数据库技术基础课件

了解什么是数据库掌握数据库的基本概念12345掌握数据模型的分类学会在Access环境下建立数据库、了解SQL和Select命令的基本语法表的基本操作

数据库技术基础一、基本概念数据（Data）是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。数据表示可用实体（Entity）、属性（Attribute）和属性值（AttributeValue）表示。（“TS52001”，“Java技术与应用”，3，48）数据处理(DataProcessing)是表示一系列活动的一个总过程，包括收集、存储、加工、检索和发布数据；并在此过程中过滤掉无关数据，抽取最有价值的相关数据，以供计算机进一步处理使用。数据处理是计算机应用中的最大的一个分支。最初指在计算机上加工商业、企业的信息和数据，现在常用来泛指非科技工程方面的计算、管理和操纵任何形式的数据资料。在计算机上合理存放的相互关联的数据的集合,被称为数据库。数据的独立性.可以最优方式提供数据共享最小冗余(尽可能不重复)数据库(DataBase)它具有下列特点:实现数据的统一管理和数据安全的保障数据库技术是数据处理最有效的手段。数据库管理系统(DBMS)DBMS是在OS支持下工作的数据库管理软件对内，它负责管理数据库对外，它向用户提供一整套命令，用于合法用户对数据库的各种操作；包括创建DB、定义数据、增、删、改DB记录、统计计算等DBMS的功能数据定义

DBMS提供了数据定义语言DDL。用户利用DDL可以方便地定义DB中数据的逻辑结构。数据操纵用户利用提供的数据操纵语言DML可以方便地实现对数据的各种操作。完整性约束检查支持常用的完整性检查（指数据必须符合一定的规则，如学号必须惟一）。访问控制

DB中数据可以共享，但只有合法用户才能访问授权的数据。并发控制允许多用户同时访问DB，但要避免并发操作可能带来的不一致性问题。数据库恢复

数据库系统DBS数据库系统（DataBaseSystem，简称DBS）数据库系统是指引入数据库技术后的计算机系统，是一个具有管理数据库功能的计算机软硬件综合系统，它实现了有组织地、动态地存储大量相关数据的功能，提供了数据处理和信息资源共享的便利手段。数据库系统的组成：数据库（DB）数据库管理系统（DBMS）数据库应用系统（DBAS）

数据库系统（DBS）数据库（DataBase,DB）：按照一定的组织结构存储在计算机存储介质上的相关数据的集合。它不仅包括描述事物的数据本身，而且还包括相关事物之间的联系。数据库管理系统(DataBaseManagementSystem,DBMS)：是一个帮助用户创建、维护和使用数据库的软件系统，是数据库系统的核心。数据库应用系统（DataBaseApplicationSystem,DBAS）：DBAS是建立在数据库基础上的各种应用程序，它们以数据库中的数据为公共支撑，建立各自的应用逻辑，DBAS一般用DBMS规定的语言和工具编写，它们系统资源开发的，与DBMS都有固定的接口。DBS=DB+DBMS+DBAS数据库系统支持平台：数据库系统支持平台一般包括三个部分：（1）操作系统软件基础平台（2）计算机硬件平台（3）网络（4）用户

在DBS中，用户通过DBMS可以建立和使用DB。使用DB是目的，而DBMS是实现目的的手段和工具。数据库系统DBSDBS阶段数据与程序的关系

用户1用户2用户m…应用程序1应用程序2应用程序3…应用程序n数据库管理系统数据库数据字典记录数据库技术发展的历史它起源于60年代末。30多年来，在理论上、实现技术上都有很大的发展。

世界第一个数据库IDS于1964年由美国通用电气公司开发成功（它是网状结构的数据库）。1969年，美国的IBM公司研制了世界上第一个层次数据库管理系统IMS（InformationManagementSystem）1970年，IBM公司E.F.Codd发表了一篇题为“大型共享DB数据的关系模型”论文，提出了RDB模型的概念、关系代数和关系演算，从而奠定了RDB的理论基础。如今，数据库技术已成为计算机学科的一个重要研究领域，DB已成为MIS、OA、CAM等领域的主要工具之一。数据管理的发展阶段数据管理经历了3个发展阶段：手工管理阶段数据库系统阶段文件系统阶段手工管理阶段（46~50年代中期）计算机硬件技术落后，还没有像磁盘这样的存储介质，数据无法永久存储，也没有OS和其他处理数据的软件，而只有CPU指令系统和汇编语言软件。早期计算机数据处理应用没有专门管理数据的软件，程序自带数据。其特点是：数据独立性差，不能共享；数据冗余无法集中式管理主要用于科学计算应用程序1应用程序n…...数据组1数据组n…...101101011101011101110001100100110文件系统阶段（50~60年代）数据以文件的形式存放于外存中,数据由文件系统FS和操作系统OS统一管理，数据通过程序方式来实现操作。其特点是：文件系统是应用程序和数据间的公共接口、统一存取文件由用户自定义，格式和内容不统一，难于共享数据冗余度大数据共享性和数据独立性不强是文件管理阶段的缺点。文件系统本身无法解决这些问题。应用程序1应用程序n…...数据组1数据组m…...文件系统数据库系统阶段（60年代~至今）

由DBMS实现对DB的定义、管理和操作。DBMS是用户和数据间的接口，特别是网络和通信技术的发展，使异地、异机间的数据共享成为现实。其特点是：能为多用户共享数据冗余度最小可以交互方式或程序方式操作问题:

异地共享一处数据,容易造成网络通信“堵塞”应用程序1应用程序n…...DBMSDB分布式数据库系统（80年代中期）分布式数据库DDBS(DistributedDBS)技术是DB技术和网络、通信技术的结晶产物。其主要特点：处理的数据分散在各个结点上，每个结点的数据由本地的DBMS管理，各结点间可以数据共享；充分利用、发挥各个结点的资源优势，减轻网络负担；DBMS1DBMSiDB1DBi

DBMS…..概念模型

概念模型是模拟现实世界的第一层次，人们认识现实世界时抽象出其正确的模型，并用比较简单的方式表达出来，便于交流和计算机的实现。首先了解以下几个概念：实体（Entity）客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。如一个学生，一本书，一辆汽车，一个比喻等。属性（Attribute）实体的某一特性称为属性。如学生实体有学号、姓名、年龄、性别、系等方面的属性。属性有“型”和“值”之分，“型”即为属性名，如姓名、年龄、性别等；“值”为属性的具体取值，如（990001，‘张立’，20，‘男’，‘计算机’）。主键（PrimaryKey）指一个或一组属性，其值唯一地标识一个实体。实体类型（EntityType）指使用实体名和属性名共同来刻画同类实体的方法，例如，学生（学号，姓名，年龄，性别，班级）。域（Domain）属性值的取值范围称为该属性的域。如学号的域为6位整数，性别的域为（‘男’，‘女’）等。联系（Relation）实体之间的对应关系称为联系。它反映了现实世界事物之间的相互关联。联系分为两种：一种是实体内部各属性之间的关系；第二种是实体之间的联系。概念模型实体间的联系方式

实体之间联系的种类是指一个实体类型中每一个实体与另一个实体类型中多少个实体存在联系。实体与实体之间的联系有以下3种类型：一对一联系（简记为1：1）一对多联系（简记为1：n）多对多联系（简记为m：n）概念模型

例如,学校里面,一个班级只有一个班长，这个班长只在一个班中任职,则班长和班级之间具有一对一的联系。一对一联系(1:1)（one-to-onerelationship）:

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(也可以没有)实体与之联系,反之奕然,则称实体集A与实体集B具有1:1联系。概念模型

例如,一个班级有多个学生，而每个学生只在一个班级中学习,则班级与学生之间具有一对多的联系。一对多联系(1:n)（One-to-Manyrelationship）:

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,如果对于实体集B中的每一个实体,实体集A中只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B具有1:n联系。概念模型多对多联系(M:N)（Many-to-Manyrelationship）:

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与实体集B具有m:n联系。例如,一门课程同时有多个学生选修，而一个学生也同时选修多门课程，则课程与学生之间具有一对m:n的联系。概念模型数据模型

数据模型是对现实世界的模拟，通过数据模型能够真实地、简单地模拟现实世界，数据模型是面向计算机的数据建摸。目前常用的数据模型有：

层次模型（HierarchicalModel）

网状模型（NetworkModel）

关系模型（RelationalModel）层次模型层次模型是把数据之间的关系纳入一种一对多的层次框架来加以描述。特点：每个模型中只有一个称为根的最高结点其它结点都只能和一个父结点相连接（1:M）查询、访问都必须从根结点开始最有影响的层次模型的DBS是60年代末，IBM公司推出的IMS层次模型数据库系统。层次模型示意图

