Реферат: Базы данных


Рефератна тему:

Базыданных


Содержание

Введение

1. Модели информационногопроцесса обработки данных

2. Реляционные языкиманипулирования данными

3. Работа с электроннымитаблицами MS Excel

Заключение

Список литературы


Введение

Главным в развитии науки является построение теорий, которыезатем подтверждаются или опровергаются опытным путем. В некоторых случаях этитеории бездействуют долгое время, дожидаясь момента, когда технологии достигнутдостаточного для их проверки уровня. В других случаях возможности технологийвлияют на круг научных интересов.

Развитие вычислительной техники включает в себя обе этиособенности. Мы уже говорили о том, что данная наука развивалась из теорий,которые возникли задолго до того, как технологии позволили собирать машины,разработанные исследователями. Даже сегодня наши знания алгоритмическихпроцессов приводят к проектам машин, которые бросают вызов возможностямсовременных технологий. И наоборот, некоторые разделы науки происходят извозможностей применения технологий. Таким образом, вычислительная техникапредставляет собой сочетание теоретических исследований и развивающихсятехнологий, влияющих друг на друга.

Следовательно,чтобы оценить роль различных предметов исследования в вычислительной технике,нужно понять принципы, лежащие в основе современных технологий, и то, как онивлияют на проектирование и построение современных компьютеров.


1.Модели информационного процесса обработки данных

Получение информации тесно связано с информационнымипроцессами.

Обработкаданных — это процесспреобразования информации от исходной ее формы до определенного результата.Сбор, накопление, хранение информации часто не являются конечной цельюинформационного процесса. Чаще всего первичные данные привлекаются для решениякакой-либо проблемы, затем они преобразуются шаг за шагом в соответствии салгоритмом решения задачи до получения выходных данных, которые после анализапользователем предоставляют необходимую информацию.

По технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные ираспределенные (клиент-сервер) модели.

Централизованная БД хранится целиком в памяти одной вычислительной системы. Еслисистема входит в состав сети, то возможен доступ к этой БД других систем.

РаспределеннаяБД состоит изнескольких, возможно пересекающихся или дублирующих друг друга БД, хранимых впамяти разных вычислительных систем, объединенных в сеть.

Раньше сетевые системы основывались на моделицентрализованных вычислений, в которой один мощный сервер — мейнфреймвыполнял основную работу в сети, а пользователи получали доступ к нему припомощи недорогих и низкопроизводительных компьютеров — терминалов. В результатеразвития персональных компьютеров централизованную модель заменила модель клиент-сервер,предоставляющая при той же производительности возможности сетевой обработкиданных.

В настоящее время большинство сетей использует модельклиент-сервер. Сеть архитектуры клиент-сервер — это сетевая среда, вкоторой компьютер-клиент инициирует запрос компьютеру-серверу, выполняющемуэтот запрос. Рассмотрим работу модели на примере системы управления БД — приложения, часто используемого в среде клиент-сервер. В модели клиент-серверПО клиента использует язык структурированных запросов SQL, которыйпереводит запрос с языка, понятного пользователю, на язык, понятный машине. SQLблизок к естественному английскому.

Клиент (пользователь) генерирует запрос с помощью интерфейсного приложения,которое обеспечивает интерфейс пользователя, формирует запросы и отображаетданные, полученные с сервера. В клиент-серверной среде сервер не наделяетсяпользовательским интерфейсом. Представлением данных в удобной форме занимаетсясам клиент. Компьютер-клиент получает инструкции от пользователя, готовит ихдля сервера, а затем по сети посылает ему запрос. Сервер обрабатывает запрос,проводит поиск необходимых данных и отсылает их клиенту. Клиент в удобной дляпользователя форме отображает полученную информацию. В клиент-серверной средепользователь компьютера-клиента имеет дело с экранной формой. В ней он задаетнеобходимые параметры информации. Интерфейсная часть одну и ту же информациюможет представлять в различном виде.

