环境信息系统开发的数据库基础 第1讲 数据库概论

环境信息系统开发的数据库基础南京信息工程大学

环境科学与工程学院环境科学\大气环境专业必修课程李凤英关于数据库3分技术7分管理12分数据基础第1讲数据库概论第2讲

环境数据获取第3讲

环境数据组织与管理第1讲数据库概论一、四个基本概念二、数据库系统的要求三、数据库系统结构四、数据模型五、ACCESS关系数据库简介

第一节环境信息的数据库基础

一、四个基本概念数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS)1、数据数据(Data)是数据库中存储的基本对象数据的定义描述事物的符号记录数据的种类文字、图形、图象、声音数据的特点数据与其语义是不可分的数据举例学生档案中的学生记录（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）数据的解释语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系2、数据库（举例）2、数据库(续)

人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一步抽取有用信息数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合2、数据库(续)数据库的基本特征永久存储有组织可共享3、数据库管理系统什么是DBMS数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据DBMS的主要功能数据定义功能

提供数据定义语言(DDL)

定义数据库中的数据对象数据操纵功能:提供数据操纵语言(DML)

操纵数据实现对数据库的基本操作

(查询、插入、删除和修改)DBMS的主要功能数据库的运行管理

保证数据的安全性、完整性、 多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)

数据库数据批量装载 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视等4、数据库系统什么是数据库系统数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统的构成由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。数据库系统(续)特点数据的管理者：DBMS数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化数据控制能力：DBMS统一管理和控制数据库系统构成图示二、数据库系统的要求数据库系统的组成数据库数据库管理系统（及其开发工具）应用系统数据库管理员（用户）硬件软件人员1、硬件平台及数据库数据库系统对硬件资源的要求(1)足够大的内存操作系统DBMS的核心模块数据缓冲区应用程序数据库系统对硬件资源的要求(2)足够大的外存磁盘操作系统DBMS应用程序数据库及其备份光盘、磁带、软盘数据备份(3)较高的通道能力，提高数据传送率2、软件DBMS操作系统与数据库接口的高级语言及其编译系统以DBMS为核心的应用开发工具为特定应用环境开发的数据库应用系统应用程序与数据的对应关系(数据库系统)DBMS应用程序1应用程序2数据库…3、人员数据库管理员系统分析员数据库设计人员应用程序员(最终用户)（1）数据库管理员(DBA)决定数据库中的信息内容和结构决定数据库的存储结构和存取策略定义数据的安全性要求和完整性约束条件数据库管理员(续)监控数据库的使用和运行周期性转储数据库数据文件日志文件系统故障恢复介质故障恢复监视审计文件数据库管理员(续)数据库的改进和重组性能监控和调优数据重组数据库重构（2）系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明与用户及DBA协商，确定系统的硬软件配置参与数据库系统的概要设计（3）数据库设计人员参加用户需求调查和系统分析确定数据库中的数据设计数据库各级模式（4）应用程序员设计和编写应用系统的程序模块进行调试和安装（5）用户偶然用户企业或组织机构的高中级管理人员简单用户银行的职员、机票预定人员、旅馆总台服务员三、数据库系统结构数据库系统外部的体系结构（从数据库最终用户角度看）单用户结构主从式结构分布式结构客户/服务器结构浏览器/应用服务器/数据库服务器结构1.单用户数据库系统（本地数据库）整个数据库系统(应用程序、DBMS、数据)装在一台计算机上，为一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。早期的最简单的数据库系统2.主从式结构的数据库系统一个主机带多个终端的多用户结构数据库系统，包括应用程序、DBMS、数据，都集中存放在主机上，所有处理任务都由主机来完成各个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源主从式结构的数据库系统主机终端主从式结构的数据库系统(续）优点易于管理、控制与维护。缺点当终端用户数目增加到一定程度后，主机的任务会过分繁重，成为瓶颈，使系统性能下降。系统的可靠性依赖主机,当主机出现故障时，整个系统都不能使用。3.分布式结构的数据库系统数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用分布式结构的数据库系统（续）优点适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求。缺点数据的分布存放给数据的处理、管理与维护带来困难。当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受到网络传输的制约。4．客户／服务器结构的数据库系统把DBMS功能和应用分开网络中某个（些）结点上的计算机专门用于执行DBMS功能，称为数据库服务器，简称服务器其他结点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具，用户的应用系统，称为客户机客户／服务器数据库系统的种类集中的服务器结构一台数据库服务器，多台客户机分布的服务器结构在网络中有多台数据库服务器分布的服务器结构是客户／服务器与分布式数据库的结合客户／服务器结构的优点客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，只将结果返回给用户，从而显著减少了数据传输量数据库更加开放客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行可以使用不同厂商的数据库应用开发工具客户／服务器结构的缺点“胖客户”问题：系统安装复杂，工作量大。应用维护困难，难于保密，造成安全性差。相同的应用程序要重复安装在每一台客户机上，从系统总体来看，大大浪费了系统资源。浏览器/应用服务器/数据库服务器结构客户端：浏览器软件、用户界面浏览器的界面统一，广大用户容易掌握大大减少了培训时间与费用。服务器端分为两部分（一是Web服务器、应用服务器，二是数据库服务器等）大大减少了系统开发和维护代价能够支持数万甚至更多的用户四、数据模型在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟数据模型应满足三方面要求能比较真实地模拟现实世界容易为人所理解便于在计算机上实现数据模型(续)数据模型分成两个不同的层次(1)概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。(2)数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。数据模型(续)数据模型(续)客观对象的抽象过程---两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。1.概念模型概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是现实世界到机器世界的一个中间层次是数据库设计的有力工具数据库设计人员和用户之间进行交流的语言对概念模型的基本要求较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识简单、清晰、易于用户理解。2.信息世界中的基本概念(1)实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。例如：一个学生、一个部门、一门课、学生的一次选课、老师与系的工作关系(2)属性（Attribute）实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。

