Jednym z najważniejszych zastosowań komputerów są systemy
baz danych.
Najogólniej przez bazę danych
rozumiemy uporządkowany zbiór danych przechowywancych w
pamieci zewnętrznej komputera,
a przez system bazy
danych - bazę danych wraz ze środkami programowymi
umożliwiającymi operowanie na niej, np. wyszukiwanie i
aktualizowanie informacji.
W nowoczesnym przedsiębiorstwie nie
można sobie wyobrazić dobrze funkcjonującego przedsiębiorstwa
ani biura, którego działalność mogłaby być prowadzona bez
korzystania z systemów baz danych.
Upowszechnienie systemów baz danych było związane z
gwałtownym i masowym zastosowaniem mikrokomputerów.
Jest wiele
pakietów określanych "mikrokomputerowy system bazy
danych".
Spośród nich dużą popularność osiągnął
system dBase, np. dBase III firmy Ashton-Tate z USA. dBase III +
jest wielodostępną, sieciową wersją systemu dBase III.
System
dBase III reklamowany jako "relacyjna baza danych" jest
podobnie jak wiele innych systemem quasi-relacyjnym.
W
pełni relacyjna baza danych powinna mieć 20 cech.
U podstaw
relacyjnych baz danych leży teoria matematyczna, umożliwiająca
zalgorytmizowanie procesu projektowania baz danych oraz
opracowanie języków dostępu do danych,
z których użytkownik
określa tylko które dane go interesują, a nie jak do nich
dotrzeć.
Standardem w zakresie relacyjnych baz danych
jest język SQL.
Systemy zarządzania bazą danych (nazywane w skrócie bazami danych) pozwalają na wprowadzenie i przechowywanie ich w pamięci (np. na dysku
Realizują one 4 najważniejsze funkcje:
Programy do zarządzania bazami danych powinny umożliwić przede wszystkim:
Dane w bazie danych są wprowadzane i zapamiętywane w formie
strukturalnej.
Elementarna struktura w bazie danych nazywa się rekordem
(record) lub krotką.
Zbiór informacji, zwany plikiem
(file) składa się z rekordów.
Rekord z kolei
złożony jest z pól (field) - atrybutów.
| NAZWA_TOWA | TYP_TOWARU | CENA_TOWAR | ILOSC_TOWA | DATA_DOSTA | DATA_WAZN | PRODUCENT |
| JABŁKA | JONATHAN | 120.00 | 68.00 | 02/05/87 | 02/15/87 | FARMA 1 |
Pola w tej bazie to m.in. NAZWA_TOWA, TYP_TOWARU, itd.
Systemy zarządzania bazą dancych są zwykle programami
ogólnego przeznaczenia, tzn. uzytkownik ma możliwość
dostosowanai ich do konfiguracji sprzętu oraz do wymagań danego
zastosowania.
Program bazodanowy trzeba najpierw zainstalować.
Największą zaletą baz danych jest szybkie wyszukiwanie
informacji oraz ich przetwarzanie.
Można np. wybierać tylko
rekordy spełniające określone kryteria, np. opisujące towary
od konkretnego producenta.
Selekcja może być wielostopniowa,
tzn. wśród już wybranych rekordów można określać kolejne
kryteria wyboru.
Wybrane rekordy można dalej przetwarzać lub
wyświetlać.
Dane mogą być także posortowane, czyli
uporządkowane w pewnej kolejności, np. w porządku
alfabetycznym wg ustalonego pola.
Wiele systemów pozwala na
tworzenie plików indeksowych, w których są zapisywane
informacje o rozmieszczeniu pól i rekordów w bazie danych.
Korzystanie z tych informacji znacznie przyśpiesza późniejsze
wyszukiwanie danych.
Informacje zapisane w pliku można automatycznie przetwarzać.
Proste bazy danych pozwalają np. na obliczenie sum elementów z
konkretnych pól i wartości średnich.
Złożone systemy mają
własne języki programowania, w których można zaprogramować
skomplikowane operacje, wykonywane na zawartosci wybranych
rekordów lub pól z tych rekordów.
Można np. obliczyć
wartość towarów w sklepie, zmienić ceny towarów itd.
Skomplikowane bazy danych umożliwiają jednoczesne operowanie na
wielu plikach i łączenie danych z różnych plików a nawet
równoczesne wykorzystywanie ich przez wielu użytkowników.
Bazy danych różnią się między sobą sposobem organizacji zapamiętywanych informacji i zarządzania nimi
Systemy te są najprostszymi bazami danych. Plik składa się
z odrębnych dokumentów o identyycznej strukturze lecz o
różnej zawartości.
Każdy z tych dokumentów stanowi rekord
bazy danych. Plik składa się więc z rekordów
Rekordy mogą
być podzielone na pola, które mogą zawierać tekst, liczby,
daty oraz formuły, służące do oblicznia wartosci pola w
zależności od wartosci innych pól.
Każdemu polu przypisuje
się nazwę. Wszystkie rekordy składają sie z pól o tych
samych nazwach i tego samego typu, ale zawartość pól w
poszczególnych rekordach może być różna.
