şi folosirea de parametri, cum este reuniunea de câmpuri din tabele între care nu există nici o legătură. Interogările uni-tabel sunt utilizate pentru vizualizări de date dintr-un tabel, care: • afişează doar anumite câmpuri (coloane); • sortează înregistrările într-o ordine particulară;
31
• efectuează calcule folosind expresii de anumite tipuri; • filtrează înregistrările folosind anumite criterii; Realizarea de interogări asupra mai multor tabele folosind relaţiile stabilite între tabele pentru a manipula astfel datele care satisfac cerinţele interogării. Interogările de acţiune creează un nou tabel în baza de date sau realizează modificări majore ale unui tabel existent. În general, toate interogările de acţiune pot fi realizate pe baza unei interogări de selecţie. Ele permit adăugarea, modificarea sau ştergerea de înregistrări într-un tabel. Există patru tipuri de interogări de acţiune: • interogări de generare a unui nou tabel din datele conţinute în setul de rezultate al interogării; • interogări de adăugare a noi înregistrări într-un tabel; • interogări de ştergere a unor înregistrări dintr-un tabel; • interogări de actualizare a unor înregistrări dintr-un tabel, conform cu o condiţie ce trebuie îndeplinită. Acţiunile acestora sunt ireversibile asupra datelor din tabelele sursă, iar în cazul ultimelor trei dintre ele, trebuie urmărită păstrarea integrităţii referenţiale atunci când prin intermediul lor se acţionează asupra mai multor tabele legate. Interogările încrucişate centralizează în formatul unei foi de calcul tabelar datele din unul sau mai multe tabele. Datele rezultate după execuţia unei astfel de interogări sunt prezentate într-un format potrivit pentru analiza datelor şi crearea de grafice. Interogările parametrice nu sunt un tip special de interogări, o funcţie parametru putând fi folosită pentru toate celelalte interogări prezentate mai sus; ele folosesc în mod repetat o interogare, efectuând modificări în criteriile de selecţie. Crearea manuală a interogărilor se realizează prin intermediul utilitarului Query Design care foloseşte o interfaţa grafică de tip Query by Example (QBE). Aceasta permite utilizatorilor să găsească şi să afişeze informaţiile de care au nevoie. Alegerea tipului de interogare se face selectând opţiunea corespunzătoare din meniul Query. Pentru a crea o nouă structură de interogare în modul Query Design, se vor parcurge următorii paşi: 1. selectarea tabelelor din care se doresc a fi afişate/prelucrate datele; 2. selectarea câmpurilor care se vor transforma în coloanele tabelului virtual rezultat al interogării; 3. stabilirea criteriilor de selecţie şi a câmpurilor asupra cărora vor fi aplicate; se poate apela la un singur criteriu de selecţie sau la mai multe criterii, aplicate fie unor câmpuri diferite, fie formând un criteriu compus aplicat aceluiaşi câmp; 4. stabilirea parametrilor de selecţie. Parametrii funcţionează pentru interogări asemănător criteriilor de selecţie, cu deosebirea că la fiecare execuţie trebuie specificată valoarea parametrului în funcţie de care se va realiza selecţia; 5. stabilirea tipului de sortare a datelor afişate ca rezultat şi a câmpurilor asupra cărora va acţiona; 6. specificarea expresiilor de calcul pentru câmpurile care sunt rezultatul unor operaţii executate asupra unora dintre câmpurile deja existente. Acest lucru se poate face fie prin scrierea directă a formulei, fie prin apelarea constructorul de expresii un utilitar inclus în ACCESS; 7. alegerea tipului de interogare prin selectarea din meniul Query a uneia dintre opţiunile: de selecţie, încrucişată, de generare a unui tabel, de adăugare într-un tabel, de ştergere dintr-un tabel, de actualizare a unui tabel. În funcţie de opţiunea aleasă, Access modifică designul interogării şi cere informaţii suplimentare astfel: • pentru generarea unui tabel – numele tabelului ce urmează a fi creat; • pentru adăugarea într-un tabel – numele tabelului ce urmează a fi încărcat cu date, precum şi câmpurile destinaţie; • pentru actualizare – condiţiile de actualizare şi valoarea la care se doreşte actualizarea; • pentru ştergere – numele tabelului din care se va şterge şi condiţia de ştergere. Pentru a rula interogarea avem la dispoziţie butonul din bara de instrumente pe care este desenat semnul exclamării de culoare roşie sau, în mod echivalent, putem folosi opţiunea Run a meniului Query. Formulare ACCES
Formularele (formele) sunt machete (ferestre) folosite pentru consultarea şi reactualizarea datelor. Formularul are ca destinaţi ecranul, dar poate fi tipărit şi la imprimantă. Este folosit pentru un acces aleator la înregistrări. Spre deosebire de rapoarte, dacă se tipăreşte un formular la imprimantă apar şi culorile de fundal, împreună cu butoanele de comandă, casetele de text şi alte controale. Formularul se defineşte pentru un tabel real sau virtual. În funcţie de modul de afişare, sunt disponibile următoarele tipuri de formulare: - Single form afişează doar înregistrarea curentă; - Continuous form permite vizualizarea mai multor înregistrări; - Datasheet form afişează datele sub formă de linii şi coloane, la fel ca o foaie de calcul tabelar; Chart form afişează datele sub formă grafică.
