数据库原理及应用

数据库原理及应用,第一章 Access基础,问题,21世纪人们最关注什么？ 21世纪最流行什么？,问题,21世纪人们最关注什么？ Money？就业？房价？爱情？,问题,21世纪人们最关注什么？ Money？就业？房价？爱情？（No！!） 健 康,问题,21世纪最流行什么？ 微信？网购？视频聊天？云？智慧城市？ 信 息 化,事实就是,不管你是谁，不管你是否愿意，你已经置身于信息化的浪潮之中,无论何时何地，你都逃脱不了信息化的大网,事实就是,信息化，“逼”着我们不断的学习、创新 当然，于此同时，每个人都在享受着信息化所带来的便捷生活 电子病历、远程医疗、视频会议、移动通信、智能交通、智慧城市 连“猪”都逃脱不了的信息化世界,信息化时代的健康就是,怎样才能保持健康？ 治未病、防患于未然，中医养生 中医养生+信息化=？ 中医药信息化的时代,信息化的条件是什么？,终端（PC机、手提电脑、平板、手机、打印机等）+网络,10,11,在我们上网、娱乐或学习的过程中，总听说XXX的网站被人黑了，原因是其数据库被别人下载或更改了；有的系统无法运行，是因为其数据库文件被破坏，那么，请问一下，什么地方会用到数据库，什么是数据库？它的作用是什么？数据库是怎么存在的？有哪些种类？如何使用这些数据库。本章中我们来讨论这些问题，作为我们走向数据库领域的第一步。,12,一、数据库基础知识,主要内容： 数据库的应用范围 数据库基础概念 数据库技术的产生和发展,13,1、数据库的应用范围,90年代初，我国已在银行、电力、邮电、铁路、医疗、气象、民航、情报、公安、国防军事、财税等多个行业装备了以数据库为基础的大型计算机系统。 医疗系统 银行 超市 交通 公安系统（第二代身份证、指纹系统） 院校 ,14,2、数据库基础概念,常见概念 数据(Data) 信息（Information） 数据库(DataBase) 数据库管理系统(DBMS) 数据库应用系统(DBAS) 用户 数据库系统（DBS）,15,1）数据（Data）,数据指存储在某一载体上能够被识别的物理符号。是描述事物的符号记录。 符号不仅仅是指数字、字母和文字，还包括图形、图像、声音等。 如新生入学时，其姓名、性别、出生年月、家庭住址、联系电话、证件照等个人信息都可以称为数据。 如：（张敏，女，20，1989，郑州，软件技术，2009）,16,数据的表现形式还不能完全表达其内容，需要经过解释。 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。 例如 93是一个数据 语义1：学生某门课的成绩 语义2：某人的体重 语义3：计算机系2003级学生人数,17,2）信息,学校根据学生的基本情况，对学生所提供的数据进行综合分析，从而安排学生的班级、宿舍等。这种经过加工后获得的有用的数据就是信息。 信息是数据经过加工处理后的有用数据结果。 简单的说：有用的数据就是信息。,18,3）数据库（DataBase，简称DB）,DB是存储在计算机存储设备上、结构化的相关数据集合。 数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，DB中的数据具有较小的冗余度、较高的数据独立性和扩展性，可为各种用户共享。,19,数据库中的数据的增加、删除、修改和检索等操作均由系统软件进行统一的管理和控制。,20,4）数据库管理系统（DataBase Management System，简称DBMS）,DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，具有数据定义、数据操纵、数据库的运行管理和数据库的建立和维护等系列功能。,21,目前广泛使用的数据库管理系统有： 国外：有Microsoft公司开发的Access、SQL Server，Oracle公司开发的Oracle、MySQL，Sybase公司开发的Sybase，IBM公司开发的DB2等； 国内：中国人民大学开发的金仓Kingbase ES，华中科技大学开发的DM3系统。,22,5）数据库应用系统(DBAS),由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。 图书管理系统 资料管理系统 学生管理系统,23,6）用户,数据库系统开发人员 数据库管理员（Data Base Administrator，简称DBA） 数据库使用人员,24,7）数据库系统（DataBase System，简称DBS）,数据库系统是指引入数据库后的计算机系统。 一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户组成。,用户,用户,用户,应用系统,应用开发工具,数据库管理系统,操作系统,数据库管理员,数据库,数据库系统构成图,26,3、数据库技术的发展,数据管理技术 人们对数据进行收集、组织、存储、加工、传播和利用等一系列活动的总和称为数据管理。 在整个利用计算机进行数据管理的发展过程中又经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。,27,1）人工管理阶段,时期 20世纪40年代中期-50年代中期 产生的背景 应用需求：科学计算 硬件水平：无直接存取存储设备 软件水平：没有操作系统 处理方式：批处理,28,特点 数据不保存 应用程序自己控制管理数据，程序员负担重 无共享、冗余度极大 不独立，完全依赖于程序,29,人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系,30,2）文件系统阶段,时期 20世纪50年代末期-60年代中期 产生的背景 应用需求：科学计算、管理 硬件水平：有磁盘、磁鼓 软件水平：有文件系统，有专门的数据管理软件 处理方式：联机实时处理、批处理,31,特点： 数据可长期保存。 由文件系统管理数据 共享性差、冗余度大 数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制,32,文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系,33,3）数据库系统阶段,时期 20世纪60年代末以来 产生的背景 应用背景：大规模数据管理 硬件背景：大容量磁盘、磁盘阵列 软件背景：有数据库管理系统 处理方式：联机实时处理,分布处理,批处理,34,特点： 数据结构化，采用数据模型表示复杂的数据结构； 共享性高、冗余度小、易扩充； 有较高的数据独立性； 数据由DBMS统一管理和控制；,35,数据库系统阶段应用程序与数据之间的对应关系,36,第二部分：数据模型,数据库是长期储存在计算机内、结构化的、可共享的大量相关数据的集合。 