IT入门-数据库基础.ppt

IT入门数据库基础,大连理工大学软件学院,2012-6-19,提纲,1数据库基础2SQL语言,1数据库基础,1.1基本概念1.2数据模型1.3关系模型1.4数据库系统结构,1.1基本概念,数据（Data）描述事物的符号记录。如数字，文字，图形，图像，声音，语言等。数据库（DataBase，简称DB)长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，简称DBMS）位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。主要功能：1、数据定义：（DataDefinitionLanguage）2、数据操作；（DataManipulationLanguage）3、数据库的运行管理；（安全，完整，并发，故障恢复）4、数据库的建立和维护功能。（初始数据，数据库转储、恢复，数据库重组织、性能监视、分析等）数据库系统（DataBaseSystem,简称DBS）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（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。,数据库系统,1.2数据模型（DataModel）,认识抽象,信息世界,现实世界,机器世界,概念数据模型,基本数据模型,数据抽象过程,数据模型基本概念,概念数据模型是现实世界数据特征的抽象。用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。数据模型的要求能比较真实地模拟现实世界；容易为人所理解；便于在计算机上实现。分类概念数据模型（也称信息模型）基本数据模型数据模型三要素数据结构；数据操作；数据的完整性约束。,概念数据模型,实体联系模型（Entity-RelationshipModel）1976年，P.P.Chen提出。组成：矩形框，令形框，椭圆形框，线段。联系类型：1:1,1:N,M:N。E-R图构件矩形：表示实体集椭圆：表示属性菱形：表示联系集线段：实体集间或实体集与联系集间的连接。,基本概念,实体(Entity)客观存在并可以相互区别的事物。如人、事物、订货。属性(Attribute)实体具有的某一特性。如学生的学号、姓名、性别。码(Key)唯一标识实体的属性集。如学生的学号。域(Domain)属性的取值范围。如性别的域为（男、女）实体型（EntityType）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。如学生（学号，姓名，性别，出生年月，系，入学时间）实体集（EntitySet）同型实体的集合。联系(Relationship)不同实体集之间的联系。分类：一对一（1：1）一对多（1：n）多对多（m：n）,课程,教员,授课,1,m,参考书,n,供应商,项目,供应,p,m,零件,n,职工,领导,1,n,供应商,供应商号,工作,仓库,零件,项目,职工,地址,账号,电话号码,仓库号,姓名,面积,职称,姓名,电话号,预算,年龄,职工号,供应,领导,库存,开工日期,项目号,单价,名称,描述,规格,零件号,供应量,库存量,n,n,p,m,m,1,n,1,n,工厂物资管理E-R图,基本数据模型,四种最常用的数据模型层次模型(HierarchicalModel)代表系统：IBM的IMS，阿波罗登月。网状模型(NetWorkModel)代表系统：GE的IDS，后DBTG数据库标准。关系模型(RelationalModel)代表系统：Oracle，Sybase,DB2面向对象模型(ObjectOrientedModel)比如Gemstone，Objectivity/DB，ObjectStore,1.3关系模型,1970年IBM公司SanJose研究室的E.F.Codd提出。关系模型是目前最重要的一种数据模型，它建立在严格的数学概念的基础之上，数学基础是关系代数。数据结构关系：数据的逻辑结构是一张二维表，由行列组成。学生成绩登记表示例,关系模型,关系操作与完整性约束关系操作数据定义：定义关系数据结构及其他对象。数据查询：支持数据检索。数据更新：数据的增、删、改操作。权限控制：防止数据的越权访问。注：提供关系操纵语言实现。完整性约束：实体完整性；参照完整性；自定义完整性术语关系（Relation）：一个关系对应通常说的一张表。元组（Tuple）：表中的一行。属性（Attribute）：表中的一列成为一个属性。每个属性需有一个名称，即属性名。候选码：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。主码（Key）：选定的一个候选码，用于确定元组。超码：候选码的超集。域（Domain）：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。关系模式：对关系的描述。关系名（属性1，属性2，属性）关系模型要求1NF；2NF；3NF；BCNF；4NF存储结构逻辑上：实体与联系都用表来表示。物理上：以文件的形式存储。,关系模型的特点,优点有严格的数学基础。概念单一。实体、联系、检索结果都用关系表示。存取路径对用户透明。具有很高的数据独立性和安全保密性。缺点查询效率往往不如非关系数据模型。,常用的关系数据库管理系统,OracleIDC2007年调查，Oracle占据了44.1%的市场份额。IBM为21.3%，微软为18.3%。世界上十个最大的UNIXOLTP网站全部运行于Oracle上。SybaseSybase公司的数据库产品。其他数据库DB2InformixMSSQLServerMySqlPostgreAccess,概念模型与关系模型转换,实体-关系（表）属性码联系-关系（表）属性码,系（系号，系名，电话，系主任号）,系主任（工作证号，姓名，年龄）,1：1联系,系主任（系号，工作证号，姓名，年龄）,系（系号，系名，电话）,主键,外键,学生（学号，姓名，性别，系号）,系（系号，系名，电话，系主任）,1：N联系,学生（学号，姓名，性别，系号）,课程（课号，课名，学分）,选课（学号，课号，成绩）,成绩,M：N联系,职工(职工号，姓名，年龄，领导）,供应（供应商，项目，零件，数量）,关系的类型,基本关系实表视图虚表临时表,1.4数据库系统结构,数据库系统的三级模式结构,数据库系统结构-用户角度,模式的概念,数据库系统的结构从DBMS角度看，三级模式结构。