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VisualFoxPro程序设计,第1章数据库系统概论,第1章数据库系统概论,1.1数据库,1.1.1数据库基本概念信息（Information）是客观世界在人们头脑中的反映，是客观事物的表征，是可以传播和加以利用的一种知识。数据（Data）是信息的载体，是对客观存在实体的一种记载和描述。数据库（DataBase，简称DB）是指存储在计算机外部存储器上的、结构化的相关数据集合。,数据管理技术的三个发展阶段1人工管理阶段2文件管理阶段3数据库管理阶段,数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，简称DBMS）是管理数据库的软件工具，是帮助用户创建、维护和使用数据库的软件系统。DBMS应具有以下一些功能。（1）数据定义功能（2）数据操作功能（3）控制和管理功能（4）数据字典功能,数据库系统的组成引入数据库技术的计算机系统称为数据库系统（DataBaseSystem，简称DBS）。DBS通常包含下述5个部分。（1）计算机硬件平台（2）数据库集合（3）数据库管理系统（4）相关软件（5）人员,1.1.2数据模型,数据库中的数据是按一定逻辑结构存放的，这种逻辑结构是用数据模型来表示的。,主要数据模型,（1）层次模型层次模型的数据集合中，各数据对象之间是一种依次的一对一的或一对多的联系。层次结构也称为树型结构。,层次模型的特点,层次结构模型的特点如下：有且仅有一个根结点，其层次最高；一个父结点向下可以有若干个子结点，而一个子结点向上只有一个父结点；同层次的结点之间没有联系。,（2）网状模型,网状结构数据模型的各数据实体之间，是一种层次不清楚的一对一、一对多、或多对多的联系，此种结构可用来表示数据间复杂的逻辑关系。,网状模型的特点,网状结构模型的特点如下：一个结点可以有多个父结点；可以有一个以上的结点无父结点；两个结点之间可以有多个联系。,（3）关系模型,关系结构数据模型用二维表格表示实体及实体之间的联系，即用若干行与若干列构成的表格来描述数据集合以及它们之间的联系，这样的一个表格被称为一个关系。其中的每一列称为一个字段（Field），每一行称为一个记录（Record）。,关系模型特点,对于一个符合关系模型的二维数据表格，必须满足以下条件：表中不允许有重复的字段名；表中每一列中数据的类型必须相同；表中不应有内容完全相同的数据行；表中行的顺序或列的顺序的任意排列，应不影响表中各数据项间的关系。,1.2.1关系数据库基本概念关系数据库是若干个依照关系模型设计的数据表文件的集合，是由若干张完成关系模型设计的二维表组成的。特点：（1）数据结构化（2）数据共享（3）数据独立性（4）统一的数据控制,1.2关系数据库系统,1.2.2关系术语1、关系：符合一定条件的一张二维表格称为一个关系。2、元组：关系中的每一行数据被称为一个元组，或者称为一个记录。3、属性：关系中的每一列数据被称为一个属性，或者称为一个字段。,关系术语,4、域：是属性的取值范围，即不同元组对同一个属性的取值所限定的范围。5、关键字：关系中的某个属性或属性组合，其值可以唯一地标识一个元组，称其为关键字。,关系术语,6、主关键字与候选关键字：如果一个关系中存在多个关键字，可以选定其中一个作为主关键字，其余为候选关键字。7、外部关键字：如果关系中的某个属性或属性组合并非本关系的关键字，而是另一个关系的关键字，称其为外部关键字。,关系术语,8、关系模式：对关系的描述称为关系模式。一个关系模式对应于一个关系结构，它是命名的属性集合。其格式为：关系名（属性名1，属性名2，属性名n）。,关系特点,每个属性必须是不可分隔的数据单元；在同一个关系中不能出现相同的属性名；在一个关系中不允许有完全相同的元组；在一个关系中任意交换两行的位置不影响数据的实际含义；在一个关系中任意交换两列的位置不影响数据的实际含义。,1.2.3关系运算,利用关系的选择、投影和连接运算，可以方便地在一个或多个关系中抽取所需的各种数据，建立或重组新的关系。,传统的集合运算,1、并：两个相同结构关系R和S,它们的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。2、交：两个相同结构关系R和S,它们的交是由既属于R又属于S的元组组成的集合。3、差：两个相同结构关系R和S,它们的差是由属于R而不属于S的元组组成的集合。即从R中去掉S中也有的元组。,1选择,从一个关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选择。选择是从行的角度对二维表格内容进行的筛选，经过选择运算后得到的结果可以形成新的关系，其关系模式不变。,专门的关系运算,2投影,从一个关系中找出若干个属性构成新的关系的操作称为投影。投影是从列的角度对表格内容进行的筛选或重组，经过投影运算后得到的结果也将形成新的关系。,3连接,连接是将两个关系中的元组按一定的条件横向结合，拼接成一个新的关系。自然连接：利用两个关系中共有的一个字段，将该字段值相等的记录内容连接起来，去掉其中的重复字段作为新关系中的一条记录。,关系的完整性约束,关系的完整性是指对关系的某种约束条件，是保证关系中数据正确性的重要手段。,1实体完整性,实体完整性用来确保关系中的每个元组都是唯一的，即关系中不允许有重复的元组。,2参照完整性,参照完整性是指两个相关联的关系（数据表）中的相关数据是否对应一致。,3域完整性,域完整性是指关系中的属性值必须满足某种特定的数据类型和约束规则，即限定某个属性的取值类型和取值范围。,1.3现实世界的数据描述,1.3.1信息处理的3个层次从事物的特性到计算机中的数据表示，经历了三个领域：现实世界、信息世界、机器世界。（1）现实世界：存在于人们头脑之外的客观世界，称为现实世界。（2）信息世界：是现实世界在人们头脑中的反映。（3）机器世界：信息世界的信息在机器世界中以数据形式存储。是信息世界中的信息数据化后对应的产物。,1.3.2概念模型,1、实体：客观世界中可相互区别的事或物2、属性：实体所具有的某一特性。3、实体集：具有相同类型的实体的集合。4、实体型：由若干个属性所组成的集