例如：学生实体可以由学号、姓名、性别、出生年份、系、入学时间等属性组成。(3)码（Key）唯一标识实体的属性集称为码。例如：学号是学生实体的码。信息世界中的基本概念(续)(4)域（Domain）

属性的取值范围称为该属性的域。(5)实体型（EntityType）

用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型例如：学生（学号、姓名、性别、出生年份、系、入学时间）。(6)实体集（EntitySet）

同型实体的集合称为实体集例如：全体学生就是一个实体集。信息世界中的基本概念(续)(7)联系（Relationship）现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系两个实体型间联系可以分为三类：一对一联系（1:1）一对多联系（1:n）多对多联系（m:n）

两个实体型间的联系实体型1联系名实体型2111:1联系实体型1联系名实体型2mnm:n联系实体型1联系名实体型21n1:n联系两个实体型间的联系一对一联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。实例班级与班长之间的联系：一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职两个实体型间的联系(续)一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，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有一对多联系，记为1:n实例班级与学生之间的联系：一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习两个实体型间的联系(续)多对多联系（m:n）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n实例课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程多个实体型间的联系(续)多个实体型间的一对一联系多个实体型间的一对多联系若实体集E1，E2，...，En存在联系，对于实体集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，...，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，...，Ei-1，Ei+1，...，En之间的联系是一对多的。多个实体型间的多对多联系多个实体型间的联系(续)多个实体型间的一对多联系的实例

课程、教师与参考书三个实体型如果一门课程可以有若干个教师讲授，使用若干本参考书，每一个教师只讲授一门课程，每一本参考书只供一门课程使用课程与教师、参考书之间的联系是一对多的同一实体集内各实体间的联系一对一联系一对多联系实例

职工实体集内部具有领导与被领导的联系某一职工（干部）“领导”若干名职工一个职工仅被另外一个职工直接领导这是一对多的联系多对多联系3.概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多实体－联系方法(E-R方法，也称为E-R模型)用E-R图来描述现实世界的概念模型E-R图实体型用矩形表示，矩形框内写明实体名。学生教师E-R图(续)属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来学生学号年龄性别姓名E-R图(续)联系联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，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）联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来