（内部系统结构）从最终用户角度看，分集中式、分布式、客户/服务器和并行结构。（外部体系结构）模式（Schema）数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。（仅仅涉及型的描述，不涉及值）实例（Instance）模式的一个具体值。数据库系统三级模式结构外模式、模式、内模式。,2SQL语言,SQL数据定义语言SQL数据操纵语言SQL数据查询语言,2.1数据库定义命令,ACCESS支持的数据类型基本表定义基本表的创建基本表的删除,2.1.1ACCESS的数据类型,MicrosoftAccessdatatypes,datatypesusedtocreatetables,andODBCSQLdatatypes.,MicrosoftAccessdatatypes,datatypesusedtocreatetables,andODBCSQLdatatypes,limitationsonMicrosoftAccessdatatypes.,limitationsonMicrosoftAccessdatatypes.,使用SQL语句,查询设计SQL视图SQL语句,使用SQL语句,2.1.2基本表定义,基本表的创建一般格式：CREATETABEL(列级完整性约束条件,列级完整性约束条件,表级完整性约束条件；说明建表的同时可以定义与该表有关的完整性约束,这些约束条件被存入系统的数据字典中,当用户操作表时,DBMS会自动检查该操作是否有违背完整约束条件.建立约束的考虑：如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列，则必须定义在表级上；否则既可以定义在列级上也可以定义在表级上。表名、列名是不区分大小写的。对一个用户而言，表名必须唯一；一个表中，列名必须唯一。表名可包括任意合法字符，长度不超过64个字符。,2.1.2基本表定义,基本表的创建例CREATETABLEStudent(SnoCHAR(5)NOTNULLUNIQUE,SnameCHAR(20)UNIQUE,SsexCHAR(1),SageNUMERIC,SdeptCHAR(15),CONSTRAINTPRI_STUDENTPRIMARYKEY(Sno);,Primarykey,createtableStudent(Snochar(9)PRIMARYKEY,Snamechar(20)notnull,Ssexchar(2),Sagesmallint,Sdeptchar(20);createtableSC(Snochar(9)notnull,Cnochar(4)notnull,GradeSmallint,Primarykey(Sno,Cno);,createtableStudent(Snochar(9),Snamechar(20)notnull,Ssexchar(2),Sagesmallint,Sdeptchar(20),PRIMARYKEY(Sno);createtableCourse(cnochar(10),cnamevarchar(20),constraintpk_courseprimarykey(cno);,Foreignkey,createtableSC(Snochar(9)notnull,Cnochar(4)notnull,GradeSmallint,Primarykey(Sno,Cno),Foreignkey(Sno)referencesStudent(Sno),Foreignkey(Cno)referencesCourse(Cno);,2.1.3基本表删除,一般格式：DROPTABLE；说明基本表一旦删除，表中的数据、此表上建立的索引和视图都将自动被删除。例删除STUDENT表。DROPTABLESTUDENT;,2.2数据操纵语言,INSERT语句UPDATE语句DELETE语句,2.2.1INSERT语句,插入单个元组格式：INSERTINTO(,)VALUES(,);注意：对表定义时说明了NOTNULL约束的属性列，必须给值而不能为空值，否则会出错。如果INTO子句中没有指明任何列名，则新插入的记录必须在每个属性列上均有值（即给定的值与定义的属性个数必须项等且赋值相容）。字符型和日期型数据在插入时要加单引号。例Insertintostudentvalues(201201,张三,男,30,软件工程);,2.2.2UPDATE语句,修改某一个元组的值格式：UPDATESET=,=WHERE;例updatestudentsetsname=李四wheresno=201201;,2.2.3DELETE语句,删除某一个元组的值格式：DELETEFROMWHERE;例删除名字为李四的学生信息.Deletefromstudentwheresname=李四;删除多个元组的值例删除student表中的所有数据.Deletefromstudent;,2.3SQL数据查询语言,查询语句的一般结构单表查询多表查询,2.3.1查询语句的一般结构,命令：SELECT格式：SELECTALL|DISTINCT，FROM，WHEREGROUPBYHAVINGORDERBYASC|DESC；描述：根据WHERE子句的条件表达式，从FROM子句指定的本表中找出满足条件的元组，再按SELECT子句中的目标列表达式，选出元组中的属性值形成结果表。如果有GROUPBY子句则将结果按的值进行分组，该属性列相等的元组为一个组。通常会在每组中作用集函数。如果GROUP子句带有HAVING短语，则只有满足指定条件的组才予输出。如果有ORDERBY子句，则结果表还要按的值升序或降序排列。,2.3.2单表查询,选若干元组查询满足条件的元组WHERE常用的查询条件,2.3.2单表查询,选若干元组查询满足条件的元组比较例：selectsno,sna