第一章数据库基础

1、全国计算机等级考试培训计算机二级ACCESS教程第一章：数据库基础知识 数据库的基本概念 关系数据库 数据库设计基础 Microsoft Office Access 2010 安装 Microsoft Office Access 2010 简介数据库的基本概念 什么是数据？ 数据是指是人们用来反映客观世界而记录下来的可以鉴别的数字、字母或符号，可以存储在某一种媒体上被识别。所以数据的概念包括两个方面含义：一是描述事物特性的数据内容，也就是我们常说的信息，二是存储在某一种媒体上的数据形式，即符号 数据处理：是将数据转换成信息的过程 信息：从数据的角度而言，信息是一种被加工成特定形式的数据 数据管

2、理：是数据处理的基本工作，是其他输出处理的核心和基础 数据管理工作包括：对数据的组织、分类、编码、储存、维护、查询统计等 数据库的基本概念 数据库的发展人工管理阶段人工管理阶段文件系统文件系统数据库系统数据库系统时间50年代中期以前年代中期以前（50年代后期年代后期60年代中期）年代中期）60年代后期开始年代后期开始特点数据和程序不具有独立性数据不能长期保存数据不能共享，冗余度高数据和程序有一定的独立性数据文件可以长期保存数据不能共享，冗余度高实现数据共享，减少数据的冗余采用特定的数据模型具有较高的数据独立性具有统一的数据控制功能数据库的基本概念数据库发展历程 人工管理阶段的数据与程序人工管理

3、阶段的数据与程序应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序3 3数据数据数据数据数据数据数据库的基本概念人工管理阶段 20世纪50年代以前，计算机主要用于数值计算。这一时期的数据，数据量小，无结构，由用户直接管理，且数据间缺乏逻辑组织，由于是面向应用程序的，数据缺乏独立性，应用程序与其处理的数据结合成一个整体。程序与数据的关系如下图所示：程序1 数据1程序2 数据2数据库的基本概念人工管理阶段1）硬件：外存只有纸带、卡片、磁带，并没有磁盘等直接存 取的存储设备。（2）软件：实际上，当时还未形成软件的整体概念，这一时期，没有操作系统，没有管理数据的软件。（3）特点： 数据不保存

4、。 应用程序管理数据。应用程序承担设计数据的逻辑结构和物理结构任务。 数据不能共享。一组数据只能对应一个程序。 数据不具有独立性。数据的逻辑或物理结构改变，应用程序随之改变。数据库的基本概念文件系统阶段 文件系统阶段文件系统阶段专门的管理数据的软件专门的管理数据的软件应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序3 3数据数据文件文件系统系统数据库的基本概念文件系统阶段 在20世纪50年代后期到60年代中期，文件系统阶段程序与数据的关系如图所示。程序1程序3程序2文件3文件2文件1文 件管 理系统数据库的基本概念文件系统阶段 （1）硬件：磁盘、磁鼓等直接存取存储设备。 （2）软件

5、：操作系统中有了专门的数据管理软件-文件系统。 （3）特点： 数据可以长期保存。 由文件系统进行数据管理。数据按文件名访问，按记录 进行存取，可以对文件进行修改、插入和删除操作。 数据共享性差，冗余度大。 a）一个文件对应一个应用程序。 b）不同的应用程序具有部分相同的数据时，也必须建立各自的文件而不能共享相同的数据。 数据独立性差。 （4）在数据文件中常涉及下列术语： 数据项：描述事物性质的最小单位。 记录：若干数据项的集合，一个记录表达一个具体事物。 文件：若干记录的集合。数据库的基本概念数据库系统阶段 数据库系统阶段数据库系统阶段专门的管理数据的软件专门的管理数据的软件应用程序应用程序1

6、 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序3 3数据数据数据库数据库系统系统数据库的基本概念数据库系统阶段 20世纪60年代后期至今，数据库系统阶段程序与数据的关系如下图所示： （1）硬件：大容量磁盘，价格下降。 （2）软件：价格上升，编制、维护系统软件及应用程序的成本相对增加，因此出现了统一管理数据的专门软件-数据库管理系统。应用1应用3应用2数据库管理系统数据库数据库的基本概念数据库系统阶段 3）特点 数据结构化。数据库系统与文件系统是有根本区别的。对于文件系统来讲，相互独立的文件的记录内部是有结构的，而数据库系统主要实现整体数据的结构化。 数据的共享性高，冗余度低，易扩充。 a）数据可以