Сервер в клиент-серверной среде обычно предназначен для хранения данных иуправления ими. Именно сервер выполняет большинство операций с данными. Серверназывают также прикладной частью модели клиент-сервер, так как именно онвыполняет запросы клиентов. Обработка данных на сервере состоит из ихсортировки, извлечения затребованной информации и отправки ее по адресупользователя. ПО предусматривает также обновление, удаление, добавление изащиту информации.

Технологияклиент-сервер создаетмощную среду, обладающую множеством реальных преимуществ. В частности, хорошоспланированная клиент-серверная система обеспечивает относительно недорогуюплатформу, которая обладает в то же время вычислительными возможностямимэйнфрейма и легко настраивается на выполнение конкретных задач. Кроме того, всреде клиент-сервер резко уменьшается сетевой трафик, так как по сетипересылаются только результаты запросов. Файловые операции выполняются восновном более мощным сервером, поэтому запросы лучше обслуживаются. Этоозначает, что нагрузка на сеть распределяется более равномерно, чем втрадиционных сетях на основе файл-сервера. Уменьшается потребностькомпьютеров-клиентов в ОЗУ, так как вся работа с файлами выполняется насервере. По этой же причине на компьютерах-клиентах уменьшается потребность вдисковом пространстве. Упрощается управление системой, контроль ее безопасностистановится проще, так как все файлы и данные размещаются на сервере. Упрощаетсярезервное копирование.[4, 368c]

2.Реляционные языки манипулирования данными

Языкпод названием SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов)широко используется программистами, создающими приложения для работы с базамиданных в терминах реляционной модели. Одна из причин его популярности состоит втом, что он стандартизирован Национальным институтом стандартизации США. Другаяпричина — этот язык был создан и распространен компанией IBM, что гарантируетвсестороннюю проверку и испытание.

Рассмотрим как запросы к реляционным базам данных выражаютсяна SQL.

Начнем с того, что запросы, включающие комбинации операцийSELECT, PROJECT и JOIN, можно выразить одним оператором языка SQL. Кроме того,хотя кажется, что запрос на SQL выражается в императивной форме, вдействительности он является описательным оператором. Вы должны читать операторSQL как описание нужной информации, а не как последовательность действий.Важность этого подхода состоит в том, что SQL освобождает программистов отсложностей разработки алгоритмов для управления отношениями — им нужно простоописать желаемую информацию.

В качестве примера оператора SQL возьмем наш последнийзапрос, то есть состоящий из трех шагов алгоритм, для получения всехидентификационных номеров и соответствующих отделов. На SQL весь запрос можновыразить одним оператором:

select Emplld, Dept

from ASSIGNMENT, JOB

where ASSIGNMENT.Jobld = JOB.Jobld

and ASSIGNMENT.TermDate =

Как показывает этот пример, в каждом операторе SQL может бытьтри предложения: select, from и where. Грубо говоря, такой оператор — этозапрос на применение операции JOIN ко всем отношениям, перечисленным впредложении from, выбор операцией SELECT тех строк, которые удовлетворяютусловиям в предложении where, и последующий выбор при помощи операции PROJECTстрок в предложении select. (Обратите внимание, что терминология в некоторомсмысле перевернута, то есть предложение select в операторе SQL идентифицируетатрибуты, используемые в операции PROJECT.) Приведем несколько простыхпримеров.

Оператор

select Name. Address

from EMPLOYEE

получает список имен и адресов всех сотрудников,присутствующих в отношении EMPLOYEE. Заметьте, что это простая операцияPROJECT. Оператор

select Emplld. Name. Address. SSN

fromEMPLOYEE

whereName = 'Шери Кларк'

получает всю информацию из строки, относящейся к Шери Кларк вотношении EMPLOYEE. В действительности это операция SELECT.

Оператор

selectName, Address

fromEMPLOYEE

irfiereName — 'Шери Кларк'

получает имя и адрес Шери Кларк из отношения EMPLOYEE. Этокомбинация операций SELECT и PROJECT.

