مقدمه
داده
موجودیت
پایگاه داده
ویژگی های داده در پایگاه داده
سیستم پایگاه داده
عناصر اصلی سیستم پایگاه داده
مدل داده
عناصر مدل داده
انواع مدل های داده
مدل داده نیمه ساخت یافته (XML)
مدل رابطه ای
نرمالسازی
اکسس چیست؟
تاریخچه اکسس
اجزای برنامه اکسس
فرمت های فایل اکسس
تفاوت اکسل و اکسس
قبل از اینکه توضیح بدهیم اکسس چیست باید با چند مفهوم و تعریف آشنا شویم:
داده
داده (data) دارای تعاریف مختلفی است، به طور کلی داده ها کلمات و ارزش های واقعی هستند که از طریق مشاهده و تحقیق بدست می آیند، به عبارت دیگر داده نمودی از وقایع، معلومات، رخدادها، پدیده ها و مفاهیم می باشد.
در محاسبات، داده به اطلاعی گفته می شود که به شکلی مناسب برای انتقال و پردازش ترجمه شود. در کامپیوتر و رسانه های ارتباطاتی امروزی داده به شکل باینری تبدیل می شود. بنابراین داده یک نمایش باینری از یک موجودیت منطقی ذخیره شده در حافظه کامپیوتر است.
از نظر ساختاری داده به مقادیر صفت خاصه انواع موجودیت ها اتلاق می شود.
ریشه کلمه داده از عبارت لاتین datum گرفته شده که به معنی اطلاع است. و data فرم جمع آن است. اما datum بندرت استفاده می شود و اکثرا ترجیح می دهند data را به صورت یک کلمه مفرد استفاده کنند.
موجودیت
موجودیت (entity) مفهوم کلی پدیده، شیء یا فردی است که در مورد آن می خواهیم اطلاع داشته باشیم و در کامپیوتر ذخیره کنیم.
هر نوع موجودیت دارای مجموعه ای از صفات خاصه (attribute) است که ویژگی جداکننده یک نوع موجودیت از نوع دیگر محسوب می شود.
مثال. اگر در نظر داریم یک سیستم پایگاه داده برای یک دبیرستان پیاده سازی کنیم مواردی چون دانش آموزان، دبیران، دروس، کلاس ها و غیره جزء موجودیت های سیستم به شمار می روند.
مثال. موجودیت دانشجو در سیستم دانشگاه می تواند دارای صفات خاصه: نام، نام خاوادگی، سن، سال تولد، رشته تحصیلی، سال ورود و … باشد و یا موجودیت درس صفات خاصه: کد درس، نام درس و تعداد واحد
پایگاه داده
یک بانک اطلاعاتی یا پایگاه داده (database) مجموعه ای سازمان یافته و بدون افزونگی از داده های مرتبط به هم است که می تواند توسط سیستم های کاربردی مختلف به اشتراک گذاشته شود و به راحتی دسترسی، مدیریت و بهنگام شود.
وقتی داده به صورت پایگاه داده سازماندهی می شود، کاربر و برنامه نویس نیازی به دانستن جزئیات ذخیره سازی داده ندارند. علاوه براین داده می تواند بدون تاثیر روی اجزای دیگر سیستم تغییر کند. برای مثال از اعداد حقیقی به صحیح، از یک ساختار فایل به دیگری یا از دستگاه ذخیره سازی نوری به مغناطیسی تغییر کند.
ویژگی های داده در پایگاه داده
1. اشتراکی شدن (shared)
داده در پایگاه داده بین چندین کاربر و برنامه کاربردی به اشتراک گذاشته می شود.
2. ماندگاری(persistence)
وقتی داده در پایگاه داده ذخیره شد پایدار است و از بین نمی رود، مگر آنکه توسط سیستم پایگاه داده تغییر کند.
3. امنیت (security)
داده در پایگاه داده از فاش شدن، تغییر و تخریب بدون مجوز محافظت می شود. مدیر سیستم توسط سطوح دسترسی و قیدهای امنیتی نحوه دستیابی به داده را تعریف می کند و اطمینان می دهد که دستیابی از طریق مناسب انجام می شود.
4. اعتبار (validity)
یا جامعیت (integrity) و یا صحت(correctness) به درستی داده در پایگاه داده نسبت به موجودیت دنیای واقعی معتبر اشاره دارد. مثلا موجودی بانک نباید منفی باشد.