联系的表示方法实体型1联系名实体型2111:1联系实体型1联系名实体型2mnm:n联系实体型1联系名实体型21n1:n联系联系的表示方法(续)实体型1联系名mn同一实体型内部的m:n联系实体型1联系名实体型21m多个实体型间的1:n联系实体型3n联系的表示方法示例班级班级-班长班长111:1联系课程选修学生mnm:n联系班级组成学生1n1:n联系联系的表示方法示例(续)职工领导1n同一实体型内部的1:n联系课程讲授教师1m多个实体型间的1:n联系参考书n联系属性的表示方法课程选修学生mn成绩E-R图实例：

某工厂物资管理E-R图例：为仓库管理设计一个ER模型。

仓库主要管理零件的采购和供应等事项。仓库根据需要向外面供应商订购零件，而许多工程项目需要仓库提供零件。E-R图实例：

某工厂物资管理E-R图ER图建立过程如下：Step1首先确定实体类型。仓库主要管理零件的采购和供应等事项。仓库根据需要向外面供应商订购零件，而许多工程项目需要仓库提供零件。本问题有三个实体类型：工程项目proJect，零件Part，供应商Supplier

。E-R图实例：

某工厂物资管理E-R图Step2确定联系类型。

proJect

和Part之间是M:N联系，命名为J_P

Part和Supplier之间也是M:N联系，命名为P_S.E-R图实例：

某工厂物资管理E-R图Step3把实体类型和联系类型组合成ER图。E-R图实例：

某工厂物资管理E-R图Step4确定实体类型和联系类型的属性。Step5确定实体类型的关键码，在ER图中属于码的属性名下画一条横线。

ER模型-总结优点简单，容易理解，真实反应用户需求；与计算机无关，用户容易接受。遇到实际问题一般先设计一个ER模型，然后把ER模型转换成计算机能实现的数据模型——逻辑数据模型。4数据模型的组成要素数据结构数据操作数据的约束条件（1）数据结构什么是数据结构对象类型的集合两类对象与数据类型、内容、性质有关的对象与数据之间联系有关的对象数据结构是对系统静态特性的描述（2）数据操作数据操作对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及有关的操作规则数据操作的类型检索更新（包括插入、删除、修改）

数据操作(续)数据模型对操作的定义操作的确切含义操作符号操作规则（如优先级）实现操作的语言数据操作是对系统动态特性的描述。（3）数据的约束条件一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

数据的约束条件(续)数据模型对约束条件的定义反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。实体完整性规则：若属性（指一个活一组属性）A是基本关系R的主属性，则A不能取空值参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码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中某个元组的主码值5常用数据模型非关系模型（格式化模型）层次模型（HierarchicalModel）网状模型(NetworkModel)数据结构：以基本层次联系为基本单位

基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一)的联系常用数据模型(续)关系模型(RelationalModel)数据结构：表面向对象模型(ObjectOrientedModel）数据结构：对象6层次模型层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据操纵层次数据模型的完整性约束层次数据模型的存储结构层次数据模型的优缺点典型的层次数据库系统（1）层次数据模型的数据结构层次模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点层次模型中的几个术语根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点

Ｒ1

根结点

Ｒ2

兄弟结点

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叶结点

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兄弟结点

Ｒ5

叶结点

叶结点一个层次模型的示例层次数据模型的数据结构(续）表示方法实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的

一对多的联系实例：教员-学生数据模型层次数据模型的数据结构(续）教师学生数据库模型层次数据模型的数据结构(续）特点结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在层次数据模型的数据结构(续）多对多联系在层次模型中的表示用层次模型间接表示多对多联系方法将多对多联系分解成一对多联系分解方法冗余结点法虚拟结点法（2）层次模型的数据操纵

查询插入删除更新（3）层次模型的完整性约束无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除更新操作时，应更新所有相应记录，以保证数据的一致性（4）层次数据模型的存储结构邻接法按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次邻接存放，即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序链接法用指引元来反映数据之间的层次联系子女－兄弟链接法层次序列链接法（5）层次模型的优缺点优点层次数据模型简单，对具有一对多的层次关系的部门描述自然、直观，容易理解性能优于关系模型，不低于网状模型层次数据模型提供了良好的完整性支持缺点多对多联系表示不自然对插入和删除操作的限制多查询子女结点必须通过双亲结点层次命令趋于程序化（6）典型的层次数据库系统IMS数据库管理系统第一个大型商用DBMS1968年推出IBM公司研制7网状模型网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据操纵网状数据模型的完整性约束网状数据模型的存储结构网状数据模型的优缺点典型的网状数据库系统（1）网状数据模型的数据结构网状模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。1.允许一个以上的结点无双亲；2.一个结点可以有多于一个的双亲。网状数据模型的数据结构