Wszystkie rekordy
mają taką samą strukturę i nie są ze sobą powiązane.
Plik
przypomina zbiór kartotekę jednakowych formularzy.
Przykładem kartotekowej bazy danych jest zbiór książkowych
kart katalogowych.
Każda karta stanowi rekord, a poszczególne
pozycje jak autor, tytuł itp. są polami rekordu.
Przykłady programów do obsługi kartotekowych baz danych
Nutshell Information Manager firmy Leading Edge
Products. Program nie stawiał praktycznie ograniczeń na liczbę
rekordów, liczbę pól i wielkość pól w rekordach.
Zdefiniowanie bazy polega na podaniu nazw i typu poszczególnych
pól. Operacje wykonuje się przez wybór opcji z menu.
Poszczególne pola można dowolnie rozmieszczać na ekranie
tworząc różnego rodzaju formularze.
Do określenia formy
wydruku raportu służą formularze (szablony) wydruku,
definiowane na ekranie.
Program służył m.in. do obsługi
katalogów, list płac, kartotek personalnych w zakładzie pracy,
kartotek pacjentów w szpitalach.
Wadą jest brak możliwości
przeglądania raportu na ekranie przed jego wydrukiem.
Reflex firmy Borland International - pozwala w różnych przekrojach analizować bazę danych reprezentowaną przez tablicę oraz przedstawić wyniki w postaci wykresów.
Kartoteka (Cardfile) z grupy Akcesoria
Windows 3.1x. Służy do prowadzenia prostej kartotekowej bazy
danych.
Użytkownik tworzy bazę danych składającą się z kart
(rekordów) o 2 polach: pola nagłówka (indeksu) i pola
informacji.
Zawartości tych pól w bazie są na ogół różne,
ale ich rozmiary są dla wszystkich kart jednakowe.
W polu
informacyjnym może znajdować się zarówno tekst jak i grafika.
Mogą tu być skopiowane, wbudowane lub dołączane dowolne
obiekty OLE.
Do pola nagłówka (na rys. 1 lub 2) dostajemy się
przez podwójne kliknięcie myszą na tym polu lub przez
Edycja/Indeks.
Pole informacyjne dostępne jest przez jedne
kliknięcie myszą w jego obrębie.
Poruszanie się po kartotece
umożliwia np. kliknięcie na wystającym brzegu karty lub
naciskanie na poziomą strzałkę w prawo (do przodu) lub lewo
(wstecz).
Dłuższe przytrzymanie strzałki powoduje szybkie
przewijanie kart. W polu informacyjnym mozna pisać teksty lub
rysować/wstawiać rysunki.
Włączanie trybu tekstowego
(domyślny) przez Edycja/Tekst, a trybu Rysunek przez
Edycja/Rysunek.
TIG
Inne znane kiedyś systemy kartotek:
| Nazwa | Producent | Sprzęt | System operayjny. | max liczba znakóww polu | max liczba pól w rekordzie | max liczba rekordów w pliku | max liczba otwartych plików | rekord o stałej lub zmiennej długości | menu lub polecenia | organizacja indeksu |
| Masterfile | Campbell | ZX Spektrum | system ZX Spectrum | 128 | 26 | ograniczona PaO (ok. 200) | 1 | stałej | menu | nie ma |
| DBMAster v.4+ | Stoneware Inc. | Apple | DOS 3.0 | 100 | 100 | nieograniczona | 1 | stałej | - | ISAM |
| Supebase 64 | Precision Software | Commodore 64 | system Commodore 64 | 1108 | 127 | nieograniczona | 1 | stałej | - | B-drzewa |
| Omnifile | SSR Corp. | IBM PC XT, 2 FD | DOS | 1828 | 64 | nieograniczona | 1 | zmiennej | - | zmodyfikowane B-drzewa |
W relacyjnych bazach danych wykorzystano teorię algebry
relacji.
Pliki składają się z rekordów, zaś rekordy z pól
ale różnica w stosunku do baz kartotekowych polega na tym, że
baza może zawierać kilka plików (lub tabel),
które to pliki
(tabele) różnią się strukturą rekordów.
Pomiędzy rekordami
jest określona pewna relacja porządkująca.
Możliwe jest
łączenie rekordów z różnych plików, jeśli rekordy takie
mają przynajmniej jedno pole wspólne.
Jeśli mamy jedną lub więcej baz zawierających przynajmniej
jedno wspólne pole, wówczas może zachodzić potrzeba
utworzenia nowej bazy zawierającej połączone informacje
lub
wydrukowania raportu z połączonymi informacjami.
Przykładowo
może to dotyczyć informacji o stażu pracy z kartoteki
personalnej i wynagrodzeniu z listy płac.
Wspólnym polem może
być nazwisko lub nr pracownika
Innym przykłądem może byc
baza danych prowadzona z księgowości i baza prowadzona w
magazynie, gdzie wspólnym polem jest nazwa (lub indeks)
zakupionych i magazynowanych materiałów.
Takie bazy nazywamy relacyjnymi.
W uproszczeniu można je
przedstawić za pomocą tablic (nazywanych relacjami)
powiązanych między sobą poprzez kolumny, w których
występują wspólne dane.