5. سازگاری (consistency)
داده در پایگاه داده با مقدار واقعی داده در دنیای خارج سازگار است. وقتی یک فقره اطلاع در بیش از یک نقطه ذخیره شود و لازم باشد بهنگام شود، اگر بهنگام سازی در همه نقاط انجام نشود ناسازگاری ایجاد می شود.
6. کاهش افزونگی (non redundancy)
داده در پایگاه داده دارای حداقل افزونگی است. افزونگی به این معناست که هیچ دو فقره داده در بانک معرف یک موجودیت در دنیای خارج نباشد.
7. استقلال (independence)
تغییردر نمایش فیزیکی، تکنیک های دستیابی و سازماندهی داده تاثیری روی برنامه های کاربردی ندارد.
سیستم پایگاه داده (Database system)
در این روش کلیه داده ها به صورت مجتمع در پایگاه داده ذخیره می شود، ولی هر کاربر دید خاص خود را نسبت به داده ها دارد. کاربران مختلف می توانند به طور مشترک با پایگاه داده کار کنند. به دلیل تجمع داده افزونگی به حداقل ممکن کاهش می یابد.
نرم افزاری به نام سیستم مدیریت پایگاه داده ( DBMS ) به عنوان واسطه بین برنامه های کاربردی و پایگاه داده ایفای نقش می کند لذا امنیت داده ها در این روش بیشتر است.
چند نمونه از کاربردهای سیستم پایگاه داده موارد زیر هستند:
انجام کلیه تراکنش های بانکداری
رزرواسیون و زمانبندی خطوط هوائی
ثبت نام دانشجویان، واحدگیری و ثبت نمرات در مراکز آموزشی
ثبت اطلاعات مشتریان، محصولات و فاکتورهای خرید و فروش
پیگیری سفارشات و پیشنهادات در فروش online
ثبت رکوردهای کارمندان و محاسبات حقوق، کسورات مالیاتی در سازمان ها
عناصر اصلی سیستم پایگاه داده
1. داده ها
شامل داده هائی درباره موجودیت های مختلف محیط و ارتباط بین موجودیت ها.
2. سخت افزار
شامل عناصر پردازشی، رسانه های ذخیره سازی داده، دستگاه های جانبی، سخت افزارهای ارتباطی و غیره.
3. نرم افزار
شامل سیستم عامل و نرم افزارهای ارتباطی شبکه، نرم افزار سیستم مدیریت پایگاه داده و برنامه های کاربردی.
4. رویه های عملیاتی
شامل کلیه عملیاتی که روی پایگاه داده انجام می شود، نظیر تهیه پشتیبان، آمارگیری و …
5. کاربر
شامل کاربران یا کسانی که به نحوی با سیستم در ارتباط هستند نظیر مدیرپایگاه داده(DBA)، طراحان پایگاه داده (DBD)، برنامه نویسان پایگاه داده (DBP) و کاربران نهائی(end users).
مدل داده
مدل کردن داده (data modeling) تحلیل و توصیف داده های محیط عملیاتی و ارتباط بین آنها و شرح معنی و قیدهای داده است.
یک مدل داده قالب قراردادی برای ساخت و کارکردن با داده دراختیار می گذارد.
یک مدل داده پدیده های دنیای واقعی را توصیف می کند و ساختار داده مورد نیاز برای حل مسئله خاص و ارتباط درونی بین ساختارها را تعریف می کند. دیاگرام ER مثالی از این نوع است که بیشتر توسط طراحان و تحلیل گران سیستم به کار می رود.
علاوه براین مدل داده تعیین می کند یک DBMS چگونه داده را درون خود، به کاربران و برنامه های کاربردی نمایش دهد. مدل رابطه ای مثالی برای این نوع از مدل داده است.
عناصر مدل داده
ساختمان های داده. که راهی برای سازماندهی داده های محیط عملیاتی است و به DBMS می گوید چگونه داده نمایش داده می شود.
جامعیت. برای تضمین سازگاری و اعتبار داده در پایگاه داده است و به DBMS می گوید چگونه مانع ورود داده نامعتبر به پایگاه داده بشود.
عملیات. مجموعه روش هایی که امکان کار با داده را می دهند مانند عملیات اضافه، حذف، اصلاح و بازیابی داده.
