SQL_Server_2005数据库原理与应用简明教程1~2章

1、学习目标：学习目标： 掌握掌握数据数据、信息、信息、DB、DBS、DBMS等基本概念等基本概念 了解了解数据库技术的演变数据库技术的演变，掌握掌握数据仓库、数据挖掘数据仓库、数据挖掘 了解数据库系统的了解数据库系统的作用和应用领域作用和应用领域 了解了解常见的数据库系统常见的数据库系统 掌握数据库系统的掌握数据库系统的结构和组成结构和组成 了解了解数据库的开发过程数据库的开发过程数据库概述数据库概述 数据库是存储数据、管理信息和共享资源的地方，数据数据库是存储数据、管理信息和共享资源的地方，数据库技术是当前发展最为迅速的领域之一。库技术是当前发展最为迅速的领域之一。基本概念基本概念 数据与信息

2、数据与信息(要着重理解数据与信息之间的区别和联系要着重理解数据与信息之间的区别和联系)； 数据库；数据库； 数据库系统，不仅包含数据和信息，还包含各种软硬件资源和各数据库系统，不仅包含数据和信息，还包含各种软硬件资源和各类技术人员；类技术人员； 数据库管理系统，位于用户和操作系统之间，解决数据的组织和数据库管理系统，位于用户和操作系统之间，解决数据的组织和存储问题，以及如何高效地获取和维护数据。包括数据定义功能、存储问题，以及如何高效地获取和维护数据。包括数据定义功能、数据操作功能、系统映射功能、数据库运行和管理功能、数据库数据操作功能、系统映射功能、数据库运行和管理功能、数据库建立和维护功能

3、等。建立和维护功能等。数据库基础知识数据库基础知识数据管理技术的产生和发展数据管理技术的产生和发展 人工管理阶段人工管理阶段 文件管理阶段文件管理阶段 数据库管理阶段数据库管理阶段 数据仓库数据仓库 分布式数据库分布式数据库 面向对象数据库面向对象数据库 多媒体数据库多媒体数据库 移动数据库移动数据库注：应着重理解不同阶段数据管理技术的特点。注：应着重理解不同阶段数据管理技术的特点。数据库基础知识数据库基础知识数据库系统的应用数据库系统的应用 超市销售系统超市销售系统 铁路售票系统铁路售票系统 银行业务系统银行业务系统 图书馆管理系统图书馆管理系统 教学管理系统教学管理系统注：以上只是列举了数

4、据库系统在日常生活中的一些常见应用，可注：以上只是列举了数据库系统在日常生活中的一些常见应用，可试着举其他例子，并根据它们的特点，判断是否是数据库系统。试着举其他例子，并根据它们的特点，判断是否是数据库系统。常见的数据库管理系统常见的数据库管理系统 大型商业数据库大型商业数据库SQL Server、Oracle 、DB 2 桌面数据库桌面数据库Access 、Visual FoxPro 开源数据库开源数据库MySQL、PostgreSQL数据库基础知识数据库基础知识数据库系统的体系结构数据库系统的体系结构 内部架构：外模式模式内模式的三级模式结构内部架构：外模式模式内模式的三级模式结构(数据数

5、据库管理系统角度库管理系统角度) 外部架构：单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户外部架构：单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户机机/服务器结构等服务器结构等(数据库终端用户角度数据库终端用户角度)模式模式模式的特点：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，模式的特点：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。模式的一个具体仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。模式的一个具体值称为模式的一个实例值称为模式的一个实例(Instance)，同一个模式可以有很多，同一个模式可以有很多实例。模式反映的数据的结构及其联系，而实例反映的是数实例。模式反映的数据的结

6、构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。据库某一时刻的状态。数据库基础知识数据库基础知识数据库的三级模式结构数据库的三级模式结构注：理解外模式注：理解外模式模式映射、模式模式映射、模式内模式映射的机制和作用。内模式映射的机制和作用。数据库基础知识数据库基础知识 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 3 应用程序 n 数据库 模式 外模式 1 外模式 2 外模式 n 内模式 外模式/模式映像 内模式/模式映像 数据库系统的组成数据库系统的组成注：理解并掌握数据库系统中各部分组成要素及其在数据库系注：理解并掌握数据库系统中各部分组成要素及其在数据库系统中的作用。统中的作用。数据库基础知识数

