Базы данных

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ 
УНИВЕРСИТЕТ «РИНХ»
Л.Ф. ПАНФЕРОВА
БАЗЫ ДАННЫХ
Учебное пособие
Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области 
прикладной информатики в качестве 
учебного пособия для студентов высших 
учебных заведений, обучающихся по специальности «Прикладная информатика 
(по областям)» и другим экономическим 
специальностям
Ростов на Дону
2006

УДК 004.4(075)
П 16
Панферова Л.Ф. Базы данных : учеб. пособие / РГЭУ 
«РИНХ». — Ростов н/Д, 2006. — 126 с. 
ISBN 5-7972-1008-8.
Учебное пособие предназначено для изучения и практического освоения современных методов проектирования баз данных, 
систем управления базами данных, разработки автоматизированных технологий по созданию и работе с базами данных с помощью 
MS Access.
В состав учебного пособия включены основные сведения по 
проектированию реляционных баз данных, с использованием метода сущность-связь, метода нормальных форм. В пособие включены основные сведения по организации работы с СУБД Access, 
описание ее функций и возможностей применения, а также задания 
для лабораторных работ и рекомендации по их выполнению.
Для выполнения самостоятельной работы в учебном пособии приводится структура базы данных, которую можно использовать для выполнения предложенных заданий, которые позволят 
углубить навыки и знания.
Рецензенты: д.э.н., проф. Е.Н.Ефимов
  
        д.тех.н., проф. Е.М. Ульяницкий
Утверждено в качестве учебного пособия редакционно-издательским советом РГЭУ «РИНХ».
ISBN 5-7972-1008-8  
© РГЭУ «РИНХ», 2006
 
 
 
 
© Панферова Л.Ф., 2006

Содержание
Введение 
 
 
 
 
 
        5
Раздел 1. Общие вопросы организации
баз данных 
 
 
 
        8
1.1 История развития баз данных 
  
        8
1.2 Недостатки традиционных файловых
систем  
  
        9
1.3 Основные понятия и определения   
         10
1.4 Преимущества баз данных   
  
        12
1.5 Основополагающие категории
в теории баз данных 
  
        15
1.6 Модели систем баз данных 
  
        18
1.7 Архитектура системы базы данных   
        21
1.8 Проектирование баз данных  
  
        23
1.9 Нормализация таблиц 
и ее необходимость 
  
         26
1.10 Краткая характеристика моделей БД   
        31
1.11 Классификация баз данных
по технологии обработки  
  
        32
1.12 Особенности архитектуры клиент-сервер
в распределенных средах  
  
        34
1.13 Введение в реляционные базы данных  
        36
1.14 Реляционные базы данных  
  
        38
1.15 Первичный и внешний ключи отношения  
        40
1.16 Реляционная система управления  
базами данных  
  
        43
1.17 Обоснование необходимости создания 
баз данных  
  
        60
1.18 Система безопасности  
  
        62
1.19 Виды привилегий  
  
        67

Раздел 2. Проектирование  базы данных         71
2.1 Этапы проектирования базы данных   
        71
2.2. Пример описания предметной области  
        72
2.3 Концептуальная модель базы данных  
        73
2.4 Логическая модель базы данных  
  
        77
2.5 Физическая модель базы данных  
  
        78
Раздел 3. Задания для лабораторных работ
и самостоятельной работы 
        80
3.1 Лабораторные работы 
  
         80
3.2 Варианты заданий для проектирования
баз данных  
  
        91
3.3 Варианты заданий для самостоятельной
работы  по созданию БД   
  
        95
Библиографический список  
  
      111
Тестовые материалы 
 
 
 
      114
Таблица с правильными ответами  
      124

Введение
Ни одна современная информационная система, используемая в бизнесе, не обходится без использования базы 
данных. Поэтому значимость сравнительно молодой области знаний, которой является теория баз данных, растет с 
каждым годом. Знания, получаемые по информационным 
системам, бизнес-программированию, системному проектированию, передаче данных, не могут быть полными без 
изучения вопросов по созданию и сопровождению базы данных, концептуальному проектированию, реализации проекта в виде реляционной, иерархической или сетевой модели.
Современный рынок программных продуктов обладает достаточным многообразием СУБД, позволяющих 
создавать базы данных различных моделей и осуществлять 
разработку приложений с их использованием. 
СУБД MS Access заняло определенную нишу на 
рынке программных продуктов и продолжает ее удерживать. Несмотря на то что имеются и другие продукты, эта 
СУБД не оставляет своих позиций для разработки персональных баз данных и клиентской части распределенных 
баз данных. Поэтому в предлагаемом учебном пособии 
рассматриваемые вопросы по созданию баз данных, построению и выполнению запросов пользователей, организации экранных форм и отчетов демонстрируются в среде 
MS Access.
Большое внимание в учебном пособии отводится 
вопросам проектирования базы данных. Это связано с несколькими причинами.
 Во-первых, задача проектирования заключается в 
выборе подходящей логической структуры базы данных, 
обеспечивающей возможность создания такой информационной системы, которая позволяет конечному пользователю решать все задачи с ее использованием.

