Bazy danych

Komputerowe bazy danych nie różnią się w zasadzie od list sporządzanych na papierze. Są to bowiem długie listy lub pola z informacjami na określony temat. Jednakże w przeciwieństwie do informacji zapisywanych na papierze, istotą komputerowych zbiorów danych jest sposób, w jaki mogą być one sortowane i przeszukiwane. Programy służące do przechowywania informacji nazywane są systemami zarządzania bazami danych (DBMS). Ich zadaniem jest zarządzanie nawet największymi zbiorami informacji.

Budowa bazy danych

Baza danych jest złożona z różnych elementów. Najważniejszym z nich jest rekord podzielony na kilka pól, w których są przechowywane informacje poszczególnych kategorii. Na przykład w książce adresowej każdy rekord to zbiór informacji na temat jednej osoby. Składa się on z kilku pól przechowujących takie informacje, jak: imię, nazwisko, adres, numer telefonu itp. W każdym polu zapisywane są dane oddzielnej kategorii. Dzięki temu komputerowe bazy danych umożliwiają szybkie sortowanie rekordów według poszczególnych kategorii lub wyszukiwanie informacji w obrębie tylko wybranych pól.
Wiele systemów zarządzania bazami danych oferuje możliwość tworzenia masek wprowadzania danych, które służą do bardziej wygodnego wprowadzania nowych informacji. Naturalnie można z nich zrezygnować i wpisywać dane do bazy wyświetlanej w postaci tabelarycznej.

Typy baz danych

Bazy danych dzielą się na hierarchiczne i relacyjne. Hierarchiczne bazy danych to takie, w których wszystkie informacje zapisywane są w postaci jednego zbioru. W przypadku tego rodzaju list możliwe jest ich sortowanie i proste wyszukiwanie danych, na przykład ciągu znaków ?Kowalski?, ?Jan? czy ?Jan Kowalski we Wrocławiu?. Hierarchicznych baz danych nie można natomiast łączyć ze sobą , by uzyskać dokładne informacje według zadanych kryteriów.
W przeciwieństwie do nich relacyjne bazy danych są znacznie bardziej elastyczne. W ich przypadku wszystkie informacje nie są zapisywane w postaci jednej bazy danych, lecz w oddzielnych tabelach. Następnie dane znajdujące się w kilku zbiorach mogą być ze sobą łączone. Przykładem relacyjnej bazy danych mogą być dwa oddzielne zbiory z informacjami o naszych znajomych: w jednej mamy adresy wszystkich znajomych, w drugiej zaś nazwiska tylko tych, którym wysyłamy kartki z życzeniami. Wspólnym polem w obu bazach będzie wówczas to, które zawiera nazwiska. W tej sytuacji na co dzień używamy bazy z adresami, natomiast z nadejściem świąt skorzystamy z obu: z drugiej zawierającej nazwiska osób mających otrzymać kartki, i z pierwszej, w której przechowujemy adresy wszystkich znajomych. Łącząc obie bazy uzyskamy nazwiska i adresy tylko tych osób, którym prześlemy życzenia świąteczne.
Bez granic

Przy tradycyjnym przechowywaniu informacji ? na papierze miejsce dla wpisywanych danych jest z reguły określone z góry. W takim przypadku musimy zapisywać tylko najważniejsze informacje. Najgorsze są jednak poprawki: każda ewentualna korekta to skreślenie nieaktualnych danych i wpisanie nowych, często obok lub na zaklejonym miejscu skreślenia. Mimo najlepszych chęci z czasem każda książka adresowa stanie się mało przejrzysta.
Komputerowe bazy danych mają natomiast tę przewagę, iż pozwalają na poprawienie, dopisywanie i usuwanie dowolnej liczby informacji. Większość systemów zarządzania bazami danych pozwala ponadto przechowywać w jednym zbiorze tysiące rekordów. A dzięki ogromnej szybkości wyszukiwania w nich informacji w naszych bazach możemy umieszczać nawet te dane, z których korzystamy rzadko.

