数据库基础知识

关于数据库基础知识第1页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三

第一章数据库基础知识1.1数据库系统简介1.2数据模型分类1.3关系数据库1.4Access系统简介第2页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三

要点1.1数据库系统简介数据库将各类数据以表的形式存储，并利用查询、窗体、报表等形式为用户提供服务。那么，数据库究竟有什么特点？数据库系统由哪些部分组成？数据库管理系统的作用是什么？第3页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.1.1数据库基本概念数据库是以一定方式将相关的数据组织在一起存放在计算机存储器上的数据集合。数据库能为多个用户共享，同时与应用程序彼此独立，是应用系统的核心和管理对象。1.数据数据(Data)是描述客观事物特征的抽象化符号，一般存储在某种介质上。数据有不同的形式，既包括数字、字母、文字及其他特殊字符组成的文本形式的数据，还包括图形、图像、声音等多媒体形式的数据。

第4页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三2.数据库数据库(DB)是存储在计算机存储设备上的、结构化的相关数据的集合。数据库不仅包括了描述事物的具体数据，而且反映了相关事物之间的联系。3.数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是指位于操作系统与用户之间的数据管理软件。是为数据库的建立、使用和维护所配置的软件,是数据库系统的核心组成部分。第5页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三4.数据库系统(DBS)

数据库系统(DBS)是指引进数据库技术后的计算机系统，是实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享的一种便利手段。5.数据库应用系统数据库应用系统是指系统开发人员利用数据库存系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的软件系统。第6页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三数据库系统由五部分组成：

硬件系统、数据库集合、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员、用户。1.1.2数据库系统的组成第7页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.1.3数据库系统的特点

1.实现数据共享，减少数据冗余

2.数据结构化

3.较高的数据独立性

4.统一的数据控制功能

返回第8页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.2数据模型分类

在数据库中用数据模型来抽象表示现实中的信息和数据。数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三个要素组成。常用的数据模型有三种：层次模型、网状模型和关系模型。

第9页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.2.1层次模型其重要特征如下：仅有一个无双亲的根结点。根结点以外的子结点，向上仅有一个父结点，向下有若个子结点。

层次模型表示数据间的从属关系结构，是一种以记录某一事物的类型为根结点的有向树结构。层次模型像一棵倒置的树，根结点在上，层次最高；子结点在下，逐层排列。

第10页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.2.2网状模型网状模型是层次模型的扩展，表示多个从属关系的层次结构，呈现一种交叉关系的网络结构。

其重要特征如下：◆有一个以上的结点无双亲。◆至少有一个结点有多个双亲。第11页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.2.3关系模型关系模型用二维表结构来表示实体与实体间的联系，以关系数学为理论基础。在关系模型中，操作对象和操作结果都是二维表，将这种二维表称为关系。在关系数据库中，每一个关系就是一个二维表，实体及实体间的联系均以二维表来表示。

返回第12页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.3

关系数据库关系数据库系统的基本特征是按关系数据模型组织数据库。关系数据库具有结构简单、理论基础坚实、数据独立性高以及提供非过程性语言等优点，被认为是一种具有很大发展前景的数据库，并已经得到了广泛的应用。在关系数据库中，数据元素是最基本的数据单元。可以将若干个数据元素组成数据元组，若干个相同的数据元组组成一个数据表(即关系)，而所有相互关联的数据表则可以组成一个数据库。这样的数据库集合即被称为基于关系模型的数据库系统，其相应的数据库管理软件称为关系数据库管理系统(简称RDBMS)。第13页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三

在各类关系数据库管理系统中，对于数据元素、数据元组、数据表以及数据库等术语名称的定义基本类似：1.数据元素数据元素存放于字段中，一个数据表中的每一个字段均具有一个惟一的名字(称为字段名)。一个字段也就是数据表中的一列。字段的基本属性有：字段名称、数据类型、字段大小等。

