江苏省计算机二级VFP数据库系统及VFP概述

1、第一章 数据库系统基础知识 第一章 数据库系统基础知识主要内容l1.1 1.1 数据处理与数据管理技术数据处理与数据管理技术l1.2 1.2 数据库系统的组成数据库系统的组成l1.3 1.3 数据库系统的模式结构数据库系统的模式结构l1.4 1.4 数据模型数据模型l1.5 1.5 关系数据库标准语言关系数据库标准语言SQLSQLl1.6 1.6 数据库设计基础数据库设计基础l1.7 1.7 主流的主流的DBMSDBMS产品简介产品简介 第一章 数据库系统基础知识1.1 数据处理与数据管理技术u1、信息、信息u定义：现实世界中事物的存在方式或运动状态的反映，是认识主体所感知或所表述的事物存在、

2、运动及其变化的形式、内容和效用。u特点：可感知、可存储、可加工、可传递、可再生u2、数据、数据u定义：描述现实世界中事物的符号记录符号记录，是指用物理符物理符号号（数字、文字、图形、图像、声音、视频等）记录下来的可以鉴别的信息。包括数值型数据和非数值型数据uISO对数据的定义：计算机中对事实、概念或指令事实、概念或指令 进行描述的一种特殊格式特殊格式，这种格式适合于计算机及其相关设备自动地进行传输、转换和加工处理。三个基本概念一、一、 第一章 数据库系统基础知识1.1 数据处理与数据管理技术u信息和数据的区别和联系u数据是按一定的格式对信息进行的符号化的表示，是信息的载体。u信息是数据的内涵，

3、是数据的语义。u许多场合不严格区分。u3、数据处理、数据处理u数据处理：对各种类型的数据进行收集、整理、组织、存储、维护、检索、统计和传输等。包括：收集原始数据、数据的规范化和编码、数据输入、数据处理、数据输出5个基本环节。 第一章 数据库系统基础知识n2、文件管理阶段 n1、人工管理阶段 二、数据管理技术发展n3、数据库系统阶段 第一章 数据库系统基础知识1. 人工管理阶段时间：20世纪50年代中期以前背景：计算机主要用于科学计算特点（程序与数据在同一个程序文件中程序与数据在同一个程序文件中）n数据不需要长期保存，计算具体实例时将数据输入或同程序一起提供n依靠应用程序管理数据，无统一的数据管

4、理软件无统一的数据管理软件，编写程序时不仅要规定数据的逻辑结构，还 要设计数据的物理存储方式和存取方式。n数据面向应用程序，一组数据只能对应一个应用程一组数据只能对应一个应用程序，数据不能被多个程序共享序，数据不能被多个程序共享n应用程序依赖于数据，数据结构的改变将导致应用应用程序依赖于数据，数据结构的改变将导致应用程序的修改。程序的修改。 第一章 数据库系统基础知识1. 人工管理阶段应用程序1应用程序2应用程序n数据组1数据组2数据组n.数据与程序之间的关系 第一章 数据库系统基础知识2. 文件系统阶段时间：20世纪50年代后期到60年代中期背景：计算机不仅用于科学计算，而且用于数据处理软件

5、：操作系统中已经有了专门的管理数据的软件(即文件系统文件系统)特点：n数据以文件文件的形式长期保存，有相应的软件进行管理n程序与数据之间具有相对相对的独立性，数据可以可以被多个应用程序重复使用。n文件形式多样化（索引文件、链接文件、直接存取文件） 第一章 数据库系统基础知识2. 文件系统阶段缺点：数据冗余度大和不一致性；数据文件之间独立、缺乏联系应用程序1文件1.文件2应用程序2.应用程序n文件n文件系统数据与程序之间的关系 第一章 数据库系统基础知识3. 数据库系统阶段1）采用数据模型数据模型表示复杂的数据结构。n数据模型不仅描述数据本身的特征，还指出数据之间的联系。n数据不再面向特定的某个

6、应用，而是面向整个应用系统，便于共享共享时间：20世纪60年代后期以来背景：越来越多的计算机应用于管理特点 第一章 数据库系统基础知识3. 数据库系统阶段2） 有较高的数据独立性。有较高的数据独立性。n数据的结构区分逻辑结构与物理存储结构，用户只需以简单的逻辑结构操作数据。3） 提供了数据安全性、完整性安全性、完整性等管理与控制功能，以及对数据操作的并发控制、数据的备份与恢复等功能。4）统一管理和控制数据，为用户提供了方便的接口。 第一章 数据库系统基础知识3. 数据库系统阶段数据库管数据库管理系统理系统数据库应用程序2应用程序1应用程序n.数据与程序之间的关系 第一章 数据库系统基础知识1.

