Интегрированное офисное программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) [software]- это просто совокупность программ, используемых для решения задач на ЭВМ. ПО делится на системное и прикладное. Системное ПО [systemsoftware] предназначено для разработки и выполнения программ, а также для предоставлению пользователю некоторых средств общего назначения для управления ЭВМ. Системное ПО — необходимое дополнение к аппаратной части ЭВМ.

Прикладное ПО [applicationsoftware] предназначено для решения определённой задачи или класса задач. Задачей прикладного ПО является автоматизация конкретного вида человеческой деятельности. Главное место в наборе системных программ занимают операционные системы. Операционная система — это неотъемлемая часть ЭВМ. Она снабжает другие программы и пользователя необходимыми средствами для управления ЭВМ. Сервисные системы расширяют возможности операционной системы. (DOS-Shell или NortonCommander для DOS, NortonUtilitiesforWindows, многочисленные оболочки для UNIX-семейства ОС). Инструментальные системы предназначены для решения задач, которые встречаются в составе любой проблемы, ориентированной на применение ЭВМ, и не связаны с конкретной практической областью. Системы техобслуживания используются для облегчения тестирования оборудования ЭВМ и применяются специалистами по аппаратуре ЭВМ.

microsoftofficeпрограммный обеспечение

Иерархия программных средств

Все программные средства можно разделить на внутреннее и внешнее ПО.

Программы первого уровня хранятся в ПЗУ и работают непосредственно с аппаратурой ЭВМ. Таким образом, все подобные программы являются неотъемлемой частью конкретной ЭВМ. Поэтому набор таких программ называют внутренним программным обеспечением. Для ПЭВМ совокупность этих программ носит название BIOS (BaseInputOutputSystem — базовая система ввода-вывода).

В состав BIOS входят:

  • драйверы стандартных внешних устройств;
  • тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;
  • программа начальной загрузки.

Все эти программы начинают работать при включении ЭВМ: сначала тестируют память, затем проверяют наличие внешних устройств и их работоспособность и после всего передают управление операционной системе.

Драйвер [driver] — программа, обслуживающая внешнее устройство. Она предоставляет пользователю или программам более высокого уровня набор функций — программный интерфейс — для управления конкретным внешним устройством. Кроме того, драйвер обрабатывает прерывания от обслуживаемого устройства. Второй уровень принадлежит операционным системам. В состав операционной системы обычно также входят дополнительные драйверы, которые обеспечивают работу с внешними устройствами, не известными внутренним драйверам. Операционная система предоставляет программам более высокого уровня набор функций (программный интерфейс), а пользователям — набор утилит и некоторые инструментальные программы (пользовательский интерфейс). К третьему уровню относятся все остальные программы. Программы второго и третьего уровней хранятся в файлах. Программное обеспечение первого уровня является машинно-зависимым [computer-independent]. То есть для каждого микропроцессора или семейства ЭВМ набор данных программ уникален. Операционная система имеет машинно-зависимое ядро [kernel] — небольшой набор программ, с помощью которых осуществляется более эффективное управление ЭВМ конкретного типа (семейство ЭВМ, тип процессора, конкретные аппаратные компоненты ЭВМ и внешние устройства). Остальные программы операционной системы стараются делать максимально независимыми от конкретной ЭВМ. Свойство программы, позволяющее переносить её без переделок с одной ЭВМ на другую, называется переносимостью [portability]. Если программа является машинно-зависимой, то её переносимость определяется степенью совместимости ЭВМ. Переносимость программ имеет прямое влияние на коммерческие возможности программных продуктов.

Описание состава пакета MicrosoftOffice

MicrosoftOffice — Офисный пакет приложений, созданных корпорацией Microsoft для операционных систем MicrosoftWindows и AppleMac OS X. В состав этого пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др. MicrosoftOffice является сервером OLE объектов и его функции могут использоваться другими приложениями, а также самими приложениями MicrosoftOffice. Поддерживает скрипты и макросы, написанные на VBA

Состав MicrosoftOffice

MicrosoftOffice поставляется в нескольких редакциях. Отличия редакций в составе пакета и цене. Наиболее полная из них содержит:

  • MicrosoftOfficeWord — текстовый процессор. Доступен под Windows и AppleMac OS X. Позволяет подготавливать документы различной сложности. Поддерживает OLE, подключаемые модули сторонних разработчиков, шаблоны и многое другое. Основным форматом в последней версии является позиционируемый как открытый MicrosoftOfficeOpen XML, который представляет собой ZIP-архив, содержащий текст в виде XML, а также всю необходимую графику. Наиболее распространенным остается двоичный формат файлов MicrosoftWord 97—2000 с расширением .doc. Продукт занимает ведущее положение на рынке текстовых процессоров, и его форматы используются как стандарт де-факто в документообороте большинства предприятий. Word также доступен в некоторых редакциях MicrosoftWorks. Главные конкуренты — OpenOffice.org Writer, StarOfficeWriter, CorelWordPerfect и ApplePages (только на платформе Mac OS), а также, с некоторыми оговорками AbiWord (в тех случаях, когда его возможностей достаточно, а малый объём и скорость работы при невысоких требованиях к ресурсам более важны).
  • Microsoft Office Excel — табличныйпроцессор. Поддерживает все необходимые функции для создания электронных таблиц любой сложности. Занимает ведущее положение на рынке. Последняя версия использует формат OOXML с расширением «.xlsx», более ранние версии использовали двоичный формат с расширением «.xls». Доступен под Windows и AppleMac OS X. Главные конкуренты — OpenOffice.org Calc, StarOffice, Gnumeric, CorelQuattroPro и AppleNumbers (только на платформе Mac OS).
  • MicrosoftOfficeOutlook (не путать с OutlookExpress) — персональный коммуникатор. В состав Outlook входят: календарь, планировщик задач, записки, менеджер электронной почты, адресная книга. Поддерживается совместная сетевая работа. Главные конкуренты почтового клиента — MozillaThunderbird/SeaMonkey, EudoraMail, TheBat!. Главные конкуренты диспетчера персональных данных — Mozilla, LotusOrganizer и NovellEvolution. Доступен под Windows. Эквивалент для AppleMac OS X — MicrosoftEntourage, однако Microsoft в пакете Officefor mac:2011 намерена заменить Entouragе и вернуть Outlook.
  • MicrosoftOfficePowerPoint — приложение для подготовки презентаций под MicrosoftWindows и AppleMac OS X. Главные конкуренты — OpenOffice.org Impress, CorelWordPerfect и AppleKeynote.
  • MicrosoftOfficeAccess — приложение для управления базами данных.
  • MicrosoftOfficeInfoPath — приложение сбора данных и управления ими — упрощает процесс сбора сведений.
  • MicrosoftOfficeCommunicator — предназначен для организации всестороннего общения между людьми. MicrosoftOfficeCommunicator 2007 обеспечивает возможность общения посредством простого обмена мгновенными сообщениями, а также проведения голосовой и видеобеседы. Данное приложение является частью программного пакета MicrosoftOffice и тесно с ним интегрировано, что позволяет ему работать совместно с любой программой семейства MicrosoftOffice.
  • MicrosoftOfficePublisher — приложение для подготовки публикаций.
  • MicrosoftOfficeVisio — приложение для работы с бизнес-диаграммами и техническими диаграммами — позволяет преобразовывать концепции и обычные бизнес-данные в диаграммы.
  • MicrosoftOfficeProject — управление проектами.
  • MicrosoftQuery — просмотр и отбор информации из баз данных.
  • MicrosoftOfficeOneNote — приложение для записи заметок и управления ими.
  • MicrosoftOfficeGroove 2007 — приложение для поддержки совместной работы.[1]
  • MicrosoftOfficeSharePointDesigner — инструмент для построения приложений на платформе MicrosoftSharePoint и адаптации узлов SharePoint.
  • Microsoft Office Picture Manager — работасрисунками.[2]
  • Microsoft Office Document Image Writer — виртуальныйпринтер, печатающийвформат Microsoft Document Imaging Format
  • MicrosoftOfficeDiagnostics — диагностика и восстановление поврежденных приложений MicrosoftOffice.
  • Ранее в MicrosoftOffice входило приложение MicrosoftFrontPage, однако Microsoft приняла решение исключить это приложение из Office и прекратить его разработку. В Microsoft Office 2007 программа FrontPage былазамененана Microsoft SharePoint Designer.

Текстовые редакторы

Текстовые редакторы — программы для создания, редактирования, форматирования, сохранения и организации печати текстовых документов.

Более совершенные текстовые редакторы, имеющие, помимо перечисленных возможностей средства форматирования текста и документа, называют Текстовыми процессорами, а мощные пакеты программ, предназначенные для верстки сложных изданий, настольными издательскими системами.

