01.数据库基本概念

1、数据库基本概念Oracle SQL和PL/SQL编程目标了解数据库管理系统（DBMS）的用途区分字段和记录、列和行了解实体-关系模型的基本组件。定义实体之间可以存在的三种关系。掌握数据库规范化的用途。掌握键的用途、外键的用途掌握结构化查询语言（SQL）的用途内容数据库相关术语数据库设计概述结构化查询语言（SQL）为什么使用数据库使用数据库是为了存储和管理数据为什么使用数据库来存储和管理数据为什么不提倡使用像Excel这样的电子数据表来存储和管理数据呢？为什么使用数据库(续)上图所示的电子表格中，记录了公司员工及部门主管的信息。在该电子表格中，可以对每一列数据进行升序、降序排序、查找等操作。如果

2、该公司的员工数量不多，那么可以采用这种简单的电子表格存储和管理公司员工信息。为什么使用数据库(续)采用这种电子表格存储和管理员工信息时，会出现一系列问题由于员工吴英辞职，现在希望把她的信息删除，在删除第7行时，除吴英的信息外，还会同时把其主管徐曼的信息也删除掉如果更新部门主管张子美的Email信息，则会出现，由于李江和王强所属主管都是张子美，所以两笔数据中的张子美Email都需修改，否则就会出现数据不一致现象为什么使用数据库(续)上述电子表格中只有几笔数据，删除、更新、插入数据时都会出现问题。设想一下，在采用电子表格存储和管理大量业务数据的情况下，如果有成千上万业务数据被许多人同时处理，则势必

3、会造成很严重的数据混乱问题。为什么使用数据库(续)实际上，采用电子表格来存储和管理数据，不仅仅可能造成数据的不一致性，而且还有其他更严重的问题电子表格只能处理有限的数据列和数据行，对于数百万、数千万等巨大的数据列很难有效地处理电子表格无法提供安全、方便地权限管理和控制手段电子表格很难实现多个数据之间的关联电子表格很难实现并发控制、增量维护等管理方式这些问题只能通过数据库来解决，数据库是一种有效地管理大量的、安全的、并发的、关联的、一致的数据工具，因此需要使用数据库存储和管理数据。Excel2007的工作表大小为 16,384 列 1,048,576 行数据库术语数据库数据库管理系统（DBMS）

4、关系型数据关系型数据库关系型数据库管理系统 (RDBMS)关系型数据库应用系统关系型数据库系统的层次结构数据库（DataBase）和数据库管理系统（DBMS）“数据库”是一种存储结构，它允许使用各种格式输入、处理和检索数据全部都不必在每次需要数据的时候重新键入它们。DBMS（Database Management System）,用来创建和维护数据库的结构，输入、处理和检索它所存储的数据。什么是关系型数据 4-1关系型数据是以关系数学模型来表示的数据。关系数学模型中以二维表的形式来描述数据。学号姓名专业导师编号2009080520王海计算机安全2009012009080521李东软件工程200

5、909表1：研究生信息二维表表2：导师信息二维表编号姓名职称职务200901刘洋博导200901200909海涛硕导200909字段（列）记录（行）字符什么是关系型数据 4-2研究生信息学号：2009080520姓名：王海专业：计算机安全导师编号： 200901研究生A研究生信息学号： 2009080521姓名：李东专业：软件工程导师编号： 200909研究生B研究生信息学号：_姓名： _专业： _导师编号： _研究生C字段记录文件字符“字符”是数据的基本单元，它可以是一个字母，数字或特殊符号一组相关的字符被称为一个“字段”与信息相关的字段的集合称为一个“记录”有关同一类实体（例如研究生、导师