انواع مدل های داده
مدل موجودیت-ارتباط
مدل سلسله مراتبی
مدل شبکه ای
مدل های داده شیء گرا
مدل داده نیمه ساخت یافته (XML)
مدل رابطه ای
در این قسمت به تشریح دو مدل آخر می پردازیم:
مدل داده نیمه ساخت یافته (XML)
یک پایگاه داده XML سیستم نرم افزاری است که اجازه می دهد داده در فرمت XML وارد، پردازش و ارسال شود.
دو دسته اصلی پایگاه داده XML وجود دارد:
1. XML-enabled . پایگاه داده ای که مستند XML را به عنوان ورودی گرفته به یک پایگاه داده دیگر نظیر رابطه ای تبدیل می کند و پس از انجام عملیات آنرا مجددا به XML بر می گردند.
2. Native XML (NXD). مدل داخلی چنین پایگاه داده ای بر پایه XML است و مستندات XML را به عنوان منبع ذخیره سازی مستقیما استفاده می کند.
دلیل استفاده XML در پایگاه داده شفافیت داده است. داده از پایگاه داده استخراج می شود و در مستندات XML قرار می گیرد و برعکس. به این صورت هزینه ذخیره داده در فرمت XML هم کمتر می شود.
مدل رابطه ای
مدل رابطه ای (relational model) در سال 1970 توسط ریاضیدانی به نام Edgar.F.Codd طراحی شد. مدل داده پیشنهادی یک مدل منطقی بر مبنای ریاضیات است که از منطق گزاره ها و تئوری مجموعه ها به عنوان زیربنا استفاده شده است.
یک پایگاه داده رابطه ای (relational database) پایگاه داده ای است که با مدل رابطه ای مطابقت داشته باشد و به صورت مجموعه ای از جدول هائی که از دید کاربر قابل درک هستند دیده می شود.
یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای (RDBMS) سیستمی است که داده را طبق مدل رابطه ای مدیریت می کند.
RDBMS ها معمول ترین نوع سیستم های مدیریتی پایگاه داده امروزی هستند (نظیر Microsoft SQL Server، Microsoft Access، Oracle، MySQL، Sybase، DB2 و Informix).
اکثر RDBMS ها SQL را به عنوان زبان پرس و جوی خود بکار می برند.
خواص مدل رابطه ای
متداول ترین مدل است
بر اساس تئوری ریاضی است
داده ها و ارتباطات بین آنها در پایگاه داده به صورت مجموعه ای از جداول دیده می شود
هیچ جدولی دارای سطرهای تکراری نیست
ترتیب سطرها و ستون ها در هر جدول مهم نیست
ستون ها اتمیک هستند یعنی مقادیر ستون ها غیر قابل تجزیه اند
هر مقدار که در دو رکورد مختلف واقع می شود رابطه ای را بین دو آن رکورد می فهماند
ارتباط رابطه ها با یکدیگر از طریق صفات خاصه مشترک انجام می گیرد
ایجاد، دسترسی و توسعه آن آسان است. بعد از ایجاد پایگاه داده اولیه، جداول جدید می توانند اضافه شوند بدون اینکه نیاز به تغییر کاربردهای موجود باشد
مدل دید کاربر است نه روشی که داده بطور داخلی سازماندهی می شود.
نرمالسازی
نرمالسازی (normalization) با نحوه تقسیم جداول در پایگاه داده رابطه ای سروکار دارد. نرمالسازی فرآیند تغییر ساختار پایگاه داده به منظور اجرای بهتر و راحتی کارکردن با داده است. فرم های مختلف نرمالسازی که روی پایگاه داده اعمال می شوند را فرم های نرمال می نامند.
نرمالسازی فرآیند سازماندهی داده در پایگاه داده بطور کارآمد است. نرمالسازی روشی برای طراحی جداول پایگاه داده است و داده ها را به طریقی ساماندهی می کند که باعث کاهش افزونگی داده و رفع مشکلات ساختاری و آنومالی شود.
هدف از نرمالسازی حذف افزونگی داده و باقی نگهداشتن وابستگی بین داده های مرتبط است. به این طریق اندازه پایگاه داده را کاهش داده و ذخیره منطقی داده را تضمین می کند.
مفهوم نرمالسازی پایگاه داده اولین با ر توسط Edgar Frank Codd معرفی شد.