Во-вторых, проектирование решает вопрос о наиболее эффективной структуре данных, которая обеспечивает 
быстрый доступ к ним, исключает ненужное повторение 
данных и обеспечивает целостность.
Кроме того, уделяется особое внимание концептуальному проектированию, так как именно на этом уровне 
мы можем создать макет, не зависящий от аппаратного обеспечения, операционной системы и СУБД.
Предлагаемые задания для лабораторных работ 
должны помочь студенту овладеть возможностями, которыми обладает MS Access для решения прикладных задач.
В учебном пособии приводится структура базы данных «Предприятие», которую необходимо создать, наполнить данными. Для самостоятельной работы предлагается 
построить ряд запросов, создать экранные формы, чтобы 
закрепить навыки, полученные при выполнении лабораторных работ, а также углубить свои знания как теоретического, так и практического характера. 
Несколько слов о содержании учебного пособия. 
Основные материалы содержатся в трех взаимодополняющих разделах.
Раздел 1 «Общие вопросы организации баз данных» включает краткую историю развития теории баз 
данных, которая начинается с рассмотрения вопросов 
хранения данных в файлах последовательного и прямого 
методов доступа. Далее приводится перечень основных недостатков файлового способа хранения данных и преимущества хранения информации в базах данных. Описываются основные понятия и определения систем баз данных 
вообще и реляционной системы в частности. Обсуждаются 
вопросы проектирования баз данных, системы безопасности и видов привилегий.
Раздел 2 «Проектирование базы данных» посвящен рассмотрению этапов проектирования базы данных 
на конкретном примере.

Раздел 3 «Задания для лабораторных работ и самостоятельной работы» содержит варианты лабораторных работ, позволяющих получить практические навыки 
по созданию базы данных и построению запросов, форм и 
отчетов средствами MS Access. В этом же разделе приведены задания для самостоятельной работы студентов, особенно полезные для заочной формы обучения, по которым 
они смогут самостоятельно выполнить проектирование 
базы данных и разработать экранные формы и запросы, которые используются в информационных системах.

Раздел 1. Общие вопросы
организации баз данных
1.1 История развития баз данных 
Теория баз данных — сравнительно молодая область 
знаний. Возраст ее около 40 лет, но, несмотря на молодой 
возраст, невозможно представить ни одну из современных 
информационных систем без использования баз данных. 
Рождением этой области знаний можно считать период конца шестидесятых — начало семидесятых годов, 
когда произошел переход от обработки данных к обработке информации. Это изменение отражает рост понимания 
того, что информация — это не просто деловые записи. 
Информация — это обработанные данные. Начинается понимание ценности информации и компьютерных систем в 
деле поддержания признанного ресурса и управления им. 
Информационная система понимается как система, организующая данные и выдающая информацию. 
Первые информационные системы организацию хранения данных связывали с тем, как она была бы организована при ручной обработке. То есть компьютерные файлы 
соответствовали папкам для бумаг (file folder). И компьютерный файл содержал ту информацию, которая вполне 
могла бы лежать в одной обычной папке. Эти файлы допускали лишь последовательный доступ. Это означает, что 
каждая запись в файле может быть прочитана и обработана 
только после того, как прочитаны все предшествующие ей 
записи в файле.
Для выполнения большого количества рутинной 
работы требовался произвольный доступ — возможность 
напрямую обращаться к конкретной записи без предварительной сортировки или последовательного чтения всех записей.

Частично эта проблема была решена с появлением 
индексно-последовательных файлов, которые обеспечивали прямое обращение к нужной записи. Эти файлы позволяли выбрать одно или несколько полей,  называемых ключом или индексом, для точного задания того, какую запись 
извлекать.
Ключ — это поле или совокупность полей данных, 
однозначно определяющих запись в файле.
Контрольные вопросы
1.  В чем сущность последовательного метода выбора информации?
2.  В чем сущность произвольного доступа к информации?
1.2 Недостатки традиционных файловых 
систем
Несмотря на появление файлов с произвольным доступом, быстро стало очевидным, что файловые системы 
любого типа обладают некоторыми недостатками:
• Избыточность данных. Она связана с тем, что для 
каждого приложения создаются свои собственные файлы 
данных. (Программы, с помощью которых пользователи 
работают с данными, называются приложениями.) Некоторые единицы данных, повторяющиеся в разных приложениях, соответствуют полям в разных файлах, причем они 
могут называться по-разному. Одно и то же поле в разных 
файлах может, кроме того, иметь разную длину. Следствием такой избыточности данных являются лишние затраты 
на поддержание и хранение данных. Избыточность данных 
также порождает риск противоречий между разными версиями общих данных.

• Слабый контроль данных. В файловых системах отсутствует централизованный контроль на уровне элементов данных. Это опять связано с тем, что один и тот же элемент данных имеет несколько имен в зависимости от того, 
в какие файлы он входит. Не исключена вероятность и того, 
что разные отделы компании пользуются терминологией, 
не согласованной с остальными.
• Недостаточные возможности управления данными. 
Индексно-последовательные файлы позволяют обращаться 
к определенной записи по ключу. Этого достаточно, пока 
нужна лишь отдельная запись. Если же нужен целый ряд 
связанных между собой записей, то такую информацию 
трудно, если не невозможно, извлечь из файловой системы.
• Большие затраты труда программиста. Новая 
прикладная программа требует совершенно нового набора 
файлов. То есть в файловой системе существует жесткая 
зависимость между программами и данными.
Контрольные вопросы
1. В чем проблема избыточности данных в файлах с 
произвольным доступом?
2. Возможно, ли именовать по-разному поля в последовательных файлах?
1.3 Основные понятия и определения
Файлы ни с последовательным, ни с произвольным 
методом доступа не смогли до конца решить проблем, связанных с хранением и обработкой данных. Поэтому потребовалось искать какие-то новые средства. Такими средствами стали системы управления базами данных (СУБД).
Средствами СУБД любой пользователь может создавать файлы БД, просматривать их, изменять, выполнять 
поиск, формировать отчеты произвольной формы.