6、）的一组记录存储在一个“文件”中相关文件的集合存储在一个“数据库”中。什么是关系型数据 4-3“字符”、“字段”、“记录”、“文件”与逻辑数据库设计有关，但在许多情况下，可以互换地使用它们和物理数据库设计的数据。在创建物理数据库时，字段通常称为“列”，记录称为“行”，文件称为“表”。什么是关系型数据 4-4什么是主码（主键）能够唯一表示数据表中的每个记录的【字段】或者【字段】的组合就称为主码。比如表1中的【学号】字段就是主键。什么是外码（外键）表2的【编号】字段和表1的【导师编号】字段是对应的。表2中的【编号】字段是表2的主码,因此表1中的【导师编号】字段又可以称为是表1的外码。关系型数据库关

7、系型数据库是存储在计算机上的、可共享的、有组织的关系型数据的集合。关系型数据库管理系统 (RDBMS)关系型数据库管理系统 (RDBMS) 位于操作系统和关系型数据库应用系统之间的数据库管理软件。Oracle9i/10g/11g就是一个关系型数据库管理系统。关系型数据库应用系统关系型数据库应用系统指为满足用户需求，采用各种应用开发工具（如Java、VB、PB和Delphi等）和开发技术开发的数据库应用软件。关系型数据库系统的层次结构硬件操作系统关系型数据库管理系统，数据库关系型数据库应用系统用户关系型数据库系统的层次结构1. 硬件硬件指安装数据库系统的计算机，包括两种。服务器客户机2. 操作系

8、统操作系统指安装数据库系统的计算机采用的操作系统。3. 关系型数据库管理系统、数据库关系型数据库是存储在计算机上的、可共享的、有组织的关系型数据的集合。关系型数据库管理系统是位于操作系统和关系型数据库应用系统之间的数据库管理软件。4. 关系型数据库应用系统关系型数据库应用系统指为满足用户需求，采用各种应用开发工具（如Java、VB、PB和Delphi等）和开发技术开发的数据库应用软件。5. 用户用户指与数据库系统打交道的人员，包括如下3类人员。最终用户数据库应用系统开发员数据库管理员内容数据库相关术语数据库设计概述结构化查询语言（SQL）数据库设计概述系统开发生命周期（System Devel

9、opment Life Cycle,SDLC）1.系统研究了解问题2.系统分析了解前面所识别的问题的解决方案3.系统设计创建逻辑组件和物理组件4.系统实现将完成的系统投入使用5.系统维护与检查评估所实现的系统数据库设计概述设计一个数据库首先识别数据库的需求输入、处理和输出。确定了数据库的需求之后，通常开始绘制“实体关系”（E-R）模型，将不同的实体联系在一起。数据库设计概述实体关系（E-R）模型“实体”是系统中将要包括的任何人、位置或事物，它们具有某些特征或属性。实体E-R模型的一些符号属性联系用矩形表示，矩形框内写明实体名用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来用菱形表示，菱形框内写

10、明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）就是指存在的三种关系（一对一，一对多，多对多）。 PublisherCustomersOrdersBooksAuthorcustomer#lastnamefirstnameaddress下达1n包含nm网上书店的E-R模型图拥有mn拥有1nE-R模型帮助设计人员识别表的规划中可能存在的问题。注意：如果E-R模型中存在多个多对多关系，在创建物理数据库之前，所有的多对多关系都必须减少为一组一对多关系，需要规范化来实现。数据库设计概述数据库规范化数据“规范化”的用途是减少或控制数据冗余（也就

11、是不需要的数据副本）和避免数据异常。数据库规范化举例：建立BOOKSHOP数据库的过程中需要实现销售给客户图书。那么首先来设计存储书信息的表BOOKS。ISBNTITLEPUBLICATION DATECOSTRETAILCATEGORYPUBLISHERCONTACTAUTHOR8843172113DATABASE IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONTINA PETERSONJUAN ADAMSJAMES AUSTIN1915762492HANDCRANKED COMPUTERS2

12、006-1-2121.8025.00COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONLISA WHITEWILLIAM WHITE“第一范式”（1NF）确定各个表中应该包括的数据的第一步是识别“主键”。主键用来唯一标识各个记录的字段，可以选择ISBN，因为任何两本书不会有相同的ISBN。注意一本书可能存在多个作者，author字段包含多个数据值，当一个记录包含重复的组时，他是“非规范化”的，需要转换为“第一范式”（1NF）。转换结果如下：ISBNTITLEPUBLICATION DATECOSTRETAILCATEGORYPUBLISHERCONTACTAUT