Wyspecjalizowane bazy danych

Systemy zarządzania otwierają przed użytkownikiem niemal nieograniczone możliwości tworzenia baz danych, pozwalając dopasowywać je do jego indywidualnych wymagań. Istnieją jednak programy o zdefiniowanej strukturze, które służą do wprowadzania danych o ściśle sprecyzowanym profilu. Może to więc być lista płyt kompaktowych, kaset wideo, fotografii czy wreszcie adresów. W przeciwieństwie do gotowych baz danych systemy zarządzające zmuszają użytkownika do samodzielnego zaprojektowania struktury zbioru, choć naturalnie istnieje wiele szablonów, na których można się oprzeć. Istotną ich zaletą jest natomiast elastyczność i uniwersalność ? pozwalają bowiem na budowanie baz danych dowolnego typu i o znacznie wyższym stopniu złożoności.

Co jest potrzebne

Systemy zarządzające nie stawiają wysokich wymagań sprzętowych. Jeśli na naszym komputerze może funkcjonować Windows 95, nie powinno też być problemu z wykorzystaniem go do tworzenia baz danych. Oczywiście bardzo duże zbiory informacji, zwłaszcza zawierające obiekty graficzne, wymagają większej pamięci operacyjnej, a do sprawnego wyszukiwania informacji ? szybkiego procesora.

Jaka baza danych?

Samodzielne systemy zarządzające są stosukowo drogie. Przeciętnemu użytkownikowi powinny jednak wystarczyć programy oferowane z edytorem tekstu i arkuszem kalkulacyjnym w pakietach biurowych MS Office. Przy dokonywaniu zakupu nowego komputera warto zwrócić uwagę, jakie oprogramowanie otrzymujemy wraz z nim.

TWORZENIE BAZ DANYCH

Jeśli chcemy mieć własną komputerową książkę adresową, musimy wpierw utworzyć nową bazę danych. W naszym przypadku niech to będzie zbiór adresów. Każdy rekord w naszej bazie danych odpowiada jednej pozycji w książce adresowej, a pola, z których się składa, to kolejne kategorie informacji tworzące komplet danych na temat jednaj osoby. Zanim utworzymy bazę danych, musimy się najpierw zastanowić, jakich pól będziemy potrzebować. Najpierw wypisać je na kartce papieru. Dopiero po tym zakładamy nową bazę i definiujemy jej pola. W programie zarządzającym bazami danych ? jak Access, wchodzący wraz z edytorem tekstu Word i arkuszem kalkulacyjnym Excel w skład pakietu biurowego firmy Microsoft ? każda baza danych to oddzielna tabela. Nazwy kolumn tabeli są jednocześnie nazwami pól, a każdy wypełniony wiersz to jeden rekord. W polach danych umieszczane są informacje zawsze tego samego typu, na przykład w polu o nazwie ?Numer telefonu? nigdy nie pojawi się nazwisko. Dzięki temu zostaje zachowana logiczna struktura bazy. Naturalnie przy wpisywaniu istnieje niebezpieczeństwo pomylenia pola i wprowadzenia informacji w nieodpowiednie miejsce. W przypadku pola przechowującego numery telefonów możemy się przed tym zabezpieczyć, wybierając dla niego typ numeryczny. Wówczas będą mogły się w nim znaleźć wyłącznie wartości liczbowe. Inne typy pól to Data/Godzina i Walutowy. Oczywiście pole nie może przyjmować nieskończenie wielu informacji. Dlatego przy tworzeniu bazy danych dla każdego pola konieczne jest zdefiniowanie maksymalnej liczby wprowadzanych znaków. Dla imienia i nazwiska wystarczy wartość 20. W MS Access należy w tym celu wpisać 20 w polu opcji Rozmiar pola. Rozmiary pól powinny być dopasowane do naszych rzeczywistych potrzeb, aby bez powodu nie zwiększały rozmiaru plików. Pamiętajmy, że w trakcie zapisywania bazy danych każde pole zajmuje w pamięci dokładnie tyle miejsca, ile znaków może maksymalnie pomieścić ? niezależnie od tego, ile zawiera w rzeczywistości.

