数据库基础知识1.ppt

,教材：Visual Foxpro程序设计 教师：李 晖 电话Q Q ：417577738 网址： 邮箱：lh_23163.com,教 学 安 排,一、本课程累计64学时，其中讲授34学时，上机实验30学时，累计大约需要17周。 二、教学内容：教材全部内容。 三、要求：以课堂讲授为主，自觉学习为重要的辅助手段，充分利用现有的资源（网络、实验室、图书馆等），完成本门课程的学习任务。 四、教学目的 1、具有数据库系统的基础知识。 2、掌握关系数据库的基本原理和程序设计方法。 3、能够使用VISUAL FOXPRO建立数据库应用系统,几 点 说 明,一、顺利通过期末考试 二、顺利通过国家计算机等级考试二级VF 三、定时答疑（以二级考试内容为主） 四、目标：通过今年9月份的二级VF的笔试和上机 五、二级公共基础知识的辅导 六、考试成绩评定（考试课、强调出勤） 上机地点：E504,Visual Foxpro 程序设计,第一章 数据库基础知识 第二章 数据库设计基础 第三章 Visual Foxpro 系统概述 第四章 数据与数据运算 第五章 表的建立与操作 第六章 排序及索引 第七章 数据库的创建与操作 第八章 关系数据库标准查询语言SQL,Visual Foxpro 程序设计,第九章 视图与查询 第十章 程序设计基础 第十一章 表单设计 第十二章 面向对象程序设计 第十三章 创建报表与标签 第十四章 菜单设计 第十五章 系统开发实例,第一章 数据库基础知识,1.1 计算机数据管理的发展 1.2 信息、数据和数据处理 1.3 数据模型 1.4 数据库系统 1.5 关系数据库,1.2 信息、数据和数据处理,1.1 计算机数据管理的发展,1.2 信息、数据和数据处理,一、信息与数据 1、信息的定义 信息是客观事物属性的反映，即现实世界事物存在方式或运动状态的反映。,2、数据的定义 数据本质上是对信息的一种符号化表示，即用一定的符号表示信息，是信息的载体。 数据是数据库系统研究和处理的对象。,1.2 信息、数据和数据处理,3、数据与信息的联系 数据是信息的载体，而信息是数据的内涵。 4、数据处理 主要包括数据的组织、存储、检索、维护和加工利用等操作。,1.2 信息、数据和数据处理,二、数据的描述 1、概念设计中的数据描述 （1）实体客观存在，可以相互区别的事物。 （2）实体集性质相同的同类实体的集合。 （3）属性实体有很多特性，每一个特性称为属性。 每一个属性都有一个值，这个值称为域。 （4）实体标识符（关键码、键）能唯一标识实体的属性或属性值。,1.2 信息、数据和数据处理,2、逻辑设计中的数据描述 字段、记录、文件、关键码等。 3、物理设计中的数据描述 位、字节、字、块、桶等。,1、概念设计在头脑中的，想象出来的 2、逻辑设计在数据库中如何表示的，我们要学的。 3、物理设计在硬盘上是如何存储的。,1.2 信息、数据和数据处理,三、数据间联系的描述 （1）联系的定义 实体之间的相互关系。 （2）联系的表示形式：实体联系图E-R图,（3）具体介绍E-R图 实体集的表示方法：用矩形表示，在矩形内写 上该实体集的名字。,班级,方框椭圆菱形图,1.2 信息、数据和数据处理, 属性的表示方法：用椭圆表示，并在椭圆内写上该属性的名称。, 联系的表示方法：用菱形表示，并在菱形内写上联系名。,年龄,组成,1.2 信息、数据和数据处理, 各个属性、实体的连接方法：用无向边连接。,总结如下：,实体,实体属性,实体间的联系,连接各元素,重要的二级考点,1.2 信息、数据和数据处理,例1：班长与班级实体间的领导联系是1：1的联系。,班长,班级,领导,1.2 信息、数据和数据处理,例2：班级与学生实体间的组成联系是1：n的联系。,班级,学生,组成,1.2 信息、数据和数据处理,（4）实体之间的联系 一对一的联系一个人对应一个身份证号、一个学生对应一个学号。 