Структурная схема бд. Схема данных в Access

Схемы используются в модели безопасности компонента Database Engine для упрощения взаимоотношений между пользователями и объектами, и, следовательно, схемы имеют очень большое влияние на взаимодействие пользователя с компонентом Database Engine. В этом разделе рассматривается роль схем в безопасности компонента Database Engine. В первом подразделе описывается взаимодействие между схемами и пользователями, а во втором обсуждаются все три инструкции языка Transact-SQL, применяемые для создания и модификации схем.

Разделение пользователей и схем

Схема - это коллекция объектов базы данных, имеющая одного владельца и формирующая одно пространство имен. (Две таблицы в одной и той же схеме не могут иметь одно и то же имя.) Компонент Database Engine поддерживает именованные схемы с использованием понятия принципала (principal). Как уже упоминалось, принципалом может быть индивидуальный принципал и групповой принципал.

Индивидуальный принципал представляет одного пользователя, например, в виде регистрационного имени или учетной записи пользователя Windows. Групповым принципалом может быть группа пользователей, например, роль или группа Windows. Принципалы владеют схемами, но владение схемой может быть с легкостью передано другому принципалу без изменения имени схемы.

Отделение пользователей базы данных от схем дает значительные преимущества, такие как:

один принципал может быть владельцем нескольких схем;

несколько индивидуальных принципалов могут владеть одной схемой посредством членства в ролях или группах Windows;

удаление пользователя базы данных не требует переименования объектов, содержащихся в схеме этого пользователя.

Каждая база данных имеет схему по умолчанию, которая используется для определения имен объектов, ссылки на которые делаются без указания их полных уточненных имен. В схеме по умолчанию указывается первая схема, в которой сервер базы данных будет выполнять поиск для разрешения имен объектов. Для настройки и изменения схемы по умолчанию применяется параметр DEFAULT_SCHEMA инструкции CREATE USER или ALTER USER. Если схема по умолчанию DEFAULT_SCHEMA не определена, в качестве схемы по умолчанию пользователю базы данных назначается схема dbo .

Инструкция CREATE SCHEMA

В примере ниже показано создание схемы и ее использование для управления безопасностью базы данных. Прежде чем выполнять этот пример, необходимо создать пользователей базы данных Alex и Vasya, как будет описано в следующей статье (вы можете вернуться к этим примерам позже).

USE SampleDb; GO CREATE SCHEMA poco AUTHORIZATION Vasya GO CREATE TABLE Product (Number CHAR(10) NOT NULL UNIQUE, Name CHAR(20) NULL, Price MONEY NULL); GO CREATE VIEW view_Product AS SELECT Number, Name FROM Product; GO GRANT SELECT TO Alex; DENY UPDATE TO Alex;

В этом примере создается схема poco, содержащая таблицу Product и представление view_Product. Пользователь базы данных Vasya является принципалом уровня базы данных, а также владельцем схемы. (Владелец схемы указывается посредством параметра AUTHORIZATION . Принципал может быть владельцем других схем и не может использовать текущую схему в качестве схемы по умолчанию.)

Две другие инструкции, применяемые для работы с разрешениями для объектов базы данных, GRANT и DENY, подробно рассматриваются позже. В этом примере инструкция GRANT предоставляет инструкции SELECT разрешения для всех создаваемых в схеме объектов, тогда как инструкция DENY запрещает инструкции UPDATE разрешения для всех объектов схемы.

С помощью инструкции CREATE SCHEMA можно создать схему, сформировать содержащиеся в этой схеме таблицы и представления, а также предоставить, запретить или удалить разрешения на защищаемый объект. Как упоминалось ранее, защищаемые объекты - это ресурсы, доступ к которым регулируется системой авторизации SQL Server. Существует три основные области защищаемых объектов: сервер, база данных и схема, которые содержат другие защищаемые объекты, такие как регистрационные имена, пользователи базы данных, таблицы и хранимые процедуры.