Modyfikowanie struktury bazy

Jeśli w trakcie korzystania z bazy danych zauważymy, że potrzebne będzie dodatkowe pole, nic nie szkodzi na przeszkodzie, by je dodać. Może to być na przykład pole zawierające numery telefonów komórkowych, które dodajemy do naszej starej bazy danych. Z drugiej strony równie dobrze możemy też usuwać zbędne pola danych. Ale uwaga! Wszystkie zawarte w nich informacje zostaną wówczas bezpowrotnie utracone. W istniejących bazach danych możemy także modyfikować nazwy i rozmiary pól.

MASKI WPROWADZANIA

Praca z bazami danych możliwa jest w dwóch trybach. W pierwszym baza danych przedstawiona jest ? wówczas wszystkie informacje widoczne jako kolejne wiersze podzielone są pionowymi kolumnami. W drugim trybie na ekranie wyświetlane są jedynie pola bieżącego rekordu ? tak dzieje się w przypadku użycia maski wprowadzania, czyli formularza. Widok tabeli nadaje się właściwie wyłącznie do wprowadzania danych. Użytkownik wpisuje informacje w kolejnych komórkach pól, przechodząc między nimi dzięki naciskaniu klawisza Tab. Jeśli w trakcie podawania danych pojawi się błąd, należy wrócić do pola i usunąć lub skorygować dokonany wpis. System zarządzania bazami danych sprawdza przy tym, czy wpisywane informacje odpowiadają typowi bieżącego pola. Na przykład próba wprowadzania wartości tekstowej do pola typu liczbowego zakończy się niepowodzeniem i wyświetleniem przez program okienka z komunikatem o błędzie. Jeśli utworzyliśmy listę danych w edytorze tekstu lub arkuszu kalkulacyjnym, a chcielibyśmy zarządzać nią w bardziej wygodny sposób, możemy dokonać eksportu tych informacji do systemu zarządzania bazami danych. Dzięki temu zaoszczędzimy mnóstwo czasu i wysiłku, jaki musielibyśmy włożyć w ponowne wpisanie wszystkich pozycji w odpowiednim programie zarządzającym bazami osoby, której dane nas interesują. Po tym możemy kazać sobie kolejno wyświetlać wszystkie rekordy zawierające podane nazwisko.
Funkcja wyszukiwania oferuje ponadto możliwość odnajdywania dowolnego ciągu znaków, a więc na przykład fragmentu nazwiska. Załóżmy, że znamy jedynie imię wyszukiwanej osoby i pierwszą sylabę nazwiska. W takie sytuacji mamy dwa wyjścia: albo zaznaczyć kolumnę ?Imię?, wywołać funkcję wyszukiwania, wpisać znane nam imię i sprawdzić wszystkie rekordy, w których ono występuje lub też zaznaczyć kolumnę ?Nazwisko?, przy Znajdź wpisać tylko te dwie sylaby, na przykład ?Kowal?, i z rozwijalnej listy przy Dopasuj wybrać Część pola ? wówczas program będzie się zatrzymywał na wszystkich rekordach, w których w nazwisku występuje podany tekst, a więc: Kowalski, Kowalewski, Kowalczyk itd. System zarządzania bazami danych potrafi też wykonywać znacznie bardziej skomplikowane zadania. Między innymi możemy na przykład uzyskać listę znajomych, którzy mieszkają w Szczecinie i posiadają telefon. Aby jednak było to możliwe, wśród pól naszej bazy muszą się znaleźć: ?Miasto? i ?Numer telefonu?. W takiej sytuacji wystarczy jedynie wskazać programowi, jakie rekordy nas interesują ? i takie też otrzymamy po zastosowaniu odpowiedniego filtru. System zarządzania przeprowadza bowiem sortowanie wszystkich pozycji bazy, wybierając z niej tylko te, które spełniają podane przez nas warunki. Sortowanie takie nazywane jest filtrowaniem. Wyselekcjonowane rekordy mogą być następnie udostępnione poprzez maskę formularza lub też przedstawione w postaci nowej tabeli. Dodatkowe możliwości wyszukiwania pojawiają się, gdy użyjemy znaku zastąpienia. Załóżmy, że chcemy wiedzieć, kto z naszych znajomych będzie obchodził urodziny w lipcu. Zaznaczamy więc kolumnę ?Data urodzin?, wywołujemy funkcję wyszukiwania i przy Znajdź wpisujemy: ?*07*?. Cyfra ta oznacza lipiec, natomiast gwiazdki to znaki zastąpienia. Nakazują one programowi, by zignorował wszystkie znaki stojące przed i po tekście ?07?, czyli odnoszące się do konkretnego dnia i roku. W ten sposób powstanie lista osób, które urodziły się w lipcu, lecz dowolnego dnia i dowolnego roku. Jeśli często zdarza nam się pisać listy, dzięki naszej adresowej bazie danych możemy zaoszczędzić nieco czasu i wysiłku. Przy wysyłaniu listu o takiej samej lub podobnej treści do wielu różnych adresatów ? jest to tak zwana korespondencja seryjna ? możemy bowiem sięgnąć do informacji zawartych w bazie danych. Imię, nazwisko i adres wybranych osób zostaną w takim przypadku automatycznie umieszczone w odpowiednich miejscach.

