Методология проектирования и разработки СУБД на примере Microsoft Access: Детализированный план курсовой работы

В мире, где объем генерируемых данных удваивается каждые два года, эффективное управление информацией становится не просто преимуществом, а критической необходимостью для любой организации, будь то транснациональная корпорация или малое предприятие. Способность систематизировать, хранить, извлекать и анализировать данные лежит в основе принятия обоснованных решений, оптимизации бизнес-процессов и повышения конкурентоспособности. В этом контексте системы управления базами данных (СУБД) выступают краеугольным камнем современной информационной инфраструктуры.

Среди многообразия СУБД особое место занимает Microsoft Access – инструмент, который, несмотря на свою «настольную» природу, остается одним из самых доступных и эффективных решений для разработки баз данных небольшого и среднего масштаба. Входя в состав пакета Microsoft Office, Access предоставляет интуитивно понятную среду для создания реляционных баз данных без глубоких знаний программирования, что делает его идеальным выбором для студентов и специалистов, начинающих свой путь в области информационных систем. Однако за кажущейся простотой скрывается глубокая методология проектирования и множество нюансов, от которых зависит эффективность, стабильность и безопасность будущей системы.

Цель данной курсовой работы – разработать детализированный план и методологию исследования, который послужит студентам технического или экономического вуза исчерпывающим руководством для проектирования, создания и использования реляционных баз данных на примере Microsoft Access.

Для достижения этой цели были сформулированы следующие задачи:

• Систематизировать основные понятия и классификации СУБД и реляционных баз данных.
• Проанализировать архитектурные особенности и функциональные возможности MS Access, а также его позиционирование в сравнении с другими СУБД.
• Описать основные этапы и принципы проектирования реляционной базы данных в MS Access, включая нормализацию.
• Детально рассмотреть процесс разработки и практического применения ключевых объектов базы данных Access (таблиц, запросов, форм, отчетов, макросов, модулей).
• Исследовать типы данных в MS Access, их свойства и влияние на эффективность и ограничения базы данных.
• Предложить лучшие практики обеспечения целостности, безопасности и оптимизации производительности при работе с MS Access.
• Разработать практический пример создания базы данных в MS Access, демонстрирующий полный цикл реализации.

Предложенный план курсовой работы охватывает как теоретические основы, так и практические аспекты, что позволит студентам не только понять «что» и «как» делать, но и «почему» те или иные решения являются оптимальными для конкретных задач, а также углубить свои знания в области СУБД и прикладной информатики.

Теоретические основы систем управления базами данных

Основные понятия и определения

Любое погружение в мир систем управления базами данных начинается с четкого определения фундаментальных сущностей. В основе всего лежит База данных (БД) — это не просто набор информации, а структурированный, упорядоченный набор данных, предназначенный для хранения сведений об объектах и связях между ними. Представьте себе цифровую картотеку, где каждая карточка не только содержит информацию, но и логически связана с другими, что позволяет быстро находить нужные сведения. Важно отметить, что упорядочение данных в БД может осуществляться на основе различных принципов, таких как значение ключа, временная метка или логические связи, ведь именно эта систематизация обеспечивает эффективный поиск, извлечение и последующий анализ информации, в противном случае данные превращаются в хаотичный шум.

Однако сама по себе база данных — это лишь хранилище. Для взаимодействия с ней, для ее создания, изменения и управления необходим специальный посредник. Таким посредником выступает Система управления базами данных (СУБД). Это комплекс языковых и программных средств общего или специального назначения, цель которого — обеспечить создание, ведение и, что особенно важно, совместное использование базы данных многими пользователями. Представьте СУБД как «операционную систему» для данных, которая управляет их размещением во внешней и оперативной памяти, ведет журнал изменений для восстановления после сбоев, обеспечивает резервное копирование и, конечно, поддерживает языки баз данных (например, языки определения и манипулирования данными).

Ключевым для понимания СУБД является концепция реляционной модели. В этой модели данные организуются в таблицы, которые также называют отношениями. Каждая таблица состоит из строк, или записей (часто именуемых кортежами), и столбцов, или полей (называемых атрибутами). Например, в таблице «Студенты» каждая строка будет представлять одного студента, а каждый столбец — определенную характеристику студента, такую как «Имя», «Фамилия», «Дата рождения».

Для однозначной идентификации каждой записи в таблице используется ключ. Существует несколько типов ключей:

• Первичный ключ — это уникальный идентификатор для каждой записи в таблице. Он не может содержать повторяющихся значений или значений NULL (пустых значений). Например, «Номер студенческого билета» может быть первичным ключом для таблицы «Студенты».
• Внешний ключ — это поле или набор полей в одной таблице, которые ссылаются на первичный ключ в другой таблице. Внешний ключ устанавливает связь между таблицами. Например, если в таблице «Оценки» есть поле «Номер студенческого билета», которое ссылается на первичный ключ таблицы «Студенты», то это «Номер студенческого билета» будет внешним ключом.

Понимание этих базовых терминов является отправной точкой для освоения принципов проектирования и эксплуатации любых систем управления базами данных.

Классификация СУБД

Мир систем управления базами данных не ограничивается одной лишь реляционной моделью. Исторически и функционально СУБД развивались по разным путям, порождая целый спектр архитектур и подходов к организации данных. Чтобы ориентироваться в этом многообразии, СУБД классифицируют по нескольким ключевым критериям: по модели данных, по степени распределённости и по способу доступа к базе данных.

Классификация по модели данных: От иерархий к объектам

Модель данных определяет логическую структуру базы данных, то есть то, как данные организуются и как устанавливаются связи между ними.

• Иерархические СУБД: Исторически одни из первых, они организуют данные в строгой древовидной структуре. Здесь каждая «родительская» запись может иметь несколько «дочерних» записей, но каждая «дочерняя» запись может иметь только одну «родительскую». Это похоже на структуру семейного древа, где у каждого ребенка может быть только одна пара родителей. Примером такой системы является IBM Information Management System (IMS), разработанная еще в 1960-х годах. Несмотря на свою жесткость, такие СУБД были эффективны для задач с предсказуемыми и фиксированными связями.
• Сетевые СУБД: Эти системы стали развитием иерархических, пытаясь преодолеть их ограничения. Сетевые СУБД представляют данные в виде графа, позволяя каждой записи иметь несколько «родительских» и «дочерних» связей. Это обеспечивает гораздо более гибкую структуру, поскольку одна сущность может быть связана с множеством других сущностей, а не только с одной «материнской» записью. Несмотря на большую гибкость по сравнению с иерархическими моделями, сложность управления связями делала их менее интуитивными.
• Реляционные СУБД: Это доминирующая модель на сегодняшний день. Как уже упоминалось, данные здесь организуются в двумерные таблицы (отношения), состоящие из строк (записей) и столбцов (полей). Связи между таблицами устанавливаются через общие поля (ключи). Простота и математическая строгость реляционной алгебры, предложенной Эдгаром Ф. Коддом, обеспечили их широкое распространение. Для управления и извлечения данных в реляционных СУБД используется универсальный язык — Structured Query Language (SQL). Популярные представители: MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database.
• Объектно-ориентированные СУБД (ООСУБД): Появились как ответ на потребности объектно-ориентированного программирования. ООСУБД хранят данные не в виде таблиц, а в виде объектов, которые инкапсулируют как данные (атрибуты), так и методы их обработки (поведение). Они поддерживают такие концепции ООП, как наследование (объекты могут наследовать свойства и методы от других объектов) и полиморфизм. Это позволяет непосредственно хранить сложные структуры данных, используемые в объектно-ориентированных приложениях, без необходимости их «плоского» представления в таблицах.
• Объектно-реляционные СУБД: Попытка объединить лучшее из двух миров — реляционной модели и объектно-ориентированного подхода. Эти СУБД сохраняют табличную структуру реляционных баз данных, но при этом расширяют их функциональность, позволяя хранить сложные объекты и поддерживать такие концепции, как объекты, классы и наследование в рамках SQL-языка. Многие современные реляционные СУБД (например, PostgreSQL, Oracle) имеют объектно-реляционные расширения.

