第6章 数据库技术及应用

1、6.1 数据库系统概述 6.1.1 数据库技术的产生与发展 6.1.2 数据系统基本概念 6.1.3 数据模型6.2 关系数据库应用Access 2010 6.2.1 Access简介 6.2.2 数据库的建立 6.2.3 表的创建与维护 6.2.4 数据库的查询课堂讲授：课堂讲授：3 3学时学时上机：上机：2 2学时学时 （验证与实践，完成上机指导中练习）（验证与实践，完成上机指导中练习） 网络教学平台网络教学平台 :7001/homework:7001/homework （下载教学资源、提交课堂及课后作业）（下载教学资源、

2、提交课堂及课后作业）教学安排:学习目标：掌握数据库系统的基本概念和理论；掌握数据库系统的基本概念和理论；掌握数据模型的概念及关系模型的特点；掌握数据模型的概念及关系模型的特点；了解关系数据库主流产品及数据库技术最了解关系数据库主流产品及数据库技术最新发展；新发展；了解数据库设计的方法与步骤；了解数据库设计的方法与步骤；掌握掌握ACCESSACCESS数据库基本知识与基本操作；数据库基本知识与基本操作；了解关系数据库标准语言了解关系数据库标准语言SQL SQL 。引例：Excel数据列表字段字段记录记录字段名字段名6.1.1 数据库管理技术的发展数据管理技术经历了三个发展阶段人工管理阶段文件管理

3、阶段数据库系统阶段.人工管理阶段时间：20世纪50年代中期以前 硬件：只有卡片、纸带、磁带等存储设备软件：没有操作系统，没有进行数据管理的软件应用：以科学计算为目的特点： 程序和数据放在一起数据不能共享 程序程序1数据数据程序程序数据数据程序程序n数据数据n.文件系统阶段时间：20世纪60年代中期硬件：磁带、磁盘等大容量存储设备软件：有了操作系统应用：不仅用于科学计算，还用于数据管理特点： 程序与数据分离数据有一定的独立性实现了以文件为单位 的数据共享数据文件数据文件n数据文件数据文件数据文件数据文件2文件管理系统文件管理系统应用程序应用程序应用应用程序程序应用应用程序程序n3.数据库系统阶段

4、时间：20世纪60年代后期硬件：出现了大容量且价格低廉的磁盘软件：有了数据库管理系统DBMS应用：各个方面DBMS应用程序1应用程序2数据库6.1.2 数据库系统基本概念 1. 数据（Data） 描述事物的符号记录。2. 数据库（DataBase，DB） 长期保存在计算机外存上的、有结构的、可共享的数据集合。3. 数据库管理系统(DataBase Management System，DBMS) 对数据库进行管理的软件系统。数据库的一切操作，如查询、更新、插入、删除以及各种控制，都是通过DBMS进行的。. 数据库系统（DataBase System，DBS） 由DB、DBMS、应用程序、数据库管

5、理员、用户等构成的人机系统。用户用户应用程序应用程序DBMS操作系统操作系统6.1.3 数据模型1. 层次模型以树形结构来表示实体及其之间的联系（1：n)1968年美国IBM公司推出的层次模型的IMS数据库管理系统其主要特征如下：（1）有且仅有一个无父结点的根结点。（2）根结点以外的子结点，向上有且仅有一个父结点，向下可有若干子结点。1. 层次模型例学校的组织结构图：校部校部学院学院A系系A学院学院B系系B系系C系系D系系E2. 网状模型以网状结构表示实体及其之间的联系(m：n)1969年美国数据系统语言研究会下属数据库任务组公布了关于网状模型的DBTG报告其主要特征如下：（1）允许一个以上的

6、结点无父结点。（2）一个结点可以有多于一个的父结点。2. 网状模型例学校中教师、学生与课程间关系教师教师1学生学生1课程课程1学生学生2课程课程2课程课程3课程课程4教师教师2学生学生13. 关系模型一组二维表表示实体及其之间的联系，建立在严格的数学概念的基础上。即：具有相关性而非从属性的按照某种平行序列排列的数据集合关系。1970年IBM公司研究员E.F.Codd发表论文提出了关系模型。3. 关系模型 Students表属性名属性名( (字段名字段名) )属性值(字段值)男张智忠学号学号姓名姓名性别性别党员党员专业专业出生年月出生年月高考分数高考分数990001王涛男No物理82-01-21

7、545990002庄前女Yes物理82-09-21478990101丁保华男No数学81沛棋女No数学81-12-02490No数学80-08-06485990201程玲女Yes计算机82敏艳女Yes计算机83-02-21502990103记录 关键字唯一确定一条记录 关系（二维表）关系（二维表）值域：男，女(1)关系模型中的基本概念关系：关系模型中一个关系就是一个二维表，每个关系有一个关系名。在关系模型中，实体及实体间的联系均用关系来表示。元组：表中的一行即为一个元组。属性：表中的一列即为一个属性，给每个属性起一个名字即为属性名