7、被多个用户、多个应用共享使用。 b）数据共享可以大大减少数据冗余、节约存储空间。 c）数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性，所谓的不一致性是指同一数据的不同拷贝值不一样。 数据独立性高。数据独立性主要从物理独立性和逻辑独立性两个方面体现。从物理独立性角度讲，用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库是相互独立的。从逻辑独立性角度讲用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，即数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。数据库的基本概念数据库系统阶段（4）数据由DBMS统一管理和控制。DBMS提供以下几个方面的数据控制功能： 数据库的安全性（security）保护。保护数据以防止不合法的使用

8、造成的数据的泄密和破坏。 数据的完整性检查（integrity）。数据的完整性指数据的正确性和一致性。完整性检查是指将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 并发（concurrency）控制。当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果或使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。 数据库恢复（recovery）。当计算机系统遭遇硬件故障、软件故障、操作员误操作或恶意破坏时，可能导致数据错误或全部、部分丢失，此时要求数据库具有恢复功能。所谓的数据库恢复是指DBMS将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态，即完整性状

9、态。 数据库的基本概念 数据库系统的概念 DataBase缩写DB 是储存数据的仓库，是按照某种特定的方式存储在计算机内的集合 数据库管理系统 DataBase Management System 缩写为：DBMS 是数据库系统中专门都数据进行管理的软件，是数据库系统的核心组成部分 数据库应用系统 是为某一类实际应用定制开发的应用管理软件系统数据库的基本概念数据库管理系统 数据库管理系统的主要目标 使数据成为方便用户使用的资源，易于为个各种用户共享，并增进数据的安全性、完整性和可用性。 数据库系统层次示意图数据库应用系统数据库管理系统计算机操作系统硬件数据库的基本概念数据库管理系统 数据库管理

10、系统的主要功能包括以下几个方面： （1）数据定义功能 （2）数据操纵功能 （3）数据库运行控制功能 （4）数据库的组织、存储和管理 （5）数据库的建立和维护功能 （6）数据通讯接口数据库的基本概念数据库管理系统数数据据库库管管理理系系统统应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2用户用户1数数 据据 库库 系系 统统用户用户2用户用户n应用程序应用程序3 3应用程序应用程序数据库数据库记录记录数据数据数据库的基本概念数据模型 模型是现实世界特征的模拟和抽象，数据模型（Data Model）是现实世界数据特征的抽象。（1）实体（Entity）：客观存在并可相互区别的事物称为实体。 实体既可以是

11、实际的事物，也可以是抽象的概念或联系。（2）属性（Attribute）：属性就是实体所具有的特性，一个实体可以由若干个属性描述。（3）实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。如：教师（教师编号，教师姓名，性别，出生年份，工作年限，工资）。（4）实体集（Entity Set）：具有相同属性的实体的集合称为实体集。（5）联系（Relationship）：联系分为两种：一种是实体内部各属性之间的联系，另一种是实体之间的联系。数据库的基本概念数据模型 实体之间的联系 （1）一对一联系：如果对于实体集A中的每个实体，实体集B 中至多有一个（可以没有）与之相对应，反之

12、亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记作：1:1。 （2）一对多联系：如果对于实体集A中的每个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之相对应，反过来，实体集B中的每个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系， 则称实体集A与实体集B具有一对多联系。记作：1:n。 （3）多对多联系：如果对于实体集A中的每个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之相对应，反过来，实体集B中的每个实体，实体集A中也有m个实体（m0）与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记作：m:n。 数据库的基本概念数据模型 实体之间的三种联系 (a) 1:1 联系 (b) 1:n 联系 (c)m:n 联系 联系名