7、据库基础知识数据库的设计流程数据库的设计流程结构化生命周期法：结构化生命周期法：把数据库系统的开发从初始到结束划分为把数据库系统的开发从初始到结束划分为若干个预先规定好任务的阶段，然后按照一定的准则来按部就若干个预先规定好任务的阶段，然后按照一定的准则来按部就班地完成数据库的设计。班地完成数据库的设计。原型法：原型法：考虑到人本身的灵活、多变、依经验行事的特点而产考虑到人本身的灵活、多变、依经验行事的特点而产生的数据库设计方法，其基本思想是并非所有需求都能预先定生的数据库设计方法，其基本思想是并非所有需求都能预先定义，反复修改是不可避免的。义，反复修改是不可避免的。数据库基础知识数据库基础知识

8、学习目标：学习目标： 掌握掌握概念模型、逻辑模型、物理模型概念模型、逻辑模型、物理模型的定义及作用的定义及作用 了解了解层次模型和网状模型，层次模型和网状模型，掌握掌握关系模型关系模型 理解理解关系数据库的定义及其与关系模型的联系关系数据库的定义及其与关系模型的联系 掌握关系模型的掌握关系模型的3类完整性约束类完整性约束 掌握掌握函数依赖和关系数据库的规范化设计理论函数依赖和关系数据库的规范化设计理论关系模型关系模型关系模型是当前应用最为广泛的数据模型，是许多厂商推出关系模型是当前应用最为广泛的数据模型，是许多厂商推出的商品化数据库系统的理论基础，如的商品化数据库系统的理论基础，如SQL Se

9、rver、Oracle、DB 2、Access等。等。数据模型数据模型数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它是数据库系统设数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它是数据库系统设计的基础。计的基础。 概念模型：信息模型，按照用户的观点来对数据和信息概念模型：信息模型，按照用户的观点来对数据和信息 建模；建模； 逻辑模型：从计算机的角度对数据进行建模，主要由数逻辑模型：从计算机的角度对数据进行建模，主要由数 据库设计人员完成，用于据库设计人员完成，用于DBMS的实现；的实现； 物理模型：对数据最底层的抽象，描述的是数据的具体物理模型：对数据最底层的抽象，描述的是数据的具体 存储方式和存取方法，由存储

10、方式和存取方法，由DBMS实现。实现。关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论概念模型、逻辑模型、物理模型间的关系概念模型、逻辑模型、物理模型间的关系关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系模型的数据结构关系模型的数据结构关系模型建立在严格的数学定义基础之上，由一组关系组关系模型建立在严格的数学定义基础之上，由一组关系组成，清晰、易懂且易用，大大简化了程序开发及数据创建的成，清晰、易懂且易用，大大简化了程序开发及数据创建的工作量，从用户角度看，每个关系模型的数据结构就是一张工作量，从用户角度看，每个关系模型的数据结构就是一张规范化的二维表

11、。规范化的二维表。关系、元组、属性、属性名、域、分量、主键、候选键、超键关系、元组、属性、属性名、域、分量、主键、候选键、超键关系模型的特点关系模型的特点 关系模型建立在严格的数据概念基础之上；关系模型建立在严格的数据概念基础之上； 关系模型的概念单一，无论是实体还是实体之间的联系关系模型的概念单一，无论是实体还是实体之间的联系都用关系来表示，用户对数据的操作都是从原二维表中都用关系来表示，用户对数据的操作都是从原二维表中得到另外一个二维表，因而易于理解、操作方便、简单；得到另外一个二维表，因而易于理解、操作方便、简单； 关系是规范化的关系，即关系必须满足一定条件；关系是规范化的关系，即关系必

12、须满足一定条件； 关系模型的存取路径相对用户透明，因而保证了数据的关系模型的存取路径相对用户透明，因而保证了数据的独立性和更好的安全性，同时简化了程序员的工作和数独立性和更好的安全性，同时简化了程序员的工作和数据库开发工作。据库开发工作。注：关系模型的缺陷在于存储路径相对用户透明，且查询注：关系模型的缺陷在于存储路径相对用户透明，且查询 效率较低。效率较低。关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库关系数据库关系数据库是支持关系模型的数据库系统关系数据库是支持关系模型的数据库系统关系操作关系操作关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论笛卡尔积笛卡尔积 选择：选择：又称为限制，是