Odszukanie określonego rekordu
(wiersza) w jednej tablicy pozwala poprzez kolumny zawierające
wspólne dane wybrać odpowiedni rekord drugiej tablicy.
Jedną
dużą bazę można podzielić na mniejsze, a następnie
łączyć informacje w miarę potrzeby.
Bazy relacyjne są bazami
wieloplikowymi lub wielotabelowymi.
Programy zarządzania
relacyjnymi bazami danych zawierają zbiór rozkazów, które
umożliwiają wykonywanie operacji na całej bazie.
Zaletą relacyjnych baz danych jest uniezależnienie formy
wprowadzania informacji od sposobu ich użytkowania.
Bazy
pozwalają bowiem na zmiany struktury rekordu.
Do programów zarządzania relacyjnymi bazami danych należą m.in. programy serii dBASE (w różnych odmianach: dBase III+, dBase IV, Foxbase oraz różne wersje języka Clipper)
System bazy danych składa się z bazy danych i systemu
zarządzania bazą danych.
Baza danych jest to uporządkowany
zbiór danych przechowywanych w urządzeniach pamięciowych
systemu komputerowego, najczęściej na dyskach magnetycznych.
System zarzadzania bazą danych jest programem zarzadzajacym
dostępem do bazy danych.
Podstawową formą organizacji danych w bazie jest relacja.
Rodzaj danych (np. Nazwisko, Wiek, Pensja) w teorii relacyjnch
baz danych nazywa się atrybutem i jest oznaczany przez A.
Z
każdym atrybutem jest związany zbiór dopuszczalnych wartości
(np. Wiek - liczby 0..110, Nazwisko - łancuchy znaków o
długości do 30).
Zbiór wszystkich możliwych wartości
atrybutu A nazywamy jego domeną (dziedziną) i oznaczamy przez
dom(A).
Zbiór wybranych atrybutów A1, ..., An nazywamy schematem
relacji i oznaczamy R(A1,...,An).
Przykład: schematem relacji
PRACOWICY jest PRACOWNICY (Nazwisko, Imię, Wiek, Pensja).
Dla danego schematu relacji ciąg wartości jego atrybutów
nazywamy krotką (rekordem) i oznaczamy przez t.
Przykładową
krotką jest <Kowalski, Jan, 35, 2000>.
Innymi słowy, dla
danego schematu relacji R(A1,...An),
ktotką t nazywamy ciąg
wartości <a1,...,an>,
takich, że a1 (- dom(A1,..., an (-
dom(An)
Relacją określoną na danym schemacie relacji nazywamy
skończony zbiór krotek (rekordów).
Formalnie
r(A1,..,An) = {<a1,...,an>: a1(-dom(A1),..an(-dom(An)},
gdzie r(A1,...,An) jest relacją określoną na schemacie relacji
R(A1,...,An).
Przykładową relacją jest {<Kowalski, Jan, 35,
2000>, <Nowak, Piotr, 36, 1500>, <Zielińska, Anna,
25, 1000<}.
Krotki relacji nie są uporządkowane. Można dowolnie
zmieniać kolejność krotek, bez zmiany relacji.
Z
matematycznego punktu widzenia przestawienie atrybutów powoduje
zmianę relacji.
W wielu systemach danych, również w dBase III,
pomija się to ograniczenie i przyjmuje, że uporządkowanie
atrybutów nie jest znaczące.
Najczęściej relacje reprezentuje się w postaci tablic, których wiersze odpowiadają krotkom (rekordom), a kolumny atrybutom (polom).
| Nazwisko | Imię | Wiek | Pensja |
| Kowalski | Jan | 35 | 2000 |
| Nowak | Piotr | 36 | 1500 |
| Zielińska | Anna | 25 | 1000 |
Na 3 pierwszych operacjach: selekcji, projekcji i połączeniu
opiera się tzw. język manipulowania danymi,
umożliwiający
użytkownikom baz danych dokonywanie przekształceń relacji,
wynikających z potrzeb.
Zazwyczaj użytkownicy żądają
dostępu do innych relacji niż te, które są przechowywane.
Zrealizowanie takiego żądania wymaga przekształcenia relacji
przechowywanych w bazie danych w relacje określone w żądaniu.
Tak utworzone relacje mogą być "pionowymi" lub
"poziomymi" podzbiorami innych relacji, tzn. relacjami
powstałymi przez usunięcie niektórych atrybutów lub krotek,
bądź mogą być wynikiem połączenia różnych relacji w
jedną.