Инструкция CREATE SCHEMA является атомарной. Иными словами, если в процессе выполнения этой инструкции происходит ошибка, не выполняется ни одна из содержащихся в ней подынструкций.

Порядок указания создаваемых в инструкции CREATE SCHEMA объектов базы данных может быть произвольным, с одним исключением: представление, которое ссылается на другое представление, должно быть указано после представления, на которое оно ссылается.

Принципалом уровня базы данных может быть пользователь базы данных, роль или роль приложения. (Роли и роли приложения рассматриваются в одной из следующих статей.) Принципал, указанный в предложении AUTHORIZATION инструкции CREATE SCHEMA, является владельцем всех объектов, созданных в этой схеме. Владение содержащихся в схеме объектов можно передавать любому принципалу уровня базы данных посредством инструкции ALTER AUTHORIZATION .

Для исполнения инструкции CREATE SCHEMA пользователь должен обладать правами базы данных CREATE SCHEMA. Кроме этого, для создания объектов, указанных в инструкции CREATE SCHEMA, пользователь должен иметь соответствующие разрешения CREATE.

Инструкция ALTER SCHEMA

Инструкция ALTER SCHEMA перемещает объекты между разными схемами одной и той же базы данных. Инструкция ALTER SCHEMA имеет следующий синтаксис.

Схема базы данных включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности , используемые для создания и поддержки базы данных .

Постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Система управления базами данных (СУБД) использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных .

Схема как структура базы данных

Схема базы данных (от англ. Database schema ) - её структура, описанная на формальном языке, поддерживаемом СУБД. В реляционных базах данных схема определяет таблицы , поля в каждой таблице (обычно с указанием их названия, типа, обязательности), и ограничения целостности (первичный , потенциальные и внешние ключи и другие ограничения).

Схемы в общем случае хранятся в словаре данных . Хотя схема определена на языке базы данных в виде текста, термин часто используется для обозначения графического представления структуры базы данных .

Основными объектами графического представления схемы являются таблицы и связи, определяемые внешними ключами.

Видео по теме

Схема как объект базы данных

Есть и другое понятие схемы в теории баз данных.

В Oracle схема привязывается только к одному пользователю (USER) и является логическим набором объектов базы данных. Схема создаётся при создании пользователем первого объекта, и все последующие объекты, созданные этим пользователем, становятся частью этой схемы.

Схема может включать другие объекты, принадлежащие этому пользователю:

таблицы,
последовательности,
хранимые программы,
кластеры,
связи баз данных,
триггеры,
библиотеки внешних процедур,
индексы,
пакеты,
хранимые функции и процедуры,
синонимы,
представления,
снимки,
объектные таблицы,
объектные типы,
объектные представления.

Существуют и подобъекты схемы, такие как:

столбцы: таблиц и представлений,
секции таблиц,
ограничения целостности,
триггеры,
пакетные процедуры и функции и другие элементы, хранимые в пакетах (курсоры, типы и т. п).

Существуют объекты, независимые от схемы:

каталоги,
профили,
роли,
сегменты,
табличные области,
пользователи.

Уровни схемы базы данных

Концептуальная схема - карта концепций и их связей

Схема данных

При создании реляционной БД в СУБД Access создается схема данных , которая позволяет наглядно отобразить логическую структуру БД: показывает таблицы и связи между ними, к тому же обеспечивает использование установленных в базе связей при выполнении обработки данных.

В схеме данных нормализованной БД, которая основана на отношениях «один-к-одному» и «один-ко-многим» между таблицами, для связей этих таблиц по уникальному индексу главной таблицы или первичному ключу могут быть установлены параметры обеспечения связной целостности .

В процессе поддержания целостности взаимосвязанных данных наличие записи в подчиненной таблице не допускается, если связанная с главной таблицей запись в ней отсутствует. Соответственно, в случае первоначальной загрузки базы данных, при удалении, добавлении и корректировке записей системой допускается выполнение операции лишь в том случае, когда она не нарушает целостность.