7、2 数据库系统的组成数据库系统（DBS）：具有管理和控制数据库功能的计算机应用系统。一般由：数据库、数据库管理系统、计算机支持系统、应用程序和有关人员组成。 第一章 数据库系统基础知识1.2 数据库系统的组成 1 1、数据库、数据库( (DataBase)u定义：按一定数据模型组织的、长期存放在辅助存储器按一定数据模型组织的、长期存放在辅助存储器上的、可共享的相关数据的集合。上的、可共享的相关数据的集合。u！特点！特点：数据库中的数据按一定的数据模型数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩较高的数据独立性和易扩展性展性，并可可以供多个用户和多类应用所共享共

8、享u内容包括：一是按一定的数据模型组织并实际存储的所有应用需要的数据数据（数据库表、视图）；二是有关数据库定义的数据，用于描述数据的结构、类型、格式、关系、完整性约束等。这些描述性数据通常成为“元数元数据据”，元数据的集合称为数据字典Data Dictionary。 第一章 数据库系统基础知识1.2 数据库系统的组成2 2、数据库管理系统、数据库管理系统DBMSDBMSu定义：用于建立、使用和维护数据库的系统软件，是数据库系统的核心。Visual FoxPro 属于一种关系型关系型数据库管理系统。 u基本功能u数据定义(数据定义语言DDL)u数据操作(增、删、改、查询等。数据操纵语言DML)关

9、系型数据库关系型数据库使用的标准语言是使用的标准语言是结构化查询语言！结构化查询语言！ u数据的组织和存取管理u数据库运行管理功能u数据库的维护转SQL 第一章 数据库系统基础知识1.2 数据库系统的组成3 3、计算机支持系统、计算机支持系统u用于数据库管理的硬件和软件平台。用于数据库管理的硬件和软件平台。u硬件平台：数据库主机或服务器必须有足够大的硬件平台：数据库主机或服务器必须有足够大的外存容量、高速的数据吞吐能力、强大的任务处外存容量、高速的数据吞吐能力、强大的任务处理能力，极高的安全性和稳定性理能力，极高的安全性和稳定性u软件平台：操纵系统、应用系统开发工具等软件平台：操纵系统、应用系

10、统开发工具等4 4、应用程序、应用程序u应用程序是面向最终用户的、利用数据库系统资源应用程序是面向最终用户的、利用数据库系统资源开发的、解决管理和决策问题的各种应用软件开发的、解决管理和决策问题的各种应用软件 第一章 数据库系统基础知识1.2 数据库系统的组成5 5、用户、用户u系统管理员、数据库管理员系统管理员、数据库管理员DBADBA、数据库设计员、系、数据库设计员、系统分析员、程序员和最终用户等统分析员、程序员和最终用户等计算机硬件操作系统操作系统DBMS应用开发工具应用开发工具应用系统应用系统图图1-1 数据库系统层次结构图DBMS是是用户和用户和OS之间之间的的数据管理软件数据管理软

11、件！在数据库系统数据库系统中通过数据库管理系统数据库管理系统来建立和使用数据库数据库。 第一章 数据库系统基础知识1.3 数据库系统的模式结构u数据库系统的的结构1 1、外部层、外部层（单个用户的视图）单用户看到的数据库2 2、概念层、概念层（全体用户的视图）-数据库管理员看到的3 3、内部层、内部层（存储视图） -机器看到的数据库u数据库系统三级结构分别对应于数据库模式的外模式、外模式、模式、内模式模式、内模式；包含了“外模式外模式-模式模式”和“模式模式-内模式内模式”两级映射。有利于高效组织、管理数据，提高数据库的逻辑独立性逻辑独立性和物理独立性物理独立性。 第一章 数据库系统基础知识

12、现实世界 信息世界 数据世界 事物及联系 概念模型 数据模型 事物 实体 数据 对象 性质 对象 属性 记录 字段认识抽象 数据表示1.4 数据模型-数据库领域中，定义数据及其操作的一种抽象表示。包括数据结构、数据操纵和完整性约束三方面 的内容。三个“世界”之间的关系 依赖于DBMS 第一章 数据库系统基础知识概念模型u概念模型是按用户的观点对数据建模。u广泛使用的概念模型为 “实体实体联系联系”模型（Entity-Relationship Model，简称ER模型）。 u实体、联系和属性是E-R模型中3个基本的抽象概念 u 实体：客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事、物或抽象的概念

13、。u 属性：实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画u 联系 ：实体集（具有相同属性的实体的集合）之间关系的抽象表示。包括一对一、一对多、多对多三种联系类型。 第一章 数据库系统基础知识E-R图班长班长-班级班级11班长班长-学生学生1n教师教师-学生学生mn（a）（b）（c） 第一章 数据库系统基础知识E-R图课程课程选修选修学生学生mn成绩成绩学号学号年龄年龄性别性别姓名姓名班级班级课程号课程号课程名课程名学分学分 第一章 数据库系统基础知识数据模型的分类u1、层次模型（树形结构，自顶向下层次分明）u2、网状模型（网状结构、无向图型结构）u3、关系模型（二维表格结构，一个二维表