8、。域：属性的取值范围，如性别域是男，女。关键字：属性或属性的集合，能唯一地标识一个元组。外关键字：若一个关系R中的属性（或属性组）F不是其关键字，却与另一个关系S的主关键字Ks相对应，则F称为是R关系的外关键字。(2)基本关系的性质：每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。不同的列可以来源于同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。任意两个元组不能完全相同。行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。(3) 关系描述在关系模型中，对关系的描述称为关系模式，通常可以简记为：关系

9、名（属性名1，属性名2，属性名n）如关系：学生，可描述为：学生（学号，姓名，出生日期，专业.）(4)关系运算选择：从关系中找出满足给定条件的元组的操作。投影：从关系模式中指定若干属性组成新的关系称为投影。连接：连接时关系的横向结合。连接运算将两个关系模式拼接成一个更宽的关系模式，生成的新关系中包含满足连接条件的元组。（5）关系的完整性关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性参照完整性用户定义的完整性其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称为是关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。实体完整性实体完整性规则：若属性A是基本

10、关系R的主属性，则属性A不能取空值。实体完整性规则规定基本关系的所有主属性都不能取空值，而不仅是主关键字整体不能取空值。参照完整性参照完整性规则就是定义外关键字与主关键字之间的引用规则。参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外关键字，它与基本关系S的主关键字Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为： 或者取空值（F的每个属性值均为空值）； 或者等于S中某个元组的主关键字值。用户定义的完整性不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件，用户定义的完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件。例如，学生的成绩的取值必须在

11、0100之间。6.2 关系数据库应用Access 20106.2.1 Access简介 Access作为Microsoft Office软件中的一个重要的组成部分，随着版本的一次次升级，现已成为世界上最流行的桌面数据库管理系统。1. Access的特点（1）Access中的文件格式单一（2）Access兼容多种数据格式（3）Access具有强大的集成开发功能(VBA) （4）Access具有丰富的向导功能 （5）Access具有Web网页发布功能（6）Access具有强大的帮助信息 （7）Access各版本之间具有兼容性2. Access系统的界面标题栏菜单栏工具栏工作区状态栏3. Acces

12、s数据库设计视图窗口命令按钮组对象类别按钮组对象成员集合6.2.2 Access数据库的建立作为一个数据库管理系统，Access通过各种数据库对象来管理信息。Access将数据库定义成一个 .mdb 文件，由对象和组两部分构成。其中数据库对象分为7种，包括表、查询、窗体、报表、数据访问页、宏、模块。1表表是Access 2003中最基本的对象，是存储数据的基本单元。表以行、列的格式组织数据，每一行称为一条记录、一列称为一个字段。字段中存放的信息种类很多，包括文本、数字、日期、货币、OLE对象等等，每个字段包含了一类信息，大部分表中都要设置关键字，用以唯一表示一条记录。一、Access数据库对象

13、2查询查询对象是用来操作数据库中的记录对象，利用查询可以通过不同的方法来查看、更改以及分析数据，也可以将查询作为窗体和报表的记录源。查询到的数据记录集合称为查询的结果集，以二维表的形式显示出来，但结果并没有真正的存储，只是存储了查询的方式。每次执行查询Access都要对基本表中的数据重新进行组织。3窗体窗体是数据库和用户的交互界面，用于显示包含在表或查询中的数据和操作数据库中的数据。在窗体中不仅可以包含普通的数据，还可以包含图片、图形、声音、视频等多种对象。当数据表中的某一字段与另一数据表中的多个记录相关联时，可以通过子窗体进行处理。4报表报表是以打印的格式表现用户数据的一种有效的方式。用户可

14、以控制报表上每个对象（也称为报表控件）的大小和外观，并可以按照所需的方式选择所需显示的信息以便查看或打印输出。报表中大多数信息来自基础的表、查询或SQL语句（它们是报表数据的来源）。5数据访问页数据访问页是一种特殊的Web页面，用户可以在此Web页面中与Access数据库中的数据进行联接，查看、修改Access数据库中的数据，为通过因特网进行数据发布提供了方便。6宏宏是由一个或多个操作组成的集合，其中每个操作实现特定的功能，例如打开某个窗体或打印某个报表。宏可以使某些普通的、需要多个指令连续执行的任务能够通过一条指令自动地完成，而这条指令就称之为宏。7模块模块是由声明、语句和过程组成的集合，它

15、们作为一个已命名的单元存储在一起，对 Microsoft Visual Basic 代码进行组织。Microsoft Access 有两种类型的模块：标准模块和类模块。二、ACCESS数据库设计步骤:三、Access 数据库应用设计与实现 1. 数据库及表的建立主要方法：数据库向导（模板）或设计视图，一般用后者。（1）确定表的结构 （2）建立一个空数据库，输入文件名（3）使用设计器或向导创建表，进入设计视图，输入各个字段的信息（4）建立表的索引（5）定义主键（6）输入表的名称保存表 字段数据类型有字段数据类型有1010种种 字段属性字段属性 大小大小、小数位、格式、小数位、格式 3.3.定义表