一对多的联系一个老师教授多个学生、一个班级包括多个学生 多对多的联系课程和学生、商品和顾客,二级考点,二 级 考 点 总 结,一、E-R图的表示（实体、属性、联系等的表示） 二、E-R图的画法 三、实体之间的联系（一对一、一对多、多对多）,历 年 二 级 真 题,1、在E-R图中用来描述实体之间联系的图形为（ ）（07年4月） A 矩形 B 椭圆形 C 菱形 D 平行四边形,C,2、“商品”与“顾客”两个实体集之间的联系一般是（ ）（06年4月） A 一对一 B 一对多 C 多对一 D 多对多,D,历 年 二 级 真 题,3、在E-R图中用来描述实体的图形为（ ）（06年4月） A 矩形 B 椭圆形 C 菱形 D 平行四边形,A,4、在E-R图中用来描述实体属性的图形为（ ）（06年4月） A 矩形 B 椭圆形 C 菱形 D 平行四边形,B,历 年 二 级 真 题,5、一个宿舍可以住多个学生，则实体宿舍和学生之间的联系是（ ）（08年9月） A 一对一 B 一对多 C 多对一 D 多对多,B,6、在E-R图中连接实体与属性的图形为（ ）（09年4月） A 矩形 B 椭圆形 C 菱形 D 无向边,D,1.1 计算机数据管理的发展,计算机数据管理技术的发展经历了三个阶段：人工管理、文件管理、数据库管理。 一、人工管理阶段（20世纪50年代） 具有如下特点： （1）数据不保存 （2）数据由应用程序管理 （3）数据不共享 （4）数据不具有独立性,三不一应用,二 级 考 点,1.1 计算机数据管理的发展,二、文件管理阶段 用文件系统管理数据的特点是： （1）数据以文件的形式长期保存 （2）数据的物理结构和逻辑结构有了区别 （3）由文件系统管理数据 （4）数据共享性差，冗余度大 （5）数据独立性差,两差一区别,物理结构、逻辑结构,数据的物理结构又称存储结构，是数据元素在计算机存储器中的表示及其配置。 数据的逻辑结构指数据元素之间的逻辑关系，它是数据在用户或程序员面前的表现方式。 在数据库系统中，数据的物理结构不一定与逻辑结构一致。,1.1 计算机数据管理的发展,三、数据库管理阶段 数据库管理阶段的特点是： （1）数据结构化 （2）数据共享 （3）减少了数据冗余 （4）有较高的数据独立性 （5）用户接口,二高,二 级 考 点 总 结,一、计算机数据管理技术发展包含哪些阶段。 二、各个阶段的特点。,历 年 二 级 真 题,7、下列叙述中错误的是（ ）（07年4月） A 数据库系统中，数据的物理结构必须与逻辑结构一致 B 数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题 C 数据库技术是指在已有数据库管理系统的基础上建立数据库 D 数据库系统需要操作系统的支持,A,历 年 二 级 真 题,8、数据管理技术发展过程经过的阶段中，数据独立性最高的阶段是（ ）（08年9月） A 人工管理 B 文件管理 C 数据库管理 D 分布式管理,C,历 年 二 级 真 题,9、下列叙述中正确的是（ ）（07年9月） A 数据库系统是一个独立的系统，不需要操作系统的支持 B 数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题 C 数据库管理系统就是数据库系统 D 以上三种说法都不对,B,1.3 数据模型,数据模型是某个数据库的框架，这个框架形式化的描述了数据库的数据组织形式。 数据模型是定义数据库的依据。,1.3 数据模型,一、层次模型 是一个树状结构的数据模型。 二、网状模型 是以记录为结点的网状结构。 三、关系模型 是把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表模型，二维表表示实体与实体间的联系。 四、面向对象模型,层 次 模 型,网 状 模 型,二 级 考 点 总 结,一、数据模型包括哪些？ 二、各个数据模型的特点。,历 年 二 级 真 题,10、用二维表表示实体之间联系的模型为（ ）（06年9月） A 关系模型 B 网状模型 C 层次模型 D 面向对象模型,A,11、用树形结构表示实体之间联系的模型为（ ）（05年4月） A 关系模型 B 网状模型 C 层次模型 D 面向对象模型,C,1.4 数据库系统,一、数据库系统 是以数据库为基础的信息处理系统。 二、数据库 1、数据库是数据库系统的管理对象。 2、数据库：是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起，存放在计算机外存储器上形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相关数据的集合。 