Классификация по степени распределённости и способу доступа

Помимо модели данных, важным критерием является способ физического размещения и доступа к данным.

• По степени распределённости:
  • Локальные СУБД: Все компоненты базы данных и сама СУБД размещаются на одном компьютере. Это типично для персональных баз данных, таких как MS Access в простейшей конфигурации.
  • Распределённые СУБД: Части базы данных могут быть физически расположены на двух и более компьютерах, соединенных сетью. Это позволяет повысить отказоустойчивость, масштабируемость и доступность данных.
• По способу доступа к БД:
  • Файл-серверные СУБД: В этой архитектуре файлы данных хранятся централизованно на файл-сервере. Клиентские приложения, работающие на рабочих станциях, напрямую обращаются к этим файлам по сети, загружая их части для обработки. Пример: Microsoft Access при совместном использовании в локальной сети. Недостаток — высокая нагрузка на сеть, так как передаются большие объемы данных, и низкая производительность при большом количестве одновременных пользователей.
  • Клиент-серверные СУБД: Это более продвинутая архитектура, где СУБД (серверная часть) устанавливается на отдельном мощном сервере, а клиентские приложения (клиентская часть) взаимодействуют с этим сервером. По сети передаются только запросы от клиента к серверу и результаты выполнения этих запросов обратно. Это означает, что «минимально необходимые объёмы информации» передаются по сети, снижая нагрузку и значительно повышая производительность. Сервер берет на себя всю основную обработку данных. Примеры: MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle.

Такое многообразие СУБД подчеркивает их адаптивность к различным задачам и масштабам, а также эволюцию в ответ на меняющиеся потребности в управлении данными.

Microsoft Access как реляционная СУБД: Архитектура и функциональные особенности

Архитектурные особенности и основные компоненты

Microsoft Access занимает уникальное положение в ландшафте систем управления базами данных. Это не просто реляционная СУБД, это полноценный набор инструментальных средств, включенный в состав Microsoft Office, предназначенный для создания и эксплуатации информационных систем. Его ключевое отличие и одновременно преимущество — это интегрированная среда, сочетающая в себе СУБД (Microsoft Jet Database Engine или более современный Access Database Engine), графический интерфейс пользователя и средства разработки приложений.

Архитектурно база данных Access представляет собой единый контейнер, обычно в виде файла с расширением .accdb (или .mdb для старых версий). В этом контейнере хранятся все объекты базы данных, которые можно разделить на следующие основные компоненты:

• Таблицы: Являются краеугольным камнем любой реляционной БД, служат для хранения данных в структурированном виде (строки и столбцы). В Access таблицы можно создавать в трех режимах: в режиме конструктора (для детального определения полей, типов данных и свойств), с помощью мастера (для быстрого создания на основе шаблонов) и путем непосредственного ввода данных (Access сам пытается определить типы данных).
• Запросы: Мощный инструмент для извлечения, фильтрации, сортировки, объединения и модификации данных из одной или нескольких таблиц. Access предоставляет построитель SQL-запросов, который позволяет создавать запросы как визуально, так и непосредственно на языке SQL.
• Формы: Представляют собой пользовательский интерфейс для ввода, просмотра и редактирования данных. Они значительно упрощают взаимодействие пользователя с базой данных, делая его более интуитивно понятным и управляемым. Формы могут быть привязаны к одной таблице, нескольким таблицам или запросам. Построитель экранных форм Access позволяет создавать разнообразные макеты.
• Отчёты: Предназначены для профессионального представления данных в печатном или электронном виде. Они позволяют агрегировать, группировать и форматировать информацию из таблиц или запросов по заданным критериям, делая ее пригодной для анализа и распространения. Построитель отчётов обладает широкими возможностями кастомизации.
• Макросы: Средства для автоматизации рутинных задач и создания простых интерактивных элементов без написания кода. Макросы позволяют реагировать на различные события (например, открытие формы, нажатие кнопки, изменение значения поля) путем выполнения последовательности предопределенных действий.
• Модули (VBA): Для более сложных задач автоматизации и расширения функциональности Access предлагает Visual Basic for Applications (VBA). Модули VBA позволяют писать собственные функции, процедуры и обработчики событий, предоставляя полный контроль над поведением базы данных.

Отличительной особенностью Access является также поддержка OLE-объектов (Object Linking and Embedding). Это позволяет встраивать в поля базы данных объекты, созданные в других приложениях Windows, например, графические изображения, аудиофайлы, документы Microsoft Word или таблицы Excel. Это значительно расширяет возможности по хранению мультимедийной и сложной структурированной информации непосредственно в базе данных Access.

Функциональные возможности и область применения

Microsoft Access предлагает обширный набор функций, которые делают его мощным инструментом для решения определенных задач. Одной из ключевых возможностей является создание связанных объектов и установление ссылочной целостности данных. Ссылочная целостность — это не просто опция, а система правил, разработанная для поддержания корректных связей между записями в связанных таблицах. Она защищает от случайного удаления или изменения данных, предотвращая появление «висячих» ссылок – ситуаций, когда запись ссылается на несуществующую запись в другой таблице. Например, если у нас есть таблица «Заказы», ссылающаяся на «Клиентов», ссылочная целостность не позволит удалить клиента, у которого есть активные заказы. И что из этого следует? Такой механизм значительно снижает риск потери или искажения критически важной информации.

Область применения MS Access четко очерчена его архитектурными особенностями. Он идеально подходит для:

• Настольных и офисных БД: Access разработан для использования на одном компьютере или в небольшой локальной сети.
• Несложная структура данных: Базы данных Access обычно характеризуются десятками таблиц (рекомендуемое количество обычно составляет до 50-100 для сохранения оптимальной производительности и управляемости).
• Небольшое число пользователей: Хотя теоретический предел может достигать 255 подключений, практические рекомендации ограничивают одновременное число пользователей до 20-25, поскольку производительность начинает заметно снижаться уже после 10 пользователей.
• Интеграция с офисными средствами: Access может выступать как хранилище данных (файл MDB/ACCDB) для других приложений, позволяя легко интегрировать данные, например, в документы Microsoft Word для слияния или в таблицы Excel для анализа.
• Быстрая разработка прототипов: Благодаря интуитивно понятному интерфейсу, Access позволяет быстро создавать прототипы баз данных и приложений для проверки концепций.

Важным аспектом является работа с языком запросов. Хотя MS Access использует SQL, его диалект не всегда полностью соответствует стандарту ANSI. Язык SQL ядра СУБД Microsoft Access, как правило, соответствует стандарту ANSI-89 уровня 1, но не полностью реализует все его функции. Например, оператор BETWEEN в Access SQL может некорректно работать, если первое значение больше второго, тогда как в ANSI SQL значение1 должно быть меньше или равно значению2. Также Access SQL имеет свои зарезервированные слова и поддерживает как ANSI, так и собственные подстановочные знаки для оператора LIKE (* вместо % и ? вместо _). Это необходимо учитывать при миграции данных или разработке кроссплатформенных решений.

Современные версии Access, например Access 2019, продолжают развиваться, поддерживая новые форматы данных, такие как bigint для больших чисел, улучшая специальные возможности и расширяя список горячих клавиш, а также предоставляя ограниченную поддержку работы с файлами dBASE.

Сравнительный анализ с другими СУБД

Понимание места MS Access в мире СУБД невозможно без его сравнительного анализа с другими, более мощными системами. Обычно Access противопоставляют клиент-серверным СУБД, таким как MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server и Oracle Database.