32
Formularele din Access creează interfaţa utilizatorului cu tabelele. Ele permit realizarea unor obiective ce nu pot fi îndeplinite prin lucrul în mod direct cu tabelele. Prin intermediul lor se poate opere direct asupra datelor fie dintr-un tabel. Formularele sunt compuse din obiecte de control, care sunt o colecţie de elemente specifice de proiectare destinate fie afişării datelor.
Crearea formularelor ACCESS oferă următoarele metode de realizarea a formularelor: Design View permite crearea manuală a formularelor. Utilizatorului i se pune la dispoziţie un tabel liber şi caseta cu instrumente Toolbox; Form Wizard generează un formular pe baza câmpurilor selectate din unul sau mai multe tabele sau interogări; AutoForm: Columnar creează un formular în care fiecare câmp apare pe o linie separată având în stânga numele, fiecare înregistrare reprezentând un nou tabel; AutoForm: Tabular creează un formular în care numele câmpurilor apare o singură dată în capătul de sus al formularului, iar înregistrarea datelor se face pe linie; AutoForm: Datasheet creează un formular în care datele sunt afişate sub forma foilor de calcul tabelar; AutoForm: PivotTable creează un formular în care sunt afişate date calculate – vezi punctul 9 pentru mai multe detalii; AutoForm: PivotChart creează un formular în care sunt afişate sub formă grafică date calculate; Chart Wizard creează un formular în care datele sunt afişate sub forma unui grafic; Pivot Table Wizard creează un formular în care sunt afişate datele calculate; programul foloseşte aplicaţia Microsoft Excel pentru a crea tabelul pivot, în timp ce în Microsoft Access se creează formularul în care acesta va fi inclus. Sunt numite astfel pentru că li se poate schimba în mod dinamic aranjarea astfel încât să analizeze datele selectate în diverse moduri. Crearea manuală a formularelor cu Design View realizează în mod interactiv folosind o sursă de date (tabel real sau virtual) care va conţine date pentru care se defineşte formularul folosind o fereastră, de definire formular (formă), în care vor fi inserate diverse tipuri de obiecte. Lista obiectelor ce pot fi inserate în formular este pusă la dispoziţia utilizatorului prin intermediul grupului de butoane Toolbox. În formularele Access se pot insera trei tipuri de obiecte de control: 1. obiecte de control asociate sunt obiecte ataşate unui câmp din sursa de date a formularului, ele afişând şi actualizând valorile datelor câmpului asociat din înregistrarea curentă. Toate obiectele de acest fel sunt însoţite de etichete ce afişează titlul câmpului căruia îi sunt ataşate; 2. obiecte de control neasociate sunt obiecte care afişează datele independente de sursa de date a formularului; ele pot sau nu să fie însoţite de etichete; 3. obiecte de control calculate sunt obiecte ce folosesc expresiile calculate, ca sursă de date. Principalele obiecte de control vizibile pe caseta Toolbox sunt: - caseta de text Text Box creează o casetă ce afişează şi permite editarea datelor de tip text; - caseta de listă List Box creează o casetă ce cuprinde o listă derulantă de opţiuni; - caseta combinată Combo Box creează o casetă combinată for-mată dintr-o casetă de text editabilă şi o casetă de listă. Poate avea ca sursă chiar un alt tabel decât sursa de date; - casetă de validare Check Box creează o casetă de validare care comută între stările on şi off; - buton comutator Toggle Button creează un buton cu două stări on/off, corespunzătoare stărilor - yes (-1), respectiv no (0); - buton de opţiune Option Button creează un buton rotund cu un comportament identic cu cel al unui buton comutator; - grup de opţiune Option Group creează o casetă în care se pot plasa butoane comutatoare, de opţiune sau casete de validare. În cadrul unui astfel de grup poate fi activ un singur obiect de control; - buton de comandă Command Button creează un buton care la selectare comută un eveniment ce execută o macroinstrucţiune sau o procedură VBA; - etichetă Label creează o casetă ce conţine un text; - submachetă Subform ataşează unei machete o sub-machetă deja existentă. Pentru a crea manual un formular se parcurg următorii paşi: 1. stabilirea surselor de date care pot fi unul sau mai multe tabele/interogări; 2. stabilirea tipului de formular dorit, în funcţie de forma de afişare; 3. alegerea obiectelor de control necesare şi configurarea lor conform cu necesităţile de afişare şi editare în cadrul formularului; 4. configurarea zonelor de antet şi de subsol atât la nivelul întregului raport cât şi la nivelul fiecărei pagini; 5. crearea unui sub-formular dacă este necesar; 6. adăugarea sub-formularului şi crearea legăturilor cu formularul de origine.