3、数据库的性质是由数据模型决定的,DB,DBS,1.4 数据库系统,三、数据库应用系统 是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件系统。,DBAS,四、数据库管理系统 1、是数据库系统的关键组成部分。任何数据操作，包括数据库的定义、数据查询和维护等。 2、功能：数据库的定义功能、数据存取功能、数据运行管理功能、数据库的建立和维护功能。,DBMS,VF是DBMS，是系统软件,1.4 数据库系统,五、数据库系统的构成 数据库系统由数据库、支持数据库运行的硬件、数据库管理系统、相关软件、应用程序和人员组成。,六、数据库系统的体系结构 1、数据模型根据不同的应用层次分为3种： （1）用户模型概念模型 （2）逻辑模型 （3）物理模型,重点：三模式二映射,1.4 数据库系统,2、数据库系统的模式结构 （1）数据库系统在其内部具有三级模式和二级映像。 （2）三级模式分别为：外模式、逻辑模式、内模式,（3）二级映像：外模式/逻辑模式映像 逻辑模式/内模式映像,二 级 考 点 总 结,1、数据库技术的根本目标是：要解决数据的共享问题。 2、数据库系统的由5部分组成：数据库、数据库管理系统、数据库管理人员、硬件平台、软件平台。 3、数据库管理系统（DBMS）是系统软件。 4、数据库管理系统（DBMS）是数据库系统（DBS）的核心。,二 级 考 点 总 结,5、数据库系统DBS 数据库DB 数据库应用系统DBAS 数据库管理系统DBMS 数据库管理员DBA 6、三模式二映射,历 年 二 级 真 题,12、数据库系统的核心为（ ）（ 05年9月、 06年9月） A 数据模型 B 数据库管理系统 C 数据库 D 数据库管理员,B,13、数据库技术的根本目标是要解决数据的（ ）（05年9月、06年9月） A 存储问题 B 共享问题 C 安全问题 D 保护问题,B,历 年 二 级 真 题,14、数据库DB、数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS之间的关系为（ ）（09年3月） A DB包含DBS和DBMS B DBMS包含DB和DBS C DBS包含DB和DBMS D 没有任何关系,C,历 年 二 级 真 题,15、在数据库系统中，用户所见的数据模型为（ ）（06年9月） A 概念模型 B 外模型 C 内模型 D 物理模型,B,16、数据库管理系统是（ ）（09年9月） A 操作系统的一部分 B 在操作系统支持下的系统软件 C 一种编译系统 D 一种操作系统,B,本 节 课 重 点 内 容,1、数据管理的发展阶段及其特点（人工管理阶段、文件管理阶段、数据库管理阶段） 2、数据模型（两种分类、逻辑模型的分类：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型） 3、数据库系统相关知识（DB、DBS、DBAS、DBMS）及三模式二映射 4、E-R图的表示和实体之间的联系,关 于 上 机,一、课程安排34理论，30上机 二、课程性质考试课 三、上机地点：E504 四、上机要求 五、第一次上机内容：熟悉VF程序开发环境和一级系统的练习。 六、周三上午12节E504，34节E507,复 习,一、描述实体联系的E-R图（方框菱形椭圆图）：实体、联系、属性；以及实体之间的联系：一对一、一对多、多对多 二、数据管理技术的三个阶段和各自的特点 三、数据模型（层次、网状、关系、面向对象） 四、DBS、DB、DBMS、DBAS、DBA 五、三模式二映射,奖励部分360与腾讯之战,一、关于360 1、由来奇虎 2、周鸿炜 二、360与腾讯之战,1.5 关系数据库,关系数据库是采用关系模型作为数据的组织方式的数据库。 关系数据库系统只有“表”这一种结构。 无论是实体还是实体间的联系均由“表”（关系）来表示。,一、关系模型的基本概念 1、关系：一个关系就是一张二维表，每个关系都有一个关系名,1.5 关系数据库,指明了学号、姓名、课程、成绩的一张名为“学生成绩”的表,1.5 关系数据库,2、元组（又称记录）：表中的一行即为一个元组,3、属性（又称为字段）：表中的列称为属性，每一列有一个属性名。