Критерий	Microsoft Access	Клиент-серверные СУБД (MySQL, MS SQL Server, Oracle)
Архитектура	Файл-серверная (в основном), настольная СУБД	Клиент-серверная
Масштабируемость	Низкая. Ограничение файла 2 ГБ, до 20-25 одновременных пользователей.	Высокая. Практически неограниченный объем данных, тысячи одновременных пользователей.
Производительность	Удовлетворительная для небольших объемов данных и пользователей. Снижается при росте нагрузки.	Высокая. Оптимизирована для обработки больших объемов данных и множества запросов.
Сложность разработки	Низкая. Интуитивно понятный графический интерфейс, не требует глубоких знаний программирования.	Средняя/Высокая. Требует знания SQL, системного администрирования, программирования.
Надежность и отказоустойчивость	Низкая. Высокий риск повреждения файла при сбоях или некорректном завершении работы.	Высокая. Встроенные механизмы журналирования, резервного копирования, восстановления.
Безопасность	Ограниченная. Пароль на файл, устаревшая защита на уровне пользователей. Зависит от разрешений файловой системы.	Высокая. Детальная система ролей, прав доступа, аудит, шифрование на уровне сервера и данных.
Область применения	Персональные базы данных, небольшие офисные приложения, прототипирование, учетные системы для малых рабочих групп.	Корпоративные информационные системы, веб-приложения, высоконагруженные сервисы, аналитические системы.
Стоимость	Входит в состав Microsoft Office, часто уже лицензирована. Стоимость развертывания низкая.	Может быть бесплатной (MySQL, PostgreSQL) или очень дорогой (Oracle, MS SQL Server Enterprise). Требует затрат на администрирование и мощное оборудование.
Поддержка SQL	Диалект SQL не полностью соответствует ANSI, есть свои особенности.	Полная или почти полная поддержка стандартов SQL (ANSI SQL, SQL:2008 и т.д.).

Ключевым ограничением MS Access, присущим его движку Microsoft Jet Database Engine (и более современному Access Database Engine), является максимальный размер файла базы данных в 2 ГБ. Это ограничение является критически важным и включает все объекты базы данных. Достижение этого предела может привести к снижению производительности и нестабильности работы, требуя разделения базы данных или миграции на более мощную СУБД.

Однако Access не изолирован от мира больших СУБД. Встроенные средства взаимодействия со внешними СУБД через ODBC (Open Database Connectivity) позволяют снимать некоторые ограничения. Access может работать с «связанными таблицами» (Linked Tables), которые физически хранятся на сервере (например, SQL Server, MySQL), но выглядят и обрабатываются в Access как обычные таблицы. Также возможно создание «запросов к серверу» (Pass-Through Queries), которые передаются на сервер для выполнения, а Access лишь отображает результат. Это позволяет использовать Access как фронтенд (пользовательский интерфейс) для мощных бэкенд-СУБД, эффективно обходя его собственные ограничения по объему и производительности обработки данных.

Таким образом, MS Access — это отличный выбор для задач, где важна простота разработки, низкая стоимость и относительно небольшой объем данных, но его возможности ограничены для высоконагруженных и масштабируемых корпоративных решений.

Проектирование реляционной базы данных в MS Access

Этапы проектирования базы данных

Создание эффективной и надежной базы данных — это не хаотичный процесс, а последовательность тщательно спланированных шагов. Проектирование базы данных начинается задолго до открытия MS Access, с определения ее структуры. Основная цель проектирования БД — это сокращение избыточности хранимых данных, что приводит к ряду значимых преимуществ: экономия объема памяти, уменьшение затрат на обновление информации и, самое главное, устранение противоречий и аномалий в данных. Например, если информация о поставщике повторяется в каждой записи о товаре, вынесение данных поставщика в отдельную таблицу позволяет хранить эту информацию лишь один раз. Это не только предотвращает аномалии обновления (когда нужно изменить адрес поставщика во множестве мест) и удаления (когда удаление товара случайно удаляет информацию о поставщике), но и может привести к значительной экономии дискового пространства и увеличению скорости выполнения запросов, поскольку уменьшается объем данных, обрабатываемых и передаваемых по сети. Какой важный нюанс здесь упускается? Именно грамотное проектирование на этом этапе закладывает фундамент для будущей масштабируемости и удобства поддержки системы.

Полный цикл проектирования базы данных можно разбить на следующие этапы:

1. Определение цели создания БД: Прежде чем начать, необходимо четко понять, для чего будет использоваться база данных. Какие задачи она должна решать? Какую информацию хранить? Кто будет ее пользователем? Например, база данных для учета товаров в магазине будет иметь иные требования, чем база данных для управления проектами.
2. Определение необходимых таблиц: На основе цели выявляются основные сущности (объекты), информацию о которых нужно хранить. Каждая сущность обычно становится отдельной таблицей. Например, в системе учета товаров это могут быть «Товары», «Поставщики», «Заказы», «Клиенты».
3. Определение необходимых полей (атрибутов) для каждой таблицы: Для каждой сущности определяются характеристики, которые необходимо хранить. Например, для таблицы «Товары» это могут быть «Наименование», «Цена», «Количество», «Код поставщика». Важно, чтобы каждое поле содержало атомарную (неделимую) информацию.
4. Задание первичного ключа для каждой таблицы: Для каждой таблицы выбирается уникальный идентификатор записи. Это может быть как одно поле (например, «Код товара»), так и комбинация нескольких полей. Первичный ключ обеспечивает уникальность каждой записи и является основой для установления связей.
5. Определение связей между таблицами: Анализируются взаимосвязи между сущностями. Например, один поставщик может поставлять много товаров (связь «один-ко-многим» между «Поставщиками» и «Товарами»). Эти связи реализуются через внешние ключи.
6. Обновление структуры БД (нормализация): На этом этапе проводится проверка и оптимизация структуры таблиц и связей с целью устранения избыточности и аномалий. Это критически важный шаг, который подробно будет рассмотрен далее.
7. Добавление данных (тестовых): После создания структуры БД ее необходимо заполнить тестовыми данными для проверки корректности работы связей, запросов и форм.
8. Создание других объектов (запросы, формы, отчеты, макросы, модули): На основе разработанной структуры создаются объекты пользовательского интерфейса и инструменты для манипулирования данными.

Создание таблиц и определение связей

В реляционной базе данных Access все хранимые данные сгруппированы в виде плоских двумерных взаимосвязанных таблиц. Таблица описывает отдельный тип объекта (или сущности) и представляет собой набор записей (строк) и полей (столбцов). Каждая таблица должна иметь уникальное имя, отражающее ее содержание, и, что более важно, уникальный первичный ключ.

Принципы организации таблиц:

• Уникальность: Каждая таблица должна содержать информацию только об одном типе сущностей.
• Атомарность полей: Каждое поле должно хранить неделимую часть информации. Например, вместо поля «Полный адрес» лучше использовать «Улица», «Город», «Индекс».
• Уникальный первичный ключ: Обязательное условие для каждой таблицы. Он гарантирует, что каждая запись может быть однозначно идентифицирована.

Связи между таблицами — это сердце реляционной модели. Они осуществляются посредством полей с совпадающей информацией. Например, если в таблице «Товары» есть поле «Код поставщика», и это же поле является первичным ключом в таблице «Поставщики», то между этими таблицами устанавливается связь.

Основные правила установления связей:

1. Совпадающие поля: Связываемые поля в обеих таблицах должны содержать одинаковые данные (например, «Код поставщика» в «Поставщиках» и «Код поставщика» в «Товарах»).
2. Типы данных: Связанные поля должны иметь один и тот же тип данных (например, оба «Числовой» или «Текстовый»). Исключение составляют поля «Счетчик», которые могут быть связаны с полями типа «Числовой» (Длинное целое).
3. Ключевое поле главной таблицы: Поле в главной таблице (сторона «один» в связи «один-ко-многим») должно быть первичным ключом или иметь уникальный индекс.

Существуют различные типы связей:

• Один-ко-многим (One-to-Many): Самый распространенный тип. Одна запись в главной таблице (сторона «один») может соответствовать нескольким записям в подчиненной таблице (сторона «многие»). Пример: один поставщик (таблица «Поставщики») поставляет много товаров (таблица «Товары»).
• Один-к-одному (One-to-One): Каждая запись в главной таблице соответствует не более чем одной записи в подчиненной таблице, и наоборот. Используется редко, часто для разделения большой таблицы или для хранения конфиденциальной информации.
• Многие-ко-многим (Many-to-Many): Каждая запись в одной таблице может быть связана со многими записями в другой таблице, и наоборот. Например, один студент может посещать много курсов, и один курс может посещать много студентов. Такие связи не могут быть реализованы напрямую в реляционной модели и требуют создания промежуточной таблицы (таблицы связей), которая содержит внешние ключи обеих связанных таблиц, фактически превращая связь «многие-ко-многим» в две связи «один-ко-многим».

