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1/44Xyp 大学计算机基础系列课件 谷歌网站谷歌网站存储的信息量存储的信息量引言 2/44Xyp 大学计算机基础系列课件 某省邮电管理信息系统某省邮电管理信息系统 某省的年邮电业 务总量为400多 亿 省邮电管理包括 几十个信息处理 中心 每天会产生10万 条以上的数据记 录 还有多达几十万 的在线用户信息 引言 3/44Xyp 大学计算机基础系列课件 某大学选修课管理系统某大学选修课管理系统 某大学的全校 性选修课门数 有480多门 全校现有学生 3万多 选修学生人次 达到1.5万/每 学期 引言 4/44Xyp 大学计算机基础系列课件 如何组织、存储、查询 这些海量的数据信息？ 引言 5/44Xyp 大学计算机基础系列课件 第4部分 数据库应用技术基础 6/44Xyp 大学计算机基础系列课件 掌握数据库、数据库系统、数据库掌握数据库、数据库系统、数据库 管理系统间的关系管理系统间的关系 掌握掌握Access2003Access2003的基本使用方法的基本使用方法 学习目标学习目标 理解理解数据模型数据模型及及关系数据库关系数据库设计的设计的 一般步骤；一般步骤； 7/44Xyp 大学计算机基础系列课件 主主 要要 内内 容容 数据库系统数据库系统基础基础 Access 2003 Access 2003 初步初步 Access 2003 Access 2003 表的操作表的操作 Access 2003 Access 2003 查询设计查询设计 Access 2003 Access 2003 窗体、报表、页的设计窗体、报表、页的设计 Chapter6 Chapter6 数据库应用入门数据库应用入门 8/44Xyp 大学计算机基础系列课件 本章本章第第1 1讲讲 数据库系统基础数据库系统基础 Chapter6 Chapter6 数据库应用入门数据库应用入门 主主 要要 内内 容容 数据库的基础知识 关系数据库的设计 数据模型 9/44Xyp 大学计算机基础系列课件 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 o 在计算机的三大主要应用领域（科学计算 、数据处理和过程控制）中，数据处理是 计算机应用的主要方面。数据库技术就是 作为数据处理中的一门技术而发展起来的 。 o 数据库技术所研究的问题就是如何科学地 组织和存储数据，如何高效地获取和处理 数据。 引言 10/44Xyp 大学计算机基础系列课件 1.数据(Data)和信息的概念： 定义：描述事物的符号记录 种类：数字、文字、图形、图象、声音 作用：信息的表示和传递 数据是符号化的信息，信息是语义 化的数据 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 11/44Xyp 大学计算机基础系列课件 o 我是一名教师 ，讲授计算 机基础，有 129人选修了 这门课程； o 他们是陈鹏， 肖菲，张成才 ；期末考试 成绩分别是90 分，98分， 95分 129肖云萍计算机基础 选修人数任课教师课程名称 课程信息表 95张成才计算机基础 98肖菲计算机基础 90陈鹏计算机基础 成绩姓名课程名称 学生成绩表 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 12/44Xyp 大学计算机基础系列课件 2.数据处理 概述 是指将数据转换成信息的过程，即对 输入的数据进行加工整理。 信息数据数据处理 数据是原料，是输入；而信息是产出，是 输出结果。“信息处理”的真正含义应该是为了产 生信息而处理数据。 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 13/44Xyp 大学计算机基础系列课件 3.数据管理技术的发展 数据管理技术的发展过程 P219 n人工管理阶段(40年代中-50年代中) n文件系统阶段(50年代末-60年代中) n数据库系统阶段(60年代末-现在) 概述 是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索 和维护。数据处理的中心问题是数据管理。 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 14/44Xyp 大学计算机基础系列课件 人工管理阶段 应用程序1 应用程序n . 数据组1 数据组n . 产生背景： 应用需求： 科学计算 硬件水平： 无直接存取设备 软件水平： 没有操作系统 特点： 数据的管理者：某一应用程序 ，数据不保存 数据面向的对象：某一应用程 序 数据的共享程度：无共享、冗 余度极大 数据的独立性：不独立，完全 依赖于程序 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 15/44Xyp 大学计算机基础系列课件 o文件系统阶段： 应用程序1 应用程序n . 数据组1 数据组m . 文件 系统 产生背景： 应用需求：科学计算、管理 硬件水平：磁盘、磁鼓 软件水平：有文件系统 特点： 数据的管理者：文件系统 ，数据可以长期保存 数据面向的对象：某一应 用程序 数据的共享程度：共享性 差、冗余度大 数据的独立性：独立性差 ，数据的逻辑结构必须修 改应用程序 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 16/44Xyp 大学计算机基础系列课件 应用程序1 应用程序n . DBMSDB 数据库系统阶段： 产生背景： 应用需求： 大规模管理 硬件水平： 大容量磁盘、磁盘阵列 软件水平： 有数据库管理系统 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 17/44Xyp 大学计算机基础系列课件 发展阶段比较 3.