Ｒ1

Ｒ2

R3L1L2

R1

R2L3L1L2

R3L4

R4

R5

网状数据模型的数据结构(续）表示方法（与层次数据模型相同）实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的父子联系。网状数据模型的数据结构(续）特点只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义网状数据模型的数据结构(续）网状模型与层次模型的区别网状模型允许多个结点没有双亲结点网状模型允许结点有多个双亲结点网状模型允许两个结点之间有多种联系网状模型可以更直接地去描述现实世界层次模型实际上是网状模型的一个特例网状数据模型的数据结构(续）

Ｒ1

Ｒ2

R3L1L2

R1

R2L3L1L2

R3L4

R4

R5

网状数据模型的数据结构(续）

Ｒ1

L1L2

R2网状数据模型的数据结构(续）学生宿舍学生教研室系教师网状数据模型的数据结构(续）父母人子女树种植砍伐养育赡养网状数据模型的数据结构(续）多对多联系在网状模型中的表示用网状模型间接表示多对多联系方法将多对多联系直接分解成一对多联系（2）网状模型的数据操纵查询插入删除更新（3）网状数据模型的完整性约束网状数据库系统（如DBTG）对数据操纵加了一些限制，提供了一定的完整性约束码双亲结点与子女结点之间是一对多联系属籍类别加入类别(自动的，手工的)移出类别(固定的，必须的，随意的)（3）网状数据模型的完整性约束完整性约束条件允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值允许只删除双亲结点值（4）网状数据模型的存储结构关键实现记录之间的联系常用方法单向链接双向链接环状链接向首链接（5）网状模型的优缺点优点能够更为直接地描述现实世界，一个结点可以有多个双亲具有良好的性能，存取效率较高缺点结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握DDL、DML语言复杂，用户不容易使用（6）典型的网状数据库系统DBTG系统，亦称CODASYL系统由DBTG提出的一个系统方案奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术70年代推出实际系统CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE8关系模型关系数据模型的数据结构关系数据模型的操纵关系数据模型的完整性约束关系数据模型的存储结构关系数据模型的优缺点典型的关系数据库系统关系模型最重要的一种数据模型。也是目前主要采用的数据模型1970年由美国IBM公司SanJose研究室的研究员E.F.Codd提出关系模型的基本概念主要特征是用二维表格表达实体集。与前两种模型相比，数据结构简单，容易为初学者理解。关系模型的基本概念关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式相当于前面提到的记录类型，它的实例称为关系。每个关系实际上是一张二维表格。PART模式 （P#，PNAME，COLOR，WEIGHT）PROJECT模式 （J#，JNAME，DATE）SUPPLIER模式 （S#，SNAME，SADDR）P_P模式 （J#，P#，TOTAL）P_S模式 （P#，S#，QUANTITY）关系模型的基本概念关系（Relation）一个关系对应通常说的一张表。元组（Tuple）表中的一行即为一个元组。属性（Attribute）表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。关系模型的基本概念主码（Key）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域（Domain）属性的取值范围。分量元组中的一个属性值。关系模式对关系的描述关系名（属性1，属性2，…，属性n）学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）关系模型的基本概念模式（Schema）数据库逻辑结构和特征的描述是“型”的描述反映的是数据的结构及其联系模式是相对稳定的模式的一个实例（Instance）模式的一个具体值反映数据库某一时刻的状态同一个模式可以有很多实例实例随数据库中的数据的更新而变动模式的一组实例称为“关系”关系模型的基本概念100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER关系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S关系89.1JAJ118P3J1DATEJNAMEJ#25P3J2PROJECT关系65P2J119REDSCREWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAMEP#P_P关系PART关系100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER关系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S关系89.1JAJ118P3J1DATEJNAMEJ#25P3J2PROJECT关系65P2J119REDSCREWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAMEP#P_P关系PART关系（1）关系数据模型的数据结构单一的数据结构----关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示数据的逻辑结构----二维表从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。关系数据模型的数据结构(续）实体及实体间的联系的表示方法实体型：直接用关系（表）表示。属性：用属性名表示。一对一联系：隐含在实体对应的关系中。一对多联系：隐含在实体对应的关系中。多对多联系：直接用关系表示。关系数据模型的数据结构(续）例1学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系(系号，系名，办公地点)例2系、系主任、系与系主任间的一对一联系关系数据模型的数据结构(续）例3学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：