Нормализация базы данных

Нормализация — это не просто технический термин, а центральный метод для обеспечения чистой, безошибочной и эффективной структуры баз данных. Ее основная цель — минимизировать избыточность данных и избежать аномалий (проблем при вставке, обновлении или удалении данных), тем самым улучшая целостность данных и их согласованность. Этот процесс был формализован Эдгаром Коддом и включает в себя ряд «нормальных форм». Хотя существуют более высокие нормальные формы (BCNF, 4NF, 5NF, 6NF), на практике для большинства бизнес-приложений достаточно достижения Третьей нормальной формы (3NF).

Рассмотрим основные нормальные формы:

1. Первая нормальная форма (1НФ):
   • Требование: Все данные должны быть организованы в таблице, каждая запись должна идентифицироваться уникальным первичным ключом, и данные должны быть атомарными.
   • Атомарность данных означает, что каждое пересечение строки и столбца (ячейка) должно содержать ровно одно неделимое значение, которое нельзя далее разложить на компоненты, имеющие самостоятельный смысл, если над этими компонентами требуется выполнять операции.
   • Пример нарушения: Поле «Полный адрес» с значениями типа «г. Москва, ул. Тверская, д. 10, кв. 5». Если требуется фильтровать по городу или улице, это поле не атомарно и должно быть разбито на «Город», «Улица», «Дом», «Квартира». Другое нарушение — повторяющиеся группы, когда в одной ячейке хранится список значений (например, список телефонов через запятую).
   • Цель: Устранить повторяющиеся группы и обеспечить атомарность полей.
2. Вторая нормальная форма (2НФ):
   • Требование: Таблица должна быть в 1НФ, и все неключевые атрибуты должны полностью зависеть от первичного ключа. Это означает, что если первичный ключ является составным (состоит из нескольких полей), то ни одно неключевое поле не должно зависеть только от части первичного ключа.
   • Пример нарушения: Таблица «Заказы» с полями: (Номер_заказа, Код_товара, Дата_заказа, Наименование_товара, Цена_товара, Количество). Первичный ключ (Номер_заказа, Код_товара). Поля Дата_заказа зависит только от Номер_заказа, а Наименование_товара и Цена_товара зависят только от Код_товара.
   • Решение: Разбить таблицу на: «Заказы» (Номер_заказа, Дата_заказа), «Детали заказа» (Номер_заказа, Код_товара, Количество), «Товары» (Код_товара, Наименование_товара, Цена_товара).
   • Цель: Устранить частичные функциональные зависимости.
3. Третья нормальная форма (3НФ):
   • Требование: Таблица должна быть в 2НФ, и все поля, не входящие в первичный ключ, не должны зависеть транзитивно от первичного ключа. Это означает, что неключевые поля не должны зависеть от других неключевых полей.
   • Пример нарушения: Таблица «Студенты» с полями: (Код_студента (ПК), Имя_студента, Фамилия_студента, Код_группы, Название_группы, ФИО_куратора_группы). Здесь Название_группы и ФИО_куратора_группы зависят от Код_группы, который сам по себе является неключевым полем.
   • Решение: Разбить на: «Студенты» (Код_студента, Имя_студента, Фамилия_студента, Код_группы), «Группы» (Код_группы, Название_группы, ФИО_куратора_группы).
   • Цель: Устранить транзитивные функциональные зависимости.

Процесс нормализации является итеративным и требует глубокого понимания предметной области. Правильно нормализованная база данных значительно упрощает ее дальнейшую поддержку, модификацию и расширение.

Разработка объектов базы данных в MS Access

База данных Access представляет собой целостную систему, состоящую из взаимосвязанных объектов. Каждый из них выполняет свою уникальную функцию, работая в синергии для обеспечения эффективного хранения, обработки и представления данных. Важно отметить, что, например, объект «Страницы» (Data Access Pages), использовавшийся в более ранних версиях Access для создания веб-страниц, устарел и был удален из Access 2013 и последующих версий, что подчеркивает эволюцию функционала Access.

Таблицы: Создание и управление данными

Таблицы — это фундаментальные объекты любой реляционной базы данных. Они служат основным хранилищем данных, организуя их в структурированные строки (записи) и столбцы (поля). Создание таблиц в MS Access является первым и наиболее ответственным шагом в разработке базы данных.

Access предоставляет несколько методов создания таблиц:

• Режим конструктора: Наиболее гибкий и рекомендуемый способ. Позволяет детально определить каждое поле, его имя, тип данных, описание и свойства (размер поля, маска ввода, значение по умолчанию, условие на значение и т.д.). В этом режиме также удобно устанавливать первичный ключ.
• С помощью мастера таблиц: Позволяет быстро создать таблицу на основе предопределенных шаблонов, что удобно для начинающих пользователей или для стандартных задач.
• Путем ввода данных: Пользователь просто начинает вводить данные в пустую таблицу, а Access автоматически пытается определить типы данных для создаваемых полей. Этот метод наименее контролируем и может привести к неоптимальной структуре.

После создания таблицы можно легко добавлять, редактировать или удалять записи, а также модифицировать структуру таблицы (добавлять/удалять поля, изменять их свойства) в режиме конструктора.

Запросы: Извлечение и манипулирование данными

Запросы — это мощный инструмент для работы с данными, позволяющий извлекать, фильтровать, сортировать, объединять и модифицировать информацию из одной или нескольких таблиц. Они являются «сердцем» базы данных, предоставляя динамический доступ к данным.

Access поддерживает различные типы запросов:

• Запросы на выборку: Наиболее распространенный тип, предназначенный для извлечения данных, соответствующих определенным критериям. Могут включать сортировку, группировку, вычисления.
• Перекрестные запросы: Используются для преобразования данных из строк в столбцы, представляя их в компактном, сводном виде (аналогично сводным таблицам в Excel).
• Запросы на изменение данных (запросы действий):
  • Запросы на обновление: Изменяют значения в существующих записях.
  • Запросы на добавление: Добавляют записи из одной таблицы (или запроса) в другую.
  • Запросы на удаление: Удаляют записи из одной или нескольких таблиц.

Запросы в Access могут использовать широкий спектр встроенных функций или функций, созданных с помощью VBA. Примеры встроенных функций Access SQL включают:

• Строковые функции: UCase(строка) (верхний регистр), LCase(строка) (нижний регистр), Left(строка, количество) (извлечение символов слева), Right(строка, количество) (извлечение символов справа), Len(строка) (длина строки).
• Числовые функции: Abs(число) (абсолютное значение), Round(число, десятичные_знаки) (округление), Mod(число1, число2) (остаток от деления), Int(число) (целая часть).
• Функции даты/времени: Now() (текущая дата и время), Date() (текущая дата), Year(дата) (год из даты), Month(дата) (месяц из даты), Day(дата) (день из даты).
• Статистические функции: Avg(поле), Sum(поле), Min(поле), Max(поле), Count(поле), StDev(поле) (стандартное отклонение), Var(поле) (дисперсия).

Эти функции значительно расширяют возможности запросов, позволяя выполнять сложные вычисления и преобразования данных.

Формы: Пользовательский интерфейс

Формы — это ключевые объекты для взаимодействия пользователя с базой данных. Они предоставляют удобный и интуитивно понятный графический интерфейс для ввода, просмотра, изменения и удаления данных. Цель форм — скрыть сложность табличной структуры и предложить пользователю специализированный, управляемый вид для работы с информацией.

Формы могут получать данные как непосредственно из одной или нескольких таблиц, так и через запросы. Например, форма для ввода данных о клиенте может отображать только нужные поля из таблицы «Клиенты», а форма для просмотра заказов клиента может использовать запрос, объединяющий данные из таблиц «Клиенты», «Заказы» и «Товары».

Основные элементы форм:

• Элементы управления: Текстовые поля, списки, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки, кнопки, изображения и т.д.
• Подчиненные формы: Позволяют отображать данные из связанных таблиц или запросов внутри одной основной формы (например, в форме «Заказ» может быть подчиненная форма «Детали заказа», отображающая список товаров в текущем заказе).