Operacja projekcji
Operacją projekcji relacji r(A1,...,An) na zbiorze atrybutów
X=(Ai,..,Aj), co zapisujemy Px
r(A1,...,An), nazywamy przekształcenie relacji r(A1,...,An) w
relację wynikową postaci:
Px r(A1,...,An) = {t[X] :
t(- r(A1,...,An)}
Operacja projekcji umożliwia utworzenie "pionowego" podzbioru relacji przez wybór określonych atrybutów (pól).
| Id_Kierownika | Nazwisko | Id_Dzialu | Zarobki | Adres_Dzialu |
| 1 | Wałecki | 1 | 2500 | Poznań, ul. Strzelecka 5 |
| 2 | Kościański | 2 | 1800 | Pniewy, ul. Prosta 3 |
| 6 | Pietras | 3 | 2300 | Poznań, ul. Kórnicka 30 |
Wynik operacji projekcji PId_Kierownika, Nazwisko, Zarobki KIEROWNICY_DZIALOW:
| Id_Kierownika | Nazwisko | Zarobki |
| 1 | Wałecki | 2500 |
| 2 | Kościański | 1800 |
| 6 | Pietras | 2300 |
W systemach zarządzania danymi operacja ta jest formułowana
za pomocą poleceń manipulowania danymi.
Np. w dBasee służą
do tego polecenia LIST i DISPLAY.
Operacją selekcji relacji r(A1,...,An) względem kryterium
selekcji E, co zapisujemy sEr(A1,...,An),
nazywamy przekształcenie relacji r(A1,...,An) w relację
wynikową postaci
sEr(A1,...,An) = {t : t(-
r(A1,...,An) i E(t) = prawda}
Operacja selekcji umożliwia utworzenie "poziomego" podzbioru relacji przez wybór krotek (rekordów) spełniających określony warunek.
Wynik operacji selekcji sId_Dzialu <= 3 .AND. Zarobki >= 2000 KIEROWNICY_DZIALOW
| Id_Kierownika | Nazwisko | Id_Dzialu | Zarobki | Adres_Dzialu |
| 1 | Wałecki | 1 | 2500 | Poznań, ul. Strzelecka 5 |
| 6 | Pietras | 3 | 2300 | Poznań, ul. Kórnicka 30 |
W języku naturalnym można tę operację sformułować
następująco:
"Z relacji KIEROWNICY_DZIALOW wybierz
informacje o kierownikach tych działów, których identyfikatory
są mniejsze lub równe 3 i zaronbki są większe równe
2000".
Operacja połączenia polega na scaleniu odpowiednich krotek
(rekordów) 2 różnych relacji pod warunkiem spełnienia warunku
logicznego q nałożonego
na atrybuty połączeniowe.
Np. może byc operacja połączenia PRACOWNICY qWYDZIALY, gdzie q ma postać:
Id_Wydzialu = Id_Wydzialu
Punktem wyjścia są relacje wymagane przez użytkowników a
właściwie informacje zebrane przez projektanta o wymaganych
atrybutach bazy danych,
celem jest natomiast zdefiniowanie
schematów relacji, które mają być przechowywane w bazie
danych.
Trzeba tak zaprojektować rozdział zbioru atrybutów na
schematy relacji, aby uzyskać pewne pożądane właściwości
bazy danych.
Niewłaściwe zaprojektowanie schematów relacji
może byc przyczyną dublowania się danych, ich niespójności i
anomalii podczas ich aktualizowania.
W ramach projektowania schematów baz danych, najistotniejszą czynnością jest normalizacja relacji, czyli doprowadzenie relacji do odpowiedniej postaci normalnej.
Pierwsza postać normalna jest immanentną cechą relacji,
gdyż wymagania tej postaci są zawarte w definicji relacji.
Postać normalizacji polega w tym przypadku na doprowadzeniu
określonego zbioru danych do postaci relacji.
Mając bazę
danych złożoną z relacji w pierwszej postaci normalnej, jest
się narażonym na wszystkie niekorzystne zjawiska wymienione
wyżej,
dlatego należy doprowadzić relacje do kolejnych postaci
normalnych.
Proces normalizacji polega na odpowiednim podziale relacji na mniejsze, w wyższej postaci normalnej.
Relacja jest w pierwszej postaci normalnej, jeżeli każda
wartość atrybutu w każdej krotce tej relacji jest wartością
elementarną, czyli nierozkładalną.
Z definicji pierwszej
postaci normalnej relacji wynika, że każdemu elementowi relacji
znajdującemu się na przecięciu dowolnej krotki i dowolnego
atrybutu odpowiada pojedyncza wartość,
a nie zbiór wartości.
| Nr_Zamow | Id_Dostawcy | Nazwa_Dostawcy | Adres_Dostawcy | Id_Czesci | Nazwa_Czesci | Ilosc | ||||||||
| 001 | 300 | FSO | Warszawa | 53
|
|
|
||||||||
| 002 | 400 | FSM | Tychy | 54 | gaźnik | 200 |
| Nr_Zamow | Id_Dostawcy | Nazwa_Dostawcy | Adres_Dostawcy | Id_Czesci | Nazwa_Czesci | Ilosc |
| 001 | 300 | FSO | Warszawa | 53 | gażnik | 100 |
| 001 | 300 | FSO | Warszawa | 57 | wał | 50 |
| 001 | 300 | FSO | Warszawa | 59 | błotnik | 500 |
| 002 | 400 | FSM | Tychy | 54 | gażnik | 200 |
Aby przedstawić 2-gą postać normalną należy wprowadzić kilka pojęć
Wyróżnia się klucze proste i złożone.