ZASTOSOWANIA

Nie każdemu, kto zamierza zbierać jakieś informacje, opłaca się od razu kupować profesjonalny system zarządzania bazami danych. Często bowiem wystarczy skorzystać z gotowych programów, których ścisłym przeznaczeniem jest zbieranie i zarządzanie danymi określonego typu: adresami, informacjami na temat posiadanych książek, kaset wideo czy płyt CD. Programy tego typu są znacznie tańsze, gdyż przeważnie są dostępne jako shareware. Programy służące do zarządzania informacjami określonego typu charakteryzują się najczęściej stałą strukturą. Zanim trafiają na rynek, korzysta z nich wiele osób ? dlatego w większości przypadków stanowią one doskonały wybór. Główną zaletą tego rodzaju programów jest fakt, iż użytkownik nie musi zastanawiać się nad strukturą bazy danych ? po uruchomieniu programu można natychmiast przystąpić do wprowadzania informacji.

Bazy adresowe

Najczęstszym zastosowaniem baz danych jest zbieranie i zarządzanie adresami. Jednak przed zakupem jakiegokolwiek programu należy dokładnie sprawdzić, czy sprosta on wszystkim naszym wymaganiom i czy odpowiada nam jego struktura danych. Jednym z najistotniejszych narzędzi gotowych baz danych są funkcje eksportu informacji na przykład do edytorów tekstu. Jeśli opcja taka istnieje, z reguły nie powinniśmy mieć problemu z wykorzystaniem danych w korespondencji seryjnej ? często wystarczy kilka kliknięć myszą, by utworzyć grupę listów zaadresowanych do wybranych osób.

Zbiory płyt CD

Wśród shareware?owych programów zarządzających bazami danych nie brak też przeznaczonych do obsługi zbiorów płyt CD. Pamiętajmy jednak, iż istnieje też inne wyjście, jeśli chodzi o płyty z nagraną muzyką: wraz z Windows dostarczany jest program o nazwie Odtwarzacz CD, który jest również wyposażony w moduł obsługi danych dotyczących płyt.


Inne bazy danych

Każdy kolekcjoner potrzebuje jakiejś bazy danych. Na rynku dostępnych jest wiele wyspecjalizowanych programów zarządzających bazami informacji na temat kaset wideo, znaczków pocztowych, książek lub czasopism. Na brak odpowiednich pozycji nie mogą też narzekać miłośnicy gotowania, dla których przeznaczone są ponadto programy pomocnicze, doradzające na przykład, co można przygotować na bazie produktów znajdujących się aktualnie w lodówce. Poza tym komputerowym przepisom kulinarnym towarzyszą nierzadko funkcje przeliczające ilość składników przygotowania potraw dla podanej liczby osób. Oprócz wspomnianych programów istnieją też bazy danych przeznaczone dla fanów piłki nożnej. Pozwalają one na bieżąco śledzić wyniki rozgrywanych spotkań i stan punktacji poszczególnych drużyn.

Zbiory danych

Nawet w przypadku, gdy sami nie przejawiamy ochoty do zbierania danych, warto czasem przyjrzeć się dostępnym programom, którym nierzadko towarzyszą jakieś zbiory danych. Mogą to być informacje dotyczące kempingów w całej Europie, trasy wycieczek rowerowych czy wreszcie przepisy na wino. W większości przypadków istnieje możliwość uzupełniania zawartych w nich danych własnymi pozycjami.