14、就叫做一个关系）u4、面向对象模型（事物模型化为对象，对象是属性和方法集的封装） 第一章 数据库系统基础知识关系模型u数据结构数据结构u数据库中所有数据及其相互联系都被组织成关系（即二维数据库中所有数据及其相互联系都被组织成关系（即二维表）的形式表）的形式u数据操作数据操作u提供一组完备的关系运算，支持对数据库的各种操作提供一组完备的关系运算，支持对数据库的各种操作u完整性规则完整性规则u包括包括域完整性域完整性、实体完整性实体完整性、参照完整性参照完整性和用户自定义完和用户自定义完整性整性 P12. 第一章 数据库系统基础知识二维表-关 系表名-关系名学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）

15、元 组属性 第一章 数据库系统基础知识规范化二维表的性质1、属性值是原子的，不可分解的2、二维表的记录数随数据的增删而改变，但它的字段数是相对固定的。字段的个数、名称、类型、长度等要素决定了二维表的结构。3、二维表的每一列均有唯一的字段名。4、二维表中不允许出现完全相同的两行。5、二维表中行的顺序、列的顺序可以任意交换。NOTE:关系规范化的条件可以分为1NF,2NF,3NF一般要求满足3NF 第一章 数据库系统基础知识关键字u1、超关键字：能唯一确定记录的一列一列或几列几列的组合 u2、候选关键字：最简练的超关键字 u3、主关键字：候选关键字中的一个。值不能为空 u4、外部关键字：当A表的主

16、关键字被包含到B表中时，则称A表的主关键字为B表的外部关键字。 实体间的联系通过外部关键字表示。例1 R：学生（学号，姓名，性别，专业号专业号，年龄）S： 专业（专业号专业号，专业名） 第一章 数据库系统基础知识关系运算选择选择投影投影连接连接除 专专门门的的关关系系运运算算并并差差交交笛卡尔积-传传统统的的集集合合运运算算含义运算符含义运算符关系模型的理论基础是关系代数关系模型的理论基础是关系代数 第一章 数据库系统基础知识1.5 关系数据库标准语言SQLu关系数据库语言，局限于对数据库的操作，为非过程语言（只需说明“做什么”，不必说明“如何做”）。uSQL可以是独立的语言，在终端上以联机交

17、互的使用；也可以嵌入在宿主语言（ C，C+，Java ）中回DBMS 第一章 数据库系统基础知识1.6 数据库设计基础u数据库设计：利用一个给定的应用环境（包括软硬件环境），表达出一个单位或部门的信息需求，构造最优化的数据库模式，建立数据库以及围绕这个数据库展开的应用系统，使之能够有效地收集、存储、处理和管理数据，满足用户的各类信息与处理需求。 第一章 数据库系统基础知识 数据库设计步骤u系统规划u系统分析u系统设计u概念结构设计u逻辑结构设计u物理结构设计u系统实施u系统运行和维护 u一般用E-R图作为描述概念模型的工具u逻辑结构设计的主要任务是将概念结构设计阶段得到的全局E-R图中的实体集

18、和联系转换为DBMS所支持的逻辑结构：如层次、网状或关系u物理结构设计包括三方面的内容：存储记录的格式设计、存储方式的设计和存取方式的设计。 第一章 数据库系统基础知识 数据库设计步骤o系统分析，即需求分析，其任务是准确了解与分析用户对数据库的信息要求和处理要求。通常采用 (1)跟班作业(2)开调查会(3)请专人介绍(4)询问(5)设计调查表请用户填写(6)查阅记录等方法。最困难、最耗费时间的一步。o数据流程图：使用直观的图形符号来描述系统业务过程、信息流和数据要求的工具。P18.o数据字典:系统中各类数据定义和描述的集合。数据字典的主要内容包括外部实体、数据流、处理逻辑、数据存储等P18.

19、第一章 数据库系统基础知识 数据库设计步骤o数据库维护是一项有一定技术难度的工作，实质上它是再分析、再设计、再编程、再测试的过程。数据库维护工作一般分为：日常维护、性能调整、监控与分析和扩展与增强四大类。对DBMS系统软件的升级可归类于扩展与增强工作。 第一章 数据库系统基础知识1.7 主流的DBMS产品简介u Oracleu DB2u Sybaseu MSSQL Serveru Access（只能在Windows下使用，不支持大型应用)u Visual FoxPro 第一章 数据库系统基础知识本章小结考点:(1)掌握人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段的区别(2)掌握关系数据库的基础知识掌握数据库,数据库管理系统,数据库系统,以及数据库管理员的概念例题: 1. 数据库系统由数据库、（A ）组成（2002秋试题) 2. 数据库系统与文件系统的最主要区别是 ( )(2006年春） 数据库系统复杂，而文件系统简单 文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件 文件系统管理的数据量较小，而数据库系统可以管理庞大的数据量 文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决 （ A. DBMS、应用程序、支持数据库运行的软硬件环境和DBA） 第一章 数据库系统基础知识本章小结（3）了解三个世界两类模型（概念模型与数据模型）例题：1.E-R图是E-