13、指在关系又称为限制，是指在关系R中选择满足给定条件的元组，如中选择满足给定条件的元组，如从书籍信息关系中选择出定价高于从书籍信息关系中选择出定价高于30.00元的所有元组等。元的所有元组等。投影：投影：从关系从关系R中挑选出若干个属性并组成新的关系，投影实际上中挑选出若干个属性并组成新的关系，投影实际上是从属性的角度来进行的运算，例如从书籍信息关系中挑选出书是从属性的角度来进行的运算，例如从书籍信息关系中挑选出书名、作者这两个属性组成新的关系。名、作者这两个属性组成新的关系。连接：连接：从两个关系的笛卡尔积中选择属性间满足一定条件的元组，从两个关系的笛卡尔积中选择属性间满足一定条件的元组，例如

14、从书籍信息关系和出版社信息关系的笛卡尔积中选择书名为例如从书籍信息关系和出版社信息关系的笛卡尔积中选择书名为“Dreamweaver 8& ASP数据库网站开发简明教程数据库网站开发简明教程”，且出版社为，且出版社为“清华大学出版社清华大学出版社”的元组。包含的元组。包含自然连接自然连接和和连接连接两种。两种。除：除：给定关系给定关系R(X，Y)和和S(Y，Z)，其中，其中X、Y、Z为属性组，为属性组，R中的中的Y与与S中的中的Y可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。R与与S的的除运算得到一个新关系除运算得到一个新关系P(X)，P是是R中满

15、足下列条件的元组在中满足下列条件的元组在X属性属性列上的投影：元组在列上的投影：元组在X属性列上分量值属性列上分量值x的象集包含的象集包含S在在Y上投影的集上投影的集合。合。关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系的完整性关系的完整性 实体完整性：关系的主码不能取空值，或者说任何关系实体完整性：关系的主码不能取空值，或者说任何关系中每个元组的主码不能为空。中每个元组的主码不能为空。 参照完整性：在两个参照和被参照关系中，参照关系中参照完整性：在两个参照和被参照关系中，参照关系中每个元组的外码或者为空，或者等于被参照关系中某个每个元组的外码或者为空，或者等于被参照关系中某个元组的主码。元

16、组的主码。 用户自定义完整性：关系中的每个属性除了用定义域或用户自定义完整性：关系中的每个属性除了用定义域或对应的数据类型进行取值约束外，有时还需要定义一些对应的数据类型进行取值约束外，有时还需要定义一些附加条件约束，即对关系中任一属性的取值所作出的限附加条件约束，即对关系中任一属性的取值所作出的限定。定。关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库的设计理论关系数据库的设计理论又称为关系数据库的规范化理论，是数据库逻辑结构设计的又称为关系数据库的规范化理论，是数据库逻辑结构设计的一个有力工具，主要研究如何构造一个适合关系数据库的数一个有力工具，主要研究如何构造一个适合关系数据库的数

17、据库模式。据库模式。函数依赖函数依赖 完全函数依赖完全函数依赖 部分函数依赖部分函数依赖 传递函数依赖传递函数依赖关系模式的范式关系模式的范式第一范式、第二范式、第三范式、第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式等范式、第四范式等关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系模式的范式化关系模式的范式化指依据关系模式的规范化理论，将关系模式进行分解，转换指依据关系模式的规范化理论，将关系模式进行分解，转换为若干个高一级范式的关系模型的过程。为若干个高一级范式的关系模型的过程。关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论范式应用范式应用设计论

18、坛数据库设计论坛数据库关系模式在进行规范化时，不一定要强制满足范式的要求，关系模式在进行规范化时，不一定要强制满足范式的要求，应根据具体情况来进行设计。应根据具体情况来进行设计。 确定数据库存储信息 设计关系模式 对关系模式进行 分解和优化 关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论数据库的恢复与并发控制数据库的恢复与并发控制事务的基础知识事务的基础知识 事务：事务： 事务的特性：原子性事务的特性：原子性(atomicity)、一致性、一致性(consistency)、隔离性隔离性(isolation)和持续性和持续性(durability)，即，即ACID特性。特性。 SQL 事务处理模型：事务处理模型：ISO事务处理模型和事务处理模型和Transact-SQL事务处理模型。事务处理模型。BEGIN TRANSACTIONCOMMITROLLBACK关系数据库及其设计理论关系数据库及其设计理论数据库的恢复数据库的恢复常见的数据库故障常见的数据库故障事务内部故障事务内部故障系统故障系统故障介质故障介质故障计算机病毒计算机病毒数据库的恢复技术数据库的恢复技术数据转储数据转储登录日志文件登录日志文件注：当数据库系统发生故障后，利用数据库备用副本和日志文件可以将注：当数据库系统发生故障后，利用数据库备用副本和日志文件可以将数据库恢复到故障前的某个正确状态