数据管理技术 管理者保存共享性独立性 人工管理 文件系统 数据库系统 应用程序 文件系统 数据库管理 系统(DBMS) 不保存 可保存 可保存 无 冗余度 差 高 高 低 差 较高的物理 独立性和一 定的逻辑独 立性 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 18/44Xyp 大学计算机基础系列课件 4.数据库系统的基本概念： 1)数据库（ DB,Database ） 是长期储存在计算机内的、有组织的、 可共享的数据集合。 数据库中的数据按一定的数据模型组织 、存储和描述，由DBMS统一管理，供多用 户共享。 DB、DBMS、DBAS、DBS的概念及它们间的关系 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 19/44Xyp 大学计算机基础系列课件 2)数据库管理系统 (DBMS,Database Management System) 对数据库进行管理的 系统软件。 数据库 应用程序 2 应用程序 1 数据库 管理系统 DBMS有效地管理数据 库，为用户提供一个 可以方便、有效地存 取数据库数据的软件 环境。 用户能更方便、更有效、更可靠地建立数据库和使用其中 的信息资源。 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 20/44Xyp 大学计算机基础系列课件 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 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 21/44Xyp 大学计算机基础系列课件 常用DBMS简介 Microsoft Access 功能强大、简单易用； 面向桌面的数据库； 完全的个人数据库； 多用于开发小型的数据 库管理的Windows应用 程序 SQL Server 功能完备的正 规DBMS 比较简单易学 多用于中、小 企业局域网中的 数据库管理 Oracle 大型数据库 多用户及移植性 良好的备份和恢复能 力 可靠的安全性 可同时适用于大、中 、小型机和微机的网 络数据库管理系统 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 22/44Xyp 大学计算机基础系列课件 3）数据库应用系统 (DBAS) 数据库应用系统(Database Application System，DBAS)是利用数据库资源开发的、 面向某一类实际应用的软件系统。Eg. 一般由数据库（基于DBMS的)和应用程序两 部分构成。 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 帮助用户建立、使用和管理DB的软件系统 23/44Xyp 大学计算机基础系列课件 4）数据库系统(DBS) 数据库系统（Database System，DBS） 是指在计算机系统中引入数据库后的系统 构成。 一般由数据库、硬件、软件（数据库管 理系统及其开发工具）、用户构成。 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 24/44Xyp 大学计算机基础系列课件 软 件 硬件系统 应用系统 数据库管理系统 数据库 数据库管理员 操作系统 应用开发工具 用户用户用户 硬件 包括CPU、内存和 外部设备等。要求 足够大的存储能力 和足够高的数据传 输能力。 软件 主要包括：支持DBMS 运行的操作系统、DBMS 本身及开发工具。 数据库 设计合理、满 足需求的数据库 存放数据。 用户 开发、管理、使用和维 护数据库的人员。 DBSDBDBMSAPPLICATION DBAUSER 概述 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 25/44Xyp 大学计算机基础系列课件 采用复杂的结构化的数据模型 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 有较高的数据独立性 安全性：设置用户的使用权限；在数据库被破坏时 ，系统有能力把数据库恢复到可用状态。 完整性：系统采用一些完整性检验以确保数据符合 某些规则，保证数据库中数据始终是正确的。 在数据库中，不仅包含数据本身，也包含数据之间 的联系(学生与班级；学生、课程和成绩)。 概述 数据库系统的特点 P219 一、数据库一、数据库的基础知识的基础知识 26/44Xyp 大学计算机基础系列课件 二二. .数据模型数据模型 概述 1、数据模型的概念： 是对现实世界的事物进行抽象以反映 其特征的工具，通俗地讲数据模型就是现 实世界的模拟。 数据模型应该满足三个方面的要求： 能比较真实的模拟现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现 27/44Xyp 大学计算机基础系列课件 三类数据模型 概念模型：按照用户的观点对数据和信息建模； 逻辑模型：按照计算机系统的观点对数据建模； 物理模型：对数据最底层的抽象，描述数据在系统 内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存 储方式和存储方法。 