Разработка форм осуществляется в режиме конструктора или с помощью мастера форм.

Отчеты: Представление данных

Отчеты — это объекты, предназначенные для представления данных из базы данных в печатном или электронном виде. Они позволяют собирать, форматировать, группировать и суммировать информацию из различных таблиц или запросов по заданным критериям, создавая профессионально выглядящие документы. Отчеты являются основным средством для анализа данных, печати счетов, накладных, списков и любых других документов.

Процесс создания отчетов часто начинается с Мастера отчетов, который пошагово помогает выбрать источник данных (таблицу или запрос), поля, определить группировки, сортировки и макет. После создания отчета его можно доработать в режиме конструктора для точной настройки дизайна, добавления вычисляемых полей, логотипов и других графических элементов.

Отчеты могут включать:

• Заголовки и колонтитулы: Для вывода общей информации (название отчета, дата, номер страницы).
• Заголовки и колонтитулы групп: Для вывода информации, связанной с каждой группой данных (например, имя поставщика при группировке по поставщикам).
• Области данных: Для вывода основной информации о записях.
• Вычисляемые поля: Для отображения результатов расчетов (например, общая сумма по заказу).

Макросы и модули (VBA): Автоматизация и расширение функционала

Для автоматизации рутинных операций и создания более интерактивных приложений в MS Access используются макросы и модули VBA.

Макросы позволяют автоматизировать задачи без написания кода. Они представляют собой последовательности действий, которые выполняются при наступлении определенного события. Например, макрос может открывать форму при нажатии кнопки, выполнять запрос, выводить сообщение или экспортировать данные. С Access 2007 макросы были значительно улучшены, предоставляя более мощные возможности управления потоком операций (с использованием операторов If/Else If/Else), вложенные макросы и возможность группировки связанных действий. Это делает их более безопасной и функциональной альтернативой VBA для автоматизации многих задач, особенно для пользователей, не владеющих программированием.

Примеры использования макросов:

• Открытие конкретной формы или отчета.
• Выполнение запроса на изменение данных.
• Переход к определенной записи.
• Фильтрация данных.
• Импорт или экспорт данных.

Модули (VBA) — это самый мощный инструмент для расширения функциональности базы данных Access. Visual Basic for Applications (VBA) позволяет создавать более сложные пользовательские функции, процедуры и обработчики событий, которые не могут быть реализованы с помощью макросов. VBA-код хранится в модулях и может быть привязан к событиям форм, отчетов или элементов управления.

Примеры использования VBA:

• Реализация сложной бизнес-логики и пользовательских вычислений.
• Создание собственных функций, которые можно использовать в запросах или формах.
• Обработка ошибок и исключений.
• Взаимодействие с другими приложениями Office (Excel, Word, Outlook).
• Динамическое изменение пользовательского интерфейса в зависимости от действий пользователя.

Например, для создания таблицы «Товары» необходимо определить поля «Код товара» (Счетчик, первичный ключ), «Наименование товара» (Короткий текст) и «Цена» (Денежный). Затем можно создать форму для отображения данных таблицы «Товары», а для создания отчета использовать Мастер отчетов, выбрав нужные поля из запроса, который, к примеру, фильтрует товары по категории. Комбинируя эти объекты, можно построить полнофункциональную информационную систему.

Типы данных в MS Access: Оптимальный выбор и влияние на производительность

Обзор типов данных и их свойств

Правильный выбор типа данных для каждого поля в таблице Access является одним из самых важных решений на этапе проектирования. Тип данных определяет не только то, какие данные могут храниться в поле, но и напрямую влияет на размер поля, размер всей базы данных и, как следствие, на ее производительность и стабильность.

MS Access предлагает широкий спектр типов данных:

1. Короткий текст (Short Text):
   • Описание: Для хранения коротких алфавитно-цифровых данных.
   • Размер: До 255 символов (255 байт).
   • Пример: Имена, фамилии, названия городов, артикулы.
2. Длинный текст (Long Text, ранее Поле МЕМО):
   • Описание: Для хранения больших объемов текста, чисел, комментариев, описаний.
   • Размер: До 1 гигабайта текста в файлах ACCDB. Однако элементы управления в формах и отчетах могут отображать только первые 64 000 символов. Для веб-приложений Access (хотя они устарели) поле «Длинный текст» могло хранить данные объемом до 2³⁰-1 байт, что эквивалентно типу данных nvarchar(max) в SQL Server.
   • Пример: Примечания, описания товаров, полные тексты документов.
3. Числовой (Number):
   • Описание: Для хранения числовых данных. Имеет несколько подвидов, определяющих диапазон значений и точность.
   • Подвиды и размеры:
     • Байт (Byte): От 0 до 255 (1 байт).
     • Целое (Integer): От -32768 до 32767 (2 байта).
     • Длинное целое (Long Integer): От -2 147 483 648 до 2 147 483 647 (4 байта).
     • Одинарное с плавающей точкой (Single): От -3.4 × 10³⁸ до 3.4 × 10³⁸ (4 байта), 7 значащих цифр.
     • Двойное с плавающей точкой (Double): От -1.8 × 10³⁰⁸ до 1.8 × 10³⁰⁸ (8 байт), 15 значащих цифр.
     • Десятичный (Decimal): Для точных вычислений, 28 значащих цифр (12 байт).
   • Пример: Количество, возраст, идентификаторы.
4. Денежный (Currency):
   • Описание: Для денежных значений с фиксированной точностью.
   • Размер: 8 байт.
   • Пример: Цены, суммы, балансы.
5. Дата/время (Date/Time):
   • Описание: Для хранения значений даты и времени.
   • Размер: 8 байт.
   • Пример: Дата рождения, дата заказа, время события.
6. Счетчик (AutoNumber):
   • Описание: Уникальный номер, автоматически генерируемый и увеличивающийся на 1 для каждой новой записи. Часто используется как первичный ключ.
   • Размер: 4 байта (Длинное целое).
   • Пример: Уникальные идентификаторы записей.
7. Логический (Yes/No):
   • Описание: Для хранения логических значений (Да/Нет, Истина/Ложь, Вкл/Выкл).
   • Размер: 1 бит.
   • Пример: Флаг «Активен», «Выполнен».
8. Объект OLE (OLE Object):
   • Описание: Для хранения объектов, созданных в других программах (рисунки, таблицы Excel, документы Word).
   • Размер: До 1 Гбайт (ограничивается объемом диска).
   • Пример: Фотографии сотрудников, вложенные документы.
9. Гиперссылка (Hyperlink):
   • Описание: Строка, представляющая адрес гиперссылки.
   • Размер: До 2048 символов. Фактический размер может быть больше, так как он включает до трех частей: отображаемый текст, адрес и подотдел, каждая из которых может содержать до 2048 символов, но общее число символов, которые можно ввести в одну гиперссылку, составляет 2048.
   • Пример: Веб-адреса, пути к файлам.
10. Вложение (Attachment):
    • Описание: Позволяет хранить несколько документов или двоичных файлов любых типов в одном поле.
    • Размер: До 2 Гбайт для сжатых вложений.
    • Пример: Сканы документов, фотографии, PDF-файлы, прикрепленные к записи.
11. Вычисляемый (Calculated):
    • Описание: Предназначен для создания полей, значение которых определяется выражением, использующим данные из других полей этой же таблицы.
    • Размер: Зависит от типа данных результата вычисления.
    • Пример: «ПолноеИмя» = [Имя] & » » & [Фамилия].

Помимо типа данных, важными свойствами полей являются:

• Размер поля: Определяет максимальное количество символов или диапазон чисел.
• Формат поля: Влияет на отображение данных, но не на их хранение.
• Маска ввода: Задает шаблон для ввода данных (например, для телефонных номеров или дат).
• Подпись: Альтернативное имя поля, отображаемое в формах и отчетах.
• Значение по умолчанию: Автоматически подставляемое значение при создании новой записи.
• Условие на значение: Правило для проверки корректности вводимых данных.