33
Rapoarte ACCES
Raportul este formatul extern, final, de prezentare a informaţiilor extrase din baza de date în formă tipărită. Raportul constituie cea mai bună modalitate de a tipări informaţiile extrase din baza de date. În ACCESS există şase tipuri de rapoarte de bază: 1. rapoartele cu o singură coloană afişează pentru fiecare înregistrări din sursa de date toate câmpurile plasate unul sub altul; 2. rapoartele dispuse pe linii furnizează câte o coloană pentru fiecare câmp al sursei de date, plasând valoarea fiecărui câmp al înregistrării pe linii plasate sub capul de coloană. Dacă există mai multe coloane şi nu încap pe o pagină, se tipăresc mai multe pagini suplimentare, în ordine până la epuizarea numărului de coloane; apoi, se tipăreşte următorul grup de înregistrări; 3. rapoartele multi-coloană se obţin din rapoartele cu o singură coloană, prin divizarea paginii în mai multe coloane asemănător tipăririi ziarelor; 4. rapoartele cu grupare/totalizare sunt similare rapoartelor create de alte aplicaţii de gestiune a bazelor de date. Ele însumează datele pe grupuri de înregistrări şi adaugă la sfârşitul raportului informaţii statistice de tip total general; 5. etichetele pentru corespondenţă constituie un tip deosebit de raport multicoloană, proiectat pentru a tipări în mod grupat nume şi adrese sau alte informaţii provenite din mai multe câmpuri; 6. rapoartele neasociate conţin subrapoarte care au la bază surse de date nelegate, cum ar fi tabele sau interogări. Primele patru tipuri de rapoarte utilizează ca sursă de date o tabelă sau o structură de interogare. Ele se numesc rapoarte asociate sursei de date. Raportul principal al unui raport neasociat nu este legat la o tabelă sau structură de interogare. Însă subrapoartele conţinute într-un raport neasociat trebuie să fie asociate unei surse de date. Raportul parcurge secvenţial înregistrările sursei de date, tabelă reală sau virtuală, pentru a tipăriri datele oferind posibilitatea de a insera totaluri, subtotaluri şi rezumate, de a grupa datele pe un număr de până la 10 niveluri diferite şi subrapoarte imbricate pe maxim trei niveluri. Raportul nu permite editarea şi modificarea datelor. Machetele de raport pot fi stocate pe disc pentru a fi tipărite ulterior. Raportul este structurat pe următoarele secţiuni: Report Header zonă rezervată începutului de raport; Page Header zonă rezervată începutului de pagină; Detail zonă rezervată pentru descrierea linilor curente (de detaliu) din cadrul raportului, putând fi grupate 10 nivele; Page Footer zonă rezervată pentru sfârşitul de pagină; Report Footer zonă rezervată sfârşitului de raport. Crearea rapoartelor Modul de generare a unui raport prin folosirea programelor Wizard este asemănător cu cel prin care se generează formularele folosind ReportWizard: - Opţiunine AutoReport realizează un raport într-un singur pas, limitările constau dint posibilitatea selectării datelor dintr-o singură sursă. - Opţiunea Design View permite construirea manuală a unui raport. Prin selectarea acestei opţiuni se va deschide o fereastră de proiectare raport şi instrumentele de lucru. Crearea unui nou raport este asemănătoare cu cea de creare a formularelor, trecând prin aceleaşi etape şi folosind aceleaşi obiecte de control. Spre deosebire de formulare, rapoartele au mai multe posibilităţi de sortare, grupare şi calculare a datelor. Access permite manipularea rapoartelor prin programele de aplicaţie, însă nu şi crearea acestora. Pot fi modificate proprietăţile obiectelor de control din cadrul unui raport astfel încât să fie actualizat în mod dinamic.
34
CAP.5. LIMBAJUL SQL 5.2. Prezenate limbaj SQL Limbajul SQL (Structured Query Language sau limbajul structurat de interogări) este un limbaj de interogări şi gestionare a bazelor de date relaţionale. Access foloseşte SQL ca limbaj de interogare. În momentul creării unei interogări în modul de interogare Design, Access construieşte în paralel instrucţiunile SQL echivalente. De altfel, majoritatea proprietăţilor interogărilor în modul de interogare Design prezintă clauze echivalente şi opţiuni accesibile în limbajul SQL. Exemplu: Dechideţi o interogare în modul Design View:
Faceţi clic pe opţiunea Mode SQL al icoanei View
Se va obţine instrucţiunea SQL corespunzătoare interogării
•
Observaţie: Această operaţie este foarte interesantă în special pentru cei nefamiliarizaţi cu limbajul SQL: se poate crea interogarea în Access şi recupera instrucţiunea SQL astfel generată pentru a o include în codul VBA.
