数据库基本概念.ppt

1、第1章数据库系统 基本概念,1.1 数据管理技术的发展 1.2 数据库系统的组成 1.3 数据库系统的分级结构 1.4 数据模型 1.5 Access中表操作 1.6 Access中查询设计 1.7 关系数据库标准语言SQL,章节练习,作业,实验内容,重点和难点,a,2,1.数据处理 数据 是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，可以用人工的方式或自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。 它包括两类：一类是能参与数字运算的数值型数据；一类是不能参与数字运算的非数值型数据，如文字、图画、声音、活动图象等。,1.1 数据管理技术的发展,a,3,数据处理 是对各种类型的数据进行收集、存储、分

2、类、计算、加工、检索与传输的过程。 包括：收集原始数据、编码转换、数据输入、数据处理、数据输出。 2.发展阶段 人工管理阶段 特点： 数据管理尚无统一的数据管理软件 数据是面向应用程序的 应用程序依赖于数据，不具有数据独立性,1.1 数据管理技术的发展,a,4,文件系统阶段 特点 数据以文件形式可以长期存放在存储介质上 程序与数据之间具有相对对立性 数据文件组织多样化,1.1 数据管理技术的发展,a,5,1.1 数据管理技术的发展,数据库系统阶段 特点： 采用数据模型表示复杂的数据结构。 有较高的数据独立性。 提供了数据安全性、完整性等控制方面，以及对数据操作的并发控制、数据的备份与恢复等功能

3、。 为用户提供了方便的用户接口。,a,6,1.1 数据管理技术的发展,a,7,数据库系统 DBS（DataBase System） 定义： 是以数据库应用为基础的计算机系统。 组成： 数据库DB 硬件（计算机硬件设备） 软件（数据库管理系统DBMS 、操作系统、应用程序） 用户（应用程序设计员、终端用户、数据库管理员DBA ）,1.2 数据库系统的组成,a,8,数据库（DataBase） 定义： 是以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。 特点： 具有最小的冗余度 具有数据独立性 可实现数据共享 安全可靠、保密性能好,1.2 数据库系统的组成,a,9,数据库管理系统（Da

4、taBase Management System） 定义：是操纵和管理数据库的系统软件。Visual FoxPro 属于一种关系型数据库管理系统。 功能： 数据定义语言（DDL）： 用来建立所需的数据库。 数据操作语言（DML）：用来对数据库进行查询和 数据的组织和存取管理 数据库运行管理 数据库的维护操作。,1.2 数据库系统的组成,a,10,应用程序 用户编写的用来对数据库中数据进行处理的程序 用户： 即与数据库系统打交道的人员。通常有3种人员： 对数据库系统进行日常维护的数据库管理员。 用数据操作语言和高级语言编制应用程序的程序员。 使用数据库中数据的人员（终端用户）。,1.2 数据库系

5、统的组成,a,11,1.三级模式结构 外部层 是面向单个用户的层次，是数据库的“外部视图”。 内部层 是最接近物理存储的层次，是数据库的“内部视图”或“存储视图”。 概念层 是数据库的“概念视图”，是数据库中所有信息的抽象表示。,1.3 数据库系统的分级结构,a,12,外部层 （数据库的外模式）,概念层 （数据库的模式）,内部层 （数据库的内模式）,图 1-2 数据库系统三级结构图,1.3 数据库系统的分级结构,2.三级模式结构与数据库模式的对应关系,a,13,1.4 数据模型,数据模型的基本概念 问题的提起:,DB数据: 应用单位所涉及数据的综合， 反映数据本身的内容， 反映数据之间的联系。

6、,问题: 数据如何在DB中用特定结 构表示？ 数据以何种方式进行存储和处理的？,?,a,14,数据模型 (续),由于使用数据库的信息系统是一种计算机软件系统,而计算机是不可能直接处理现实世界中的事物的.所以必须通过以下过程来处理数据:,具体事物及其特征,概念化加工,计算机能够存储处理的数据,DB,计算机不可能直接处理 现实世界中的事物,a,15,数据模型 (续),进一步具体说明: 客观对象抽象到数据模式描述的结构,从概念上描述对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构” (用实体-联系工具E-R图表示.),按计算机系统支持的结构,组织数据(数据模式): 逻辑结构为二维表

7、 存储结构为文件,a,16,数据模型 (续),综上可见: 概念结构是分析过程中的一个中间结果,它将现实世界中的客观对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构” (用实体-联系工具E-R图表示.) 数据模型是直接面向计算机系统（即数据库）中数的数据结构(包括逻辑结构和存储结构)。 (用数据模型来描述数据结构.),a,17,1.数据模型 三个领域： 现实世界事物（对象、性质） 信息世界实体（对象、属性） 概念模型表示 数据世界数据（记录、字段） 数据模型表示 概念模型 反映事物联系的实体。 数据模型 描述实体模型的数据。包括实体及实体间联系的数据结构描述、对数据的操作，以及

8、数据的完整性约束条件。,1.4 数据模型,a,18,2.概念模型 是按用户的观点对数据建模，它是对现实世界的第一层抽象，是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具。 E-R模型的基本概念 实体：客观存在的、可以相互区别的事物。 联系：实体集之间关系的抽象表示。 属性：实体或联系所具有的特征。,1.4 数据模型,a,19,E-R图 是E-R模型的图形表示。 例如：在学校的教学管理系统中存在学生、成绩等实体集。该系统的概念模型表示如下图,1.4 数据模型,a,20,姓名,学号,学号,课程,学生,成绩,考试,1,m,E-R实例,1.4 数据模型,a,21,3.数据模型的分类,层次模型（采用树型结构）

9、网络模型（采用无向图型结构） 关系模型（采用二维表结构）,1.4 数据模型,a,22,数据模型 (续),在常见的数据库系统中，根据实体集之间的不同结构，通常把数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型4种。 层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型,国内DBS普遍采用关系模型(95%以上),课程介绍关系模型.,a,23,数据模型 (续),层次模型,a,24,数据模型 (续),网状模型,a,25,数据模型 (续),关系模型,主流关系DBMS产品简介,a,26,主流关系DBMS产品简介,Oracle DB2 Sybase MS-SQL Server Access Visual Fox

10、pro,a,27,1.4 数据模型之关系模型,关系与关系模式： 关系： 以二维表结构来表示实体集及其实体间的联系。一个关系就是一张二维表。 关系模式：是对关系结构的描述，它包括模式名以及组成该关系的诸属性名。,a,28,1.4 数据模型,如表1-1是一个关系的实例：,表1-1 关系“成绩,表1-1所示的关系，关系模式可表示为： 成绩（学号，课程代号，成绩，备注）,a,29,基本术语的对照: 关系模型中的术语来自关系数学,与程序员 和用户的习惯说法是相对应的.,a,30,基本概念：关键字 超关键字 能唯一确定记录的字段或字段组合 候选关键字： 能唯一确定记录的最少字段或字段组合 主关键字：候选关

11、键字中的一个。 外部关键字,1.4 数据模型,a,31,外部关键字：A表、B表有相同的字段，该字段在A表中的值唯一，则该字段是A表的主关键字，该字段在B表中的值有重复，则该字段称为B表的外部关键字。,1.4 数据模型,a,32,关系模型 定义： 用二维表表示实体集，通过外部关键字表示实体间联系的数据模型。 组成：关系模型通过一系列的关系模式来表述数据的结构和属性，一般有三个组成部分： 数据结构、数据操作和完整性规则。 性质 关系运算,1.4 数据模型,a,33,关系模型的性质 属性是原子的，不可分解的。 二维表的记录数随数据的增加而改变，但其字段数是相对固定的。 二维表中的每一列均有唯一的字段

12、名 二维表中不允许出现完全相同的两行二维表中行的顺序、列的顺序均可以任意交换,1.4 数据模型,a,34,关系运算： 传统的集合运算（并、差、交等） 专门的关系运算（选择、投影、联接） 例如:从学生登记表(S)中，选出性别为“男”的学生元组，组成一个新关系“男学生登记表”,1.4 数据模型,a,35,1.4 数据模型,投影 例如:需要了解学生选课情况而不关心其成绩时，可对学生选课成绩表（SC）进行相关的投影操作,其结果的每个元组仅包括学号（SNO） 课程号（CNO） 两个属性,a,36,1.4 数据模型,连接 例如:学生登记表（S）和学生选课成绩表（SC）的连接,生成一个信息更全面的关系.,对

13、于已选课程的学生而言，结果关系包含S表原来的信息，并增加了该学生选修课程号（CNO）和成绩（GRADE）。,a,37,软件产品,Oracle DB2 Sybase MS-SQL Server Access Visual FoxPro,1.7 DBMS产品,a,38,启动 Visual FoxPro Visual FoxPro 集成开发环境 .菜单栏:显示所使用的 Visual FoxPro 命令。 工具栏 主窗口:用于显示输出结果。 项目管理器窗口:列出当前项目中的数据和文档、类等。 命令窗口:执行命令操作的系统窗口。,VFP概述,a,39,Visual FoxPro 集成开发环境,a,40,

14、1. VFP6.0的特点 完善了关系型数据库的概念，采用了Rushmore技术， 引入了SQL命令；支持多种数据交换格式；采用了可视 化的面向对象的程序设计方式；提供了功能完善的集成 环境和丰富的开发工具。 2. VFP6.0的特点命令和子句的书写规则 以命令动词开始 各部分之间要用空格隔开 命令、子句、函数名都可简写为前4个字符，大、小写等效。,VFP概述,a,41,VFP概述,一行只能写一条命令,总长度不超过8192个字符，超过屏幕宽度时用续行符“；” 变量名、字段名和文件名应避免与命令动词、关键字或函数名同名，以免运行时发生混乱。 命令格式中的符号约定： 命令中的 、| 、 符号都不是命

15、令本身的语法成分，使用时不能照原样输入，其中： 表示可选项，根据具体情况决定是否选用。 | 表示两边的部分只能选用其中的一个.,a,42, 表示可以有任意个类似参数，各参数间用逗号隔开。 表示其中内容要以实际名称或参数代入 3命令工作方式中的常见错误 命令动词写错 格式不符合要求 标点符号不对（一定要用英文标点符号） 缺少必需的空格或添加了不该有的空格。,VFP概述,a,43,数据类型不一致，要注意字符型、数值型、日期型、逻辑型数据的书写格式。 打不开所需文件：没有正确输入盘符和路径或文件名输错。 4. 几个常用命令 “*”和“,a,74,三 SQL的数据定义功能,定义功能包括内容,1.表结构定义： CREATE TABLE 表名（字段名 类型(宽度,小数位) ，字段名 类型(宽度,小数位) ）