2.数据元组数据元组称为记录，一个数据表中的每一个记录均具有一个惟一的编号(称为记录号)。一个记录就是数据表中的一行。

3.数据表具有相同字段的所有记录的集合称为数据表，数据库中的每一个数据表均具有一个惟一的名字(称为数据表名)。第14页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.3.1关系术语1.关系一个关系就是一个二维表，每个关系有一个关系名。一个关系存储为一个文件，称为“表”。对关系的描述称为关系模式，一个关系模式对应一个关系结构，其结构为：关系名(属性名1，属性名2，……，属性名n)在Access中，表示为表结构：表名(字段名1，字段名2，……，字段名n)2.元组二维表中水平方向的行称为元组，每一行是一个元组，每个元组对应Access表中的一条记录。3.属性二维表中垂直方向的列称为属性，每一列有一个属性名。每个属性对应Access表中的一个字段。

第15页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三4.域属性的取值范围，即不同元组对同一个属性的取值所限定的范围。5.关键字其值能够惟一地标识一个元组的属性或属性的组合。在Access中标识为字段或字段的组合，如学生表中的“学号”字段可以作为标识一条记录的关键字。6.外部关键字如果表中的一个字段不是本表的关键字，而是其他表的主关键字和候选关键字，这个字段(属性)就称为外部关键字。第16页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.3.2关系的特点关系规范化的要求：1.每个属性必须是不可再分割的数据单元，即表中不能再包含表。2.不能出现相同的属性名。即不允许同一表中有相同的字段名。3.不允许有完全相同的元组。即不能有完全一样的记录。4.元组的次序无关紧要。即不需要考虑记录的排列顺序。5.列的次序无关紧要。即不需要考虑字段的排列顺序。第17页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.3.3关系运算基本的关系运算分为两类：第一类是传统的集合运算(并、差、交)另一类是专门的关系运算(选择、投影、联接)1.传统的集合运算进行并、差、交集合运算的两个关系必须具有相同的关系模式，即元组的结构相同。并：两个相同结构关系的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。例如，有两个结构相同的学生关系R、S，分别存放两个班的学生信息，将第二个班的学生记录追加到第一个班的学生记录后面就是两个关系的并集。第18页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三差：设有两个相同结构的关系R和S，R与S的差是由属于R但不属于S的元组组成的集合，即差运算的结果是从R中去掉S中也有的元组。例如：设有选修C语言程序设计课程的学生关系R和选修Access数据库程序设计课程的学生关系S。求选修了C语言程序设计课程，但没有选修Access数据库程序设计课程的学生，就应当进行差运算。交：两个具有相同结构的关系R和S，它们的交是由既属于R又属于S的元组组成的集合。交运算的结果是R和S的共同元组。例如，有选修C语言程序设计课程的学生关系R和选修Access数据库程序设计课程的学生关系S，求既选修了C语言程序设计课程又选修了Access数据库程序设计课程的学生，就应当进行交运算。

另外，在Acccss中没有直接提供传统的集合运算，可以通过其他操作或编写程序来实现。第19页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三2.专门的关系运算1.选择:从关系中找出满足给定条件的元组的操作。

从行的角度（水平）方向抽取记录2.投影:从关系中指定若干个属性组成新的关系。

从列的角度（垂直）方向分解记录3.联接:联接运算将两个关系模式的属性名拼接成一个更宽的关系模式,生成的新关系中包含满足联接条件的元组。

是关系的横向结合，将两个关系拼接为一个更宽的关系4.自然联接：以字段值对应相等为条件的联接。

操作对象：选择和投影运算的对象是一个表；联接运算的对象是两个表。第20页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.3.4关系的完整性关系的完整性约束条件包括三类：实体的完整性、参照的完整性和用户定义的完整性。实体的完整性：要求关系中元组的主键值不能为空。参照的完整性：要求关系中不允许引用不存在的实体。用户定义的完整性：针对某一具体数据的约束条件，反映出具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