Оператор

select EMPLOYEE.Name. ASSIGNMENT.StartDate

from EMPLOYEE, ASSIGNMENT

where EMPLOYEE.EmplId = ASSIGNMENT.EmpIId

получает список имен всех сотрудников и даты начала ихработы. Обратите внимание, что это результат применения операции JOIN котношениям EMPLOY и ASSIGNMENT и последующего выбора операциями SELECT иPROJECT подходящ строк и атрибутов, что указано предложениями where и select.

Завершим обзором операторов SQL, которые помимо выполнениязапросов позволяют определять структуру отношений, создавать отношения имодифицировать их содержимое. Далее приведены примеры операторов insert indelete from и update.

Оператор

insert into EMPLOYEE

values C42Z12'. 'Сью Барт', 'ул. Красивая. 33'.

'444 661 111')

добавляет в отношение EMPLOYEE строку с данными значениями;

delete from EMPLOYEE

where Name = 'ДжерриСмит'

удаляет строку, относящуюся к Джерри Смит, из отношенияEMPLOYEE;

update EMPLOYEE

set Address = 'пр. Наполеона. 1812'

where Name = 'Джо Бейкер'

изменяетадрес в строке, связанной с Джо Бейкером, в отношении EMPLOYEE.[1, 426c]

3.Работа с электронными таблицами MS Excel

Программа Microsoft Excel предназначена для работы стаблицами данных, преимущественно числовых. При формировании таблицы выполняютввод, редактирование и форматирование текстовых и числовых данных, а такжеформул. Наличие средств автоматизации облегчает эти операции. Созданная таблицаможет быть выведена на печать.

Документ Excel называется рабочей книгой. Рабочаякнига представляет собой набор рабочих листов, каждый из которых имееттабличную структуру и может содержать одну или несколько таблиц. В окнедокумента в программе Excel отображается только текущий рабочий лист, скоторым и ведется работа. Каждый рабочий лист имеет название, котороеотображается на ярлычке листа, отображаемом в его нижней части. Спомощью ярлычков можно переключаться к другим рабочим листам, входящим в ту жесамую рабочую книгу. Чтобы переименовать рабочий лист, надо дважды щелкнуть наего ярлычке.

Рабочий лист состоит из строк и столбцов. Столбцыозаглавлены прописными латинскими буквами и, далее, двухбуквеннымикомбинациями. Всего рабочий лист может содержать до 256 столбцов, пронумерованныхот А до IV. Строки последовательно нумеруются цифрами, от 1 до 65 536(максимально допустимый номер строки).

Ячейкии их адресация. Напересечении столбцов и строк образуются ячейки таблицы. Они являютсяминимальными элементами для хранения данных. Обозначение отдельной ячейкисочетает в себе номера столбца и строки (в этом порядке), на пересечениикоторых она расположена, например: А1 или DE234. Обозначение ячейки (ее номер)выполняет функции ее адреса. Адреса ячеек используются при записи формул,определяющих взаимосвязь между значениями, расположенными в разных ячейках.

Одна из ячеек всегда является активной и выделяется рамкойактивной ячейки. Эта рамка в программе Excel играет роль курсора. Операцииввода и редактирования всегда производятся в активной ячейке. Переместить рамкуактивной ячейки можно с помощью курсорных клавиш или указателя мыши.

Диапазон ячеек. На данные, расположенные в соседних ячейках, можно ссылатьсяв формулах, как на единое целое. Такую группу ячеек называют диапазоном. Наиболеечасто используют прямоугольные диапазоны, образующиеся на пересечении группыпоследовательно идущих строк и группы последовательно идущих столбцов. Диапазонячеек обозначают, указывая через двоеточие номера ячеек, расположенных впротивоположных углах прямоугольника, например: А1: С15.

Еслитребуется выделить прямоугольный диапазон ячеек, это можно сделатьпротягиванием указателя от одной угловой ячейки до противоположной подиагонали. Рамка текущей ячейки при этом расширяется, охватывая весь выбранныйдиапазон. Чтобы выбрать столбец или строку целиком, следует щелкнуть назаголовке столбца (строки). Протягиванием указателя по заголовкам можно выбратьнесколько идущих подряд столбцов или строк.