Влияние выбора типов данных на размер и производительность БД

Правильный выбор типа данных критически важен для уменьшения размера базы данных Access. Как уже упоминалось, существует жесткое ограничение в 2 ГБ для файла Access (.accdb или .mdb). Это ограничение включает все объекты базы данных — не только таблицы, но и запросы, формы, отчеты, макросы, модули. Достижение этого предела может привести к серьезным проблемам: снижению производительности, нестабильности работы, ошибкам при сохранении данных и даже повреждению базы данных. И что из этого следует? Неправильный выбор типов данных способен превратить проект в неработоспособную систему, несмотря на идеальное проектирование структуры.

Рассмотрим влияние выбора типа данных:

• Избыточный размер: Если для хранения значений от 1 до 1000 выбрать тип «Длинное целое» (4 байта) вместо «Целое» (2 байта), то на каждую запись будет расходоваться вдвое больше памяти, чем необходимо. В большой таблице это может привести к значительному увеличению общего размера файла БД.
• «Длинный текст» против «Короткого текста»: Если поле должно хранить короткие строки (например, названия категорий), использование «Длинного текста» вместо «Короткого текста» может быть расточительным, хотя современные версии Access более эффективно управляют хранением «Длинного текста».
• Объекты OLE и Вложения: Эти типы данных могут очень быстро «раздуть» базу данных до предела в 2 ГБ, так как они хранят большие бинарные данные. Для больших объемов файлов (документы, изображения) часто рекомендуется хранить сами файлы вне базы данных (например, на файловом сервере или в облаке), а в Access хранить только ссылки на них.
• Производительность запросов: СУБД работает быстрее с компактными данными. Меньший размер полей означает меньший объем данных, которые необходимо читать с диска, передавать по сети и обрабатывать в памяти. Это напрямую влияет на скорость выполнения запросов, открытие форм и генерацию отчетов.
• Целостность данных: Некоторые типы данных (например, «Счетчик») автоматически обеспечивают уникальность, что важно для первичных ключей и поддержания ссылочной целостности.

Таким образом, продуманный выбор типов данных является фундаментальным аспектом проектирования, который напрямую влияет на эффективность, надежность и долговечность базы данных Access. Это не просто техническая деталь, а стратегическое решение, предотвращающее будущие проблемы масштабирования и производительности.

Обеспечение целостности, безопасности и оптимизация производительности в MS Access

Создание функциональной базы данных — это лишь половина дела. Чтобы система была надежной, безопасной и эффективно работала на протяжении всего жизненного цикла, необходимо уделить пристальное внимание вопросам целостности данных, безопасности и оптимизации производительности.

Целостность данных

Целостность данных — это краеугольный камень любой надежной СУБД.

Это система правил, используемых для поддержания корректных связей между записями в связанных таблицах и защиты от случайного удаления или изменения данных. Представьте себе банк, где транзакция может быть отнесена к несуществующему клиенту – это прямое нарушение целостности. В Microsoft Access обеспечивается автоматическая проверка целостности данных в связанных полях, если эта опция активирована.

Для обеспечения ссылочной целостности необходимо соблюдение следующих правил:

1. Ключевое поле главной таблицы: Связанное поле главной таблицы (которое является «основным» в связи «один-ко-многим») должно быть первичным ключом или иметь уникальный индекс. Это гарантирует, что каждая запись, на которую ссылаются, уникально идентифицируется.
2. Одинаковые типы данных: Связанные поля в обеих таблицах должны иметь один и тот же тип данных. Исключение: поле «Счетчик» может быть связано с полем «Числовой» с размером поля «Длинное целое».

Access отслеживает и блокирует действия, нарушающие целостность данных:

• Запрет ввода несуществующего значения: Нельзя ввести значение во внешний ключ подчиненной таблицы, если оно отсутствует в ключевом поле главной таблицы. Например, нельзя создать заказ для клиента, которого нет в таблице «Клиенты».
• Запрет удаления связанных записей: Нельзя удалить запись из главной таблицы, если существуют связанные записи в подчиненной таблице. Например, нельзя удалить клиента, пока у него есть оформленные заказы.
• Запрет изменения ключевых полей: Нельзя изменить значение в ключевом поле главной таблицы, если существуют связанные записи в подчиненной таблице.

При установке связи между таблицами в окне «Схема данных» Access следует установить флажок «Обеспечение целостности данных». Также можно выбрать опции «Каскадное обновление связанных полей» (при изменении ключевого поля в главной таблице, изменения автоматически распространяются на связанные поля в подчиненных таблицах) и «Каскадное удаление связанных записей» (при удалении записи из главной таблицы, автоматически удаляются все связанные записи из подчиненных таблиц). Эти каскадные операции следует использовать с осторожностью, понимая их последствия.

Безопасность данных

Безопасность данных в MS Access, хотя и не столь многогранна, как в корпоративных СУБД, предлагает ряд важных механизмов защиты.

1. Парольная защита: Самый простой способ — установка пароля для открытия базы данных. Это предотвращает несанкционированный доступ к файлу БД для всех пользователей. Пароль устанавливается в меню «Файл» -> «Сведения» -> «Зашифровать с паролем».
2. Шифрование базы данных: Начиная с Access 2010, для шифрования файлов .accdb используется алгоритм AES-128 (Advanced Encryption Standard со 128-битным ключом), который обеспечивает значительно более высокий уровень безопасности по сравнению с устаревшими методами шифрования в формате .mdb. Зашифрованная база данных делает все данные нечитаемыми другими средствами и требует ввода пароля для использования.
3. Защита структуры и кода (файлы MDE/ACCDE): Для предотвращения просмотра и изменения структуры форм, отчетов и модулей (включая исходный код VBA) можно сохранить базу данных как файл MDE (для старых .mdb) или ACCDE (для .accdb). Это скомпилированная версия базы данных, которая содержит все объекты, но без исходного кода VBA, что защищает интеллектуальную собственность разработчика.
4. Защита на уровне пользователей (устарело): Важно отметить, что в современных форматах файлов Access (.accdb, .accde) защита на уровне пользователей, позволявшая ограничивать доступ к определенным объектам или возможность изменения для разных пользователей, недоступна. Она функционирует только в базах данных более ранних форматов (.mdb) и ее использование не рекомендуется для новых разработок. В файлах .accdb контроль доступа осуществляется через стандартные разрешения файловой системы Windows. Это означает, что Access не защищает базу данных от злоумышленников на уровне пользователей, а полагается на операционную систему для контроля доступа к файлу.

Оптими��ация производительности

Для обеспечения быстрой и отзывчивой работы базы данных Access необходимо регулярно проводить мероприятия по ее оптимизации.

1. Индексирование полей: Одним из лучших способов повышения производительности является создание индексов для часто используемых полей, особенно для тех, по которым осуществляется поиск, сортировка, фильтрация или связывание таблиц. Access автоматически создает индексы для первичных ключей, но следует рассмотреть, повысят ли производительность дополнительные индексы для внешних ключей и полей, используемых в критериях запросов.
2. Регулярное сжатие базы данных: В Access удаленные записи не удаляются сразу из файла, а лишь помечаются как удаленные. Это приводит к увеличению размера файла со временем. Регулярное сжатие базы данных (через «Файл» -> «Сведения» -> «Сжать и восстановить базу данных») удаляет эти «пустые» места, уменьшает размер файла и может значительно повысить производительность. Начиная с Access 2000, сжатие можно настроить автоматически при закрытии базы данных.
3. Отключение «Автозамены имен»: Эта функция (Tools -> Options -> General -> Track name AutoCorrect Info) автоматически исправляет ошибки при переименовании объектов. Однако она может потреблять значительные ресурсы, замедляя работу. Если структура базы данных стабильна, и объекты не будут часто переименовываться, отключение этой функции может ускорить приложение.
4. Открытие в монопольном режиме: Если пользователь единственный, кто работает с базой данных, открытие ее в монопольном режиме («Файл» -> «Открыть» -> «Монопольный») может немного повысить производительность за счет отсутствия механизмов блокировки для совместного доступа.
5. Использование связанных таблиц в многопользовательской среде: При работе в локальной сети вместо хранения всей базы данных на сетевом диске рекомендуется разделять базу данных на «внешний интерфейс» (forms, reports, queries, macros, VBA modules) и «внутренний интерфейс» (tables). Файл с таблицами хранится на сетевом диске, а файл с объектами интерфейса — локально на каждом компьютере пользователя. Таблицы в локальном файле связываются с таблицами на сервере. Это значительно снижает сетевой трафик и повышает производительность.
6. Средство анализа быстродействия: Access имеет встроенный инструмент («Инструменты базы данных» -> «Анализатор производительности»), который проверяет структуру базы данных и выносит предложения по улучшению производительности, например, по добавлению индексов или изменению структуры таблиц.
7. Оптимизация форм: Сложные формы с множеством элементов управления или подчиненными формами могут загружаться медленно. Оптимизация включает:
   • Отложенная загрузка подчиненных форм: Загружать подчиненные формы только по требованию (например, при нажатии кнопки), а не сразу с основной формой.
   • Минимизация количества вычисляемых полей в форме, которые обновляются в реальном времени.
8. Достаточное количество оперативной памяти: Access, как и любое приложение, активно использует оперативную память. Для оптимальной производительности рекомендуется иметь не менее 8 ГБ оперативной памяти, а для более интенсивных задач и больших баз данных желательно 16 ГБ или более. Недостаток ОЗУ приведет к частым обращениям к диску (свопинг), что значительно замедлит работу.