数据库中的数据是按一定的数据模型组织、描述和存储。 现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。,37,1、模型,一张地图，一个汽车模型，一个精致的航模飞机以及一组建筑设计沙盘都是具体的模型。所以，对于模型，一眼望去，就会使人联想到真实生活中的事物。 模型是对现实世界的模拟和抽象。 数据模型是现实世界中数据特征的抽象。,38,数据模型的定义： 数据库中的数据是按一定的方式存储在一起的，其组织结构又称为数据模型，它反映事物本身及事物之间的各种联系。 数据模型种类 概念数据模型（现实世界的抽象） 基本数据模型（DBMS支持的数据模型）,2、数据模型,39,图：现实世界中客观对象的抽象过程,40,（1）逻辑数据模型,逻辑模型 层次模型，最早出现的逻辑模型； 网状模型，层次模型的扩展； 关系模型 面向对象模型,41,层次模型,网状模型,关系模型,42,1）层次模型,层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型。 1968年，美国IBM公司推出的IMS（Information Management System）系统是最典型的层次数据结构，20世纪70年代在商业上得到了广泛应用。 层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。,43,44,两个基本特点： （1）有且仅有一个结点（计算机科学系）无双亲，这个结点称为根结点； （2）其它结点（如计算机应用专业、计算机网络专业）有且仅有一个双亲； 这种用树型结构表示实体与实体之间联系的数据模型称为层次数据模型。,45,图：教员学生层次数据库模型,根结点,叶结点,46,网状模型与层次模型的最大区别在于两个结点之间的联系可以不唯一，因此要为每个联系命名。 网状数据模型的典型代表是DBTG系统，由美国数据系统研究会CODASYL下属的一个数据库任务组DBTG提出（Data Base Task Group），对网状数据库的开发和发展起了重大影响。,2）网状模型,47,48,1970年美国IBM公司研究员E.F.Codd提出关系模型。 关系模型是最重要的数据模型，其应用最为广泛，Access、Visual Foxpro、SQL Server、Oracle、Sybase等都属于关系模型数据库系统。 基于关系模型的数据库称为关系数据库。 在用户看来，一个关系模型的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。,3）关系模型,49,50, 关系模型的主要特点,关系必须规范化。关系模型中的每一个关系模式必须满足一定的要求，最基本的要求是每个属性必须是不可分割的数据单元。 同一个关系中不允许相同属性名； 一个关系中不允许有相同的记录； 关系中记录间的顺序、属性间的顺序可以任意交换，不影响信息内容。,51, 实际关系模型,一个数据库文件代表一个实际的关系模型； 一个关系数据库由若干个关系模式组成； 在关系数据库中，基本的数据结构是二维表，表之间的联系通过不同表中的公共字段来体现。,52,“图书”表中的一个“图书条码”字段与“借还记录”表中的“图书条码”字段相联系，“读者”表与“借还记录”表通过“借书证号”相联系。三者的关系模型如下图所示。,图书借还记录读者之间的关系,53,如果要查询某读者的借阅情况，首先的“读者”表中根据姓名或借书证号找到该读者的信息，以借书证号在“借还记录”表中找到所有该借书证号所借图书的信息，最后通过查到的图书条码在“图书”表中找出相对应的图书信息。如下图所示。,54,1.2 Access简介,Access基础知识 Access的发展 安装Access 2003 熟练使用Access 2003,55,1、Access基础知识,扩展名： .mdb 运行环境：Windows Access 2003中文版是Office 2003办公组件中的一个数据库管理软件，具有与Word、Excel和PowerPoint等应用程序统一的操作界面。 它相比更加简单易学，功能强大，适应性强，足以应付一般的数据管理及处理需要；目前已经成为用户选用中小型数据库管理系统的主要工具之一。 Access 的最大容量：2 G 字节，建议1000条记录左右。,56,Access的主要用途及应用领域 小型数据库系统Access不仅用于单纯的存储数据，还可以作为前端应用程序； Access能有效的组织数据、查询信息、完成友好的界面设计、输出报表、建立数据共享机制、开发应用系统； Access也可以作为一些应用程序的后台数据库，如Access数据库广泛应用在ASP应用程序开发的网站中。,57,2、Access的发展,Microsoft公司从1992年11月正式推出Access 1.0以来，Access的功能不断的完善和增强，先后推出了Access 1.1、Access 2.0、Access 7.0、Access 97、Access 2000、Access 2002、Access 2003、Access 2007等不同版本。,58,3、安装Access 2003,通过Office安装光盘 通过Office安装文件,59,60,4、熟练使用Access 2003,Access的启动 方法1：选择“开始”“所有程序”“Microsoft Office” “Microsoft Office Access 2003”，即启动Access系统。 方法2：如果Windows桌面上创建了快捷图标，可以更简单、快捷地启动Access，只要直接双击桌面上的快捷图标，即可启动Access系统。,61,方法1,方法2,62,63,认识Access 2003界面及窗口,Access的所有操作都是在窗口中进行的。Access的窗口左侧包含表、查询、窗体、报表、页、宏和模块7种对象。单击每一个对象，右侧显示已经创建的对象和创建对象的工具。,64,Access数据表界面,65,Access查询界面,查询,查询结果