其中，实体的完整性和参照的完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，也称为关系的两个不变性。

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系的完整性约束三部分组成。返回第21页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.4Access系统简介Access是Office办公套装软件中一个极为重要的组成部分。自1992年推出以来，Access以其功能强大、易学易用、界面友好等特点，备受世人瞩目。现在，Access已成为世界上最流行的桌面数据库管理系统。Access具有强大的数据管理功能，不仅可以方便、快速地建立各种数据表、查询，设计和创建窗体、报表，还可以使用宏进行特定的操作，用VBA语言进行更高级的程序开发。第22页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.4.1Access系统的基本特点Access是一个面向对象的、采用事件驱动机制的小型关系数据库管理系统。Access是一个前后台结合的软件。既有用户界面，又有逻辑、流程处理，即VBA语言。Access是一个典型的开放式管理系统，可以同时面对数据库最终用户和数据库开发人员。Access采用了与MicrosoftWindows同样的风格，采取了面向对象的方式来完成数据库管理的各项功能，简化了用户的开发工作。第23页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三Access提供了丰富的图形化工具和向导，使用户不用编写代码即可轻松地创建并管理数据库系统。Access针对实际应用，提供了表、查询、窗体、报表、页、宏和模块共7类对象，用于收集、存储和处理各种信息，并为每个对象都提供了设计器和生成向导。Access内置大量函数，提供了多种宏操作和联机帮助功能。提供了创建数据访问页的功能，可以发布到网络上的Web页面。用户通过数据访问页可以直接查询和处理数据库中的数据。第24页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.4.2Access的数据类型数据类型即表中每个字段所存放的数据的类型。Access提供了丰富的数据类型，包含“文本”、“备注”、“数字”、“日期/时间”、“货币”、“自动编号”、“是/否”、“OLE对象”、“超链接”、“查阅向导”共十种数据类型。向数据表中输入数据时，必须符合创建该表时定义的该字段的数据类型。⒈文本型(Text)：用于存储文本或文本和数字的组合。字段的默认大小是50个字符，最多255个字符。在Access中，每一个汉字和特殊字符(包括标点符号)均视为一个字符。

⒉备注型(Memo)：用于存储大量的文本和数字的组合，在使用备注数据类型的字段中最多可以存储65536个字符。

第25页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三⒊数字型数字数据类型用于存储可以进行计算的数字数据。数字数据类型字段属性如下表所示：数字类型值的范围小数位字段长度字节2~255无1字节整型-32768~32767无2字节长整型-2147483648~2147483647无4字节单精度型-3.4×1038~3.4×103874字节双精度型-1.79734×10308~1.79734×10308158字节同步复制ID全球唯一标志符(GUID)N/A16字节第26页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三⒋日期/时间型：用于存储公元100-9999年之间的日期、时间或日期和时间的组合。占用8个字节的存储空间。⒌货币型：用于存储货币数据或用于计算的数值数据。⒍自动编号型：用于给记录指定唯一的顺序号。⒎是/否型：用于存放“是”或“否”这两个逻辑值，占用1个字节的存储空间。⒏OLE对象型：（连接与嵌入对象）数据类型，最大可以占用1GB的空间。⒐超链接型：超链接数据类型用来存储一个地址，它指向了一个对象、文档、Web页或其他目标。在超链接类型的字段中可以包含3部分内容，分别是显示文本、地址和屏幕提示。系统默认最大可以占用64000字节。⒑查阅向导型：是一种列表，用户可以从列表中选择一个数据项填入到字段中，一般为4个字节。

提示：用户在建立表结构时应尽量选择占用存储空间较小的数据类型，以便减少数据库的空间占用量并提高系统的整体性能。第27页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.4.3Access基本操作如何启动和退出Access系统Access的数据库窗口的组成如何设置Access系统的参数如何使用Access系统的联机帮助Access的基本对象简介以及Access向导的使用方法等1.Access系统的启动顺序单击执行桌面的“开始”→“程序”→“MicrosoftOffice”命令，即可启动并进入Access系统。

还可以在桌面上双击Access的快捷方式图标进入Access，或者直接双击已经建立的数据库，打开数据库并运行Access。第28页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三2.Access的工作界面