Связи, которые определены в схеме данных, используются автоматически для объединения таблиц в процессе разработки многотабличных отчетов, запросов, форм, что существенно упрощает процесс их конструирования.

Связи в схеме данных могут быть установлены для любой пары таблиц с одинаковым полем, которое позволяет объединять данные таблицы.

Схемы данных отображаются в области навигации в окне БД лишь в проектах Access, которые работают с базами данных сервера. Чтобы отобразить схему данных в БД Access используют команду Схема данных , размещенную в группе Отношения на вкладке Работа с базами данных .

Пример 1

Рассмотрим модель данных предметной области «Поставка товаров» (рисунок 1). Схема данных Access, построенная для данной модели данных, представлена на рисунке 2.

На данной схеме в виде прямоугольников отображаются таблицы базы данных с перечнем их полей, а связи отображают поля, по которым осуществляется взаимосвязь таблиц. Названия ключевых полей выделены для наглядности и располагаются в верхней части полного перечня полей каждой таблицы.

Особенности схемы данных

Реляционная база данных, которая создана соответственно проекту канонической модели данных рассматриваемой предметной области, включает только нормализованные таблицы, связанные отношениями «один-ко-многим». В подобной базе данных отсутствуют описательные данные, которые дублируются, обеспечивается их однократный ввод, поддерживается целостность данных с помощью средств системы.

С помощью связей между таблицами выполняется объединение данных разных таблиц, которое необходимо для решения многих задач введения, корректировки и просмотра данных, получения сведений по запросам и выведения отчетов. Связи таблиц устанавливаются соответственно проекту логической структуры рассматриваемой базы данных (рисунок 2) и отображаются на схеме данных Access.

Схема данных, кроме выполнения роли средства графического отображения логической структуры базы данных, активно используется в процессе обработки данных. С помощью связей, которые установлены в схеме данных, разработчик освобождается от необходимости каждый раз сообщать системе о наличии какой-либо связи. Один раз указав связи в схеме данных, они будут автоматически использоваться системой. Создание схемы данных предоставляет возможность упростить конструирование многотабличных отчетов, запросов, форм, а также обеспечивает поддержание целостности взаимосвязанных данных при корректировке и внесении данных в таблицы.

Определение связей между таблицами в базе данных Access

Схема данных

Схема данных является графическим образом БД. Она используется различными объектами Access для определения связей между несколькими таблицами. Например, при создании формы, содержащей данные из нескольких взаимосвязанных таблиц, схема данных обеспечивает автоматический согласованный доступ к полям этих таблиц. Она же обеспечивает целостность взаимосвязанных данных при корректировке таблиц.

После того, как созданы таблицы БД, можно установить связи между ними, обратившись к схеме данных. Запуск схемы данных выполняется через значок "Схема данных" на панели инструментов Access.

Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими значениями в ключевых полях, обычно между полями, имеющими одинаковые имена в обеих таблицах. В большинстве случаев с ключевым полем одной таблицы, являющимся уникальным идентификатором каждой записи, связывается внешний ключ другой таблицы.

Обязательным условием при установлении связи является совпадение связываемых полей по типу и формату.

Типы связей

Тип отношения в создаваемой Microsoft Access связи зависит от способа определения связываемых полей.

Отношение «один-ко-многим»

Отношение «один-ко-многим» является наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В отношении «один-ко-многим» каждой записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, но запись в таблице B не может иметь более одной соответствующей ей записи в таблице A.

Отношение «один-к-одному»

При отношении «один-к-одному» запись в таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот. Отношения этого типа используются не очень часто, поскольку большая часть сведений, связанных таким образом, может быть помещена в одну таблицу. Отношение «один-к-одному» может использоваться для разделения очень широких таблиц, для отделения части таблицы по соображениям защиты, а также для сохранения сведений, относящихся к подмножеству записей в главной таблице.