Anumite interogări SQL, numite interogări specifice limbajului SQL, nu pot fi create în grila de generare a interogărilor, ci trebuie să fie scrise direct în modul SQL. Este vorba de: - interogările directe ce permit operarea directă cu tabele în server, - interogările definiţii de date ce permite crearea, ştergerea sau modificarea structurilor tabelelor, - interogările Union ce permit regruparea câmpurilor de două tabele (sau mai multe) în acelaşi câmp rezultat din interogare. Aceste interogări sunt foarte utile în fuzionarea înregistrărilor ce provin din tabele diferite.
35
5.2. Limbajul SQL ŞI VBA Interogările SQL se integrează perfect în VBA şi pot fi utilizate pornind de la metodele diverselor obiecte: - metoda OpenRecordset a obiectelor DataBase şi Connection, - metoda CreateQueryDef a obiectelor DataBase şi Connection, - metoda Execute a obiectelor Command şi Connection, etc. Interogările SQL sunt de asemenea foarte des utilizate în formulare: - proprietatea RecordSource a unui formular sau raport, - proprietatea RowSource a unei liste derulante, etc. Majoritatea acestor proprietăţi pot fi modificate de codul VBA. Avantajele utilizării instrucţiunii SQL în VBA sunt următoarele: 9 Viteza de execuţie: o instrucţiune Select este mai rapidă decât parcurgerea secvenţială a unui tabel. 9 Performanţă mai bună: în modul client/server, interogările sunt compilate de SGBD care le optimizează performaţele. 9 Întreţinere mai uşoară: codul de instrucţiuni SQL este mai scurt, deci mai uşor de citit, decât echivalentul său în VBA. 9 Standardizare: limbajul SQL este standardul de interogare al bazelor de date relaţionale.
5.3. Descrierea limbajului SQL INSTRUCŢIUNEA SELECT SELECT este cea mai folosită instrucţiune, corespunzând interogării Selection din Access. Permite extragerea câmpurilor unui ansamblu de înregistrări ce corespund unor criterii. Sintaxă: SELECT [ALL |DISTINCT FROM [WHERE ...] [GROUP BY...] [HAVING...] [ORDER BY] ALL
Sunt luate în considerare toate înregistrările ce corespund criteriilor.
Distinct
Sunt omise toate înregistrările pentru care câmpurile selectate conţin date în dublu exemplar.
Listă de câmpuri selectate, separate de virgule
*
Indică faptul că toate câmpurile tabelului/tabelelor specifcat(e) sunt selectate.
Alias1, alias2
Indică numele ce trebuie folosite drept antete de coloană în locul numelor coloanelor originale din tabel.
Numele tabelului sau tabelelor ce conţin datele care trebuie extrase.
CLAUZA FROM Aceasta specifică tabelele sau interogările din care sunt extrase datele. Sintaxă: FROM table 1 [LEFT|RIGHT|INNER JOIN table2 ON TABLE1.camp1 TABLE2.câmp2 [LEFT|RIGHT| INNER]
Aceşti operatori permit definirea tipului de imbricare între tabele.
LEFT JOIN
Se foloseşte pentru a crea o imbricare externă de
36
stânga. Rezultatul acesteia cuprinde toate înregistrările provenite din primul tabel (cel din stânga: ) şi pe acelea pentru care există o valoare corespunzătoare în al doilea tabel (cel din dreapta: ). RIGHT JOIN
Se foloseşte pentru a crea o imbricare externă de dreapta. Rezultatul acesteia cuprinde toate înregistrările provenite din al doilea tabel (cel din dreapta: ) şi pe acelea pentru care nu există valoare corespunzătoare în primul tabel (cel din stânga: ).
INNER JOIN
Se foloseşte pentru a crea o imbricare ce nu cuprinde decât înregistrările în care datele câmpurilor sunt identice.
Toţi operatorii de comparare relaţională ce sunt utilizaţi (=, <, >, < =, > =).