13、HOR8843172113DATABASE IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONTINA PETERSON8843172113DATABASE IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONJUAN ADAMS8843172113DATABASE IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDS

14、ONJAMES AUSTIN1915762492HANDCRANKED COMPUTERS2006-1-2121.8025.00COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONLISA WHITE1915762492HANDCRANKED COMPUTERS2006-1-2121.8025.00COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSONWILLIAM WHITE“第一范式”（1NF）上面删除了作者姓名的重复组。此时，不能再将ISBN作为主键了，唯一标识各个记录的是ISBN和AUTHOR字段的组合，使用多个字段作为一个表的

15、主键时，称为“复合主键”。现在删除了重复的组，并且可以唯一标识记录，满足1NF。消除部分依赖性第二范式（2NF）注意：当主键包含多个字段时，出现“部分依赖性”一个记录（行）中包含的某些字段（书名、出版日期）只依赖与这本书本身，而不依赖于编写了这本书的人（作者）。解决部分依赖性最简单的方法是将符合主键分成两部分，每一部分表示单独的表。为消除部分依赖性，为书创建一个表，为作者创建一个表，这样将满足第二范式（2NF）。第二范式（2NF）消除部分依赖性ISBNTITLEPUBLICATION DATECOSTRETAILCATEGORYPUBLISHERCONTACT8843172113DATABAS

16、E IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSON1915762492HANDCRANKED COMPUTERS2006-1-2121.8025.00COMPUTERAMERICAN PUBLISHINGDAVID DAVIDSON消除了部分依赖的BOOKS表第三范式（3NF）消除传递依赖可传递依赖表示记录中至少有一个值不依赖与主键，而是依赖于这个记录中的另一个字段。例中，出版社办公室的联系人实际上依赖于书的出版社，而不是依赖与这本书。要消除BOOKS表中传递依赖，可删除联系人信息并将它放在一个

17、单独的表中。这样将满足第三范式（3NF）第三范式（3NF）消除传递依赖ISBNTITLEPUBLICATION DATECOSTRETAILCATEGORYPUBLISHER8843172113DATABASE IMPLEMENTATION2004-6-431.4055.95COMPUTERAMERICAN PUBLISHING1915762492HANDCRANKED COMPUTERS2006-1-2121.8025.00COMPUTERAMERICAN PUBLISHING消除了传递依赖总结数据库规范三范式实际工作中表只规范到第三范式总结一下1NF：删除所有重复的组，并确定一个主键或复合

18、主键。2NF：确定表处于1NF状态，消除任何部分依赖性。3NF：确定表处于2NF状态，消除任何可传递依赖性。链接数据库中的表规范化表之后要建立表之间的链接。两表之间的连接是通过一个“公共字段”建立的。公共字段是两个表中都存在的一个字段。在许多情况下，公共字段是其中一个表的主键。在第二个表中，它被称为“外键”。外键的作用是与另一个或一些表建立关系或链接。外键出现在一对多关系的“多”端。设计关系数据库时尽量不要存在多对多关系，用来消除多对多关系的最常用方法是通过添加“桥接表”来创建两个一对多关系。例如：ORDERITEMS表创建了ORDERS表和BOOKS表之间的一对多关系BOOKAUTHOR表创建了BOOKS表和AUTHOR表之间的一对多关系课程示例简介本课程示例数据库基于一个假想的企业一家BookShop在线图书经销商的活动。这家公司通过Internet向全美国的客户销售图书。当新客户下达订单时，一位客户服务代表收集关于该客户的姓名、付费方式、发货地址以及预定书目等的数据。公司还保存了图书库存的数据。内容数据相关库术语数据库设计概述结构化查询语言（SQL）结构化查询语言（SQL）与关系数据库进行交互的行业标准是通过“结构化查询语言”（Stru