数据库基础知识PPT

二级ACCESS考试内容 数据库基本知识程序设计基础软件工程基础数据结构和算法基础数据库和表查询窗体报表数据访问页宏模块与VBA程序设计 公共基础部分 ACCESS部分 笔试 90分钟 100分题型 选择题 70分 填空题 30分 机试 90分钟 100分题型 基本操作简单应用综合应用 第一章数据库基础知识 本章大纲要求 数据库的基本概念 数据库 数据库管理系统 数据库系统数据模型 实体联系模型及E R图关系代数运算 包括传统的集合运算 并 交 差 积 及专门的关系运算 选择 投影 连接 数据库设计方法以及基本步骤 需求分析 概念设计 逻辑设计和物理设计 重点 数据模型 E R图 数据库 数据库管理系统 关系的概念 关系代数运算 数据库设计方法 主要内容 计算机数据管理的发展数据库系统数据模型关系数据库关系代数及关系运算数据库设计基础ACCESS简介练习 1 1计算机数据管理的发展 数据 信息与数据处理 了解 数据 存储在某种媒体上的用来描述事物的能够识别的物理符号 如文字 数字 图形 声音 视频等 信息 一种已经被加工为特定形式的数据 对人们而言是可理解 可用于指导决策的数据 数据处理 对数据进行收集 组织 存储 加工和播等工作 是将数据转换为信息的过程 如 数据挖掘 三者之间的关系 数据是信息的载体和具体表现形式信息不随着数据形式的变化而变化信息 数据 数据处理 1 1计算机数据管理的发展 计算机数据管理数据处理中最重要的问题就是数据管理 包括如何对数据分类 组织 编码 存储 检索和维护 随着计算机软 硬件的不断升级 数据管理经历了以下几个阶段 面向对象数据库系统 分布式数据库系统 数据库管理 文件系统 人工管理 独立性越来越高 使用越来越方便 技术越来越复杂 1 1计算机数据管理的发展 1 2数据库系统 数据库相关概念数据库 指存储在计算机内 有组织 可共享的数据集合 它不仅包括数据本身 而且包括相关数据之间的联系 数据库管理系统 DBMS 一种系统软件 用于数据库的建立 使用和维护 如Access SQLServer FoxPro Oracle Dbase DB2 MySQL Sybase等待数据库应用系统 系统开发人员利用数据库系统资源开发的面向某一类实际应用的软件系统 由数据库系统 应用软件 应用界面组成 1 2数据库系统 DBMS的主要功能 记忆 数据定义数据操纵数据库运行管理数据组织 存储和管理数据库的建立和维护数据通信接口 DBMS的组成部分数据定义语言 DDL 及其编译处理程序数据操纵语言 DML 及其编译程序数据库运行控制程序实用程序 1 2数据库系统 数据库相关概念数据库系统 引入了数据库技术后的计算机系统 由5部分构成 硬件系统数据库集合 DB 数据库管理系统 DBMS 数据库管理员 DBA 用户 注 数据库管理系统是数据库系统的核心软件 1 2数据库系统 数据库系统的特点实现数据共享 减少数据冗余 数据与特定应用分离 集中存放 共同使用 减少冗余 但无法避免一切冗余 采用特定的数据模型 利用模型表达客观事物之间的联系 从而对数据进行有效管理 具有较高的数据独立性 数据相对应用程序而言具有更好的独立性 即数据与程序相互不依赖性 有统一的数据控制功能 不同应用程序采用统一的方式访问 控制数据库中的数据 完整性 安全性 并发等等 注 数据库系统最本根是解决数据共享问题 1 2数据库系统 数据独立性分类物理独立性 数据的物理结构 包括存储结构 存取方式等 的改变 如存储设备的更换 物理存储的更换 存取方式改变等都不影响数据库的逻辑结构 从而不致引起应用程序的变化 逻辑独立性 数据库总体逻辑结构的改变 如修改数据模式 增加新的数据类型 改变数据间联系等 不需要相应修改应用程序 1 2数据库系统 数据库系统的内部结构体系 为了有效地组织 管理数据 数据库采用三级模式结构 内模式 模式和外模式组成 即由物理级 概念级和用户级组成 1 2数据库系统 数据库系统的内部结构体系内模式 InternalSchema 又称物理模式 具体描述数据在外部存储器上如何组织存储 内模式反映了数据库的存储方式 模式 Schema 又称逻辑模式或概念模式 是对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述 是全体用户公共的数据视图 外模式 ExternalSchema 是用户的数据视图 与某一应用有关的数据的逻辑表示 外模式是模式的一个子集 故又称为子模式 包含模式中允许特定用户使用的那部分数据 三者之间的关系 模式是内模式的逻辑表示内模式是模式的物理实现外模式则是模式的部分抽取 1 2数据库系统 数据库系统的两级映射概念模式 内模式的映射 实现了概念模式到内模式之间的相互转换 当数据库的存储结构发生变化时 通过修改相应的概念模式 内模式的映射 使得数据库的逻辑模式不变 其外模式不变 应用程序不用修改 从而保证数据具有很高的物理独立性 外模式 概念模式的映射 实现了外模式到概念模式之间的相互转换 当逻辑模式发生变化时 通过修改相应的外模式 逻辑模式映射 使得用户所使用的那部分外模式不变 从而应用程序不必修改 保证数据具有较高的逻辑独立性 1 3数据模型 数据模型基本概念数据模型 反映实体及其实体间联系的数据组织的结构和形式 是数据库管理系统用来表示实体及其联系的方法 是从现实世界到机器世界的一个中间层次 数据模型所描述的三部分内容数据结构 数据结构是所研究的对象类型的集合 描述系统的静态特性 数据操作 对数据库中各种对象允许执行的操作集合 描述系统的动态特性 数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合 保证数据的正确 有效和相容 1 3数据模型 数据模型分类概念数据模型 简称概念模型 是对客观世界复杂事物的结构描述及它们之间的内在联系的刻画 概念模型主要有 E R模型 实体联系模型 扩充的E R模型 面向对象模型及谓词模型等 逻辑数据模型 又称数据模型 是一种面向数据库系统的模型 该模型着重于在数据库系统一级的实现 逻辑数据模型主要有 层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型等 不同数据模型对应不同数据库系统 物理数据模型 又称物理模型 它是一种面向计算机物理表示的模型 1 3数据模型 实体概念描述实体 客观存在且相互区别的事物 即可以是实际事物也可以是抽象事物 如学生 课程是实体 而学生选课也是实体 实体属性 用来描述实体的某方面特性的属性 如学生可以用学号 姓名 系别 班级等属性来描述 实体型 属性的集合表示一种实体的类型 称为实体型 实体集 属性值集合表示一个实体 同类型实体集合称为实体集 ACCESS中的对应关系 表 存放同一类实体 则为实体集 字段 属性 记录 实体 1 3数据模型 实体间联系及三种类型联系 实体之间的对应关系 描述了现实事物之间的相互关联 一对一联系 1 1 如学校与校长的关系 即表A中的一条记录只与表B中一条记录联系 反之如此 一对多联系 1 n 如学校与学生的关系 即表A中的一条记录与表B中多条记录联系 多对多联系 m n 如课程与学生的关系 即表A中的一条记录与表B中多条记录联系 反之如此 1 3数据模型 实体 关系 E R 模型 利用标准图例来描述实体及实体间的联系 概念模型 矩形 实体椭圆 属性菱形 联系 实体与属性 实体与联系 1 3数据模型 常用的三种逻辑数据模型层次数据模型有且仅有一个节点无双亲 根节点其他节点仅有一个双亲树型结构 便于描述一对多的关系网状数据模型允许一个以上的节点无双亲一个节点可以有一个以上的双亲 1 3数据模型 常用的三种数据模型关系数据模型以关系代数为基础 数据用二维表表示 二维表就是关系 1 4关系数据库 关系数据模型基本术语关系 二维表关系模式 对关系的描述 对应着一个关系结构 表示为 关系名 属性名1 属性名2 属性名n ACCESS中的表 表名 字段名1 字段名2 字段名n 元组 二维表中 水平方向的行称为元组 即一条记录就是一个元组 属性 二维表中的列 ACCESS中属性用字段来表示 域 属性的取值范围 如文本 数字 日期等 1 4关系数据库 关系数据模型基本术语关键字 候选码 能唯一标识一个元组的属性或属性集合 一个表中可以有多个关键字 主关键字 主码 选择一个合适的候选码作为表的主关键字 来标识每一个元组 一个表只有一个主关键字 外部关键字 表中的一个字段不是本表的关键字 而是另一个表的关键字或候选关键字 关系术语示例 由下列图标中指出对应的关系 关系模式 元组 属性 域 关键字 外部关键字 A B C 思考 实体 实体属性 实体型 实体集在上述表中的表现形式 1 4关系数据库 关系的特点关系必须规范化 即模型中每个关系模式都应满足一定的要求 一般要求属性是不可再分的原子数据 表中不再包含表 同一关系中不能出现同名属性 关系中不允有完全相同的元组 关系中元组次序无关紧要 关系中属性次序无关紧要 1 4关系数据库 关系中的数据约束保证数据的完整性 一致性 相容性实体完整性约束 关系的主键中属性值不能为空值 因为主键是唯一决定元组的 如为空值则其唯一性就成为不可能的了 参照完整性约束 关系之间相互关联的基本约束 不允许关系引用不存在的元组 即在关系中的外键要么是所关联关系中实际存在的元组 要么为空值 用户定义的完整性约束 反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求 例如某个属性的取值范围在0 100之间等 1 5关系代数及关系运算 用户需要利用查询从关系数据库中找到感兴趣的数据时 需要对多个关系 表 进行运算 关系运算以关系代数为基础 关系的基本运算分为两类 传统集合运算 并 交 差 笛卡尔积专门关系运算 选择 投影 连接传统集合运算并 设关系R和S有相同的结构 则R S由属于R或属于S的元组组成 例 1 5关系代数及关系运算 传统集合运算交 设关系R和S有相同的结构 则R S由既属于R又属于S的元组组成 例 差 设关系R和S有相同的结构 则R S由属于R但不属于S的元组组成 例 1 5关系代数及关系运算 传统集合运算笛卡尔积 设n元关系R和m元关系S 则R S是一个n m元组的集合 注意 R和S关系的结构不必相同 例 1 5关系代数及关系运算 专门的关系运算选择 F R 从关系中选择满足一定条件的元组 投影 A R 从关系中选择若干属性列组成新的关系 1 5关系代数及关系运算 专门的关系运算连接 从两个关系的笛卡尔积中选取满足一定条件的元组 有两种形式 等值连接 自然连接等值连接 R S A B 从R和S的笛卡尔积中选择A B属性值相等的元组 注 A B是属性集合 自然连接 R S 要求A B属性组必须相同 并在结果中去掉重复的属性列 1 6SQL查询命令 SQL 结构化查询语言 是一种介于关系代数与关系演算之间的语言 其功能包括查询 操纵 定义和控制4个方面 是一个通用 功能极强的关系数据库语言 目前已成为关系数据库的标准语言 大多数数据库均用SQL作为共同的数据存取语言和标准接口 使不同数据库系统之间的互操作有了共同的基础 SQL两个基本概念基本表 basetable 本身独立存在的表 一个关系对应一个表 而一个基本表对应一个存储文件 视图 view 从一个或几个基本表或其它视图导出来的表 本身并不独立存储数据 系统只保存视图的定义 是一个虚表 1 6SQL查询命令 SQL语言支持关系数据库三级模式结构 外模式 视图和部分基本表模式 基本表内模式 存储文件 1 6SQL查询命令 SQL基本语句 注意 ACCESS不直接支持SQL的数据定义和视图 也不直接支持SQL的授权控制 这些操作通过VBA代码利用DAO 数据访问对象 进行 1 6SQL查询命令 SQL基本语句数据库查询是数据库的核心操作 SQL语言提供了SELECT语句进行数据库的查询 该语句具有灵活的使用方式和丰富的功能 SELECT的基本语法SELECT ALL DISTINCT FROM WHERE GROUPBY HAING ORDERBY ASC DESC 其中表示在实际的语句中要采用所需内容进行代替 表示可以根据需要进行选择 也可以不选 表示必选项 1 6SQL查询命令 SQL基本语句SELECT相关说明Select 查询目标属性名 也可是计算字段From 查询目标表名及where子句的条件中涉及的所有关系名Where 查询目标必须满足的条件 其可由以下内容组成 1 6SQL查询命令 SQL基本语句SELECT相关说明like NOT LIKE 查找指定的属性列值与相匹配的元组 可以是一个完整的字符串 也可以含有通配符 和 其中 匹配零个或多个字符 匹配任意单个字符SELECT示例Student表由学号 Sno 姓名 Sname 性别 Ssex 年龄 Sage 所在系 Sdept 5个属性组成可记为 Student Sno Snome Ssex Sage Sdept 其中Sno为主码 1 6SQL查询命令 SQL基本语句SELECT示例SELECT FROMStudent SELECTSname Sdept SageAS年龄FROMStudentWHERESageBETWEEN20AND23SELECTSname SsexFROMStudentWHERESdeptIN IS MA CS SELECTSname Sno SsexFROMStudentWHERESnameLIKE 刘 SELECTSnameFROMStudentWHERESdept IS ORSdept MA ORSdept CS SELECT FROMStudentORDERBYSdept StageDESC 1 6SQL查询命令 SQL基本语句其它示例CREATETABLE课程 课程编号TEXT 课程名称TEXT CREATEINDEXNewIndexON课程 课程编号 CREATEVIEW学生视图ASSELECT FROM学生DROPTABLER DROPINDEXNewIndex DROPVIEW学生视图INSERTINTO课程 课程编号 课程名称 VALUES 101 计算机基础 UPDATE学生SET年龄 年龄 1DELETE FROM学生WHERE年龄 17 1 7数据库设计基础 数据库设计是数据库应用的核心 其基本任务 根据用户对象的信息需求 处理需求和数据库的支持环境设计出数据模式 两种基本设计方法面向数据的方法 以信息需求为主 兼顾处理需求 面向过程的方法 以处理需求为主 兼顾信息需求数据库设计的6个阶段 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 应用程序设计 数据库运行与维护 数据库设计的基本步骤 1 7数据库设计基础 需求分析要准确了解并分析用户对系统的需要和要求 弄清系统要达到的目标和实现的功能 调查的重点是 数据 和 处理 数据流图 数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果概念设计概念结构设计阶段是整个数据库设计的关键 其目标是产生一个反映信息需求的 独立于具体DBMS的概念模型 概念模型可以用实体联系模型 E R模型 表示 逻辑结构设计将概念结构转换为某个DBMS支持的数据模型 并将其性能进行优化 从E R图向关系模式的转换 表 及其联系 逻辑模式规范化及调整 实现 关系视图设计 1 7数据库设计基础 物理设计数据库逻辑结构在存储设备上的实现 如对数据库怎样组织存储才能使得逻辑级的操作方便 快捷等 物理设计只有少量工作可以由用户选择和干预 绝大部分工作由DBMS完成 应用程序设计系统设计人员要运用DBMS提供的数据操作语言和宿主语言 根据数据库的逻辑设计和物理设计的结果建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库并进行系统试运行 数据库运行与维护数据库系统运行过程中 必须不断地对其结构性能进行评价 调整和修改 故障恢复及数据监控等 1 8设计实例 教学管理系统 需求分析某校希望利用数据库技术 以实现教学管理自动化 并合理的组织管理教学信息 要求管理工作能实现如下功能 教师管理 学生管理和学生选课管理等 分析的要点 设计目标 教学管理 随着管理工作的开展 所要求的功能是否满足 1 8设计实例 教学管理系统 概念设计 E R模型 1 8设计实例 教学管理系统 逻辑结构设计 E R图向关系模式的转换 关系模式表 1 8设计实例 教学管理系统 物理设计利用ACCESS建立数据库 并把文件保存在指定位置 本地硬盘或远程服务器上 应用程序设计利用建立的数据库 为用户开发相关操作应用程序 如是采用桌面应用 C S模式还是B S模式 界面要求 性能要求等等 数据库运行与维护 1 9ACCESS简介 ACCESS是一种桌面型的关系数据库管理系统 是Microsoftoffice套件产品之一 当前考试版本为ACCESS2003 ACCESS的主要特点具有方便使用的强大功能 能够利用各种图例快速获得数据 利用报表工具快速生成美观的数据报表 采用OLE技术 能方便的创建和编辑多媒体数据库 支持ODBC标准的SQL数据库的数据 设计过程自动化 具有较好的集成开放功能 提供了断点设置 单步执行等调试功能 与Internet Intranet集成 用户不用编写代码 就能开发一个功能强大且专业的数据库应用程序 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的系统结构数据库对象包含7个对象 表 查询 窗体 报表 页 宏 模块 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的系统结构数据库对象以 mdb为文件扩展名保存在磁盘上 各对象之间的关系如下 1 9ACCESS简介 表 table 是有组织地存储数据的场所 其他类型的对象如查询 窗体 报表或页等 都可以由表来提供数据来源 1 9ACCESS简介 查询 query 按照用户的需求在数据库中检索所需的数据 1 9ACCESS简介 窗体 form 数据库的人 机交互界面 用于为数据的输入和编辑提供便捷 美观的屏幕显示方式 1 9ACCESS简介 报表 report 将选定的数据以特定的版式显示或打印 还可对表或查询进行求和 求平均值等计算 1 9ACCESS简介 页 Webpage 也称数据访问页 通过Web页 用户可以方便 快捷地将所有文件作为Web发布程序存储到指定的文件夹 或将其复制到Web服务器上 以便在网络上发布信息 1 9ACCESS简介 宏 macro 某些操作的集合 Access有56种宏操作 可按照需求组合 完成一些经常重复的或比较复杂的操作 1 9ACCESS简介 模块 module 是用VBA VisualBasicforApplications 语言编写的程序单元 可用于实现复杂的功能 模块中的每一个过程都可以是一个函数过程或一个子程序 模块可以与报表 窗体等对象结合使用 以建立完整的应用程序 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的基本规格 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的基本规格 表 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的基本规格 查询 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的基本规格 窗体与报表 1 9ACCESS简介 ACCESS数据库的基本规格 宏 1 9ACCESS简介 ACCESS的启动和关闭启动ACCESS 双击快捷方式或从程序中选取关闭ACCESS四方法 点击右上角的 关闭 按钮 通过文件 退出命令 ALT F4ALT F X 计算机数据管理基本阶段 人工 文件系统 数据库 数据库系统五部分组成 硬件 DB DBMS DBA 用户 个部分的基本含义数据库系统基本特点 共享和冗余少 数据模型 数据独立性 统一控制 其中最根本目的是数据共享 数据库系统的三级模式 内模式 模式 外模式 二级映射 其中外模式 模式映射保证了数据逻辑独立性 模式 内模式映射保证物理独立性 什么是数据模型 其包括三部分 数据结构 操作 约束 又分为三类 概念模型 逻辑模型 物理模型 三种基本数据模型 概念模型 层次 网状 关系模型基本准则 术语E R模型的构成数据约束的三种类型 实体完整性 参照完整性 用户定义完整性 本章重难点分析 传统集合运算 并 交 差 笛卡尔积 专门关系运算 选择 投影 连接 自然 等值连接 数据库设计的四个基本阶段 需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 ACCESS数据库的文件名 MDBACCESS数据库的7个对象 表 查询 窗体 报表 页 宏 模块 ACCESS数据库的基本规格 本章重难点分析 练习 选择题 1 数据库DB 数据库系统DBS 数据库管理系统DBMS之间的关系是 A DB包含DBS和DBMSB DBMS包含DB和DBSC DBS包含DB和DBMSD 没有任何关系2 数据库系统的核心部分是 A 数据库B 数据模型C 计算机硬件D 数据库管理系统3 下列模式中 能够给出数据库物理存储结构与物理存取方法的是 A 内模式B 外模式C 概念模式D 逻辑模式4 分布式数据库不具有的特点是 A 分布式B 数据分布性和逻辑整体性C 数据冗余D 位置透明性和复制透明性 练习 选择题 5 下述关于数据库系统的叙述中正确的是 A 数据库系统减少了数据冗余B 数据库系统避免了一切冗余C 数据库系统中数据的一致性是指数据类型的一致D 数据库系统比文件系统能管理更多数据6 下述描述中 不属于数据库管理功能的是 A 定义数据库B 提供进程管理C 提供用户接口D 提供并发控制机制7 数据库系统体系结构的三级模式间存在的两种映象是 A 模式与内模式间 模式与模式间B 模式与子模式间 模式与内模式间C 子模式与外模式间 模式与内模式间D 子模式与内模式间 外模式与内模式间 练习 选择题 8 数据库独立性是数据库技术的重要特点之一 所谓数据独立性是指 A DBMS数据与程序独立存放B DB不同的数据被存放在不同的文件中C OS不同的数据只能被对应的应用程序所使用D 以上三种说法都不对9 在E R图中 用来表示实体之间联系的图形是 A 矩形B 椭圆形C 菱形D 平行四边形10 商品 与 客户 两个实体之间的联系一般是 A 一对一B 一对多C 多对一D 多对多11 用树形结构来表示实体之间联系的模型称为 A 关系模型B 层次模型C 网状模型D 数据模型 练习 选择题 12 不改变关系表中的属性个数但能减少元组个数的关系运算是 A 并B 交C 投影D 笛卡尔积13 在关系数据库中 对数据的基本操作有 选择和连接三种 A 小于影射B 投影C 扫描D 检索14 是中表中取出满足某种条件的属性成分操作 即从列的方向进行选择所需的值 A 选择B 连接C 投影D 检索15 对关系S和关系R进行集合运算 结果即包含S中元组也包含R中元组 这种集合运算称为 A 并B 交C 差D 积 练习 选择题 16 数据库设计的4个阶段是 需求分析 概念设计 逻辑设计和 A 编码设计B 测试阶段C 运行阶段D 物理设计17 数据库技术的根本目标是要解决数据的 A 存储问题B 共享问题C 安全问题D 保护问题18 数据库设计包括两个方面的设计内容 他们是 A 概念设计和逻辑设计B 模式设计和内模式设计C 内模式设计和物理设计D 结构特性设计和行为特性设计19 在数据管理技术的发展中 可以实现数据共享的是 A 人工管理B 文件系统阶段C 数据库系统阶段D 系统管理阶段 练习 选择题 20 在关系模型中 用来表示实体间联系的是 A 记录B 字段C 表D 元组21 在关系数据库中 能够唯一的确定一个元组的属性或属性组合 称为 A 关键字B 属性C 关系D 域22 将两个关系拼接成一个新的关系 生成的新关系中包含满足条件的元组 这种操作称为 A 选择B 投影C 连接D 并23 关系数据库管理系统中的关系是指 A 数据库与数据库间的关系B 数据库中各字段间的关系C 各记录中数据间的关系D 数据模型满足条件的二维表 练习 选择题 24 ACCESS数据库设计一般由5步骤组成 正确次序是 a 确定数据库中的表b 确定表的字段c 确定主关键字d 分析建立数据库的目的e 确定表之间的关系A dabceB dabecC cdabeD cdaeb25 为了合理的组织数据 应遵从的设计原则是 A 一事一地 的原则 即一个表描述一个实体或联系B 使用外键保证表之间的联系C 表中的字段必须是原始数据和基本数据元素D 以上都是26 在SQL的SELECT语句中 用于实现选择运算的是 A forB