学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）关系数据模型的数据结构(续）关系必须是规范化的，满足一定的规范条件最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。关系模型和一般表格术语对比关系模型术语一般表格术语关系名表名关系模式表头（表格的描述）关系（一张）二维表元组记录或行属性列属性名列名属性值列值分量一条记录中的一个列值非规范关系表中有表（大表中嵌有小表）（2）关系模型的数据操纵查询、插入、删除、更新数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干”（3）关系模型的完整性约束实体完整性参照完整性用户定义的完整性（4）关系数据模型的存储结构表以文件形式存储有的DBMS一个表对应一个操作系统文件有的DBMS自己设计文件结构（5）关系模型的优缺点优点建立在严格的数学概念的基础上把表格看作集合，集合论、数理逻辑的应用概念单一，数据结构简单、清晰，用户易懂易用实体和各类联系都用关系来表示；用关键码导航数据；对数据的检索结果也是关系。关系模型的存取路径对用户隐蔽具有更高的数据独立性，更好的安全保密性简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作关系模型的优缺点（续）缺点存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度（6）典型的关系数据库系统ACCESSORACLESYBASEINFORMIXDB/2COBASEPBASEEasyBaseDM/2OpenBaseSQLServer五、ACCESS关系数据库简介Access2003概述创建和使用数据库数据库表的建立输入和维护数据记录数据表的关联Access2003数据库设计数据库的管理和安全小结5.1Access2003概述

Access是微软公司推出的基于Windows的桌面关系数据库管理系统(RDBMS)，是Office系列应用软件之一。它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7种用来建立数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、报表生成等操作规范化；为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便，也使得普通用户不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务。Access2003概述Access2003的功能Access2003数据库对象Access2003开发环境Access2003的功能组织数据建立查询设计窗体输出报表建立数据共享机制建立超链接建立应用系统表(Table)查询(Query)窗体(Form)报表(Report)宏(Macro)模块(Module)Access2003数据库对象Access系统界面Access2003的主窗口（1）菜单栏（2）工具条Access2003开发环境Access2003主窗口数据库窗口（1）工具条（2）对象栏（3）对象列表Access2003开发环境数据库窗口5.2创建和使用数据库创建数据库数据库的打开、转换和关闭5.2创建和使用数据库创建数据库（1）执行“文件”→“新建”命令，Access2003主窗口的右侧显示““新建文件”任务面板”。（2）在“新建文件”面板上，选择“新建”中的“空数据库”，打开“文件新建数据库”对话框中。“新建文件”任务面板5.2创建和使用数据库创建数据库（3）在对话框中输入保存文件的位置，输入要创建的数据库名称，如“教学管理系统”（系统自动在该名称后加“.mdb”），然后单击“创建”按钮，系统出现如图所示的“数据库”窗口，空数据库创建完成。接着可创建该数据库的表、窗体等其他对象。“教学管理系统”数据库创建后的界面5.2创建和使用数据库数据库的打开、转换和关闭打开数据库转换数据库退出数据库“打开”对话框数据库的打开方式“转换/打开数据库”对话框5.3数据库表的建立数据表“设计”视图创建表的结构数据表结构的修改定义主键为需要的字段建立索引5.3数据库表的建立数据表“设计”视图步骤如下：（1）切换到数据库窗口；（2）单击“表”对象，选中“使用设计器创建表”，再单击“设计”按钮（）打开如图的表设计视图。表设计视图5.3数据库表的建立数据表“设计”视图（3）逐个定义表中的每个字段，包括名称、数据类型和说明。（4）输入已定义的每个字段的其他属性，例如：单击“常规”选项卡中的“字段大小”文本框，输入“6”；单击“必填字段”文本框，在下拉列表框中选“是”，系统显示的“表设计视图”如图所示。关于表的字段的名称、类型和属性等说明见下文“创建表的结构”。（5）保存所做结果即可。5.3数据库表的建立创建表的结构建立和命名字段指定字段的数据类型使用字段说明设置字段属性数据类型可存储的数据大小文本文字、数字型字符最多存储255个字符备注文字、数字型字符最多存储65535个字符数字数值1、2、4或8字节日期/时间日期时间值8字节货币货币值8字节自动编号顺序号或随机数4字节是/否逻辑值1位OLE对象图象、图表、声音等最大为1G字节超(级)链接作为超(级)链接地址的文本最大为2048×3个字符查阅向导从列表框或组合框中选择的文本或数值4个字节字段的数据类型5.3数据库表的建立学生信息表的结构建立步骤：设计表的结构如表按表所示的要求，在如图所示的“表设计视图”中完成所有字段的定义字段名称字段类型字段含义StuID文本(6)学生学号StuName文本(10)学生姓名StuSex文本(2)学生性别StuBirthDate日期/时间学生出生日期StuClass文本(20)学生所在班级StuFrom文本(20)学生来源StuTel文本(20)学生联系电话StuMem备注学生备注学生信息表结构（StuInfo）5.3数据库表的建立执行“文件”→“保存”命令，在弹出的“另存为”对话框中输入表名“StuInfo”，再按“确定”按钮，系统弹出创建主键提示框