校长校长办公室各学院……

各职能处

（电信学院）计算机系电子系信控系…计算机教学实验中心网络所…..软件教研室网状模型网状模型是可以方便地描述数据之间多对多联系的模型，其特点：可有0个或多个结点无双亲允许结点有多个双亲允许结点间有2种以上的关系存取、访问必须按事先定义好的路径进行（从指定出发点）最有影响的网络模型是美国数据系统语言协会推出的DBTG系统，也称CODASYL（ConferenceOnDataSystemLanguage）

网络模型举例例如，教务管理系统

学生教学课程表教室课程教师关系模型关系模型是把存放在数据库中的数据和它们之间的联系看作是一张二维表，一个表即一个关系，这与我们日常生活习惯非常接近。其特点：一个关系一张表数据独立性高操作简单一行是一个记录一列是一个数据项（字段）关系模型的组成----二维表格关系模型中的常用术语1．元组在二维表中，从第二行起的每一行称为一个元组，在文件中对应一条具体记录。2．属性二维表中，每一列称为一个属性，在文件中对应一个字段。3．属性名二维表第一行显示的每一列的名称，在文件中对应字段名，例如“姓名”，“性别”等。4．属性值行和列的交叉位置表示某个属性的值。5．域表示各个属性的取值范围。关系模型中的常用术语6．表结构表中的第一行，表示组成该表的各个字段名称，各字段取值的类型、宽度等。7．关系模式是对关系结构的描述，表示格式：

关系名(属性1,属性2,属性3,…，属性n)例：

student(学号,姓名,性别,年龄)关系模型中的常用术语8．候选键关系中用来惟一标识一个元组的属性或属性组。例1:关系student中的属性“学号”可以作为候选键，当“姓名”没有重名时，也可以作为候选键例2:确定如下关系score的候选键：

学号

课号

成绩

99001C019099001C028999002C0270

该关系中的候选键是属性组（学号,课号）关系模型中的常用术语9．主键从候选键中指定一个用来标识元组。10．外部关键字表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字，而是另外一个表的主关键字或候选关键字，该字段称为外部关键字，简称外键。例题:

在关系score中，候选键是属性组(学号，课号)，“学号”不是score的主键，而是关系student的主键，因此，“学号”称为外键。关系模型的特点1）每一列不可再分；2）同一关系中属性(字段)不允许重名3）关系中不允许有完全相同的元组4）关系中交换任意两行的位置不影响数据的实际含义；5）关系中交换任意两列的位置不影响数据的实际含义。关系的基本运算1．选择从指定的关系中选择满足给定条件的元组组成新的关系。例题：从关系score1中选择数学大于90的元组组成关系S1。

关系的基本运算2．投影从指定关系的属性集合中选取若干个属性组成新的关系。例题：从关系score1中选择“学号”、“姓名”、“数学”组成新的关系S2。

关系的基本运算3．联接两个关系中的元组按指定条件组合新的关系例题:将score1和score2按相同学号合并数据库应用系统设计步骤DB应用系统的设计步骤符合软件工程设计思想。⑴用户需求分析

理解用户对该项目所提出的各种要求，并进一步对各个环节进行抽象。⑵概念设计

将需求分析的结果抽象为信息结构，得到系统的全局E-R图。⑶逻辑设计

将得到的抽象的E-R图转换成数据模型。⑷物理设计

确定得到的数据模型最后反映在物理设备上是个什么物理结构。⑸数据库实施

在选定的RDBMS中，建立系统的数据库结构，对原始数据进行采集、整理、转换并录入。⑹数据库的维护

包括故障排除、数据备份和恢复、安全性和完整性机制的定期改善，以及对数据库性能进行改进。SQL简介SQL（StructuredQueryLanguage），是关系数据库的标准结构化查询语言，1974年制订。目前流行的是SQL-92标准，它是由ANSI（美国国家标准局）颁布的。有三类SQL语句：DDL（数据定义语言）用于数据库结构定义DML（数据操纵语言）用于数据处理DCL（数据控制语言）用于用户权限管理标准的SQL包括9个动词：Create（建立）、Alter（修改）、Drop（删除表）、Insert（插入）、Update（更新）、Delete（删除记录）、Select（选择）、Grant（赋予权限）和Revoke（收回权限）等。SQL的核心语句SELECT语句构成了SQL语言的核心。它的语法包括几个主要的子句，分别是FROM、WHERE和ORDERBY子句。SELECT语句的一般格式如下：SELECT<*|字段列表>FROM<表名>[where<条件表达式>]式中的符号表示:<>:必选项，表示在实际的语句中要采用需要的内容替代.[]:可选项，表示可以根据需要进行选择,也可以不选.|:表示多项选项中只能选其中之一.SELECT<*|字段列表>FROM<表名>[where<条件表达式>]SELECT语句举例：SELECT*FROM体检表where性别=“男”例如：在体检表中查找男同学的全部信息（选择运算），可以用下列语句：查询结果是：SELECT语句举例：例如：在体检表中查找所有同学的学号、姓名和专业（投影运算），可以用下列语句：查询结果是：SELECT

学号，姓名，专业FROM体检表SELECT语句举例：例如：查找student和score表中所有计算机成绩>90分的同学的学号、姓名和专业（联接、选择、投影运算），可以用下列语句：SELECTstudent.学号,姓名,专业FROMstudent,score;wherestudent.学号=score.学号and计算机>90查询结果是：Access简介Access的特点1.具有Office系列的共同功能;2.桌面型的数据库管理系统;3.与其它数据库系统共享数据;4.提供程序设计语言VBA，用于开发应用程序。

Access的启动1.“开始”--->“程序”--->MicrosoftAccess2.在对话框中选“空Access数据库”。3.单击“确定”4.输入数据库名5.单击“创建”数据库组成Access数据库：1）Access的文档文件，扩展名为MDB2）由数据表、查询、窗体、报表、宏和模块等对象组成。3）所有对象都保存在的同一个数据库文件中。数据库组成1．表1)以二维表格保存基本信息,数据库的核心2)为其它对象提供数据3)对具有复杂结构的数据，分别使用多张数据表，这些表之间可以通过相关字段建立关联。数据库组成2．查询1）从一个或多个表中查找某些特定的记录2）查询的运行结果以二维表的形式显示3）在数据库中只记录了查询的方式即规则4）可作为窗体、报表等其它组件的数据源数据库组成3．窗体1)向用户提供交互界面，更方便地进行数据的输入、输出2)窗体的数据源，可以是一个或多个数据表，也可以是查询。数据库组成4．报表

1)将数据按指定的格式进行显示或打印2)数据源可以是一张或多张数据表、查询3)建立报表时还可以进行计算,如求和、平均等5．页通过Web页将数据存储到指定的文件夹,或将其复制到Web服务器上,以便在网上发布信息。数据库组成6.宏宏是由具有宏名的一系列命令组成，用来简化一些需要重复的操作。建好的宏，可以单独使用，或与窗体配合使用。7．模块用Access提供的VBA语言编写的程序，模块通常与窗体、报表结合起来完成完整的应用功能。数据表的建立和使用数据表由表结构和记录两部分组成。数据表结构1．字段名2．数据类型

如文本型、数字型等3．字段属性（1）字段大小

（2）格式

（3）小数位数

（4）标题

（5）有效性规则4．主关键字

建立数据表1．在数据表视图下建立数据表

例题:在数据表视图下建立“成绩”表2．用设计视图建立数据表例题:在设计视图视图下建立“学生”表1）设计表结构2）定义主关键字段3）命名表及保存4）输入记录编辑数据表1．修改表结构在设计视图或数据表视图下进行（1）改字段名、类型、属性（2）插入字段（3）删除字段2．编辑记录在数据表视图下进行(1)输入新记录(2)修改原有记录(3)删除记录。建立表间关系目的:实现数据库的参照完整性。例题:在“学生”和“成绩”表间建立关系，“学生”表为主表，“成绩”表为从表：1．“工具”---->“关系”2．选择表或查询3．设置完整性4.建立联系后，再打开“学生”表，观察显示的结果建立表间关系数据表的使用在数据表视图下进行1．记录排序按某个字段值的升序或降序重新排列记录（1）排序

选择排序关键字。单击工具栏上的“升序”或“降序”按钮（2）恢复排序前的记录顺序“记录”---->“取消筛选／排序”数据表的使用2.筛选记录筛选记录是指在屏幕上仅仅显示满足条件的记录。常用的有按选定内容筛选或内容排除筛选。查询查询的类型1．设计视图查询在一个或多个基本表中，按照指定的条件进行查找，并指定显示的字段。2．简单查询向导按系统的提示设计查询的结果。3．交叉表查询用交叉方式的数据表格显示信息。查询的类型4．重复项查询在数据表