Klucz jest kluczem prostym, jeśli zbiór identyfikujący relacji
jest zbiorem jednoelemantowym, w przeciwnym razie klucz jest
złożony.
W ogólności, w relacji można wyróżnić wiele
kluczy, które nazywamy kluczami potencjalnymi. Wybrany
klucz spośród kluczy potencjalnych nazywamy kluczem
głównym.
Zależność funkcjonalna
Atrybut B relacji r jest funkconalnie zależny od atrybutu A
tej relacji, jeśli zawsze każdej wartości a atrybutu A
odpowiada nie więcej niż jedna wartość atrybutu B. Inaczej A
identyfikuje B.
Np. Id_Dostawcy jest funkcjonalnie zależny od
atrybutu Nr_Zamowienia, gdyż jedno zamówienie jest kierowane
tylko do jednego dostawcy, a zatem numer zamówienia
jednoznacznie określa identyfikator dostawcy. Odwrotna
zależność nie jest prawdziwa.
Pełna zależność funkcjonalna
Atrybut B relacji r jest w pełni funkcjonalnie zależny od zbioru atrybutów X, jeśli jest funkcjonalnie zależny od niego, ale nie jest funkcjonalnie zależny od żadnego podzbioru zbioru X.
Druga postać normalna:
Dana relacja jest w drugiej postaci normalnej, jeśli
każdy atrybut tej relacji nie wchodzący w skład żadnego
klucza potencjalnego jest w pełni funkcjonalnie zależny od
wszystkich kluczy potencjalnych.
W celu uzyskania drugiej postaci normalnej należy podzielić relację na zbiór takich relacji, których wszystkie atrybuty będą w pełni funkcjonalnie zależne od kluczy.
Przechodnia zależność funkcjonalna
Niech X, Y i Z będą 3 roz łącznymi podzbiorami atrybutów danej relacji. Podzbiór atrybutów Z jest przechodnio funkcjonalnie zależny od podzbioru atrybutów X, jeśli podzbiór atrybutów Z jest funkcjonalnie zależny od podzbioru atrybutów Y, podzbiór atrybutów Y jest funkcjonalnie zależny od podzbioru atrybutów X, natomiast podzbiór atrybutów X nie jest funkcjonalnie zależny od Y lub podzbiór atrybutów Y nie jest funkcjonalnie zależny od Z.
Dana relacja jest w trzeciej postaci normalnej, jeśli jest ona w drugiej postaci normalnej i każdy jej atrybut nie wchodzący w skład żadnego klucza potencjalnego nie jest przechodnio funkcjonalnie zależny od żadnego klucza potencjalnego tej relacji.
Aby uzyskać trzecią postać normalną relacji, której atrybuty pozostają w przechodniej zależności funkcjonalnej, należy podzielić ją na 2 relacje.
Wyróżnia się jeszcze czwartą i piątą postać normalną relacji
Program bazy danych dBASE firmy Ashton Tate, działajacy na
komputerze IBM PC był i jest jeszcze jednym z
najpopularniejszych systemów do zakładania, przechowywania i
przetwarzania dużych zbiorów informacji.
System dBASE II został opracowany dla mikrokomputerów
8-bitowych, pracujących z systemem operacyjnym CP/M.
Dużą popularność zdobył potem dBASE III na komputery IBM PC,
zwłaszcza dBASE III Plus, umożliwiający dostęp do plików za
pośrednictwem sieci.
System dBASE III umożliwia tworzenie tzw. relacyjnej bazy
danych, gdzie podstawowymi składnikami bazy są relacje.
Podejście relacyjne do danych wynika z faktu, że zawartość
plików spełniających pewne warunki można traktować jako
relacje matematyczne, do których stosuje się elemantarną
teorię relacji.
Każdą relację w systemie bazy danych możemy
przedstawić w postaci tablicy zawierającej szereg wierszy
podzielonych na określoną liczbę kolumn.
Zamiast określenia
relacja używa się często określenia plik bazy danych, wiersze
tablicy nazywa się rekordami, a jej kolumny polami.
Pliki bazy
danych, zwwierające relacje mają rozszerzenie DBF.
W przypadku dBASE III baze danych może tworzyć wiele
plików, przy czym jednocześnie otwartych może byc najwyżej 9.
Każdy plik składa się z nagłówka, w którym określona jest
liczba rekordów i nazwy oraz charakterystyki pól tworzących
rekord, oraz z rekordów zawierających dane.
Każdy rekord w
pliku ma te samą strukturę, określoną podczas zakładania
pliku bazy danych - długość rekordów i pól jest stała, bez
względu nadługość zapisywanej informacji.
Typ pola w
rekordzie opisuje charakter danej, jaka będzie przechowywana w
polu.
System dBASE III akceptuje dane 5 podstawowych typów: dane
tekstowe - charakter field, dane liczbowe - numeric field, dane
logiczne - logical field,
dane w postaci daty - date field,
wskaźnik do tzw. notatki (pola memo).