现实 世界 认识、抽象 信息 世界 概 念 模 型 机器 世界 DBMS支持的数据 模型 概述 二二. .数据模型数据模型 28/44Xyp 大学计算机基础系列课件 2、数据模型的三要素 1 数据结构： 所研究的对象 类型的集合， 描述系统的静 态特性。 2 数据操作： 对数据库中各 对象的实例， 允许执行的操 作的集合。 （动态特性） 数据的约束条件 一组完整性 规则的集合（ 正确性、有效 性、相容性） 。 3 概述 二二. .数据模型数据模型 29/44Xyp 大学计算机基础系列课件 实体(Entity)：客观存在并可相互区别的事物 。实体可以是实际事物，也可以是抽象事件。 在信息世界中，可用以下术语描述现实世界： 属性(Attribute)：实体的性质。一个实体可 由若干个属性来描述。 域(Domain)：属性的取值范围。 实体集：相同类型实体的集合。 码：能唯一标识某个实体的属性集。 知识 二二. .数据模型数据模型 30/44Xyp 大学计算机基础系列课件 域： 实体集：全体在校学生 码：学号 举例： 实体：学生 属性： 定长的字符串文本(男，女)本校存在的院系数字(10- 60) 学号、姓名、性别、院系、年龄 二二. .数据模型数据模型 知识 31/44Xyp 大学计算机基础系列课件 联系：实体集之间的关系称为联系，反 映了现实世界事物之间的相互关联。联系 也是实体，也可具有属性。Eg选修之成绩 一对一的联系(1:1) 如：一个班级有一个班长 一对多的联系(1:n) 如：一个班级有多位学生 多对多的联系(m:n) 如：一个学生选修多门课程， 一门课程被多个学生选修。 二二. .数据模型数据模型 知识 32/44Xyp 大学计算机基础系列课件 三个世界各术语的对应关系 二二. .数据模型数据模型 现实现实 世界信息世界计计算机世界 事物总总体实实体集文件 事物个体实实体记录记录 特征属性字段 事物间联间联 系 实实体模型数据模型 小结 33/44Xyp 大学计算机基础系列课件 概述 3、目前常用的数据模型：有 层次模型(Hierarchical Model) 网状模型(Network Model) 关系模型(Relational Model) 二二. .数据模型数据模型 34/44Xyp 大学计算机基础系列课件 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 概述 二二. .数据模型数据模型 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。 35/44Xyp 大学计算机基础系列课件 层次模型示意图 校长 校长办公室 各学院 各职能处 （ 理学院） 计算机系 数学系 物理系 计算机教学实验中心 网络所 软件教研室 概述 二二. .数据模型数据模型 36/44Xyp 大学计算机基础系列课件 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。 学生 教学课 程表 教室 课程 教师 例如，教务管理系统 学生和课程的网状模型图 概述 二二. .数据模型数据模型 37/44Xyp 大学计算机基础系列课件 1)关系中的每一列不可再分； 2)每一列具有相同的属性，各列都有唯一的属性名 ，属性名不能相同，次序无关紧要； 3)关系中不允许有完全相同的元组/行/记录； 4)关系中交换任意两行或两列的位置不影响数据的 实际含义。 关系模型 知识 二二. .数据模型数据模型 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。其特点： P223 38/44Xyp 大学计算机基础系列课件 实体及实体间的联系都用二维表表示，数 据结构单一化。 一张二维表称为一个关系。 江苏体育19男李明200613111 浙江艺术18男杨志200614026 湖北英语18女高杏200613228 籍贯院系年龄性别姓名学号 如:学生 关系模型的关系模型的数据结构数据结构 知识 39/44Xyp 大学计算机基础系列课件 江苏体育19男李明200613111 浙江艺术18男杨志200614026 湖北英语18女高杏200613228 籍贯院系年龄性别姓名学号 关 系 一个关系对应一个按行、列排列的二 维表，二维表名就是关系名。 关系 模式 关系模式是对关系的描述。一般表示为： 关系名(属性1,属性2,属性n)。 学生 关系关系和和关系模式关系模式的概念的概念 例：学生(学号,姓名,性别,年龄,院系,籍贯) 知识 P221 40/44Xyp 大学计算机基础系列课件 在关系模型中，实体是用关系来表示的，如： 学生（学号，姓名，性别，年龄，系别） 课程（课程号，课程名，课时） 实体间的关系也是用关系来表示的，如: 学生和课程之间的关系 选课关系（学号，课程号，成绩） 关系模型中关系模型中实体实体与与联系联系的表示的表示 41/44Xyp 大学计算机基础系列课件 关系模型中的关系模型中的常用术语常用术语 P222P222 元组(Tuple):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。 属性(Attribute):二维表的列叫属性，在文件中对应一个字 段。每个属性有一个名字,称为属性(字段)名。例如 “学 号”,“姓名”，“性别”等。 域(Domain):各个属性的取值范围，称作该属性的域。 关键字:一个关系中,能唯一标识一条记录的属性或属性