属性值相当于记录中的字段值。,水平行为元组（记录），垂直列为属性（字段）,1.5 关系数据库,4、域：属性的取值范围，即不同元组对同一个属性的值所限定的范围。例如：性别只有男和女。,5、关系模式：对关系的描述称为关系模式，格式为：关系名（属性名1，属性名2，属性名N） 例如：学生（学号，姓名，性别，民族，专业）,6、候选码（或候选关键字）：它是属性或属性组合，其值能够唯一标识一个元组。在最简单情况下，候选码只包含一个属性。,1.5 关系数据库,指明了学号、姓名、课程、成绩的一张名为“学生成绩”的表,学生成绩（学号，姓名，课程，成绩）,1.5 关系数据库,112,99,1.5 关系数据库,7、主码（或主关键字）：在一个关系中，可能有多个候选码，从中选择一个作为主码。主码必须能准确标识出一个元组。,1.5 关系数据库,8、主属性：包含在主码中的所有属性称为主属性,候选码：学号，姓名 主 码：学号和姓名中选取其中的一个；我们选学号 主属性：学号,候选码：学号和课程号的组合 主 码：学号和课程号的组合 主属性：学号、课程号,1.5 关系数据库,9、外码（或外关键字）：如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的码，但它们是另外一个关系的码，则称其为该关系的外码。,1.5 关系数据库,学生成绩表,课程名称表,则有：课程号是学生成绩表的外码,1.5 关系数据库,二、关系模式的分解 学生档案关系模式： 学生（学号、姓名、性别、民族、专业、学历）,存在的问题： 1、民族有56个 2、专业也有很多。 3、学历也分为：小学、初中、高中、高职、专科、本科、硕士、博士等。,1.5 关系数据库,学生（学号、姓名、性别、民族、专业、 学历） 001、张三、 男、 汉、计算机、本科 002、李四、 男、 满、计算机、硕士 003、王五、 女、 汉、市 营、博士 004、赵六、 男、 汉、市 营、专科,专业（专业代码，专业名）,学生（学号、姓名、性别、民族、专业代码、学历）,001、张三、 男、 汉、 100、 本科,（100，计算机）,1.5 关系数据库,民族（民族代码，名称） 学历（学历代码，学历名）,学生（学号、姓名、性别、民族、专业、 学历） 关系模式分解的结论： 学生（学号、姓名、性别、民族代码、专业代码、 学历代码） 民族（民族代码，名称） 专业（专业代码，专业名） 学历（学历代码，学历名）,1.5 关系数据库,三、表间的关联关系 1、一对一的关系 2、一对多的关系 3、多对一的关系,1.5 关系数据库,职工基本信息表,职工工资表,一对一的联系,1.5 关系数据库,一对多的联系,职工基本信息表,职工销售业绩表,1.5 关系数据库,多对一的联系,职工基本信息表,职工销售业绩表,1.5 关系数据库,四、关系的完整性 关系的完整性指：关系的某种约束条件。 关系完整性约束分为三类：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性,主码不能取空值,属性的取值需要参考其他表,自己可以规定的值,1.5 关系数据库,1、实体完整性 例1：学生（学号，姓名，性别）,“学号”属性是主码，则“学号”不能取空值。,例2：选课（学号，课程号，成绩）,“学号、课程号”属性组是主码，则“学号”和“课程号”都不能取空值。,实体完整性规则：若属性A是关系的R的主属性，则属性A不能取空值,关系的主码不能取空值,1.5 关系数据库,2、参照完整性 例1：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 专业（专业号，专业名）,结论：“学生关系”的属性“专业号”的取值需要参照“专业关系”的属性“专业号”取值,1.5 关系数据库,例2：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 课程（课程号，课程名） 选课（学号，课程号，成绩）,结论：“选课关系”的属性“学号”和“课程号”的 取值需要参照“学生关系”的属性“学号”和 “课程关系”的属性“课程号”取值。,1.5 关系数据库,参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K相对应，则R