Notatki zapisuje się do
oddzielnego pliku o rozszerzeniu DBT.
| Oznaczenie pola | Typ pola | Długość | Opis |
| C | znakowe (tekstowe), Charakter | 254 znaki j. Clipper do 32 KB |
dowolny ciąg znaków - napisy złożone z liter, cyfr i innych znaków dostepnych na klawiaturze |
| N | numeryczne (liczbowe), Numeric | 19 znaków, j. Clipper do 30 zn, DBase IV do 20 zn |
cyfry, znak + lub -, kropka dziesiętna |
| L | logiczne, logical | 1 znak | 1 znak: t, T, y, Y - jeśli prawda lub n, N, f, F jeśli fałsz |
| D | data, date | 8 znaków | data w postaci mm/dd/rr lub w wersji polskiej w postaci rr/mm/dd |
| M | notatnikowe (opisowe) memo |
10 znaków | wskaźnik do zbioru .DBT |
| F | numeryczne, float tylko w DBase IV |
20 znaków | liczby zmiennoprzecinkowe, inna reprezentacja wewnętrzna niż w typie N |
Liczba rekordów w zbiorze max 1 miliard. Długość rekordu
max. 4000 bajtów, max. 128 pól.
W DBase IV max liczba pól w
rekordzie 255, dług. rekordu też 4000 bajtów,
w j. Clipper 5.0
mogą wystąpić max. 1024 pola.
W dBase III+ w zbiorze .dbt (memo) treść pola memo wynosi
max. 5000 znaków, w dBase IV jest dowolna (ograniczona
dostępną pamięcią),
w j. Clipper 5.0 rozmiar pola memo
ograniczony jest do 64 KB.
Poza plikami bazy danych, zawierającymi relacje (pliki o
rozszerzeniu DBF) i plikami notatek (DBT), w systemie istnieją
inne typy plików, zawierajace informacje wspomagające
działanie programu. Największe znaczenie mają pliki indeksowe
o nazwach określonych przez użytkownika i rozszerzeniach NDX.
Pliki o rozszerzeniu MEM zawierają dane i zmienne, trzymane
podczas działania programu w pamięci operacyjnej.
Pliki FMT
zawierają szablony, wg których wyświetlana jest informacja z
bazy na ekranie monitora.
Pliki FRM zawierają schematy tworzenia
raportów przez drukarki.
Pliki indeksowe mają za zadanie skrócenie czasu
przeszukiwania pliku bazy danych. Plik indeksowy umożliwia
uszeregowanie rekordów wg informacji zawartych w określonym
polu.
Założenie pliku indeksowego nie powoduje uporządkowania
rekordów w pliku bazy danych (DBF), lecz jej uporządkowanie w
ramach pliku indeksowego (NDX).
W pliku indeksowym umieszcza się
zawartość wybranego pola i nr rekordu, w którym znajduje się
pole wg kolejności alfabetycznej.
Z plikiem bazy danych może
być skojarzonych wiele plików indeksowych, ale równocześnie
może być otwartych nie więcej niż 7.
Proces użytkowania bazy danych można podzielić na 2
zasadnicze fazy.
Faza zakładania bazy danych, podczas której
należy opisać strukturę rekordów w plikach baz danych, a
następnie wpisać do plików określoną liczbę danych
początkowych
(założyć rekordy - wypełnić ich pola).
Od
momentu założenia zaczyna się faza druga, związana z
przetwarzaniem i konserwacją informacji zawartych w bazie.
Praca w dBase może odbywac się na 2 sposoby:
W trybie konwersacyjnym, bezpośrednim tzw. trybie z kropką. Kropka jest standardowym znakiem zgłoszenia dBase i po niej wydaje się polecenia języka dBase, które są natychmiast wykonywane.
W trybie z asystentem - z wykorzystaniem programu pomocniczego (asystenta) o
nazwie ASSIST w dBase III+ lub Centrum Sterowania w dBase IV.
W
tym trybie użytkownik wybiera odpowiednie pozycje z menu i
potwwierdza klawiszem <Enter>.
Program pomocniczy
standardowo włączony jest po uruchomieniu dBase, można go
także wywołać pisząc polecenie assist lub
naciskająć <F2>.
W systemie znakiem zachęty jest kropka. Można wykorzystac opcje menu lub wpisać polecenie po znaku zachęty.
W wersji angielskiej:
W wersji polskiej:
Znajdziemy sie w edytorze struktury, wpisujemy kolejno nazwy
pól i ich typ oraz rozmiar.
Typ pola (domyślnie znakowy)
zmieniamy spacją. Wprowadzenie potwierdzamy przez <Enter>.
Po wpisaniu wszystkich pól naciskamy <Ctrl><End>.
Pojawi się pytanie: Czy wprowadzić teraz rekordy danych?(T/N) -
tak jest w polskiej wersji dBase III+ Polonus, w angielskiej
odpowiednia komenda po angielsku.
Wpisujemy kolejno dane kończąc pole naciśnięciem <Enter>. Wejście do pola memo przez <Ctrl><Home>, wyjście <Ctrl><End>. Po wprowadzeniu danych wszystkich rekordów naciskamy <Ctrl><End> i dane zostaną zapisane do bazy danych.
Aby obejrzeć dane używamy polecenia list lub jeśli chcemy wypisać rekordy bez numerów to list off.
