数据库基础课件

1、2022/8/71关于本课程 Microsoft Access是一个中、小型数据库管理系统，最适合用来作为中、小规模数据量的应用软件的底层数据库。它以强大的功能，可靠、高效的管理方式，支持网络和多媒体技术，简单易学，便于开发为主要特点，深受许多中、小型数据库应用系统开发者的喜爱。 学完本课程可以参加全国或广东省计算机等级考试二级ACCESS。2022/8/721.1 数据库基本概念 1.2 数据库设计 第1章 数据库基础2022/8/731.1 数据库的基本概念 数据库：存储数据的仓库,也称Database，简称DB。 数据模型：实体类型及实体之间的联系的模型称为“数据模型”。它包括关系模型、

2、层次模型和网状模型等。 数据处理 ： “数据处理”也称为信息处理，就是利用计算机对数据进行输入、输出、整理、存储、分类、排序、检索、统计等加工过程。而数据处理的对象，包括数值、文字、图形、表格等。随着多媒体计算机的出现，声音、图像、影视等也成为计算机能处理的数据。2022/8/74数据库管理系统：也称DBMS ，是数据库系统中对数据进行管理的专门的软件，它是数据库系统的核心组成部分，对数据库的所有操作和控制，都是通过DBMS来进行的。 数据库应用系统： 是在某种DBMS支持下，根据实际应用的需要，开发出来的应用程序包，例如财会软件，商品进销存管理系统等。 数据库系统：它是数据库、数据库管理系统

3、、数据库应用系统的统称。2022/8/75数据模型 层次型数据库系统网状型数据库系统关系型数据库系统(RDBS)面向对象型数据库系统(OODBS)2022/8/76关系模型（Relational Model）关系模型是目前应用广泛、最重要的一种数据模型。最先提出关系模型的是数据库的鼻祖，美国IBM的研究员E.F.codd。关系模型的理论基础，是基于数学中的关系代数的关系演算。1.1 数据库的基本概念2022/8/77关系模型 关系模型是用二维表的结构来表示的 （这个2维表叫“关系”）表中的一列为一个”属性“表中的一行为一个”元组“字段（属性）记录（元组）2022/8/78(1) 关系中每一分量

4、不可再分，是最基本的数据单位；(2) 每一竖列的分量是同属性的，列数根据需要而设，且各列的顺序是任意的；(3) 每一横行由一个个体事物的诸多属性构成，且各行的顺序可以是任意的；(4) 一个关系是一张二维表，不允许有相同的字段名，也不允许有相同的记录。 关系模型的主要特点2022/8/79主键与外键键：（关键字）：能惟一标识实体的属性集,它可以由一个或多个字段组成。 也称候选键（candidate key） 在一个给定的关系中，有时存在多个属性，其值都能够唯一标识每一个记录。 例如，学号是学生实体的键。身份证也可以是键，称为候选键主键：其值能唯一地标识表中的每一个记录。(可以在候选键中选择一个适

5、合的) 将该表与其它表进行关联时，必须指定主键。外键：如果A表中的一个字段是另一个表的主键，那么这个字段称为A表的外键2022/8/710外键的实例学生选课中的“学号”（以及“课程ID”）是外键。2022/8/711层次模型层次模型（Hierarchical Model） 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特点1：有且仅有一个根结点无父结点。特点2：其它结点：向上仅有一个父结点，向下有若干子结点。层次模型反映了实体间一对多的关系。2022/8/712层次模型 PRSS2S1一父多子只有一个无父2022/8/713网状模型网状模型（Network Model

6、） 是层次模型的扩展，它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。基本特征：一个父结点允许有多个子结点，一个子结点也可有多个父结点。特点1：有一个以上结点无父结点。特点2：至少有一个结点有多于一个的父结点。网状模型表示了一种多对多的关系2022/8/714网状模型 T2S1S2S3C1T1C2多个无父结点一子多父多个无父结点2022/8/715面向对象模型 三个类： “学生”、“学生选课”和“课程” 类中具体的某个学生就叫“对象”类“学生选课”的字段“学号”取值于类 “学生”中的对象类是对象的抽象，而对象是类的具体实例 2022/8/716 用户A1用户A2用户B1用户B2外视图

7、A外模式A外视图B外模式B概念模式概念视图存储结构定义（内模式）存储数据库（内视图）DBMS由数据库管理员建立和维护的模式数据库的体系结构外部级概念级内部级2022/8/7171.2 关系数据库设计1.2.1 关系数据库的结构设计1.2.2 数据库应用系统的功能设计2022/8/7181.2.1 关系数据库的结构设计关系规范化：关系模型是以关系集合理论中基本的数学原理为基础的，通过确立关系中的规范化准则，既可以方便数据库中数据的处理，又可以给程序设计带来方便。这一规范化准则称为关系规范化。关系规范化理论是研究如何将一个不十分合理的关系模型转化为一个最佳的数据关系模型的理论，它是围绕范式而建立的

8、。2022/8/719五种规范化形式1第一范式（1 NF） 每个字段必须是原子的，不可再分的。这是最基本的要求。2第二范式（2 NF） 首先，它必须满足第一范式，并且不存在非主关键字对主关键字的部分函数依赖。 也就是说：所有的非主关键字都完全函数依赖于主关键字，不存在只与主关键字中的部分属性的函数依赖。2022/8/7203第三范式（3 NF） 首先，它必须满足第二范式，并且不存在非主关键字对主键的传递函数依赖。也就是说：所有的非主关键字都直接函数依赖于主关键字，不存在间接地函数依赖于主关键字。和小结： 到目前为止，关系规范化的理论已经讨论到第四范式和第五范式，但是，一般的数据库设计，满足第三

9、范式就可以了。2022/8/721关系规范化的过程1非规范化的表格，经过规范后，满足1NF2022/8/722关系规范化的过程2主键：学号+课程它属于1NF，但不满足2NF存在问题：系名和宿舍只依赖于学号，与课程无关。即存在着非主键对主键的部分依赖2022/8/723非主属性部分函数依赖于主键 学号 课程 成绩 系名 宿舍 2022/8/724进一步规范化（1NF2NF)关系的分解：由1个分解为2个消除了部分依赖分解后的2表皆满足2NF2022/8/725进一步规范化（2NF3NF)上表虽满足2NF，但不满足3NF条件存在问题：宿舍传递依赖于学号。即：宿舍依赖于系名，系名依赖于学号2022/8

10、/726进一步规范化（2NF3NF)关系的分解：由1个分解为2个消除了传递依赖分解后的2表皆满足3NF2022/8/727消除了部分依赖消除了传递依赖2022/8/728 可以看出，若将一些数据集中在一个表中，则表的结构十分复杂，又不能满足关系模型条件；若将其做成一张二维表形式，就会有许多重复数据出现，造成数据的冗余，这必然导致数据存储空间的浪费，同样也将使数据的输入、查找和修改更加麻烦。相反，依据关系数据规范化的准则建立多个相互关联的数据表，并让这些分开的数据表依靠关键字段保持一定的关联关系，就可以有效地改进上述缺点。关系规范化综述2022/8/7291.2.2 数据库应用系统设计 设计步骤：1用户需求分析 2应用系统设计 3设计的实现（编码 ）4数据库应用系统测试 5系统运行和系统维护 2022/8/730 1、 需求分析：需求收集和分析（数据，处理） 2、概念结构设计：局部视图-集成视图，转换规则，通过对用户需 求的综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS模型。 3、逻辑结构设计：DBMS特征，设计逻辑结构、优化逻辑模型 4、DB物理设计：加入应用要求，DBMS详细特征，设计物理结构，评价物理结构（评