Применение этих методов комплексно позволит создать не только функциональную, но и быструю, стабильную и защищенную базу данных на платформе MS Access.

Практический пример: Разработка базы данных «Учет Комплектующих» в MS Access

Постановка задачи и определение предметной области

Для наглядной демонстрации всех рассмотренных теоретических и практических аспектов проектирования и разработки СУБД в MS Access, представим кейс-стади — создание базы данных «Учет Комплектующих». Предметной областью будет деятельность малого предприятия, занимающегося сборкой и продажей персональных компьютеров. Такое предприятие может иметь от 5 до 20 сотрудников и обрабатывать несколько сотен или тысяч записей о товарах и поставщиках.

Цель такой базы данных: Эффективное управление информацией о компонентах (комплектующих), их розничных и оптовых ценах, а также о поставщиках этих компонентов. Система должна позволять:

• Хранить информацию о каждом компоненте (наименование, цены).
• Хранить данные о поставщиках (наименование, контакты).
• Устанавливать связи между компонентами и их поставщиками.
• Осуществлять поиск и фильтрацию данных.
• Удобно вводить и редактировать информацию.
• Генерировать отчеты по ценам и поставщикам.

Пошаговая реализация

1. Создание новой базы данных:
   • Запустите MS Access.
   • Выберите «Пустая база данных».
   • Укажите путь сохранения и имя файла, например, Комплектующие.accdb. Нажмите «Создать».
2. Создание таблиц:
   • Таблица «Поставщики»:
     • В режиме конструктора создайте таблицу со следующими полями:
       • КодПоставщика: Тип данных «Счетчик», первичный ключ.
       • НаименованиеПоставщика: Тип данных «Короткий текст», Размер поля 100.
       • КонтактноеЛицо: Тип данных «Короткий текст», Размер поля 100.
       • Телефон: Тип данных «Короткий текст», Размер поля 20. Для обеспечения единообразного формата ввода данных и их валидации, в свойстве «Маска ввода» можно указать +7 (999) 000-00-00.
       • Email: Тип данных «Гиперссылка», Размер поля 255.
     • Сохраните таблицу под именем «Поставщики».
   • Таблица «Комплектующие»:
     • В режиме конструктора создайте таблицу со следующими полями:
       • КодКомпонента: Тип данных «Счетчик», первичный ключ.
       • НаименованиеКомпонента: Тип данных «Короткий текст», Размер поля 255.
       • Описание: Тип данных «Длинный текст».
       • РозничнаяЦена: Тип данных «Денежный», Формат поля «Денежный», Число десятичных знаков 2.
       • ОптоваяЦена: Тип данных «Денежный», Формат поля «Денежный», Число десятичных знаков 2.
       • КоличествоНаСкладе: Тип данных «Числовой», Размер поля «Целое».
       • КодПоставщика: Тип данных «Числовой», Размер поля «Длинное целое» (это будет внешний ключ, связанный с КодПоставщика из таблицы «Поставщики»).
     • Сохраните таблицу под именем «Комплектующие».

3. Установление связей:
   • Перейдите на вкладку «Работа с базами данных» -> «Схема данных».
   • Добавьте обе таблицы («Поставщики» и «Комплектующие») в окно схемы.
   • Перетащите поле КодПоставщика из таблицы «Поставщики» на поле КодПоставщика в таблице «Комплектующие».
   • В открывшемся диалоговом окне «Изменение связей» установите флажок «Обеспечение целостности данных».
   • Также можно установить флажки «Каскадное обновление связанных полей» и «Каскадное удаление связанных записей» (с пониманием их последствий).
   • Нажмите «Создать». Будет создана связь «один-ко-многим».
4. Ввод данных:
   • Откройте таблицу «Поставщики» в режиме таблицы и введите несколько записей (например, «ООО ‘ТехноПартнер'», «ИП Иванов»).
   • Откройте таблицу «Комплектующие» и введите несколько записей, используя существующие КодПоставщика из таблицы «Поставщики».
5. Создание запросов:
   • Запрос «Розничные цены»:
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Конструктор запросов».
     • Добавьте таблицу «Комплектующие».
     • Перетащите поля НаименованиеКомпонента и РозничнаяЦена в бланк запроса.
     • Сохраните запрос под именем «Q_РозничныеЦены».
   • Запрос «Информация о поставщиках»:
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Конструктор запросов».
     • Добавьте таблицы «Комплектующие» и «Поставщики» (связь уже установлена).
     • Перетащите поля НаименованиеКомпонента (из «Комплектующие»), НаименованиеПоставщика и Телефон (из «Поставщики») в бланк запроса.
     • Сохраните запрос под именем «Q_ИнформацияПоПоставщикам».
6. Создание форм:
   • Форма «Ввод комплектующих»:
     • Выберите таблицу «Комплектующие» в области навигации.
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Форма». Access автоматически сгенерирует форму.
     • Перейдите в режим конструктора формы для настройки макета, добавления кнопок навигации, сохранения и удаления записей.
     • Сохраните форму под именем «F_ВводКомплектующих».
   • Форма «Сведения о поставщиках»:
     • Аналогично создайте форму на основе таблицы «Поставщики».
     • Сохраните форму под именем «F_СведенияОПоставщиках».
7. Создание отчетов:
   • Отчет «Список комплектующих с розничными ценами»:
     • Выберите запрос «Q_РозничныеЦены» в области навигации.
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Мастер отчетов».
     • Следуйте инструкциям мастера, выбрав все поля, без группировки, сортировку по НаименованиеКомпонента.
     • Сохраните отчет под именем «R_СписокКомплектующих».
   • Отчет «Сводка по поставщикам»:
     • Выберите запрос «Q_ИнформацияПоПоставщикам».
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Мастер отчетов».
     • Выберите поля НаименованиеПоставщика, НаименованиеКомпонента, Телефон.
     • На этапе группировки выберите НаименованиеПоставщика.
     • На этапе сортировки выберите НаименованиеКомпонента.
     • Сохраните отчет под именем «R_СводкаПоПоставщикам».
8. Дополнительная автоматизация (Макросы):
   • Создайте макрос для открытия формы «Ввод комплектующих» по кнопке:
     • Перейдите на вкладку «Создание» -> «Макрос».
     • В окне макроса добавьте действие ОткрытьФорму.
     • В параметрах действия выберите «Имя формы»: F_ВводКомплектующих.
     • Сохраните макрос под именем «Макрос_ОткрытьВводКомплектующих».
   • Создайте главную форму-меню (можно из пустой формы), добавьте кнопку и привяжите к ней созданный макрос (в свойствах кнопки -> «События» -> «При нажатии» выберите созданный макрос).

Этот пошаговый пример демонстрирует, как теоретические принципы проектирования воплощаются в практическую реализацию в MS Access, создавая функциональную и удобную для пользователя базу данных.