Сформулируем основные возможности текстовых редакторов:

* ввод текста;

* редактирование текста;

* вывод текста на печать;

* форматирование текста;

* сохранение текстового файла;

* поиск и замена символов.

В зависимости от класса текстового редактора этот перечень может быть продолжен и окажется невообразимо длинным. Далее описаны возможности некоторых наиболее употребляемых на сегодняшний день программ.

— Простые текстовые редакторы (например, стандартное приложение Windows Блокнот) позволяют редактировать текст, а также осуществлять простейшее форматирование шрифта.

— Более совершенные текстовые редакторы (например, MicrosoftWord и StarOfficeWriter) — тестовый процессор, предназначенный для оформления деловой документации. Однако имеет массу возможностей, позволяющих использовать его для других целей, в частности, верстки изданий.

MicrosoftWord позволяет управлять оформлением отдельных символов, абзацев, полосы набора, создавать и использовать готовые библиотеки стилей, работать с таблицами, проверять русские орфографию и грамматику, применять переносы, добавлять нумерацию страниц, создавать и добавлять рисунки. Особо следует отметить такие возможности, как автоматическая нумерация заголовков, создание оглавлений, верхних и нижних колонтитулов. Одинаково успешно может быть применен как для набора текста, так и для верстки.Word можно назвать наименее требовательным к ресурсам компьютера инструментом из рассматриваемых дальше.

Недостатками являются зависимость расположения текста на страницах от выбранного принтера, сложность произвольного размещения текста (блоками) на странице, невозможность вывода негативных изображений и цветоделения.

— Для верстки с иллюстрациями на компьютерах Micintosh (хотя довольно активно применяется и на IВМ РС-совместимых компьютерах) на сегодняшний день фактически стала стандартом программа QuarkХPress. Используется в основном для сложной цветной продукции — журналов, буклетов, плакатов и т.д. Позволяет произвольным образом располагать текстовые блоки на странице, наклонять, поворачивать их размещать и кадрировать иллюстрации.

К недостаткам следует отнести отсутствие средств автоматизированного составления оглавления, нумерации заголовков, присутствие на рынке в основном англоязычных версий, что требует применения дополнительных программ для проверки русской орфографии.

— Для подготовки к изданию книг, журналов и газет в процессе макетирования издания используются мощные программы обработки текста — настольные издательские системы (например, АdоbеРаgеМаkеr). АdоbеРаgеМаkеr по возможностям близок к QuarkPress, однако более ориентирован на книжную верстку. Эффективно сочетает текст с иллюстрациями, имеет русифицированные версии. Позволяет на одном листе распечатать сразу две страницы книги.

Недостатками являются требовательность к ресурсам компьютера, зависимость представления текста на странице от используемого драйвера принтера.

— Для подготовки к публикации в Интернете Web-страниц и Wеb-сайтов используются специализированные приложения (например, МicrosoftFrоntРаgе).

§ 2. Форматы текстовых файлов (документов)

Формат файла определяет способ хранения текста в файле. Простейший формат текстового файла содержит только символы (числовые коды символов), другие же форматы содержат дополнительные управляющие числовые коды, которые обеспечивают форматирование текста.

Существуют универсальные форматы текстовых файлов, которые могут быть прочитаны большинством текстовых редакторов, и оригинальные форматы, которые используются отдельными текстовыми редакторами. Для преобразования текстового файла из одного формата в другой используются специальные программы — программы-конверторы. В хороших текстовых редакторах такие конверторы входят в состав системы.

Вот некоторые наиболее распространенные форматы текстовых файлов:

— Только текст (ТехtОnlу) (ТХТ). Наиболее универсальный формат. Сохраняет текст без форматирования, в текст вставляются только управляющие символы конца абзаца. Применяют этот формат для хранения документов, которые должны быть прочитаны в приложениях, работающих в различных операционных системах.

Текст в формате RTF (RichТехtFormat) (RТF). Универсальный формат, который сохраняет все форматирование. Преобразует управляющие коды в команды, которые могут быть прочитаны и интерпретированы многими приложениями, в результате информационный объем файла существенно возрастает.

— Документ Word (DОС). Оригинальный формат используемой в настоящее время версии Word. Полностью сохраняет форматирование. Использует 16-битную кодировку символов, что требует использования шрифтов Unicode.

