Схема данных включает в себя. Как спроектировать схему базы данных. Уровни схемы базы данных

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?

Таблицы в программе Access 2007 представляют связанную систему. Объединение позволяет вести обработку данных из нескольких таблиц. Для обработки формируются запросы – таблицы, в которых сведения из одной или нескольких таблиц сгруппированы нужным образом, иногда с производством необходимых вычислений. Запросы мы рассмотрим в последующих главах, а здесь поговорим о связях между таблицами.

Схема данных задаёт структуру базы данных. В ней представляются и запоминаются связи между таблицами. Эти связи используются при конструировании запросов и отчётов на основе нескольких таблиц. Схема данных отображает связи графически. Таблицы на схеме представлены в виде прямоугольников со списками полей. Если полей слишком много и они не помещаются в прямоугольник, то автоматически с правой стороны прямоугольника образуется полоса прокрутки , с помощью которой можно просмотреть весь список. Схема данных , используемая в нашей работе, представлена на рис. 6.10.

Рис. 2.11 Виды связей между таблицами: а) один-к-одному, б) один-ко-многим и в) многие-ко-многим

Связи в Access 2007 встречаются трёх видов: а) один-к-одному, б) один-ко-многим и в) многие-ко-многим, как это показано на рис. 2.11. Первый вид связи показывает, что одной записи в Таблице1 соответствует одна же запись в Таблице2 . Такой способ связи применяют, например, для двух таблиц, сделанных из одной, чтобы таблицы не были слишком громоздкими. Тогда Таблица2 – просто продолжение Таблицы1 . Чаще других встречаются связи один-ко-многим. Например, на одной кафедре работает много преподавателей. Поэтому между таблицами Кафедры и Преподаватели устанавливается именно такая связь.

Рис. 2.12 Вкладка Работа с базами данных

Связь типа многие-ко-многим в программе Access 2007 прямо не осуществляется. Чтобы создать такую связь, надо вставить промежуточную таблицу. Например, в нашей базе данных (рис. 6.10) предусмотрена промежуточная таблица Заказано , поскольку между таблицами Клиенты и Товары существует связь многие-ко-многим . Таблица Заказано позволяет избежать такой связи, которая в Access 2007 напрямую не осуществима.

Техника установления связи между таблицами включает в себя три действия: 1) вызов Схемы данных – окна, в котором и будет изображена схема, 2) добавление в окно схемы тех таблиц, между которыми надо установить связи и 3) протягивание связей между таблицами с приданием им необходимых свойств. Рассмотрим эти действия подробно.

Рис. 2.13 Диалоговое окно Добавление таблицы

Схему данных можно вызвать, когда нужные таблицы уже созданы. Для её вызова надо щёлкнуть по кнопке Схема данных на ленте вкладки Работа с базами данных (рис. 2.12). Появится окно Схема данных , пока пустое, и диалоговое окно Добавление таблицы , которое видно на рис. 2.13. С помощью окна Добавление таблицы в окно Схема данных помещают необходимые таблицы.

Рис. 2.14 Контекстное меню, вызванное правой кнопкой мыши, внутри окна Схема данных

Если по каким-то причинам окно Добавление таблицы не появилось, то надо щёлкнуть правой кнопкой в любом месте окна Схема данных . Появится контекстное меню (рис. 2.14). В нём надо щёлкнуть по надписи Добавить таблицу . Появится диалоговое окно Добавление таблицы , которое видно на рис. 2.13.

С появлением диалогового окна Добавление таблицы можно перенести внутрь окна Схема данных нужные таблицы. Мы ограничимся двумя таблицами: Кафедры и Преподаватели . Названия этих таблиц надо выделить, как показано на рис. 2.13, а потом сразу же щёлкнуть по кнопке Добавить . Точно так же поступают и с другими таблицами, которые надо поместить в Схему данных . Окно Добавление таблицы после добавления нужных таблиц следует закрыть. В нашем примере прямоугольники, обозначающие обе нужные нам таблицы, появятся в Схеме данных , как это видно на рис. 2.15.

Обозначения таблиц внутри окна Схема данных содержат список всех полей данной таблицы, причём слева от имени ключевого поля (или ключевых, если их несколько) расположен значок ключ. Обозначения таблиц можно передвигать мышью, ухватив за заголовок таблицы. Можно изменять и размеры прямоугольников, обозначающих таблицы. Для этого надо подвести указатель мыши к одной из границ прямоугольника. Появится двунаправленная стрелка: . Захватив такую стрелку мышью, можно передвинуть границу прямоугольника в любое место, тем самым, изменив его размер.

Рис. 2.15 Законченная Схема данных со связью между таблицами

Когда прямоугольники обозначений таблиц размещены внутри окна Схемы данных , можно приступить к установлению связей между таблицами. Связывают одноимённые поля. В одной из таблиц используют для связи обычно ключевое поле. Та таблица, у которой поле связи ключевое, считается главной. С её стороны связь обозначена 1 . Со стороны связаной таблицы связь обозначена ¥ . Так устанавливается связь Один-ко-многим .

Рис. 2.16 Диалоговое окно Изменение связей

Техника соединения таблиц связями проста: надо щёлкнуть соединяемое поле главной таблицы. Оно выделится. Не отпуская кнопку мыши, надо вести линию к одноимённому полю вспомогательной таблицы. Соединения сначала не произойдёт, а возникнет диалоговое окно Изменение связей (рис. 2.16). Окно помогает утвердить характер связи и настроить целостность данных обеих таблиц. В окне надо убедиться, что связь произошла по одноимённым полям, а затем щёлкнуть по окошечку надписи . В окошечке появится флажок: ü. После этого надо такие же флажки выставить ещё в двух окошечках, находящихся ниже. Таким образом, задаются свойства связи. Свойство Обеспечение целостности данных означает, что удалять данные из ключевого поля главной таблицы нельзя. А свойства Каскадное обновление связанных полей и Каскадной удаление связанных записей – соответственно, что операции редактирования и удаления данных в ключевом поле главной таблицы разрешены, но сопровождаются автоматическим изменениями в связанной таблице. Завершается создание связи щелчком по кнопке [Создать] . Нужная связь появится (рис. 2.15).

Стоит заметить, что в случае, если невозможно осуществить связь с обеспечением целостности данных, например, если проведена связь между полями с различной информацией, появляется окно, изображенное на рис. 2.17.

Рис. 2.17 Окно с предупреждением о невозможности создания связи

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

Рис. 2.11 Виды связей между таблицами: а) один-к-одному, б) один-ко-многим и в) многие-ко-многим

Рис. 2.12 Вкладка Работа с базами данных

Рис. 2.13 Диалоговое окно Добавление таблицы

Рис. 2.14 Контекстное меню, вызванное правой кнопкой мыши, внутри окна Схема данных

Рис. 2.15 Законченная Схема данных со связью между таблицами

Рис. 2.16 Диалоговое окно Изменение связей

Рис. 2.17 Окно с предупреждением о невозможности создания связи

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.