Access的工作界面与其他MicrosoftOffice组件相似，由标题栏、菜单栏、工具栏、工作区、状态栏和任务窗格等部分组成.3.退出Access

用户可以选择“文件”→“退出”命令或直接单击工作界面右上角的“关闭”按钮，即可退出Access系统。

还可以用Alt+F4快捷键或Alt+F+X快捷菜单命令退出Access系统。第29页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三数据库窗口是Access文件的组织和命令中心。Access数据库的创建和管理都是通过对Access数据库对象的操作实现的。当用户确定创建一个新数据库或打开一个原有的数据库时，都会打开相应的数据库窗口，如图1-7所示是“教学管理”数据库的窗口。“教学管理”数据库是本书设计的实例，包含有若干个表文件，如：“教师”、“教师工资”、“学生”、“课程”、“成绩”等。各章节中所涉及到具体数据的均以此数据库为例。⒋Access的数据库窗口第30页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三⒌Access系统设置

通过Access系统的设置功能，可以为用户定制个性化的使用环境，包括自定义MicrosoftAccess环境、自定义图标、自定义应用程序的环境、用户设置的文件位置、Access规格等选项。1)自定义Access环境单击“工具”→“选项”菜单命令，打开如图所示的“选项”对话框，单击想要设置的选项卡，可以看到系统的默认设置，用户根据需要确定是否改变或调整这些设置。第31页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三2)自定义应用程序的环境方法：执行“工具”→“自定义”命令，打开如图所示的“自定义”对话框，有三个选项卡分别对应“工具栏”、“命令”、“选项”等方面的设置需求。第32页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三3)MicrosoftAccess规格

表1-2列出了有关MicrosoftAccess数据库的常规规格。

属性

最大值MicrosoftAccess数据库(.mdb)文件大小2GB。但由于数据库可以包括其他文件中的链接表，所以它的大小实际上只受可用存储空间大小的限制。数据库中的对象个数32768模块(包括HasModule属性为True的窗体和报表)1000对象名称的字符数64密码的字符个数14用户名或组名的字符个数20用户个数255第33页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三1.4.4Access的基本对象Access数据库系统由7种基本对象构成，即“表”、“查询”、“窗体”、“报表”、“页”、“宏”、“模块”。通常在每一个数据库中可以包含很多的对象，但一个最简单的Access数据库也可以只有一个对象—“表”。所有的数据库对象都存储在一个以.mdb为扩展名的数据库文件中。

客观世界中的每一个事物都可以称为一个“对象”，即客观世界是由很多对象构成的。这些对象及相互间存在的各种联系，构成了大千世界。

第34页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三以“教学管理”数据库为例，说明各种基本对象的功能。1.表表是用以存储数据的对象，是数据库管理系统的基础。数据库中所有的数据都是以表的形式保存的。Access允许一个数据库中包含多个表，通过在表间建立关系，可将不同表中的数据联系起来供用户使用。在表中，将数据以行和列的形式存放。每一行称为一个记录；每一列称为一个字段。如学生表中的每一个记录对应着一个学生，而每个字段则反映出这个学生的相关属性。

第35页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三2.查询查询是根据给定条件在指定的表中筛选记录，或者进一步对筛选出来的记录做某种操作的数据库对象。Access表中包含大量数据信息，但在实际应用中并不是需要全部数据信息，而是需要符合某些条件的部分数据信息，为了解决这个问题，可以建立一个查询，检索出符合条件的数据信息。利用查询对象不仅可以检索一个数据表中的数据，还可以检索多个数据表中的数据，生成查询表，并以数据表格的形式显示出来。提示：查询与表有着本质的区别。查询只是一个基于数据表的虚拟表格，其内容和形式均随着查询条件和数据表对象中内容的变化而变化。第36页，讲稿共42页，2023年5月2日，星期三3.窗体窗体是Access数据库对象中最具灵活性的一个对象，提供了一种方便的浏览、输入及更改数据库的窗口。允许采用可视化的直观操作设计数据输入、输出界面的结构