13、实体型A 实体型B 1 1 联系名 实体型A 实体型B 1 n n 联系名 实体型A 实体型B m 数据库的基本概念数据模型数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三部分组成。 （1）数据结构 数据结构是所研究的对象类型的集合，这些对象组 成 数据库，它们包括两类：一类是与数据类型、内容、性质有关的对象，另一类是与数据之间联系有关的对象。按照数据结构类型的不同，又可以将数据模型划分为层次模型、网状模型和关系模型。数据库的基本概念数据模型（2）数据操作 数据操作指对数据库中各种对象实例的操作。（3）数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。数据模型应反映和规定本数据模型必须遵

14、守的基本的通用的完整性约束条件。数据的完整性约束是指在给定的数据模型中，数据及其数据关联所遵守的一组规则。用以保证数据库中数据的正确性、一致性。数据库的基本概念数据模型 数据模型 层次模型 用树形结构表示实体及其联系的模型称为层次模型，在层次模型中，节点是实体，树枝是联系，从上到下是一对多（也可以是一对一）的联系特点：（1）有且仅有一个结点无父(双亲)结点，该结点称为根；（2）根以外的其他节点有且只有一个双亲节点。数据库的基本概念数据模型 网状模型 用网状结构来表示实体及其联系的模型称之为网状模型。特点(1)允许一个或一个以上的节点无双亲节点(2)一个节点可以有多于一个的双亲节点(3)任何记录

15、值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义 数据库的基本概念数据模型 关系模型 用二维表结构表示实体与实体之间的联系的模型称之为关系模型。关系模型是以关系代数理论为基础的，在关系模型中，操作的对象和结果都是二维表（也就是关系）数据库的基本概念关系数据库 关系数据模型：用二维表的形式表示实体和实体联系的模型 关系：实际就是一个二维表，每一个关系都是关系名 格式 关系名表名（字段一，字段二，字段N） 属性 就是关系中的列，在ACCESS中表示为字段名 元组 就是关系中的行，表示一个实体的属性集合，在ACCESS中表示为一条具体的记录 域 属性的取值范围 关键字 能够唯一表示一个元组的属性或属性的集

16、合 外部关键字 当一张二维表（如T1）的关键字被包含到另外一张二维表(如T2)中时，它就称为T2的外部关键字数据库的基本概念关系运算 一、传统的集合运算 1、并（UNION）设有两个关系R和S，它们具有相同的结构。R和S的并是由属于R或属于S的元组组成的集合，运算符为。记为TRS。 2、差（DIFFERENCE）R和S的差是由属于R但不属于S的元组组成的集合，运算符为。记为TRS。 3、交（INTERSECTION）R和S的交是由既属于R又属于S的元组组成的集合，运算符为。记为TRS。RSR（RS）。数据库的基本概念关系运算 二、选择运算 从关系中找出满足给定条件的那些元组称为选择。其中的条件

17、是以逻辑表达式给出的，值为真的元组将被选取。这种运算是从水平方向抽取元组。 三、投影运算 从关系模型中挑选若干属性组成新的关系称为投影。这是从列的角度进行的运算，相当于对关系进行垂直分解。 四、连接运算 连接运算是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。数据库的基本概念数据库设计基础 原则： 1. 关系数据库的设计应该遵从概念单一化的“一事一地”的原则 2. 避免出现重复字段 3. 表中的字段必须是原始数据和基本数据元素 用外部关键字来保证有关联的表之间的联系设计步骤：需求分析 确定需要的表 确定所需要的字段 确定联系 设计求精设计过程：首先分析建立数据库的目的 确定数据库中的表、

18、表的结构、主关键字以及表之间的关系数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 下载地址：http:/ 安装步骤：解压 运行setup.exe 接受协议，继续数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 选择自定义安装数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 选择Microsoft Access 下拉菜单 并选择“从本机运行全部程序” 然后点立即安装 安装位置和用户 信息不需要更改，特别是安装位 置不能更改，否则软件将无法激 活数据库的基本概念Microsoft Office Access

19、 2010 安装 安装过程需要持续几分钟到十几分钟（与脑的配置有关）数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 安装完成点击关闭数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 打开word 查看软件激活信息，未激活前 先是产品未授权数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 安装时解压的OFFICE2010目录 找到该目录下的激活软件的压缩文件，并解压该文件数据库的基本概念Microsoft Office Access 2010 安装 运行里面的EXE文件，在弹出 对话框中选择YES数据库的基本概念Microsoft Office Acce