Można użyć też menu.
W wersji angielskiej dBase III+ :
Retrieve, List
w wersji Polonus: Opracuj, Listuj
Jeśli chcemy wydruk na drukarce to dodajemy opcję to print
Można wypisywać tylko wybrane pola z rekordów, np.
list nr, imie, nazwisko, telefon off
Gdy interesują nas pewne rekordy spełniające określony
warunek, np.osoby o określonym imieniu to wydamy przykładowe
polecenia:
list for imie='Andrzej', nr, imie, nazwisko off
list for imie='Andrzej' .or. imie='Konrad' nr, imie, nazwisko off
Można również określic zakres:
Podobne w działaniu jest polecenie display.
Przykłady:
display telefon for nazwisko='Kowalski'
Polecenie browse umożliwia przeglądanie i poprawianie rekordów. Pisze się komendę browse lub wybiera z menu Update Browse (albo Koryguj Buszuj w Polonus)
Przechodzenie między polami przy użyciu <Home> i
<End> a miedzy rekordami klawiszami kursor w górę i w
dół.
W ramach pola kursor przesuwamy klawiszami strzałki
kursora lewo, prawo.
Jeśli pole nie mieści się na ekranie to
ekran można przesuwać <Ctrl>-> lub <Ctrl><-
Często trzeba zmienić rekord bieżący. Stosuje się
polecenie locate z parametrem for
locate [<zakres.] [for <warunek>]
[while <warunek>]
np. locate for nazwisko="Malicki"
edit
Zmiana rekordu bieżącego jest możliwa poleceniem goto
goto/go [record] <wyrażenie> [bottom/top]
Np.
goto 10
go top
goto bottom
Delete - zaznacza bieżący rekord do skasowania
Pack usuwa fizycznie z bazy danych rekordy zaznaczone do skasowania
W celu łatwiejszego odnajdywania rekordów należy je uporządkować. Np. ułożyć w kolejności alfabetycznej wg nazwiska i imienia. Najlepszą metodą jest indeksowanie bazy wg określonych pól. Indeksowanie nie zmienia fizycznego ułożenia rekordów, ale tworzy specjalny zbiór indeksowy zawierający informacje o logicznej kolejności rekordów. Zbiór indeksowy jest automatycznie modyfikowany (porządkowany) przy wpisywaniu nowego rekordu (jeśli bazę otworzy się łącznie z odpowiednim plikiem indeksowym).
Plik indeksowy tworzy się poleceniem
index on <wyrażenie> to <plik_indeksowy>
[unique]
- tworzy plik indeksowy skojarzony z aktywną bazą
danych. Pola kluczowe są układane alfabetycznie,
chronologicznie lub numerycznie (rosnąco). Opcja Unique powoduje
pomijanie powtarzających się kluczy
index on nazwa_pola_i[+nazwa_pola_j+..] to nazwa
np.
index on nazwisko+imie to nazw
Aby możliwa była automatyczna zmiana indeksów, bazę należy otwierać poleceniem:
use znajomi index nazw
Wykonanie polecenia:
list nr, imie, nazwisko, telefon off
po indeksowaniu bazy wg pola nazwisko i imie spowoduje
wyświetlenie listy posortowanej wg nazwisk i imion w ramach
wspólnych nazwisk.
Inną metodą porządkowania jest sortowanie
bazy. Jest to czynność pracochłonna polegająca na fizycznej
zmianie kolejności rekordów w pliku bazy danych.
Każde
wprowadzenie nowego rekordu powoduje konieczność ponownego
posortowania bazy, z tego względu metoda ta jest mniej popularna
i moze być stosowana w odniesieniu do baz o małej liczbie
rekordów.
Do sortowania bazy danych stosuje się polecenie:
sort to nowy_plik on nazwa_pola
Można sortować w porządku rosnącym dodając parametr /A (domyślnie) lub malejącym (/D).
Pełna forma polecenia:
sort to <nowy plik> on <pole1> [/a] [/c] [/d]
[, <pole2> [/a] [/c] [/d] ... [<zakres]] [for
<warunek.] [while <warunek>]
Do tworzenia nalepek stosuje się polecenie
create label plik_z_proj_nalepek
np. create label znaj, gdzie znaj jest nazwą pliku z projektem nalepki.
Wygląd ekranu edytora nalepek, który ukaże się po wydaniu komendy
Należy określić rozmiary nalepki, liczby nalepek, odstępy. Gdy chcemy w wierszu umieścić kilka pól łączymy je znakiem "+", np. IMIE+NAZWISKO.
Wydrukowanie nalepek
label form plik_nalepek, np. label form znaj
Jeśli chcemy wydrukować nalepki tylko dla niektórych
rekordów, np. osób o imieniu "Anna" to wydamy
polecenie:
label form znaj for imie="Anna"
System dBase umożliwia pisanie programów na obsługę bazy.
Przykład programu, który na podstawie wprowadzonego imienia i
nazwiska sprawdza czy osoba w bazie istnieje i jeżeli nie to
dopisuje nowy rekord automatycznie wypełniając pola imie i
nazwisko. W przeciwnym wypadku umożliwia dokonanie zmian w
danych istniejącej osoby.