Отношение «многие-ко-многим»

При отношении «многие-ко-многим» одной записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи в таблице B несколько записей в таблице A. Этот тип связи возможен только с помощью третьей (связующей) таблицы, первичный ключ которой состоит из двух полей, которые являются внешними ключами таблиц A и B. Отношение «многие-ко-многим» по сути дела представляет собой два отношения «один-ко-многим» с третьей таблицей.

Определение связей между таблицами

Связь между таблицами определяется путем добавления связываемых таблиц в окно «Схема данных» с последующим перетаскиванием ключевого поля из одной таблицы в другую. Рассмотрим пример связывания таблиц.

Предположим, что требуется установить связь между таблицами "Кафедра" и "Преподаватель" через поле ККАФ (код кафедры). В таблице "Кафедра" это поле является уникальным ключом, а в таблице "Преподаватель" — внешним ключом. Если схема данных создается заново, то при нажатии на кнопку "Схема данных" поверх окна схемы данных появится окно "Добавление таблицы" . В этом окне следует выделить требуемые таблицы и нажать "Добавить" .

В результате в окно схемы данных будут добавлены графические образы двух таблиц:

Необходимо перетащить мышью поле ККАФ таблица "Кафедра" на поле ККАФ таблицы "Преподаватель" . В открывшемся окне "Изменение связей" следует установить флажок "Обеспечение целостности данных" . В этом случае Access будет выдавать предупреждающие сообщения о неправильном вводе данных, если, например, в поле ККАФ подчиненной таблицы "Преподаватель" будет введено значение, отсутствующее в поле ККАФ базовой таблицы "Кафедра" .

Обратите внимание, что Access автоматически определил тип связи как "один-ко-многим".

Можно также установить флажки "каскадное обновление связей" и "каскадное удаление связей" . В этом случае Access автоматически скорректирует (удалит) записи в подчиненных таблицах, если будут изменены записи в базовой таблице.

После нажатия на кнопку "Создать ", образы таблиц будут соединены связями как показано на рисунке. Ключевые в базовых таблицах выделяются жирным шрифтом.

Для установления связей по составному ключу необходимо в окне "Изменение связей" в полях "Таблица/Запрос" и "Связанная таблица/запрос" вручную выбрать из списков пары связываемых полей. На рисунке показан пример связи по составному ключу.

Если перетащить поле, не являющееся ключевым и не имеющее уникального индекса, на другое поле, которое также не является ключевым и не имеет уникального индекса, создается неопределенное отношение. В запросах , содержащих таблицы с неопределенным отношением, Microsoft Access по умолчанию отображает линию объединения между таблицами, но условия целостности данных при этом не накладываются и нет гарантии уникальности записей в любой из таблиц.

Контрольные вопросы

Что представляет собой схема данных БД?
Каково назначение схемы данных?
Как открыть схему данных в Access?
Как установить связь между таблицами?
Между какими полями таблиц устанавливается связь?
Каково обязательное условие при установлении связи?
Перечислите типы связей между таблицами. Охарактеризуйте их.
Как определить связи между таблицами?
От чего зависит выбор отношения в создаваемой Microsoft Access связи?
В каком случае создается отношение "один-ко-многим"? "Один-к-одному"? "Многие-ко-многим"?
В каком случае создается неопределенное отношение?
К каким последствиям приводит создание неопределенных отношений?

СУБД MS Access позволяет строить схему базы данных и автоматически поддерживает первичные и внешние ключи.

Схема базы данных (или просто схема данных ) является графическим образом БД. В ней определяются и запоминаются связи между таблицами. Это позволяет Access автоматически использовать связи при конструировании форм, запросов, отчетов. Схема данных отображается в специальном окне Схема данных, где таблицы представлены списками полей , а связи - линиями между полями в связанных таблицах (рис. 3).

Рис. 3. Схема БД Студент

Создать схему данных можно двумя способами.