Ввод, редактирование и форматирование данных

Отдельная ячейка может содержать данные, относящиеся к одномуиз трех типов: текст, число или формула, — а также оставатьсяпустой. Программа Excel при сохранении рабочей книги записывает в файл толькопрямоугольную область рабочих листов, примыкающую к левому верхнему углу(ячейка А1) и содержащую все заполненные ячейки.

Тип данных, размещаемых в ячейке, определяется автоматическипри вводе. Если эти данные можно интерпретировать как число, программа Excelтак и делает. В противном случае данные рассматриваются как текст. Ввод формулывсегда начинается с символа «=» (знака равенства).

Ввод текста и чисел. Ввод данных осуществляют непосредственно в текущуюячейку или в строку формул, располагающуюся в верхней части окнапрограммы непосредственно под панелями инструментов. Место ввода отмечаетсятекстовым курсором. Если начать ввод нажатием алфавитно-цифровых клавиш, данныеиз текущей ячейки заменяются вводимым текстом. Если щелкнуть на строке формулили дважды на текущей ячейке, старое содержимое ячейки не удаляется ипоявляется возможность его редактирования. Вводимые данные в любом случаеотображаются как в ячейке, так и в строке формул.

Чтобы завершить ввод, сохранив введенные данные, используюткнопку Enter в строке формул или клавишу ENTER. Чтобы отменить внесенныеизменения и восстановить прежнее значение ячейки, используют кнопку Отмена встроке формул или клавишу ESC. Для очистки текущей ячейки иливыделенного диапазона проще всего использовать клавишу DELETE.

Форматирование содержимого ячеек. Текстовые данные поумолчанию выравниваются по левому краю ячейки, а числа — по правому. Чтобыизменить формат отображения данных в текущей ячейке или выбранном диапазоне,используют команду Формат ► Ячейки. Вкладки этого диалогового окнапозволяют выбирать формат записи данных (количество знаков после запятой,указание денежной единицы, способ записи даты и прочее), задавать направлениетекста и метод его выравнивания, определять шрифт и начертание символов,управлять отображением и видом рамок, задавать фоновый цвет.

Вычисления в электронных таблицах

Формулы. Вычисления в таблицах программы Excel осуществляются при помощи формул.Формула может содержать числовые константы, ссылки на ячейки и функцииExcel, соединенные знаками математических операций. Скобки позволяют изменятьстандартный порядок выполнения действий. Если ячейка содержит формулу, то врабочем листе отображается текущий результат вычисления этой формулы. Еслисделать ячейку текущей, то сама формула отображается в строке формул.

Правилоиспользования формул в программе Excel состоит в том, что, если значение ячейкидействительно зависит от других ячеек таблицы, всегда следуетиспользовать формулу, даже если операцию легко можно выполнить в «уме». Этогарантирует, что последующее редактирование таблицы не нарушит ее целостности иправильности производимых в ней вычислений.

Ссылки на ячейки. Формула может содержать ссылки, то есть адреса ячеек,содержимое которых используется в вычислениях. Это означает, что результатвычисления формулы зависит от числа, находящегося в другой ячейке. Ячейка,содержащая формулу, таким образом, является зависимой. Значение,отображаемое в ячейке с формулой, пересчитывается при изменении значенияячейки, на которую указывает ссылка.

Ссылкуна ячейку можно задать разными способами. Во-первых, адрес ячейки можно ввестивручную. Другой способ состоит в щелчке на нужной ячейке или выборе диапазона,адрес которого требуется ввести. Ячейка или диапазон при этом выделяютсяпунктирной рамкой.

Абсолютные и относительные ссылки. По умолчанию, ссылки на ячейки вформулах рассматриваются как относительные. Это означает, что прикопировании формулы адреса в ссылках автоматически изменяются в соответствии сотносительным расположением исходной ячейки и создаваемой копии.

При абсолютной адресации адреса ссылок при копированиине изменяются, так что ячейка, на которую указывает ссылка, рассматривается какнетабличная. Для изменения способа адресации при редактировании формулы надовыделить ссылку на ячейку и нажать клавишу F4. Элементы номера ячейки,использующие абсолютную адресацию, предваряются символом $. Например, припоследовательных нажатиях клавиши F4 номер ячейки А1 будет записываться как А1,$А$1, А$ 1 и $А1. В двух последних случаях один из компонентов номера ячейкирассматривается как абсолютный, а другой — как относительный.

Копирование и перемещение ячеек в программе Excel можноосуществлять методом перетаскивания или через буфер обмена. При работе снебольшим числом ячеек удобно использовать первый метод, при работе с большимидиапазонами — второй.

Метод перетаскивания. Чтобы методом перетаскивания скопировать или переместитьтекущую ячейку (выделенный диапазон) вместе с содержимым, следует навестиуказатель мыши на рамку текущей ячейки (он примет вид стрелки). Теперь ячейкуможно перетащить в любое место рабочего листа (точка вставки помечаетсявсплывающей подсказкой).

Для выбора способа выполнения этой операции, а также дляболее надежного контроля над ней рекомендуется использовать специальноеперетаскивание с помощью правой кнопки мыши. В этом случае при отпусканиикнопки мыши появляется специальное меню, в котором можно выбрать конкретнуювыполняемую операцию.

Применениебуфера обмена. Передачаинформации через буфер обмена имеет в программе Excel определенные особенности,связанные со сложностью контроля над этой операцией. Вначале необходимовыделить копируемый (вырезаемый) диапазон и дать команду на его помещение вбуфер обмена: Правка ► Копировать или Правка ► Вырезать. Вставкаданных в рабочий лист возможна лишь немедленно после их помещения в буферобмена. Попытка выполнить любую другую операцию приводит к отмене начатогопроцесса копирования или перемещения. Однако утраты данных не происходит,поскольку «вырезанные» данные удаляются из места их исходного размещения тольков момент выполнения вставки.

Место вставки определяется путем указания ячейки,соответствующей верхнему левому углу диапазона, помещенного в буфер обмена, илипутем выделения диапазона, который по размерам в точности равен копируемому(перемещаемому). Вставка выполняется командой Правка ► Вставить. Дляуправления способом вставки можно использовать команду Правка ►Специальная вставка. В этом случае правила вставки данных из буфера обменазадаются в открывшемся диалоговом окне.

Так как таблицы часто содержат повторяющиеся или однотипныеданные, программа Excel содержит средства автоматизации ввода. К числупредоставляемых средств относятся: автозавершение, автозаполнение числами иавтозаполнение формулами.

Автозавершение. Для автоматизации ввода текстовых данных используется метод автозавершения.Его применяют при вводе в ячейки одного столбца рабочего листа текстовыхстрок, среди которых есть повторяющиеся. В ходе ввода текстовых данных вочередную ячейку программа Excel проверяет соответствие введенных символов строкам,имеющемся в этом столбце выше. Если обнаружено однозначное совпадение,введенный текст автоматически дополняется. Нажатие клавиши ENTER подтверждаетоперацию автозавершения, в противном случае ввод можно продолжать, не обращаявнимания на предлагаемый вариант.

Можно прервать работу средства автозавершения, оставив встолбце пустую ячейку. И наоборот, чтобы использовать возможности средстваавтозавершения, заполненные ячейки должны идти подряд, без промежутков междуними.

Автозаполнение числами. При работе с числами используется метод автозаполнения.В правом нижнем углу рамки текущей ячейки имеется черный квадратик — маркерзаполнения. При наведении на него указатель мыши (он обычно имеет видтолстого белого креста) приобретает форму тонкого черного крестика.Перетаскивание маркера заполнения рассматривается как операция «размножения»содержимого ячейки в горизонтальном или вертикальном направлении.

Еслиячейка содержит число (в том числе дату, денежную сумму), то при перетаскиваниимаркера происходит копирование ячеек или их заполнение арифметическойпрогрессией. Для выбора способа автозаполнения следует производить специальноеперетаскивание с использованием правой кнопки мыши.

Автозаполнениеформулами. Эта операция выполняется так же, как автозаполнение числами. Ееособенность заключается в необходимости копирования ссылок на другие ячейки. Входе автозаполнения во внимание принимается характер ссылок в формуле:относительные ссылки изменяются в соответствии с относительным расположениемкопии и оригинала, абсолютные остаются без изменений.

Использование стандартных функций

Стандартные функции используются в программе Excel только вформулах. Вызов функции состоит в указании в формуле имени функции, послекоторого в скобках указывается список параметров. Отдельные параметрыразделяются в списке точкой с запятой. В качестве параметра можетиспользоваться число, адрес ячейки или произвольное выражение, для вычислениякоторого также могут использоваться функции.

Палитра формул. Если начать ввод формулы щелчком на кнопкеИзменить формулу в строке формул, под строкой формул появляется палитраформул, обладающая свойствами диалогового окна. Она содержит значение,которое получится, если немедленно закончить ввод формулы. В левой части строкиформул, где раньше располагался номер текущей ячейки, теперь появляетсяраскрывающийся список функций. Он содержит десять функций, которыеиспользовались последними, а также пункт Другие функции.

Использованиемастера функций. При выборе пункта Другие функции запускается Мастер функций,облегчающий выбор нужной функции. В списке Категория выбирается категория, ккоторой относится функция (если определить категорию затруднительно, используютпункт Полный алфавитный перечень), а в списке Функция — конкретная функцияданной категории. После щелчка на кнопке ОК имя функции заносится в строкуформул вместе со скобками, ограничивающими список параметров. Текстовый курсорустанавливается между этими скобками.

Ввод параметров функции. В ходе ввода параметров функции палитра формул изменяетвид. На ней отображаются поля, предназначенные для ввода параметров. Еслиназвание параметра указано полужирным шрифтом, параметр является обязательными соответствующее поле должно быть заполнено. Параметры, названия которыхприводятся обычным шрифтом, можно опускать. В нижней части палитры приводитсякраткое описание функции, а также назначение изменяемого параметра.

Параметры можно вводить непосредственно в строку формул или вполя палитры формул, а если они являются ссылками — выбирать на рабочем листе.Если параметр задан, в палитре формул указывается его значение, а для опущенныхпараметров — значения, принятые по умолчанию. Здесь можно также увидетьзначение функции, вычисленное при заданных значениях параметров.

Правилавычисления формул, содержащих функции, не отличаются от правил вычисления болеепростых формул. Ссылки на ячейки, используемые в качестве параметров функции,также могут быть относительными или абсолютными, что учитывается прикопировании формул методом автозаполнения.[3, 303c]


Заключение

Итак,базы данных представляют собой синтез структур данных и файловых структур. Всовременных базах данных методы из обеих областей применяются для созданиятакой системы хранения больших объемов данных, которая может выглядеть каксистема с множеством видов организаций данных и обслуживать приложенияразличных типов.

Терминбаза данных относится к набору данных, многомерному в том смысле, чтомежду его элементами существуют внутренние связи, и поэтому доступ к информацииможно осуществлять с различных точек зрения. В этом отличие базы данных отфайлов традиционных систем, иногда называемых одноуровневыми файлами, которыеявляются одномерной системой хранения и представляют информацию только с однойточки зрения. Если одноуровневый файл, в котором хранится информация окомпозиторах и их произведениях, может предоставить только список произведений,отсортированный по автору, в базе данных можно найти все работы одногокомпозитора, всех композиторов, написавших произведения определенного типа, или,например, всех композиторов, создавших аранжировки произведений других авторов.


Списоклитературы

1. Брукшир Дж.«Информатика и вычислительная техника» — СПб.: Питер, 2008-620 с.

2. Колесников Ю.А.«Microsoft Excel 2000: справочник» — СПб., 2009-480 с.

3. Симонович С.В.«Информатика» — СПб.: Питер, 2001-640 с.

4. Соболь Б.В.«Информатика» — Ростов-на-Дону: Феникс, 2008-448 с.

5. Хансен Г. «Базыданных» — Москва: БИНОМ, 2009-704 с.

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию