lesson01数据库基础.ppt

1,数据库及应用-VisualFoxPro程序设计主要内容,数据库知识程序设计,-表-数据库-SQL语言-查询与视图,-面向过程程序设计-面向对象程序设计-表单与控件-菜单,2,主要内容：信息、数据和数据处理数据管理技术的发展数据模型数据库系统关系数据库,第一课数据库理论基础,3,1.1信息、数据和数据处理,信息信息（Information）是客观事物属性的反映。信息是经过加工处理并对人类客观行为产生影响的事物属性的表现形式。对决策有价值的数据。数据数据（Data）是信息的载体。是对客观事物的本质、特征、范围等进行的一种抽象的、符号化的表示。信息与数据病历卡上记载39是数据，数据39本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。某个病人的体温是39，这才是信息，信息是有意义的。,4,总之，信息是有用的数据，数据是信息的载体，信息是数据的内涵。数据处理数据处理也称为信息处理，是利用计算机对各种类型的数据进行处理。它包括对数据的采集、存储、加工和传输等一系列操作过程。目的：1）从大量的原始的数据中推导出有价值的信息2）利用计算机科学的管理这些数据数据管理对数据的分类、组织、编码存储、检索和维护,5,利用计算机进行数据处理大体经历了人工管理阶段、文件管理阶段、数据库系统阶段和分布式数据库管理四个阶段1.人工管理阶段,手工管理阶段的特点：（50年代中期）1数据不保存2无数据管理软件，数据的管理由应用软件来完成3程序和数据在一起，数据没有独立性4一组数据对应一个程序，数据不能共享,1.2数据管理技术的发展,6,2.文件管理阶段,特点：（50年代后期到60年代中期）1数据以文件的形式长期保留在外存。2数据的物理结构和逻辑结构有了区别，程序和数据有了一定的独立性。3.由文件系统管理数据，文件多样化,缺点：数据冗余大数据和程序独立性差文件系统仍是一个不具有弹性的无结构的数据集合。,7,程序和数据的关系如图：,3.数据库系统阶段（60年代后期）,数据库产生的背景：时间：60年代后期硬件：大容量磁盘，硬件价格下降软件：软件价格上升，编制和维护软件需成本增加,8,数据库（DataBase,DB）长期存储在计算机内的、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、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性，并可为各个用户共享。,1.3数据库系统,数据库管理系统(DBMS),数据库管理系统的功能：1.数据库的定义2.数据库的操作-检索、插入、删除、更新3.数据库的运行控制-数据库的完整性控制、并发性控制-数据库的安全性控制、数据库的恢复,9,数据库系统的组成,10,数据库系统特点：,数据结构化数据共享减少数据冗余有较高的数据独立性加强数据的安全性和完整性的保护,11,4.分布式数据库分布式数据库系统（DistributedDataBaseSystem，DDBS）是在集中式数据库基础上发展起来的，是数据库技术与计算机网络技术、分布处理技术相结合的产物。分布式数据库系统是地理上分布在计算机网络不同结点，逻辑上属于同一系统的数据库系统，能支持全局应用，同时存取两个或两个以上结点的数据。,分布式数据库系统的主要特点是：（1）数据是分布的。（2）数据是逻辑相关的。分布在不同结点的数据，逻辑上属于同一个数据库系统，数据间存在相互关联，区别于由计算机网络连接的多个独立数据库系统。（3）结点的自治性。每个结点都有自己的计算机软、硬件资源、数据库、数据库管理系统（即LocalDataBaseManagementSystem，LDBMS局部数据库管理系统），因而能够独立地管理局部数据库。,12,数据模型是现实世界数据特征的抽象。现实世界中的具体事物经过抽象形成信息世界中的概念模型，将概念模型进一步转换，形成某一DBMS支持的数据模型。概念模型：按用户的观点来对数据和信息建模主要用于数据库设计，常用E-R（实体联系）图来描述。数据模型：按计算机系统的观点对数据建模。主要用于DBMS的实现，有层次模型、网状模型和关系模型等。,1.4数据模型,13,概念模型基本概念：1.实体（Entity）：客观存在并可相互区别的事物如一本书，一名学生，一次考试。,2.实体集（EntitySet）：同型实体的集合如书，学生，课程等。,4.属性（Attribute）：实体所具有的某一特征。一个学生的学号，姓名，年龄。,5.码（Key）：唯一标识实体的属性集。如学号,3.实体型：对实体的型的描述，是实体名和属性的集合如学生（学号，姓名，性别，出生日期）,14,6实体联系建立实体模型的一个主要任务就是要确定实体之间的联系。常见的实体联系有3种：一对一联系、一对多联系和多对多联系。如图所示：,15,层次模型（HierarchicalModel）利用树型结构来表示实体以及实体之间的联系。层次模型中的结点为记录型。,数据模型：层次模型，网状模型和关系模型,其主要特征如下：仅有一个无双亲的根结点。根结点以外的子结点，向上仅有一个父结点，向下有若干子结点。,根结点,子结点,16,网状模型（NetworkModel）网状模型是层次模型的扩展，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。网状模型是以记录为结点的网络结构。常用于反映实体间的多对多的联系，描述较为复杂的联系。,其主要特征如下：有一个以上的结点无双亲。至少有一个结点有多个双亲。,17,关系模型（RelationalModel）关系模型是二维表结构表示实体以及实体之间联系的数据模型。大多数数据库管理系统都是关系模型。如VFP,18,1.关系的主要术语：,关系：一个关系对应一张二维表。元组：表中的一行，相当一个记录。属性：表中一列称为属性（字段），给每一列起一个名称即属性名。域：属性的取值范围。关键字：唯一地标识一个元组的一个或若干个属性集合。主关键字：从多个关键字中选一个作为主关键字分量：元组中的一个属性值。,1.5关系数据库,19,2.关系的主要特点：关系中每个属性是不可分割的数据单元；在同一个关系中不允许出现完全相同的元组在同一个关系中属性名不允许相同在同一关系中，同一属性的属性值的数据类型一致在同一关系中元组或属性的顺序可以改变,20,3.关系运算常见的关系运算有选择运算、投影运算和连接运算三种。,21,选择（Select）,选择运算是从关系中选择某些满足条件的记录组成一个新的关系。也可以说，选择运算是在关系R中选择满足给定条件的元组。在关系中选择某些条件的元组。,性别为男,22,投影（Projec）,投影运算是从关系中选择某些字段的值组成一个新的关系。也可以说，投影运算是在关系R中选择出若干属性列。在关系中选择某些属性的列。对应于关系的垂直分解。,只包含姓名、高数两列,23,连接（Join）,连接运算是将两个或多个关系通过连接条件组成一个新的关系。也可以说，连接运算是在关系R和关系S中选择属性间满足一定条件的元组。从两个关系的苗卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。连接是关系的横向结合。,24,4.表间关联关系的类型在一个关系数据库中，若想将依赖于关系模型建立的多个数据表组织在一起，反映客观事物数据间的多种对应关系，通常将这些数据表放入同一个数据库中，并建立表间关联。在同一个数据库中，相关联的表间关系的类型有一对一、一对多和多对多3种关系。,25,5.关系的完整性关系的完整性，即关系中的数据及具有关联关系的数据间必须遵循的制约和依存关系，以保证数据的正确性、有效性和相容性。关系的完整性主要包括：实体完整性参照完整性用户定义完整性,26,(1)实体完整性实体完整性是对关系中的记录唯一性，也就是主键的约束。准确地说，实体完整性是指关系中的主属性值不能为空值（Null）且不能有相同值。,学生（学号，姓名，性别，出生日期）课程（课程号，课程名，学分）成绩（学号，课程号，成绩）,例如：“学号”是主属性，元组中表示的学生必须有学号,27,2参照完整性外码（外键）：设F是关系R的某一属性，若F与关系S的主键相对应，则称F是关系R的外码。基本关系R为参照关系，S为被参照关系。,规则：若属性F是关系R的外码，它与基本关系S的主键相对应，则对于R中的每个元素在F上的值:1）或者取空值2）或者等于S中某个元组的主码值。,学生（学号，姓名，性别，专业号，出生日期）专业（专业号，专业名）Employee（学号，姓名，班级，班长学号，）,28,3.用户定义完整性是针对某一具体数据库的约束条件。,例如：域完整性域完整性是对数据表中字段属性的约束，它包括字段的值域、字段的类型及字段的有效规则等约束，它是由确定关系结构时所定义的字段的属性决定的。性别只能是男或女,29,常用的数据库,AccessSQLServerPowerBuilderOracle占据了数据库领域48.6%的市场份额DB2要应用于大型应用系统,30,选择题1在关系运算中，查找满足一定条件的元组，相关的运算称为()。A）选择B）投影C）连接D）扫描,2在数据库管理系统中,常用的数据模型有哪几种类型，它们是()。A）大型、中型和小型B）西文、中文和兼容C）层次、网状、关系和关系对象型D）数据、图形和多媒体,5关系中的“主关键字”不允许取空值是指（）约束规则。A）实体完整性B）引用完整性C）用户定义的完整性D）数据完整性,3VisualFoxPro是关系数据库管理系统，所谓关系是指（）。A）二维表中各条记录中的数据彼此有一定的关系B）二维表中各个字段彼此有一定的关系C）一个表与另一个表之间有一定的关系D）数据模型符合并满足一定条件的二维表格,4数据库系统的核心是（）。A）数据库B）数据库管理系统C）操作系统D）文件,31,6下