— Документ Word 2.0, Word 6.0/95 (DОС). Оригинальные форматы предыдущих версий редактора Word. При преобразовании из формата Word 97/2000 форматирование сохраняется не полностью.

— Woks 4.0 для Windows (WPS). Оригинальный формат интегрированной системы Works 4.0. При преобразовании из формата Word форматирование сохраняется не полностью.

— НТМL-документ (НТМ, НТМL). Формат хранения Wеb-страниц. Содержит управляющие коды (тэги) языка разметки гипертекста.

— Формат Лексикон (LХ). Оригинальный формат отечественного текстового редактора Лексикон.

Выбор требуемого формата текстового документа или его преобразование производится в процессе сохранения файла.

Преобразование формата текстового документа можно также производить в процессе его открытия в редакторе.

К сожалению, в состав текстовых редакторов не всегда входят необходимые конверторы, позволяющие импортировать и экспортировать документ из одного приложения в другое. Так, среди типов файлов, конвертируемых в Word, вы не найдете файлов АdоbеРаgеМаkеr. В этих случаях необходимо либо найти конвертор для этих форматов (например, на файловых серверах Интернета), либо сохранить файл в универсальном формате, который читают оба приложения.

Форматирование текстового документа и стили в Word

Форматирование текстового документа

Форматирование документа – это изменение его внешнего вида. WORD обеспечивает форматирование документов на пяти различных уровнях:

на уровне символов (изменение гарнитуры, начертания, размера и цвета шрифта, межбуквенного интервала в слове, анимации и т.д.)

на уровне абзацев (выравнивание по левому краю, по правому краю, по центру и по ширине; отступы справа и слева; отступ первой строки; отступы до и после абзаца; межстрочный интервал, управление разбивкой на страницы и т.д.)

на уровне страниц (параметры страниц, ориентация страниц, рамка, колонтитулы первой страницы, четных и нечетных страниц и т.д.)

на уровне разделов (формирование разделов со следующей страницы или на текущей странице, разбиение текста на колонки и т.д.)

на уровне документа (номера страниц, оглавление и т.д.).

Абзац – это фрагмент текста, который заканчивается непечатаемым символом или фрагмент текста, процесс ввода которого заканчивается нажатием на клавишу ввода Enter. К абзацу относятся: абзац основного текста, заголовки, оглавление, списки (нумерованные и маркированные) и т.д.

Для форматирования символов применяется диалоговое окно Шрифт (Формат / Шрифт) или команды на панели инструментов форматирования. Форматирование абзацев осуществляется с помощью окна диалога Абзац, которое открывается командой Формат / Абзац.

Посмотреть форматирование выделенного текста можно в области задач, выполнив команду Формат / Показать форматирование.

Стили предназначены для внешнего оформления документа и его абзацев, т.е. стили используются для форматирования документа. Стиль — это набор форматирующих команд, сохраняемый под уникальным именем для многократного использования. Форматирование текста с помощью стиля значительно быстрее, чем форматировать вручную каждый элемент текста, так как одна команда (стиль) автоматически форматирует группу параметров текста.

Существует три основных типа стилей:

Стиль символа содержит параметры форматирования символов, включая шрифт, размер, начертание, положение и интервалы

Стиль абзаца содержит параметры форматирования абзацев, такие как междустрочные интервалы, отступы, выравнивание и позиции табуляции. Стили абзацев также могут содержать стили или параметры форматирования символов. Большинство стилей, используемых в Word, являются стилями абзацев

Стиль таблицы содержит параметры форматирования таблиц (при вставке таблицы, ей по умолчанию назначается стиль – сетка таблицы).

При создании нового документа Документ 1 на базе шаблона Обычный, он получает копию набора стилей из базового набор стилей общего назначения (из встроенных стилей): Обычный, Заголовки 1, 2, 3.

После того как ввод текста в документ завершен, и текст отредактирован, целесообразно воспользоваться командой Автоформат для изменения внешнего вида всего документа.

При автоматическом форматировании документа каждому абзацу назначается один из стилей Word. Например, заголовку может быть назначен стиль Заголовок 1 или Заголовок 2 , абзацу основного текста – стиль Основной текст, а абзацу, входящему в список — стиль Список. Примечаниям назначается стиль Текст Примечание, верхним колонтитулам – стиль Верхний колонтитул, а номерам страниц – стиль Номер страницы и т.д.

Назначение абзацам документа стандартных стилей Word обеспечивает быстрое изменение внешнего вида созданного документа за счет применения стилей из библиотеки стилей. Встроенные стили обеспечивают форматирование заголовков различных уровней и позволяют просматривать иерархическую структуру документа в режиме структура, а также быстро строить оглавление.

Кроме того, если для большинства абзацев документа используется стиль Основной текст, а не Обычный, вы сможете легко переформатировать только стиль основного текста, не затрагивая при этом стиль остального текста.

Операции со стилями в области задач Стили и форматирование

Стили можно изменять и создавать новые. Кроме того, можно применить другой стиль (наложить стиль) к уже отформатированному тексту, т.е. переформатировать его.

Для этого необходимо выбрать команду Формат / Стили и форматирование, появится область задач в режиме «Стили и форматирование». Установите курсор в текст, который необходимо переформатировать, и в области задач в разделе «Выберите форматирование для применения» щелкните на требуемый стиль, абзац под курсором переформатируется на выбранный стиль.

Если необходимо изменить стиль или создать новый стиль, то установите курсор в текст, стиль который необходимо изменить, в области задач в разделе «Форматирование выделенного текста» будет отображаться стиль текста под курсором. Далее необходимо подвести указатель мыши к названию стиля и щелкнуть на появившейся справа стрелке, откроется список команд: Очистить формат, Изменить стиль, Создать стиль. Выберите требуемую команду (изменить или создать стиль), появится соответствующее окно диалога, в котором можно осуществить изменение или создание стиля.

Стиль Обычный является основой для большинства других стилей абзаца, поэтому при изменении стиля Обычный изменятся все основанные на нем стили.

17.электронные таблицы

Назначение и основные понятия электронных таблиц

Назначение электронных таблиц MicrosoftExcel — один из наиболее популярных пакетов для среды Windows, принадлежащий к классу так называемых табличных процессоров, или электронных таблиц. Но Excel — это и нечто большее, чем просто программа, которую можно использовать для упрощения различных математических операций, сложных расчетов. Она дает возможность строить диаграммы различного типа на основе данных таблицы, создавать базы данных и работать с ними, ставить численный эксперимент и др. Многообразие возможностей позволяет использовать Excel не только в экономической области, но также в учебной, научной, административной и хозяйственной сферах деятельности.

Основные понятия электронных таблиц:

Строки, столбцы, ячейки

В представлении пользователя электронная таблица Excel состоит из 65536 (216) строк и 256 (28)столбцов, размещенных в памяти компьютера. Строки пронумерованы целыми числами от 1 до 65536, а столбцы обозначены буквами латинского алфавита А, В, …. Z, АА, АВ, …, IV. На пересечении столбца и строки располагается основной структурный элемент таблицы — ячейка.

Для указания на конкретную ячейку таблицы мы используем адрес, составляемый из обозначения столбца и номера строки, на пересечении которых эта ячейка находится (например, Al, F8, С24, АА2 и т. д.).

Примечание Буквенные обозначения столбца расположены по Алфавиту, обозначение, как и номер, может «увеличиваться» и «уменьшаться». Поэтому далее для простоты мы называем обозначение столбца номером Указатель ячейки — темный прямоугольник, определяющий текущую ячейку. Указатель можно перемещать по таблице, как при помощи клавиатуры, так и мышью.

Блок (область) ячеек

Блок представляет собой прямоугольную область смежных ячеек. Блок может состоять из одной или нескольких ячеек, строк, столбцов.

Адрес блока состоит из координат противоположных углов, разделенных двоеточием. Например: В13:С19, A12:D27. Блок можно задать при выполнении различных команд или вводе формул посредством указания координат или выделения на экране.

Рабочий лист, книга

Электронные таблицы в Excel имеет трехмерную структуру. Таблица состоит из листов, как книга. В книге может размещаться от 1 до 255 электронных таблиц, и каждая из них называется рабочим листом. Количество листов в книге по умолчанию может устанавливать пользователь, выполнив команду Сервис, Параметры, Общие и изменить значение счетчика Листов в новой книге. На экране виден только один лист — верхний. Нижняя часть листа содержит ярлычки других листов. Щелкая кнопкой мыши на ярлычках листов, можно перейти к другому листу.

Документом (т. е. объектом обработки) MS Excel является файл с произвольным именем и расширением .xls. В терминах Excel такой файл называется рабочей книгой.

Адресация ячейки

Обозначение ячейки, составленное из номера столбца и номера строки (А5, В7 и т. д.) называется относительным адресом или просто адресом. При некоторых операциях копирования, удаления, вставки Excel автоматически изменяет этот адрес в формулах. Чтобы отменить автоматическое изменение адреса данной ячейки, вы можете назначить ей абсолютный адрес. Для этого необходимо проставить перед номером столбца и (или) перед номером строки знак доллара «$». Например, в адресе $А5 не будет меняться номер столбца, в адресе В$7 — номер строки, а в адресе $D$12 — ни тот, ни другой номер.Чтобы сослаться на диапазон ячеек, можно указать через двоеточие адреса начальной (левой верхней) и конечной (правой нижней) ячейки в диапазоне. Например, обозначение А7:Е7, ВЗ:В6

В Excel предусмотрен очень удобный способ ссылки на ячейку с помощью присвоения этой ячейке произвольного имени. Чтобы присвоить ячейке имя, выделите ее и щелкните на поле адреса активной ячейки. Наберите произвольное имя и нажмите клавишу Enter. Выделенной ячейке будет присвоено имя. Это имя вы можете использовать в дальнейшем вместо адреса данной ячейки. Именами можно обозначать постоянные величины, коэффициенты, константы, которые используются в вашей таблице.

Базы данных

база данные информационный модель

Цель любой информационной системы — обработка данных об объектах реального мира. В широком смысле слова база данных — это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и, в конечном счете, автоматизации, например предприятие, вуз и т.д. Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование — это введение соглашений о способах представления данных. Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле. Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями. В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария — системы управления базами данных. База данных (БД) — это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

Классификация баз данных

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым) доступом.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

* файл-сервер;

* клиент-сервер.

Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер, файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

Клиент-сервер. В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SOL.

Структурные элементы базы данных

Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл (таблица). Поле — элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации — реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики: имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения; тип, например, символьный, числовой, календарный; длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов; точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа. Запись — совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи — отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Файл (таблица) — совокупность экземпляров записей одной структуры. В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).

1.2 Вид моделей данных

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Модель данных — совокупность структур данных и операций их обработки. СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель данных

Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево). К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

Сетевая модель данных

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных

Понятия реляционный (англ. relation — отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда.

Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для

пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

1. каждый элемент таблицы — один элемент данных;

2. все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

3. каждый столбец имеет уникальное имя;

4. одинаковые строки в таблице отсутствуют;

5. порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ.

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ — ключ второй таблицы.

1. Тип данных

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых данных, битовых строк, специализированных числовых данных (таких как деньги), а также специальных темпоральных данных (дата, время, временной интервал). Достаточно активно развивается подход к расширению возможностей реляционных систем абстрактными типами данных (соответствующими возможностями обладают, например, системы семейства Ingres/Postgres). В нашем примере мы имеем дело с данными трех типов: строки символов, целые числа и деньги.

2. Домен

Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с подтипами в некоторых языках программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат истина, то элемент данных является элементом домена. Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа. Например, домен Имена в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя (в частности, такие строки не могут начинаться с мягкого знака). Следует отметить также семантическую нагрузку понятия домена: данные считаются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. В нашем примере значения доменов Номера пропусков и Номера групп относятся к типу целых чисел, но не являются сравнимыми. Заметим, что в большинстве реляционных СУБД понятие домена не используется, хотя в Oracle V.7 оно уже поддерживается.

3. Схема отношения, схема базы данных

Схема отношения — это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)}. Степень или арность схемы отношения — мощность этого множества. Степень отношения СОТРУДНИКИ равна четырем, то есть оно является 4-арным. Если все атрибуты одного отношения определены на разных доменах, осмысленно использовать для именования атрибутов имена соответствующих доменов (не забывая, конечно, о том, что это является всего лишь удобным способом именования и не устраняет различия между понятиями домена и атрибута). Схема БД (в структурном смысле) — это набор именованных схем отношений.

4. Кортеж, отношение

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, — это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. Значение является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается). Тем самым, степень или арность кортежа, т.е. число элементов в нем, совпадает с арностью соответствующей схемы отношения. Попросту говоря, кортеж — это набор именованных значений заданного типа.

МойОфис — офисные приложения для профессиональной работы


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: