《数据库基础》PPT课件.ppt

1、第1章 数据库基础,1.1 基本概念 1.2 数据模型 1.3 常见的数据库对象 1.4 关系范式 1.5 小结,1.1 基本概念,信息 数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统,下一页,返回,1.1 基本概念,1. 信息（Information）,下一页,返回,信息是可感知的、可存在的、可传递的自然属性；严格地讲，信息是指现实世界事物的存在方式和动力状态的反映，是通过人的大脑抽象出来而形成的概念。 例如一张海报、一幅画等。,2. 数据（Data）,下一页,上一页,返回,1.1 基本概念,定义：数据是描述事物的符号，它是数据库中的基本对象。 注意：数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，信息是

2、数据的内涵，是对数据语义的解释。,在计算机中，为了处理信息方便，我们必须在信息中把数据提炼出来，结果如表1-1所示。,表1-1,返回,3. 数据库（Data Base，DB）,下一页,上一页,返回,1.1 基本概念,数据库：是长期存储在计算机内有组织的、可共享的、统一管理的相关数据的集合，它可以使各种用户互不影响，具有最小冗余度和较高的数据独立性和易扩展性。,例如，学生数据库的两张表学生信息表（学号，姓名，年龄，性别，系别，班级，联系电话）和成绩表（学号，姓名，课程，成绩）。,下一页,上一页,返回,4. 数据库管理系统（Data Base Management System，DBMS） 数据库

3、管理系统是用于管理数据的计算机软件。 主要研究如何利用计算机有效地组织数据、存储数据、获取和管理数据。,1.1 基本概念,下一页,上一页,返回,简而言之，数据库管理系统就是位于用户与操作系统（OS）之间的一层数据管理软件。 主要具有以下功能： 1）数据定义功能 2）数据通信功能 3）数据操纵功能 4）数据库的建立和维护功能 5）数据库的运行和管理功能,1.1 基本概念,下一页,上一页,返回,5. 数据库系统（Data Base System，DBS） 数据库系统（DBS）是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，便于多用户访问的，由计算机硬件、软件和数据资源组成的系统，即它是采用数据库技术的计算

4、机系统。 一般在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。下面用图1-1所示的结构来表示。,1.1 基本概念,图1-1,返回,数据库系统一般由4个部分组成： (1)数据库 (2)硬件 (3)软件：包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。 (4)人员：主要有4类。,第一类为系统分析员和数据库设计人员： 系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，他们和用户及数据库管理员一起确定系统的硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。 数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。 第二类为应用程序员； 负责编写使用数据库的应用程序。这些应用程序可对数据进行检索、建立、删除或修改。,第三类

5、为最终用户： 他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。 第四类是数据库管理员（data base administrator，DBA）： 负责数据库的总体信息控制。 DBA的具体职责包括：具体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，定义数据库的安全性要求和完整性约束听见，监控数据库的使用和运行，负责数据库的性能改进、数据库的重组和重构，以提高系统的性能。,1.2 数据模型,常见的数据模型有三种： 层次模型 网状模型 关系模型,非关系模型,1.2.1 关系模型（RM）,1.2 数据模型,用二维表来表示实体与实体之间的联系的数据模型称为关系模型。,联系是指实体之间的关系，可以分为

6、三种： 一对一的联系：如学生与学号。 一对多的联系：如班级与学生。 多对多的联系：如学生与课程。,实体是指现实世界中具有区别于其他事物的特征或属性并与其他实体有联系的对象。,下一页,上一页,返回,1.2 数据模型,1）关系：一个关系就是一张二维表。 2）属性：即字段，属性名叫做字段名。 3）域：一个属性的取值范围。 4）元组：即记录。 5）码（又称为关键字、主键）：候选码是关系的一个或一组属性，它的值能惟一地标识一个元组。每个关系至少都有一个候选码，若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码，简称码。 6）分量：每个元组的一个属性值。 7）关系模式：简记为：关系名（属性名1，属性名2，属性名

7、n）。,关系模式可记为： 学生基本情况表（学号，姓名，性别，出生日期，入学成绩）,下一页,上一页,返回,1.2 数据模型,现有选课关系（学号，课程号，成绩）。 在“选课关系”中，只有属性的组合“学号+课程号”才能唯一地区分每一条选课记录，则属性集“学号+课程号”是选课关系的候选键。 如果一个关系中有多个候选键，可以从中选择一个作为查询、插入或删除元组的操作变量，被选用的候选键称为主关系键（Primary Key），或简称为主键、主码、关系键、关键字。,例如，假设在学生关系中没有重名的学生，则“学号”和“姓名”都可作为学生关系的候选键。 如果选定“学号”作为数据操作的依据，则“学号”为主键。 主

8、键是关系模型中的一个重要概念。每个关系必须选择一个主键，选定以后，不能随意改变。 每个关系必定有且仅有一个主键，因为关系的记录无重复，至少关系的所有属性的组合可作为主键，通常用较小的属性组合作为主键。,公共关键字 如果两个关系中具有相容或相同的属性或属性组，那么这个属性或属性组被称为这两个关系的公共关键字。 外关键字 如果公共关键字在一个关系中是主关键字，那么这个公共关键字被称为另一个关系的外关键字。以另一个关系的外关键字作主关键字的表被称为主表，具有此外关键字的表被称为主表的从表。,例，学生关系（学号，姓名，性别，年龄，系编号）， 系表关系（系编号，系名，系主任，办公室，电话）。 学生表中系

9、编号虽不是学生表的关键字，但它是系表的关键字，因此系编号是学生关系表的外部关键字。,1.2.2 关系数据库库 就是基于关系模型的数据库。 关系数据库管理系统就是管理关系数据库的计算机软件。,1.2.3 非关系模型 1.层次模型 2.网状模型,1.3 常见的数据库对象,1.表（Table） 一个数据库表由一条或多条记录组成，没有记录的表称为空表。每个表中通常都有一个主关键字，用于惟一地确定一条记录。 2.索引（Index） 索引是根据指定的数据库表列建立起来的顺序。它提供了快速访问数据的途径，并且可监督表的数据，使其索引所指向的列中的数据不重复。,3.视图（View） 一个虚拟的表，在数据库中并

10、不实际存在。视图是由查询数据库表产生的，它限制了用户能看到和修改的数据。由此可见，视图可以用来控制用户对数据的访问，并能简化数据的显示，即通过视图只显示那些需要的数据信息。 4.关系图（Diagram） 就是数据库表之间的关系示意图。利用它可以编辑表与表之间的关系。,5.默认值（Default） 当在表中创建列或插入数据时，对没有指定其具体值的列或列数据项赋予事先设定好的值。 6.规则（Rule） 规则是对数据库表中数据信息的限制。它限定的是表的列。,7.触发器（Trigger） 触发器由事件来触发，可以查询其他表，而且可以包含复杂的SQL语句。它们主要用于强制服从复杂的业务规则或要求。,创建

11、触发器： Create Trigger 触发器名称 on 表名 for （操作） as 执行行或者程序块,(即insert，update，delete）,PRINT(OK,已经成功插入数据！),触发器是一个用户定义的SQL事务命令的集合。当对一个表进行插入、更改、删除时，这组命令就会自动执行。,8.存储过程（Stored Procedure） 存储过程是为完成特定的功能而汇集在一起的一组SQL 程序语句，经编译后存储在数据库中的SQL 程序。,创建存储过程： create proc proc_name as select * from tableName1 go,执行存储过程： exec 存储

12、过程名,9.用户（User）：就是有权限访问数据库的人。,1.4 关系范式,下一页,返回,构造数据库必须遵循一定的规则，在关系数据库中，这种规则就是范式。 关系数据库中的关系必须满足一定的要求，即满足不同的范式。目前关系数据库有6种范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）等。 满足最低要求的范式是第一范式，在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式，其余范式以此类推。一般来说，数据库只需满足3NF就行了。,1.4 关系范式,下一页,返回,函数依赖： 定义：设有一关系模式R（A1,A2,An), X和Y均为（A1,A2,An)的子集，对于R的值r来说，当其中任意两

13、个元组u,v中对应于X的那些属性分量的值均相等时，则有u,v中对应于Y的那些属性分量的值也相等，称X函数决定Y，或Y依赖于X，记为X-Y。,例：有关系，学生（学号S#，姓名SN，系名SD）， 子集X（学号S#），子集Y（系名SD）。,学生,X,Y,每个学生有唯一的一个学号，学生中可以有重名的姓名，每个学生只能属于一个系，每个系有唯一的系代号。由此，可以找出学生关系模式中存在下列函数依赖： S#-SN；S#-SD,例：有关系，学校简况(学号S#，系名SD，系主任MN，课程CN，成绩G)。可写出函数依赖： S#-SD；SD-MN；S#,CN-G 根据函数依赖的不同性质，函数依赖可分为完全函数依赖、

14、部分函数依赖和传递函数依赖。,学生（学号S#，姓名SN，系名SD），,1.完全函数依赖 定义：在R(U)中，如果X-Y，对于X的任意一个真子集X,都有X不能决定Y，则称Y对X完全函数依赖，记为X Y 。 例：（S#,CN） G 2.部分函数依赖 定义：在R(U)中，如果X- Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记为X Y 。 例：（S#,CN） G，但（S#,CN） SD,学校简况(学号S#，系名SD，系主任MN，课程CN，成绩G),3.传递函数依赖 定义：在R(U)中，当且仅当X- Y，Y-Z时，称Z对X传递函数依赖。 例：描述学生（S#）、班级（BJ）、辅导员（FDY）的关

15、系U(S#,BJ,FDY)。 一个班有若干学生，一个学生只属于一个班，一个班只有一个辅导员，但一个辅导员负责几个班。根据现实世界可得到一组函数依赖： F=S#-BJ，BJ-FDY 学生学号决定了所在班级，所在班级决定了辅导员，所以辅导员FDY传递函数依赖于学生学号S#。,若 x y 并且，存在 x 的真子集 x1，使得 x1 y, 则 y 部分依赖于 x。 例：学生表（学号，姓名，性别，班级，年龄）关系中， 部分函数依赖：（学号，姓名） 性别，学号 性别， 所以（学号，姓名） 性别 是部分函数依赖,若 x y 并且，对于 x 的任何一个真子集 x1，都不存在 x1 y 则称y完全依赖于x。 例

16、：成绩表（学号，课程号，成绩）关系中， 完全函数依赖：（学号，课程号） 成绩，学号 成绩，课程号 成绩， 所以（学号，课程号） 成绩 是完全函数依赖,若x y并且y z，而y x，则有x z，称这种函数依赖为传递函数依赖。 例：关系S1（学号，系名，系主任）， 学号 系名，系名 系主任，并且 系名 学号， 所以 学号 系主任 为传递函数依赖,1.4.1 第一范式（1NF） 数据库表的每一个属性必须是不可分的数据项。满足了这个条件的关系模式就属于1NF。 第一范式中表的每一行只包含一个实例的信息。,下一页,上一页,返回,例1,1.2 关系规范化理论,下一页,上一页,返回,例2 工资（工号，姓名，

17、工资（基本工资，津贴，煤电补贴） 不满足1NF的关系称为非规范化关系。 关系数据模型不能存储上面两个例子（非规范化关系），因为在关系数据库中不允许非规范化关系的存在。 转化方法： （1）A1，A2，A3，Ak1，Ak2，An （2）工资（工号，姓名，基本工资，津贴，煤电补贴）,下一页,上一页,返回,1.4.2 第二范式（2NF） 第二范式要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分。 通常为表加上一列，存储各个实例的唯一标识。 第二范式要求实体的属性完全依赖于主关键字。,若关系模式属于第一范式，并且每个非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字，则称该关系属于第二范式。,学生选课表1,学生选课

18、表2,学生选课表3,下一页,上一页,返回,1.4.3 第三范式（3NF）,若关系范式满足第二范式，且所有非主属性对任何关键字都不存在传递依赖，则称该关系属于第三范式。,第三范式要求一个数据库表中不包含已在其他表中已包含的非主关键字信息。,学生表1,院系编号依赖于学号，院系名称和院系地址又依赖于院系编号，也就是说院系名称和院系地址间接依赖于学号。,学生表2,学生表3,第2章 SQL Server 2000的安装和配置,下一页,返回,2.1 认识SQL Server 2000 2.1.1 SQL Server 2000的发展 SQL Server是Microsoft公司的一个关系数据库管理系统，但

19、说起它的历史，得从Sybase开始。 SQL Server从20世纪80年代后期开始开发，最早起源于1987年的Sybase SQL Server。 SQL Server最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的。1988年，Microsoft公司、Sybase公司和Ashton-Tate公司把该产品移植到OS/2上。 后来Ashton-Tate公司退出了该产品的开发，而Microsoft公司、Sybase公司则签署了一项共同开发协议。 这两家公司的共同开发结果是发布了用于Windows NT操作系统的SQL Server，1992年，将SQL Serv

20、er移植到Windows NT平台上。,下一页,上一页,返回,在SQL Server 4.0版本发行以后，Microsoft公司和Sybase公司在SQL Server的开发方面分道扬镳，取消了合同，各自开发自己的SQL Server。 Microsoft公司专注于Windows NT平台上的SQL Server开发； 而Sybase公司则致力于UNIX平台上的SQL Server的开发。,下一页,上一页,返回,SQL Server 6.0版是第一个完全由Microsoft公司开发的版本。 1996年，Microsoft公司推出了SQL Server 6.5版本，接着在1998年又推出了具有巨

21、大变化的7.0版，这一版本在数据存储和数据库引擎方面发生了根本性的变化。 又经过两年的努力开发，Microsoft公司于2000年9月发布了SQL Server 2000，其中包括企业版、标准版、开发版、个人版4个版本。,（1）企业版（Enterprise Edition） 支持所有的SQL Server 2000 特性，可作为大型Web站点、企业OLTP（联机事务处理）以及数据仓库系统等的产品数据库服务器。 （2）标准版（Standard Edition） 用于小型的工作组或部门。 （3）个人版（Personal Edition） 用于单机系统或客户机。 （4）开发者版（Developer Edition） 用于程序员开发应用程序，这些程序需要SQL Server 2000 作为数据存储设备。,下一页,上一页,返回,2.1.2 SQL Server 2000的特性 （1）Internet 集成 SQL Server 2000 数据库引擎提供完整的XML支持。它还具有构成最大的Web站点的数据存储组件所需的可伸缩性、可用性和安全功能。 （2）可伸缩性和可用性 同一个数据库引擎可以在不同的平台上使用，从运行 Microsoft Windows 98的便携式电脑，到运行 Microsoft Windows 2000 数据中心版的