فرآیند نرمالسازی شامل ایجاد جداول و برقراری ارتباط بین آنها طبق قواعد معین است و روی وابستگی های ستون های جدول تمرکز دارد. این فرآیند اغلب باعث ایجاد جداول بیشتر می شود ولی باوجودیکه اثر تکرار داده درون پایگاه داده را دارد باعث افزونگی غیر ضروری داده نمی شود. هدف از نرمالسازی تضمین این است که ستون های غیر کلیدی در هر جدول مستقیما وابسته به کل کلید باشند و به این ترتیب حذف وابستگی های ناسازگار، کاهش افزونگی، آنومالی کمتر و بهبود کارائی را نتیجه می دهد.
اکسس چیست؟
مایکروسافت اکسس (Microsoft Access) یکی از اجزای برنامه مایکروسافت آفیس است که برای ایجاد پایگاه داده‌های رابطه‌ای مورد استفاده قرار میگیرد.
تاریخچه اکسس
نسخهٔ ۱.۰ این نرم‌افزار در سال ۱۹۹۲ میلادی همراه با مایکروسافت ویندوز پا به عرصهٔ وجود نهاد، در این نسخه این امکان فراهم شد تا بسته‌های پایگاه دادهٔ جداگانه بتوانند از طریق تکنولوژی اتصال پایگاه دادهٔ شی‌گرا (به انگلیسی: ODBC) با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. نسخهٔ ۲.۰ اکسس در سال ۱۹۹۴ وارد بازار شد. یکی از ویژگی‌های مهم این نسخه افزوده شدن موتور پایگاه دادهٔ جت (به انگلیسی: Jet database engine) بود که باعث شد اجرای پرس‌وجو ها به صورت محسوسی سریعتر شود.
با آمدن ویندوز ۹۵ آفیس ۹۵ هم معرفی شد. در این نسخه از آفیس زبان VBA به صورت رسمی، زبان گسترش پشت همهٔ نرم‌افزارهای آفیس شد.
در سال ۱۹۹۷ وب رو به گسترش بود و اکسس جدید با ابزارهایی برای تعامل با ابزارهای وب معرفی شد.
اکسس ۲۰۰۰ بهبودهای قابل توجهی در زمینهٔ برنامه‌نویسی داشت. در این نسخه ای‌دی‌اُ (به انگلیسی: ActiveX Data Objects یا ADO) معرفی شد.
در اکسس ۲۰۰۲ قابلیت یکپارچگی ارجاعی (به انگلیسی: referential integrity) معرفی شد. افزوده شدن قابلیت‌های XML از دیگر ویژگی‌های این نسخه بود.
در نسخهٔ ۲۰۰۳ علاوه بر بهبود قابلیت‌های XML برخی ابزارهای بی‌همتا در زمینهٔ برنامه‌نویسی و اشکال‌زدایی اضافه شدند.
پس از آن نسخهٔ ۲۰۰۷ آفیس معرفی شد و نسخهٔ کنونی اکسس، نسخهٔ ۲۰۱۰ می‌باشد
اجزای برنامه اکسس
1) Tables (جداول اطلاعاتی)
جداول اطلاعاتی حاوی مفیدترین اطلاعات به صورت جدولی یا سطری ستونی می باشند . هر سطر میتواند در بر گیرنده اطلاعات یک قلم کالا یا یک شخص خاص باشد که به آن یک رکورد می گویند .هر ستون یک جدول اطلاعاتی ، اطلاعات یک مشخصه خاص از آن رکورد را ذخیره میکند که به آن یک فیلد گفته میشود مانند نام شخص ، شماره پرسنلی یک کارمند و یا کد یک کالا.
2) Queries (پرس و جو ها)
توسط Queryها میتوان اطلاعات مورد نیازمان را از یک یا چند جدول اطلاعاتی استخراج کرد این کار از طریق انتخاب جداول اطلاعاتی حاوی اطلاعات مورد نظر ، برقراری ارتباط بین جداول ، انتخاب فیلدهای مورد نیاز از جداول انتخاب شده و اعمال شرطهای لازم روی فیلدها صورت میگیرد.
