第01章-数据库基础知识

第一章数据库基础知识

1.1数据库基础知识一.数据与数据处理数据的概念:存储在某一种实体上能够识别的物理符号.数据的概念包含两个方面:其一是描述事物特性的数据内容;其二是存储在某一媒体上的数据形式.数据形式:文本、图形、图像、声音、动画、影象数据处理：将数据转化为信息的过程，中心问题是数据管理。数据与信息的关系：信息是经过加工后的数据，数据是信息的表现形式（载体）。1.1.1计算机数据管理的发展二、计算机数据管理数据处理的中心问题是数据管理。数据管理：是指如何对数据分类、组织、编码、检索和维护。数据管理的发展阶段：人工管理

文件系统

数据库系统

分布式数据库系统

面向对象的数据库系统。1.1.2数据库系统一、有关数据库基本概念数据(Data)数据库(Database)数据库应用系统数据库管理系统(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）数据的形式不能完全表达其内容数据的解释语义：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年考入计算机系请给出另一个解释和语义2、数据库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、可共享的结构化的相关数据集合它不仅包括描述事物的数据本身，而且包括相关事物之间的联系。数据库（举例）3、数据库应用系统数据库应用系统：是指利用利用数据库系统资源开发的面向某一类实际应用的软件系统。如：学生成绩管理系统、人事管理系统等。4、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VisualFoxpro

和Access都是数据库管理系统。 数据库管理系统:（DBMS）主要有如下6大功能：1．数据定义

2.

数据操纵

3.

数据库运行管理4.

数据组织、存储和管理5.

数据库的建立和维护

6.

数据通信接口

数据库管理系统:（DBMS）的组成1．数据定义语言(DDL)及其翻译处理程序

2.

数据操纵语言（DML）及其编译解释程序3.

数据库运行程序4.

实用程序5、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技术后的计算机系统。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（DBA）和用户构成。二、数据库系统的特点

1、实现数据共享，减少数据冗余。文件系统时：职工基本情况

有关教育培训的数据教育子系统人事子系统职工基本情况

有关人事管理的数据冗余！数据库系统时：教育子系统人事子系统有关人事管理的数据职工基本情况有关教育培训的数据共享低冗余与数据共享2、采用特定的数据模型数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。也就是说，在数据库中不仅要能够表示数据本身，还要能够表示数据与数据之间的联系。学生课程学生与课程之间的联系层次模型、网状模型、关系模型相互关联的数据的集合3、具有较高的数据独立性数据独立性是指数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖、彼此独立的特性。4、有统一的数据控制功能数据库技术要能够保证数据库中的数据是安全、可靠的。

有效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改数据遭到破坏时能立刻将数据完全恢复主动安全被动安全安全机制备份恢复保证数据的安全、可靠1.1.3

数据模型

数据模型：为了反映事物本身及事物之间的各种联系。实体：客观存在并相互区别的事物。如：学生、教师、课程实体的属性：描述实体的特性称为属性。如:学生实体用学号、姓名、性别等属性描述。

实体型和实体集

属性值的集合表示一个实体，而属性的集合表示一种实体的类型，为实体型。

同类型的实体的集合，称为实体集。*Access中用表来存放同一类实体，即实体集。*一条记录代表一个具体的实体。实体之间的对应关系称为联系。1

．一对一联系

如：人事部门的教师表和财务部门的工资表之间就存在一对一联系。

2

．一对多联系

如：部门表与教师表之间就存在一对多的联系。

3

．多对多联系

如：学生表和课程表之间存在多对多的联系 任何一个数据库管理系统都是基于某种数据模型的，采用的数据模型一般有3种：层次型、网状型和关系型。 层次模型用树形结构来表示实体之间联系，如图所示。 网状模型用网络结构来表示实体之间联系，如图所示。 关系数据模型是现在使用最广泛的数据模型。用二维表来表示实体及实体之间联系的模型称为关系数据模型。层次模型

用树型结构表示各类实体以及实体之间的联系。

（

1

）有且仅有一个节点无双亲，这个节点称为“根节点”。

（

2

）其他节点有且仅有一个双亲。

特点：对一对多的层次关系描述非常自然、直观、容易理解，但不能直接表示出多对多的联系。

网状模型

（

1

）允许一个以上的节点无双亲。

（

2

）一个节点可以有多于一个的双亲。

特点是：能直接表示非树型结构。

图1-2层次模型图1-3网状模型图1-4学生情况表图1-5选课表

图1-6课程表图1-7教师情况表图1-8授课表1.2

关系数据库

1.2.1

关系数据模型

一．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。其格式为：

关系名（属性名

1

，属性名

2

，…，属性名

n

）

在

Access

中，一个关系存储为一个表，具有一个表名。

表名（字段名

1

，字段名

2

，…，字段名

n

）

2

元组

二维表（关系）中的每一行。对应在表中为记录。

3

属性

二维表（关系）中的每一列。对应在表中为字段名。4

域

属性的取值范围。如：性别只能取“男”和“女”。

5

关键字

唯一地标识一元组的属性或属性集合。如：教师表中的编号。在

Access

中，主关键字起唯一标识一个元组的作用。

6

外部关键字

如果一个表的字段不是本表的主关键字，而是另外一个表的主关键字，这个字段（属性）就称为外关键字。二．关系的特点

1

关系必须规范化

是指关系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求。最基本的要求是每个属性必须是不可分割的数据单元，即表中不能再包含表。

2

在同一个关系中不能出现相同的属性名。

3

关系中不允许有完全相同的元组，即冗余。

4

在一个关系中元组的次序无关紧要。

5

在一个关系中列的次序无关紧要。

姓名职称应发工资应扣工资实发工资基本工资奖金津贴房租水电煤气1.2

关系数据库1.2.2

关系运算一．传统的集合运算

1

．并：属性不变，元组增加

两个结构相同的关系的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。2

．

交

：属性不变，共有的元祖

两个结构相同的关系

R

和

S

的交是由既属于

R

又属于

S

的元组组成的集合。3

．差：属性不变，元组减少两个结构相同的关系

R

和

S

的差是由属于

R

但不属于

S

的元组组成的集合。

仓库号城市面积Wh1北京370Wh2上海500wh3广州200仓库A仓库号城市面积Wh2上海500wh3广州200wh4武汉180仓库BAUB200广州wh3180武汉wh4500上海Wh2370北京Wh1面积城市仓库号A∩B仓库号城市面积Wh2上海500wh3广州200仓库号城市面积Wh1北京370A-B二．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。

2

．投影

从关系模式中指定若干属性组成新的关系。订购单关系职工号供应商号订购单号订购日期E3S7OR672008-6-23E1S4OR732008-5-24E7S4OR762008-6-25E6S4OR702008-6-19E3S6OR772008-6-27E1S4OR792008-6-28E3S6OR802008-7-29E3S3OR912008-9-30职工号供应商号订购单号订购日期E3S7OR672008-6-23E3S6OR772008-6-27E3S6OR802008-7-29E3S3OR912008-9-30选择运算订购单关系职工号供应商号订购单号订购日期E3S7OR672008-6-23E1S4OR732008-5-24E7S4OR762008-6-25E6S4OR702008-6-19E3S6OR772008-6-27E1S4OR792008-6-28E3S6OR802008-7-29E3S3OR912008-9-30投影运算职工号供应商号E3S7E1S4E7S4E6S4E3S6E1S4E3S6E3S33

．联接

将两个关系模式拼接成为一个更宽的关系模式，生成的新的关系中包含满足联接条件的元组。4

．自然联接

在联接运算中，按照字段值对应相等为条件进行的联接操作称为等值联接。自然联接是去掉重复字段的等值联接。仓库号城市面积Wh1北京370Wh2上海500wh3广州200wh5合肥130仓库号职工号工资Wh2E11270Wh1E31530wh2E41300wh3E61330wh1E71500仓库职工仓库号城市面积仓库号职工号工资Wh2上海500Wh2E11270Wh1北京370Wh1E31530Wh2上海500wh2E41300wh3广州200wh3E61330Wh1北京370wh1E71500等值联接仓库号城市面积职工号工资Wh2上海500E11270Wh1北京370E31530Wh2上海500E41300wh3广州200E61330Wh1北京370E71500自然联接1.3.1

数据库的设计步骤

一．设计原则

1

．关系数据库的设计应遵从概念单一化“一事一地”的原则

2

．避免在表之间出现重复字段

3

．表中的字段必须是原始数据和基本数据元素

4

．用外部关键字保证有关联的表之间联系

1.3

数据库设计基础二．设计步骤

1

．需求分析

2

．确定需求的表3

．确定所需字段

4

．确定联系

5

．设计求精

1.4Access简介

Access是一种简单易用的关系型数据库编辑软件1.4.1Access的集成开发环境1.4.2Access的基本对象1.表 表是数据库中用来存储数据的基本对象，是数据库的基础。列为字段，行为记录。图1-19学生情况表2查询 查询就是将一个或多个表中满足条件的数据找出来。1.5.3