Exemple: Select Clients.Cli_societate, Commandes.Cde_DateCde From Clients INNER JOIN Commandes ON Clients.Cli_CodeCli =Commandes.Cde_CodeCli
Listă de comenzi lansate de societate. În primul exemplu, sunt selectaţi doar clienţii care au facut deja comenzi. Select Clients.Cli_societate, Commandes.Cde_DateCde From Clients LEFT JOIN Commandes ON Clients.Cli_CodeCli =Commandes.Cde_CodeCli
În al doilea exemplu, sunt selectaţi toţi clienţii. CLAUZA WHERE Permite filtrarea înregistrărilor după anumite criterii. Condiţiile clauzei WHERE se exprimă cu ajutorul operatorilor următori: - operatori de comparare: =, <, >, < =, > =, Is [Not] Null, [Not] In, Between. - operatori logici: And, Or, Not. Exemplu: SELECT * From Produse WHERE [Prod_Pret] = 500000 SELECT * From Produse WHERE [Prod_Pret] BETWEEN 100000 AND 200000 SELECT * FROM Clienti WHERE [Cli_plata] In (`France, `Italia, `Spania)
CLAUZA GROUP BY Clauza GROUP BY corespunde „Totalului” interogărilor Access (numite Regrupări în versiunile anterioare). Permite regruparea datelor într-unul sau mai multe câmpuri. În principal, clauza este folosită pentru executarea funcţiilor de agregare SQL, ca şi Sum (sumă), Count (calcul), Avg (medie). Exemple: Această interogare returnează numărul comenzilor lansate de client. SELECT Clienti.Cli_Societate, Count(Comenzi.Cde_DateCde AS NbComenzi FROM Clienti LEFT JOIN Comenzi ON Clienti.Cli_CodeCli = Comenzi.Cde_CodeCli GROUP BY Clienti.Cli_Societate
Această interogare returnează totalul fiecărei comenzi. SELECT Comenzi.Cde_NumCde, Sum([Cde_Pret]*[Cde_Buc] AS TotalCde FROM Comenzi
37
INNER JOIN [Detalii Comenzi] ON Comenzi.Cde_NumCde = [Detalii Comenzi].Cde_NumCde GROUP BY Comenzi.Cde_NumCde
CLAUZA HAVING Specifică înregistrările regrupate ce trebuie afişate într-o instrucţiune SELECT dotată cu o clauză GROUP BY. Odată ce regruparea este efectuată se afişează lista de câmpuri a clauzei GROUP BY şi sunt selectate doar înregistrările care respectă condiţia specificată în clauza HAVING. Exemplu: Această interogare extrage comenzile ale căror total este mai mare de 2 000 000. SELECT Comenzi.Cde_NumCde, Sum([Cde_Pret]*[Cde_Buc] AS TotalCde, Commandes.Cde_DateCde FROM Comenzi INNER JOIN [Detalii Comenzi] ON Comenzi.Cde_NumCde = [Detalii Comenzi].Cde_NumCde GROUP BY Comenzi.Cde_NumCde, Comenzi.Cde_DateCde HAVING (Sum(Cde_Pret*Cde_Buc)> 2 000 000)
CLAUZA ORDER BY Această clauză determină sortarea (aranjarea în ordine crescătoare sau descrescătoare), înregistrările rezultă dintr-o interogare în funcţie de câmpul/câmpurile specificat(e). Sintaxă: [ORDER BY camp1 [ASC|DESC][, camp2 [ASC|DESC]][,. . . ]] ASC DESC
Ordine crescătoare. Ordine descrescătoare.
Exemplu: SELECT Clienti.Cli_Soc, Count(Comenzi.Cde_DateCde) AS NbComenzi FROM Clienti LEFT JOIN Comenzi ON Clienti.Cli_CodeCli =Comenzi.Cde_CodeCli GROUP BY Clienti.Cli_Soc ORDER BY Count (Comenzi.Cde_DateCde) DESC
Instrucţiunea UPDATE Corespunde unei interogări de actualizare care modifică valorile câmpurilor într-un tabel specificat, pentru înregistrările ce corespund criteriului dat (facultativ). Sintaxă: UPDATE table SET câmp1=valoarenouă1,[câmp2=valoarenouă2] ... [WHERE criteriu]
Observaţie: • Dacă nu se specifică nici o clauză WHERE, toate înregistrările sunt actualizate. Exemple: Această interogare modifică codul ţării din toate înregistrările tabelului Clienţi. UPDATE Clients SET Clients.Cli_Pays = „RO”
Această interogare modifică în tabelul Clienţi codul de ţară al înregistrărilor clienţilor al căror oraş este „Timişoara”. UPDATE Clients SET Clients.Cli_Pays = „RO” Where Clienti.Cli_oras =”Timisoara
INSTRUCŢIUNEA DELETE Corespunde unei interogări DELETE ce şterge înregistrările din tabelul menţionat în clauza FROM, după criteriile date (facultativ). Sintaxă: DELETE FROM tabel [Where criteriu]
Observaţie: • Dacă nu este specificată nici o caluză WHERE, toate înregistrările sunt şterse.
38
Exemplu: Această interogare şterge comezile de dinainte de 1997. DELETE Comenzi.Cde_DateCde FROM Comenzi WHERE (( Comenzi.Cde_DateCde) < #1/1/1997#)
INSTRUCŢIUNEA INSERT INTO Instrucţiunea SQL INSERT INTO corespunde unei interogări Add care adaugă înregistrări într-un tabel. Sintaxa: Interogare Add de adăugare a unei singure înregistrări : INSERT INTO [( câmp1 [, câmp2 [‚ ...] ] ) ] VALUES ( valoare1 [, valoare2 [, ...]])