Первый способ предполагает наличие нормализованных таблиц , связывание которых осуществляется в окне Схема данных. Создание схемы данных начинается с размещения в окне всех таблиц, которые должны быть включены в схему. Далее можно приступать к определению попарных связей между ними.

Устанавливая связи между парой таблиц, надо выделить в главной таблице уникальное ключевое поле (ПК в каждой таблице отображается жирным шрифтом), по которому устанавливается связь. Далее при нажатой левой кнопке мыши это поле перетаскивается на соответствующее поле подчиненной таблицы. Если устанавливается связь по составному ключу, то необходимо выделить все поля, входящие в составной ключ главной таблицы, и перетащить их на одно из полей связи в подчиненной таблице.

После установления связи открывается диалоговое окно Изменение связи, в котором для ключевого поля главной таблицы определяется поле связи подчиненной таблицы. Для каждого поля составного ключа главной таблицы связь с полем подчиненной таблицы должна быть установлена отдельной строкой. Кроме того, в окне Изменение связи для каждой связи можно задать параметр Обеспечение целостности данных, после чего устанавливаются опции Каскадное обновление связанных полейи Каскадное удаление связанных записей. При этом Access автоматически установит тип связи 1:М (в схеме обозначается как 1:∞). Если таблицы содержат данные, не отвечающие требованиям целостности, связь 1:М не будет установлена, и Access в этом случае выводит соответствующее сообщение.

Второй способ - получение схемы данных из одной ненормализованной таблицы с помощью Мастера анализа таблиц.

Ненормализованные таблицы содержат поля с повторяющимися значениями. Для таких таблиц расходуется дополнительная память, не может быть обеспечен однократный ввод и корректировка данных в полях с повторяющимися значениями, велика вероятность возникновения ошибок.

С помощью Мастера анализа таблиц Access позволяет автоматически или вручную выполнить анализ таблицы и разделить ее на несколько взаимосвязанных таблиц, в которых данные не будут дублироваться. Для полученных таблиц Мастер анализа таблиц создает схему данных, в которой устанавливаются связи 1:М и определяются параметры обеспечения целостности. После процедуры анализа для исходной таблицы будут получены нормализованные взаимосвязанные таблицы.

Однако Мастер анализа таблиц далеко не во всех случаях может правильно выделить повторяющиеся данные в отдельную таблицу. При работе с Мастером предусматривается интерактивное участие пользователя в корректировке предложений по разделению таблицы.

3. РАБОТА С ДАННЫМИ В ОДИНОЧНЫХ ТАБЛИЦАХ. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОСТЫХ ЗАПРОСОВ

РЕЖИМЫ РАБОТЫ С ОДИНОЧНЫМИ ТАБЛИЦАМИ

В Access существуют четыре режима работы с таблицами: режим Таблицы, режим Конструктора, режим Сводной таблицы и режим Сводной диаграммы.

В режиме Таблицы осуществляется работа с данными, находящимися в одиночной таблице БД: просмотр, редактирование, добавление, сортировка и т.п.

В режиме Конструктора создается или модифицируется структура таблицы, то есть задаются имена полей, их типы, описание, свойства и другие параметры.

В режимах Сводной таблицы и Сводной диаграммы удобно выполнять анализ данных, динамически изменяя способы их представления.

Существует также дополнительный режим - Предварительный просмотр, который позволяет увидеть расположение данных на листе перед осуществлением печати таблицы.

3.2 ПОНЯТИЕ ЗАПРОСА В СУБД.
ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ЗАПРОСОВ

Одним из основных инструментов обработки данных в СУБД являются запросы . Запросы позволяют выбрать необходимые данные из одной или нескольких взаимосвязанных таблиц, произвести вычисления и получить результаты в виде таблицы. Через запрос можно производить обновление данных в таблицах, добавление и удаление записей. Последовательное выполнение ряда запросов дает возможность решать достаточно сложные задачи, не прибегая к программированию.