W przykładzie tworzone są 2 zmienne mimie i mnazwisko, w
których przy użyciu poleceń get i read zapamiętane są dane
wprowadzone przez użytkownika. Do przeszukiwania wykorzystano
funkcję found().
Program można napisać pod dowolnym edytorem ASCII a można
wykorzystać edytor tekstowy bazy poleceniem:
modify command plik_programu
np. modify command dopisz.
Po wpisaniu naciśniecie Ctrl End zapisuje program na dysku,
dodając rozszerzenie prg, tutaj dopisz.prg.
set talk off
set bell off
use znajomi
index on nazwisko+imie to nazw
use
use znajomi index nazw
clear
mnazwisko=space(20)
mimie=space(20)
@2,4 say 'Podaj nazwisko'
@2,30 get mnazwisko
@4,4 say 'Podaj imie'
@4,30 get mimie
read
seek mnazwisko+mimie
if .not. found()
append blank
replace nazwisko with mnazwisko
replace imie with mimie
else
edit
endif
set talk on
set bell on
Język bazy danych dBase oferuje m.in. takie konstrukcje programowe jak:
Pętle:
DO WHILE warunek_logiczny
polecenia
ENDDO
Podjęcie decyzji
IF war_logiczny
polecenia
[ELSE]
polecenia
ENDIF
Wybór jednego z wielu
DO CASE
CASE war_log
polecenia
CASE war_log
polec
..
[OTHERWISE]
polecenia
ENDCASE
do plik.prg
np.
do dopisz
skip [wyrażenie] - przemieszcza się w podanej bazie o podaną liczbę rekordów, np. skip -2, skip 3
recall - zlikwidowanie zaznaczenia do skasowania, recall all - wszystke rekordy
ctod - zamienia napis na datę
pack - usuwa rekordy zaznaczone do skasowania
zap - usuwa wszystkie rekordy, zostawia strukturę bazy
use - zamyka bazę danych z wszystkimi indeksami
| = | równy |
| <> | nierówny |
| > | większy |
| >= | nie mniejszy (większy, równy) |
| < | mniejszy |
| <= | nie większy |
| .not. | nie |
| .and. | i - koniunkcja |
| .or. | lub - alternatywa |
Przykłady
delete all for NAZWISKO='K'
delete all for nazwisko='K' .or. nazwisko='k'
delete all for srednia_oc>=4
delete all for data_ur>=ctod('06/01/79')
W języku dBase operacje wykonuje się na danych z pól oraz na zmiennych pamięciowych.
Przykłady
x=5
y='5'
z=3*x
?x
?y
?z
a='Funkcje'
b='baz danych'
c=' '
d=a+c+b
?d - konkatenacja łańcuchów
() - nawiasy
^ lub ** - potęgowanie
* i / - mnożenie i dzielenie
+ i - - dodawanie i odejmowanie
? abs(-5)
? int(2.34)
? mod(7,5) - reszta z dzielenia
? sqrt(16) - pierwiastek
? chr(65) - wynik A - zamiana kodu znaku na znak
? asc('A') - znak na nr kodu
? val ('123') - tekst na liczbę
? str(25.345,2) - liczba na tekst
? ctod('05/03/95') - takst na datę
? date() - data
d=date()
? dtoc(d)
Funkcje do napisów
tekst='Ucze sie dBase'
? left(tekst,6)
? right(tekst,5)
? lower('NAUKA')
? upper(tekst)
? len('Ala ma kota')
? ltrim (' utnij spacje')
? replicate('*+',40)
p=space(15)
Daty
d=date()
d1=d+10
d2=d-400
? cdow(d)
? cmonth(d)
? day(d2)
? month(d2)
? year(d2)
? dow(d)
? time()
| F1 | help | pomoc |
| F2 | assist | program asystenta |
| F3 | list | zawartość rekordów otwartej bazy |
| F4 | dr | zbiory *.dbf |
| F5 | display structure | struktura bazy |
| F6 | display status | ustawienia opcji oraz klawisze funkcyjne |
| F7 | display memory | zmienne zadeklarowane |
| F8 | display | zawartość bieżącego rekordu |
| F9 | append | dopisywanie rekordu |
| F10 | edit | modyfikacja bieżącego rekordu |
Help można uruchomić wpisując polecenie help lub naciskając klawisz funkcyjne F1. Na ekranie ukaże się odpowiednie menu. Można też uzyskać pomoc na temat dowolnego polecenia pisząc po jego nazwie /?
dBase interpretuje polecenia odczytywane z pliku (PRG).
Usprawnieniem jest opracowanie systemów umożliwiających
tłumaczenie programów na kod maszynowy procesora -
kompilatorów.
Najbardziej znanym programem tłumaczącym
programy bazy jest Clipper Compiler firmy Nantucket.
Dodatkową
korzyścią jest to, że nie trzeba posiadać systemu dBase.
Clipper zwiększa ilość plików otwartych do 250, liczba pól w
rekordzie ze 128 do 1024, zmiennych pamięciowych z 256 do 64000.
Można definiować własne funkcje