Observaţie: • Trebuie să existe tot atâtea valori câte coloane de valorificat, de acelaşi tip şi în aceeaşi ordine. Interogare Add cu una sau mai multe înregistrări: INSERT INTO [( câmp1 [, câmp2 [‚ ...] ] ) ] SELECT [.]câmp1 [, câmp2 [,...] ] FROM
Observaţie: • Instrucţiunea SELECT trebuie să returneze atâtea valori în aceeaşi ordine şi de acelaşi tip către coloanele de valorificat (câmpul instrucţiunii INSERT). Exemple: Adăugarea unei înregistrări în tabelul Clienţi INSERT INTO Clienti (Cli_CodCli, Cli_societate, Cli_oras, Cli_plata) VALUES( `Mirton`, `Editura Mirton`, `Timisoara~, `RO`)
Adăugarea unei înregistrări din tabelul Prospecte în tabelul Clienţi. INSERT INTO Clienti SELECT Prospecte.* FROM Prospecte
ALTE INSTRUCŢIUNI Interogare Crează o interogare imbricată. TRANSFORM UNION
Crează o interogare ce fuzionează rezultatele a două sau mai multe tabele sau interogări.
Crearea şi gestiunea de tabele Crează un nou tabel. CREATE TABLE CREATE INDEX
Crează un nou index pentru un tabel existent.
ALTER TABLE
Modifică structura unui tabel.
DROP TABLE
Şterge tabelul din baza de date.
DROP INDEX
Şterge indexul unui tabel.
Crearea şi gestiunea utilizatorilor şi a grupurilor Crează unul sau mai mulţi utilizatori. CREATE USER ADD USER
Adaugă unul sau mai mulţi utilizatori existenţi
utilizatori grupului de
DROP USER
Şterge unul sau mai mulţi utilizatori.
CREATE GROUP
Crează una sau mai multe grupe de utilizatori.
39
DROP GROUP
Şterge una sau mai multe grupe de utilizatori.
GRANT
Oferă privilegii specifice unui utilizator sau a unui grup de utilizatori existent.
REVOKE
Retrage privilegiile specifice ale unui utilizator sau a unui grup de utilizatori existent.
GLOSAR DE TERMENI Dată Organizarea datelor
Fişierul
Redundanţa datelor
Baza de date
Modelul de date
Modelul Entitate – Relaţie Cheie candidat Cheie primară Chei alternative Cheie compusă Relaţie (relationship) Sistemul de Gestiune al Bazei de Date (SGBD) Administratorul de date
40
o informaţie codificată şi stocată pe un suport de memorare. Din punctul de vedere al prelucrării de calculator, în cadrul aplicaţiilor, datele se definesc cu ajutorul unui nume (identificator), a atributelor pe care le are şi de o valoare. reprezintă procesul de identificare, definire, evaluare, structurare şi memorare a informaţiilor, în cadrul unui sistem informaţional. Prin organizarea datelor se realizează gruparea datelor în colecţii de date omogene, se stabilesc care sunt relaţiilor dintre date, dintre elementele colecţiilor şi dintre colecţii, precum şi modul de stocare a datelor pe suportul fizic de memorare. este o structură care grupează date dintr-un anumit domeniu care au anumite caracteristici comune. Din punct de vedere fizic fişierul este o colecţie finită de înregistrări fizice, iar din punctul de vedere al semnificaţiei, o colecţie de înregistrări logice, numite şi articole. Din punctual de vedere al sistemului de operare fişierul are un nume şi eventual o extensie de fişier. reprezintă o proprietate a unei colecţii de date care se referă la faptul că unele componente ale colecţiei de date sunt memorate de mai multe ori pe suportul de memorare. Creşterea redundanţei are ca efect apariţia de erori frecvente datorate neconcordanţei informaţiilor memorate în fişiere aparţinând unor aplicaţii diferite, rezultând costuri de actualizare mărite corespunzător. este un ansamblu structurat de date legate structural între ele, un depozit de date unic definit o singură dată şi utilizat simultan de mai mulţi utilizatori. Baza de date este o resursă comună şi partajată. Baza de date conţine nu numai date ci şi descrierea acestora. este o colecţie integrată de concepte, necesare descrierii datelor, a relaţiilor dintre date şi a constrângerilor asupra datelor dintr-o organizaţie, o reprezentare abstractă a obiectelor şi a evenimentelor lumii reale şi a asocierilor dintre acestea, cu ajutorul căruia se reprezintă o organizaţie.
reprezintă un model de date conceptual de nivel înalt, neformalizat, care descrie structura bazei de date, precum şi tranzacţiile de regăsire, respectiv de reactualizare asociate. Acest model, permite o reprezentare a unui sistem real, grupând elementele sistemului real în entităţi şi asocieri (legături) între entităţi. este atributul sau mulţimea de atribute ale unei entităţi care identifică în mod unic apariţiile individuale ale unui tip de entitate. Un tip de entitate poate avea mai multe chei candidat. din mulţimea de chei candidat se alege un singură care va fi numită cheie primară. se numesc celelalte chei candidat, rămase nealese. este o cheie candidat formată din mai multe atribute. este o asociere, o comunicare, o corespondenţă între două sau mai entităţi. Relaţia exprimă raportul existent între respectivele entităţi şi există doar dacă entităţile există. reprezintă un pachet de programe specializat pentru definirea, crearea, întreţinerea şi accesul controlat la baza de date. gestionează resursele de date, fiind responsabil de proiectarea conceptuală şi logică
(Data Administrator) Administratorul bazei de date (Database Administrator) Proiectanţii bazei de date
Limbajul pentru definirea datelor (LDD – Data Description Language) Limbajul pentru manipularea datelor (LMD – Data Manipulation Language) Limbajul pentru controlul datelor (LCD – Data Control Language) Tabelele
Înregistrarea
Câmpul Interogările
Formularele
Rapoartele
Paginile de prezentare Macro-urile
a bazei de date, de planificarea bazei de date, de realizarea şi întreţinerea standardelor, a politicilor şi a procedurilor bazei de date. este persoana sau grupul de persoane responsabil de proiectarea, implementarea şi realizarea fizică a bazei de date, de securitatea şi controlul integrităţii, de întreţinerea întregului sistem. sunt persoanele implicate în proiectarea logică şi cea fizică a bazei de date. Proiectarea conceptuală şi logică presupune identificarea entităţilor, a relaţiilor dintre entităţi, a constrângerilor asupra datelor ce vor fi stocate în baza de date. este un limbaj specific pentru fiecare SGBD fiind utilizat pentru a specifica schema bazei de date. Este un limbaj descriptiv care permite administratorului bazei de date, respectiv utilizatorului final sa descrie şi să definească entităţile din baza de date precum şi relaţiile existente între entităţi, adică să definească o schemă sau să o modifice. este un limbaj care asigură un set de procedee ce permit operaţiile de bază pentru manipularea datelor din baza de date. Operaţiile executate în cadrul bazei de date presupun existenţa unui limbaj specializat în care comenzile se exprimă prin fraze ce descriu acţiuni asupra bazei de date. este un limbaj specific care include comenzi pentru asigurarea confidenţialităţii şi integrităţii datelor, pentru salvarea informaţiei cu scopul menţinerii integrităţii bazei de date şi chiar pentru rezolvarea problemelor de acces concurenţial la date. conţin datele propriu-zise corespunzătoare entităţilor din baza de date, organizate sub forma unei matrice în care coloane reprezintă atribute (câmpuri), iar liniile apariţiile, realizările entităţii (înregistrări). este o linie dintr-un tabel, în care fiecare câmp conţine o valoare concretă dintr-un domeniu de valori şi conţine informaţii care identifică o anumită realizare concretă a entităţii; persoană, loc sau obiect este o informaţie individuală din componenţa unei înregistrări, iar fiecare coloană din tabelul Access reprezintă un câmp diferit. sunt obiecte virtuale de tip tabelă, adică vizualizări, care nu au corespondent fizic, fiind definite cu ajutorul tabelelor definite deja în baza de date. sunt obiecte folosite pentru a consulta sau actualiza datele dintr-un tabel sau o structură de interogare.
sunt obiecte folosite pentru a sintetiza datele stocate într-o tabela reală sau virtuală şi a oferi un rezultat tipărit al informaţiilor din baza de date – un raport ACCES, de la cea mai simplă listă a unui tabel până la rapoartele cele mai complexe ce conţin regrupări de înregistrări şi calcule. reprezintă obiecte specifice ACCESS care permit afişarea într-un format accesibil care permite transmiterea rapidă a datelor prin Internet sau Intranet. reprezintă o modalitate optimă de acces la date, care permit automatizarea mai multor sarcini folosind un limbaj specific. Pentru a rezolva o sarcină mai complexă se poate construi un macro (format dintr-o mulţime de acţiuni) sau o procedură (formată dintr-o succesiune de instrucţiuni în Visual Basic).
Modulele
conţin o parte a codului VBA al aplicaţiei, şi anume declaraţiile de variabile şi constante, funcţiile şi procedurile globale ale întregii aplicaţii. VBA reprezintă un mediu de programare orientat obiect.
Evenimentul
reprezintă acţiunea utilizatorului sau a sistemului asupra unui obiect ceea ce declanşează execuţia codului program corespunzător.
Metoda
constă în codul program predefinit ce se raportează la un tip de obiect şi care se
41
Procedura Funcţia Visual Basic Application (VBA) Access IDE (Integrated Development Environment) Limbajul SQL (Structured Query Language) Instrucţiunea SELECT
execută în momentul apariţiei unui eveniment. este alcătuită dintr-un set de instrucţiuni (un modul program) ce nu returnează nici o valoare ci execută o anumită acţiune. constă dintr-un set de instrucţiuni (un modul program) care în urma execuţiei returnează o valoare de un anumit tip. este un limbaj de programare orientat obiect, dezvoltat de Microsoft folosind limbajul Visual BASIC adaptat la cerinţele specifice ale sistemelor de gestiune de baze de date. este mediul în care se poate crea, modifica şi testa codul VBA.
este un limbaj de interogări şi gestionare a bazelor de date relaţionale.
este cea mai folosită instrucţiune, corespunzând interogării Selection din Access. Permite extragerea câmpurilor unui ansamblu de înregistrări ce corespund unor criterii. FROM specifică tabelele sau interogările din care sunt extrase datele.
Clauza (SELECT) Clauza WHERE (SELECT) Clauza GROUP BY (SELECT) Clauza HAVING (SELECT)
Clauza ORDER BY (SELECT) Instrucţiunea UPDATE Instrucţiunea DELETE Instrucţiunea INSERT INTO OLE (Object Linking and Embedding) sau OLE Automation Bibliotecă de obiecte DDE (Dynamic Data Exchange)
42
permite filtrarea înregistrărilor după anumite criterii. este folosită pentru executarea funcţiilor de agregare SQL, ca şi Sum (sumă), Count (calcul), Avg (medie). specifică înregistrările regrupate ce trebuie afişate într-o instrucţiune SELECT dotată cu o clauză GROUP BY. Odată ce regruparea este efectuată se afişează lista de câmpuri a clauzei GROUP BY şi sunt selectate doar înregistrările care respectă condiţia specificată în clauza HAVING. determină sortarea (aranjarea în ordine crescătoare sau descrescătoare), înregistrările rezultă dintr-o interogare în funcţie de câmpul/câmpurile specificat(e). corespunde unei interogări de actualizare care modifică valorile câmpurilor într-un tabel specificat, pentru înregistrările ce corespund criteriului dat (facultativ).
corespunde unei interogări DELETE ce şterge înregistrările din tabelul menţionat în clauza FROM, după criteriile date (facultativ). corespunde unei interogări ADD care adaugă înregistrări într-un tabel. este tehnologia care permite manipularea obiectelor unei alte aplicaţii, direct din Access sau din VBA Access.
un fişier prevăzut de obicei cu o extensie .olb, furnizând informaţii ce permit maipularea obiectelor puse la dispoziţia utilizatorului de un server. Se poate folosi Exploratorul de obiecte pentru a examina conţinutul unei biblioteci de obiecte. este un protocol de schimb dinamic de date între două aplicaţii Windows, una denumită Clineţi sau Destinaţie, cealaltă denumită Server sau Sursă. Legătura este întreruptă dacă una dintre cele două aplicaţii este închisă.
BIBLIOGRAFIE 1. T.Connolly, C.Beg, A.Strachan, „Baze de date – proiectare, implementare, gesionare”, Ed. Teora, Bucureşti, 2001; 2. S.Biriescu, „Baze de date în mediul Acces”, Ed. Mirton, Timişoara, 2006; 3. D.Dănăiaţă, C.Margea, D.Mogoşanu, A.Popovici, „Baze de date în mediul Acces”, Editura Mirton, Timişoara, 2001; 4. I.Despi, G.Petrov, R.Reisz, A.Stepan, „Teoria generală a bazelor de date”, Ed. Mirton, Timişoara, 2000; 5. C.Fehily, „SQL –visual quickstart guide”, Ed. All, Bucureşti, 2004; 6. V. Florescu, P.Năstase, F.Berbec, „Baze de date – fundamente teoretice şi practice”, Ed. Infomega, Bucureşti, 2002; 7. C.Giulvezan, G.Mircea, „Baze de date. Teorie şi practică. Acces şi VBA”, Ed.Universităţii de Vest, Timişoara, 2006; 8. M.J.Hernandez, „Proiectarea bazelor de date”, Ed. Tora,Bucureşti, 2003; 9. L.Hurbean, „Baze de date. Concepte teoretice şi abordare practică în Microsoft Access”, Ed. Mirton, Timişoara, 2006; 10. F. Ionescu, „Baze de date relaţionale şi aplicaţii”, Ed. Tehnică, Bucureşti, 2004; 11. M.Lupulescu, M.Muntean, C.Giulvezan, „FoxPro de la iniţiere la performanţă”, Ed. de Vest, Timişoara, 1994; 12. M.Miloşescu, „Baze de date în Visual FoxPro”, Ed. Teora, Bucureşti, 2003; 13. G.Mircea, „Access 2002. Tehnici de programare în VBA”, Ed. Mirton, Timişoara, 2003 14. M.Muntean, „Note de curs – Baze de date”, 2007-2008; 222 15. M.Muntean, „Baze de date în sisteme informatice economice”, Ed. Mirton, Timişoara, 2002; 16. P.Năstase ş.a. „Baze de date – Microsoft Access 2000”, Ed. Teora, Bucureşti, 1999; 17. J.V.Petersen, „Baze de date pentru începători”, Ed. All, Bucureşti, 2002; 18. I.Popescu, „Modelarea bazelor de date”, ed. Tehnică, Bucureşti, 2001; 19. R.Smith, D.Sussman, „Programare în ACCESS 97 VBA, pentru începători”, Ed. Tora, Bucureşti, 1999; 20. M.Velicanu, I.Lungu, M.Muntean, „Dezvoltarea aplicaţiilor cu Visual FoxPro”, Ed. All, Bucureşti, 2001; 21. ***, „Microsoft Visual Basic 6.0 – ghidul programatorului”, Ed. Teora, Bucureşti, 1999.
43