Заключение

В рамках данной курсовой работы мы совершили глубокое погружение в мир систем управления базами данных, сфокусировав внимание на Microsoft Access как на одном из наиболее доступных и широко используемых инструментов для создания реляционных БД. Целью исследования было разработать исчерпывающий план и методологию, способные стать надежной основой для студентов, изучающих информационные системы.

Мы начали с систематизации теоретических основ, дав четкие определения ключевым понятиям, таким как База данных, СУБД, реляционная модель, а также детально рассмотрели разнообразные классификации СУБД — от иерархических до объектно-реляционных, по степени распределенности и способам доступа. Это позволило сформировать фундаментальное понимание места и роли Access в более широком контексте информационных технологий.

Далее был проведен всесторонний анализ архитектуры и функциональных особенностей MS Access, подчеркнуты его уникальные компоненты (построители таблиц, запросов, форм, отчетов, макросов, модулей VBA) и обозначена его ниша — настольные и офисные БД для небольших рабочих групп. Важной частью стало сравнение Access с мощными клиент-серверными СУБД, что позволило наглядно показать его преимущества (простота, низкая стоимость) и ограничения (масштабируемость, лимит 2 ГБ, особенности SQL-диалекта).

Ключевым разделом стал подробный разбор проектирования реляционных баз данных, включающий последовательные этапы от определения цели до нормализации. Особое внимание было уделено Первой, Второй и Третьей нормальным формам, объясняющим, как избежать избыточности и аномалий, что является критически важным для создания стабильной и целостной структуры БД.

Мы детально описали процесс разработки и применения основных объектов MS Access — таблиц, запросов, форм, отчетов, а также инструментов автоматизации, таких как макросы и модули VBA, подчеркнув их практическое значение для построения функционального пользовательского интерфейса и логики приложения. Отдельно был проведен анализ типов данных в MS Access, их свойств и непосредственного влияния на размер и производительность базы данных, что является критически важным для соблюдения ограничения в 2 ГБ.

Наконец, были изложены лучшие практики по обеспечению целостности, безопасности и оптимизации производительности в MS Access, включая ссылочную целостность, парольную защиту и шифрование (AES-128), а также методы повышения быстродействия, такие как индексирование, сжатие и разделение базы данных. Все эти аспекты были проиллюстрированы практическим примером разработки базы данных «Учет Комплектующих», демонстрирующим пошаговую реализацию всех ключевых элементов.

Таким образом, поставленные цели и задачи исследования были полностью достигнуты. Разработанный план курсовой работы является не просто набором тем, а интегрированным руководством, которое позволит студентам не только глубоко освоить методологию работы с MS Access, но и развить аналитические навыки, необходимые для проектирования эффективных информационных систем. Практическая значимость этой работы заключается в предоставлении студентам четкой, структурированной и детализированной дорожной карты для создания собственной академической работы, а также формировании понимания ценности MS Access как мощного, хотя и специализированного, инструмента в арсенале прикладного информатика. Разве это не является ключевым фактором успеха в будущей карьере специалиста?

В качестве направлений для дальнейших исследований можно рассмотреть:

• Более глубокую автоматизацию с использованием VBA, включая создание собственных классов и сложных обработчиков событий.
• Исследование методов миграции данных и приложений из MS Access на более мощные клиент-серверные СУБД (например, SQL Server Express) при достижении лимитов масштабируемости.
• Анализ возможностей интеграции MS Access с другими инструментами бизнес-аналитики или внешними веб-сервисами.
• Разработку методики тестирования и отладки Access-приложений.

Список использованной литературы

1. Винкоп, С. Использование Microsoft SQL Server 7.0. Москва: Вильямс, 2000. 815 с.
2. Голицына, О. Л., Максимов, Н. В., Попов, И. И. Базы данных. Москва: Форум, 2006. 400 с.
3. Житкова, О., Журина, М., Кудрявцева, Е. Проектирование баз данных в СУБД Access. Санкт-Петербург: Питер, 2006. 78 с.
4. Марков, А. С., Лисовский, К. Ю. Базы данных. Введение в теорию и методологию. Москва: Финансы и статистика, 2006. 512 с.
5. Мирошнеченко, Г. Реляционные базы данных: практические приемы оптимальных решений. Москва: Диалектик, 2007. 400 с.
6. Рудикова, Л. В. Базы данных. Разработка приложений. Санкт-Петербург: BHV, 2006. 496 с.
7. Шевченко, Н. А. Access 2003. Искусство создания базы данных. НТ Пресс, 2007. 160 с.
8. Тимошок, Т. В. Microsoft Access 2003 Краткое руководство. Москва: Вильямс, 2005. 315 с.
9. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ. URL: https://scienceforum.ru (дата обращения: 17.10.2025).
10. Безопасность баз данных. Средства защиты бд access. Неизвестный источник (предположительно учебное пособие), 2025.
11. Целостность данных в Microsoft Access — Базы данных Access. URL: https://accessbase.ru (дата обращения: 17.10.2025).
12. Как ускорить работу Access. Служба поддержки Майкрософт. URL: https://support.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
13. Безопасность в Access 2010. Служба поддержки Майкрософт. URL: https://support.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
14. Использование средства анализа быстродействия для оптимизации базы данных Access. Служба поддержки Майкрософт. URL: https://support.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
15. СУБД: что такое и как устроена система управления базами данных — Servercore. URL: https://servercore.ru (дата обращения: 17.10.2025).
16. Ограничения типов данных MS Access. Восток ИТ — навигатор по информационным технологиям. URL: https://vostok-it.ru (дата обращения: 17.10.2025).
17. Что такое реляционная база данных? – Amazon Web Services (AWS). URL: https://aws.amazon.com (дата обращения: 17.10.2025).
18. Реляционные базы данных — Рег.облако. URL: https://reg.ru (дата обращения: 17.10.2025).
19. Access. Как создать базу данных. Microsoft Office — Образовательный центр «Руно». URL: https://runo.ru (дата обращения: 17.10.2025).
20. Что такое реляционная база данных? Объяснение СУРБД — Astera Software. URL: https://astera.com (дата обращения: 17.10.2025).
21. Что такое система управления реляционными базами данных? — Microsoft Azure. URL: https://azure.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
22. Этапы проектирования базы данных — Stfw.Ru. URL: https://stfw.ru (дата обращения: 17.10.2025).
23. Оптимизация приложений в Access — Программные продукты — Статьи. URL: https://interface.ru (дата обращения: 17.10.2025).
24. Назначение и основные возможности Access — Майкопский государственный технологический университет. URL: https://mkgtu.ru (дата обращения: 17.10.2025).
25. Описание нормализации базы данных — Microsoft 365 Apps. URL: https://learn.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
26. Пошаговое создание таблиц в базе данных Access. URL: https://accessbase.ru (дата обращения: 17.10.2025).
27. Нормализация данных с помощью анализа таблиц. Служба поддержки Майкрософт. URL: https://support.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
28. Типы данных в MS Access — Базы данных Access. URL: https://accessbase.ru (дата обращения: 17.10.2025).
29. Что такое реляционная база данных — Академия Selectel. URL: https://selectel.ru (дата обращения: 17.10.2025).
30. Основные принципы проектирования баз данных. МАДИ(ГТУ), 2008.
31. Свойства полей и типы данных таблицы — Основы информационных технологий в рекламе — Studref.com. URL: https://studref.com (дата обращения: 17.10.2025).
32. Проектирование баз данных в среде Microsoft Office Access 2003 — библиотечно-информационный центр. URL: https://lib.madi.ru (дата обращения: 17.10.2025).
33. Введение в использование типов данных и свойств полей — Microsoft Support. URL: https://support.microsoft.com (дата обращения: 17.10.2025).
34. Нормализация данных: что это и зачем их нормировать — правила нормирования данных в БД — Яндекс Практикум. URL: https://practicum.yandex.ru (дата обращения: 17.10.2025).
35. Лекция № 7 Тема: Интерфейс и работа в пакете MS Access Введение Под базой д. Неизвестный источник (предположительно учебное пособие).