16、定义表的结构的结构 1.1.建立空建立空数据库数据库2.2.使用设计使用设计器或向导器或向导6.2.3 表的创建与维护一、表的构成：在Access中的数据表表文名、表中的字段和表中记录3部分构成的。（1）表名表名是数据表存储到磁盘的唯一标识，是用户访问数据的唯一标识。（2）表结构表的结构即数据表的组织形式，它包括表中的字段个数，每个字段的名称、类型、宽度及是否建立索引等。（3）表中记录表的记录是数据表中的数据，记录的内容是表所提供给用户的全部信息。二、表结构的设计 数据表对象的结构是指数据表的框架，也称为数据表对象的属性。主要包括： &字段名称：用于标识表中的一列。即数据表中的一列称为

17、一个字段，而每一个字段均具有唯一的名字，被称为字段名称。&数据类型：一个数据表中的同一列数据必须具有共同的数据特征，称为字段的数据类型。&字段大小：一个数据表中的一列所能容纳的字符个数被称为列宽，在Access中被称为字段大小，采用字节数予以表示。&字段的其他属性：如“索引”、“格式”等等。这些属性值的设置将决定各个字段对象在被操作时的特性。三、表中的字段类型四、字段的属性6.2.4 数据库的查询对于数据库系统来说，存储在数据库中的数据量非常大，从表中检索将会非常不方便。因此，查询就成为一个必不可少的功能。利用查询可以通过不同的方法来查看、更改以及分析数据。也可以将查询

18、作为窗体和报表的记录源。使用查询可以迅速获得想得到的数据。一、查询与数据表的关系在设计一个数据库时，为了节省存储空间，常常把数据分类并分别存储在多个表里，但这也相应地增加了浏览数据的复杂性，很多时候需要从一个或多个表中检索出符合条件的数据，以便执行相应的查看、计算等等。查询实际上就是将这些分散的数据按一定的条件重新组织起来，形成一个动态的数据记录集合，而这个记录集在数据库中并没有真正存在，只是在查询运行时从查询源表的数据中抽取创建，数据库中只是保存查询的方式。当关闭查询时，动态数据集会自动消失。二、查询的作用通过查询浏览表中的数据，分析数据或修改数据。利用查询可以使用户的注意力集中在自己感兴趣

19、的数据上，而将当前不需要的数据排除在查询之外。将经常处理的原始数据或统计计算定义为查询，可大大简化处理工作。用户不必每次都在原始数据上进行检索，从而提高了整个数据库的性能。查询的结果可以用于生成新的基本表，可以进行新的查询，还可以为窗体、报表、数据访问也提供数据。三、查询的类型Access支持5种查询类型：选择查询参数查询交叉表查询操作查询SQL查询。1. 选择查询选择查询是最常见的查询类型，它从一个或多个表中检索数据，也可以使用选择查询来对记录进行分组，并且对记录作总计、计数、平均值以及其他类型的总和计算。2. 参数查询参数查询是这样一种查询，它在执行时显示对话框以提示用户输入信息，例如条件

20、，检索要相应的记录或值。例如，通过设计参数查询提示输入两个日期，检索在这两个日期之间出版的所有图书信息。3. 交叉表查询使用交叉表查询可以计算并重新组织数据的结构，这样可以更加方便地分析数据。交叉表查询计算数据的总计、平均值、计数或其他类型的总和，这种数据可分为两组信息：一类在数据表左侧排列，另一类在数据表的顶端。4. 操作查询操作查询是指通过执行查询对数据表中的记录进行更改。操作查询分为四种：生成表查询更新查询追加查询删除查询。5. SQL查询SQL 查询是用户使用 SQL 语句创建的查询。可以用结构化查询语言 (SQL) 来查询、更新和管理 Access 这样的关系数据库。在查询“设计”视

21、图中创建查询时，Access 将在后台构造等效的 SQL 语句。实际上，在查询“设计”视图的属性表中，大多数查询属性在 SQL 视图中都有等效的可用子句和选项。如果需要，可以在 SQL 视图中查看和编辑 SQL 语句。四、常用字段条件示例文本条件在标准情况下，输入的文本条件应在两端加上半角的双引号，如果没有加入，Access也会字段加上双引号。除了可以使用关系操作符外，还可以使用Like、Not等关键字和字符串函数。使用文本字段作为查询条件 日期条件为了和一般数字数据分开，在Access中日期数据必须使用半角的“#”号括起来。五、在设计视图中创建查询Access中，查询有三种视图：设计视图、数

22、据表视图、SQL视图。使用设计视图不仅可以创建各种类型的查询，也可以对已有的查询进行修改。1. 设计视图字段：设置定义查询对象时要选择表对象的哪些字段；表：设置字段的来源；排序：定义字段的排序方式；显示：设置选择字段是否在数据表视图中显示出来；条件：设置字段限制条件。查询设计视图：六、关系数据库标准化语言SQL1 . SQL概述(1)SQL概念SQL是Structured Query Language（结构化查询语言）的缩写。SQL是专为数据库而建立的操作命令集，是一种功能齐全的数据库语言。(2)SQL的特点SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，主要特点包括：综合统一高度非过程化面向集合的操作方式以同一种语法结构提供两种使用方式语言简捷，易学易用2. SQL查询及其语句查询是 SQL 语言的核心，常用的SQL语句包括