学生信息表的结构数据表结构的修改添加新字段删除字段更改字段名称移动字段位置更改字段的数据类型5.3数据库表的建立设计视图中的快捷菜单定义主键主键的分类

“自动编号”主键单字段主键多字段主键主键的设置选中字段，单击鼠标右键，在出现的快捷菜单中选择“主键”命令；或者单击工具栏上的“主键”按钮（）；或者执行“编辑”→“主键”命令均可。主键的删除5.3数据库表的建立为需要的字段建立索引创建单字段索引在“设计”视图中打开相应的表，如“学生信息表”。在窗口上部，单击要为其创建索引的字段，如“学生来源（StuFrom）”。在窗口下部，单击“索引”属性框，然后选择“有(有重复)”或“有(无重复)”5.3数据库表的建立创建多字段索引

单击工具栏上的“索引”按钮，屏幕显示“索引”对话框。在该“索引”对话框中列出了已经建立的索引，还可以建立其它新的索引。在“索引名称”列的第一个空白行键入索引名称。索引名称可以使用索引字段的名称之一，也可以使用其他合适的名称。在“字段名称”列中，单击箭头，选择索引的第一个字段，在“字段名称”列的下一行，选择索引的第二个字段，重复该步骤直到选择了应包含在索引中的所有字段为止。5.3数据库表的建立创建多字段索引的对话框输入数据增加、删除和修改数据数据表视图的操作和格式5.4输入和维护数据记录5.4输入和维护数据记录输入数据一般数据类型(如“文本”型)字段的输入“备注”型数据的输入“OLE对象”型数据的输入“超链接”型数据的输入添加新记录插入OLE对象插入超链接增加、删除和修改数据增加数据记录删除数据记录修改数据记录5.4输入和维护数据记录5.4输入和维护数据记录数据表视图的操作和格式调整字段宽度隐藏列冻结列记录的排序记录的筛选改变数据字体撤消隐藏列5.5数据表的关联定义表间的关系编辑已有的关系删除关系查看已有的关系5.5数据表的关联定义表间的关系在数据库窗体中，选择“工具”菜单中的“关系”选项。若数据库中没定义任何关系，则会自动显示“显示表”对话框选中“显示表”对话框中列出的三个表：学生信息表（表名：StuInfo）、课程信息表（表名：CourInfo）和学生成绩表（表名：StuScore）；然后单击“添加”按钮，则三个表都出现在“关系”设计窗口。“显示表”对话框“关系”设计窗口5.5数据表的关联单击“显示表”中的“关闭”按钮，关闭，“显示表”对话框从“关系”设计窗口中看到，表的主键以粗体文本显示。检查“编辑关系”对话框中字段名称的正确性单击“创建“按钮，完成关联操作

编辑关系表与表之间的关系5.5