3) Forms (فرمها)
فرمها در واقع رابط بین کاربر و اطلاعات ذخیره شده در جداول اطلاعاتی میباشند . فرمها میتوانند توسط کنترلهای گرافیکی مانند جعبه متن ، جعبه لیست و دیگر کنترلهای موجود در جعبه ابزار Access اطلاعات مورد نظر ما را از جداول اطلاعاتی نمایش دهند . و یا امکان اصلاح و افزودن رکورد به جداول اطلاعاتی را فراهم آورند. لازم به ذکر است که هر فرم جهت انجام عملیات فوق روی داده ها از یک منبع داده استفاده میکند که منبع داده یک فرم را میتوان یکی از جداول یا پرس و جوهای موجود انتخاب کرد.
4) Reports گزارشها
توسط گزارشها میتوان اطلاعات استخراج شده از جداول اطلاعاتی را در قالب و شکل دلخواه بر روی کاغذ چاپ کرد .
5) Macros (ماکروها)
ماکروها با به کارگیری یک سری توابع قدرتمند از قبیل نوشتن اطلاعات در یک رکورد جدول اطلاعاتی ، فراخوانی اطلاعات از نرم افزارهای بانک اطلاعاتی دیگر ، ارسال اطلاعات به فرمتهای مورد نیاز برنامه های دیگر و غیره امکان انجام یک سری عملیات مهم را به سادگی و با سرعت زیاد فراهم میآورند .
6) Modules (ماژولها)
هر ماژول میتواند شامل یک یا چند تابع یا زیربرنامه باشد که به صورت اختصاصی Private یا عمومی Public تعریف میشوند همچنین ثوابت مورد استفاده در کلیه فرمهای برنامه را نیز میتوان در اینجا به صورت Public تعریف کرد.
فرمت های فایل اکسس
تفاوت اکسل و اکسس
هر یک از برنامه های آفیس برای کاربرد خاص آن ساخته شده اند.به عنوان مثال شما می توانید در نرم افزار ورد جدول تهیه کرده و محاسبه کنید.اما چقدر زمان بر هست؟چقدر خطا خواهید داشت؟ به جای ان می توانید از برنامه اکسل استفاده کنید.در مورد تفاوت اکسل و اکسس هم همین طور هست.فرض کنید بخواهید یک برنامه را به کمک اکسل و اکسس بنویسید.اگر از اکسل به عنوان دیتابیس استفاده کنید و فرضا 10 دقیقه زمان بگذارید(علاوه بر این ممکن است خطا هم در روند نوشتن برنامه هم داشته باشید) در اکسس با صرف مدت زمان بسیار کمتر و بدون خطا قادر خواهید بود برنامه خود را تولید کنید
هر چند اکسل برای حجم کم و ساده اطلاعات خوب است ، اما به اندازه اکسس نمی تواند از پس اطلاعات حجیم یا پیچیده برآید . همچنین وقتی نیاز است اطلاعات مرتبط با هم را نگهداری کنیم . مثلا اگر بخواهیم فهرست مشتریان تجاری و فهرست سفارشات آنها را پیگیری کنیم اکسل دچار لغزش خواهد شد. اکسل شما را مجبور می کند ، فهرست ها را از هم جدا کنید که این کار بررسی داده ها را سخت تر کرده و امکان بروز اطلاعات ناسازگار و ناهمخوان را به وجود خواهد آورد .ولی اکسس اجازه می دهد رابطه واضح و مستقیم بین جداول ایجاد کنید تا از اشتباهات جلوگیری شود . همچنین اکسس همه نوع امکانات که معادلی در نرم افزار های صفحه گسترده مانند اکسل ندارند را مانند روند های جستجوی سفارشی ، طراحی فرم های ورود داده و انواع گزارشات پویا و متنوع را در اختیارتان می گذارد . همانطور که می دانید اکسل یکی از بهترین نرم افزار های صفحه گسترده در دنیاست . هدف ما ضعیف یا نا کارا جلوه دادن اکسل نیست ولی به کسانی که با اکسس آشنایی زیادی ندارند پیشنهاد می کنیم یک بار از اکسس استفاده کرده و قابلیت های این نرم افزار در زمینه بانک داده ها را مشاهده کرده ، آنگاه تفاوت ها را احساس خواهند کرد .
منابع:
Microsoft Access
مایکروسافت اکسس
مفاهیم اساسی
پایگاه داده‌ها
مدل رابطه‌ای
آیا اکسل را میتوان به جای نرم افزارهای بانک اطلاعاتی استفاده نمود؟
برنامه نویسی بانکهای اطلاعاتی توسط اکسس