第一章-Access数据库基本原理.ppt

1,第一章数据库基本原理,学习要点：（1）数据库的产生、发展和它的基本概念（2）数据模型的有关知识、表示方式和基本概念（3）实体集间的三种关系（4）关系的三类完整性,2,本章内容,1.1数据库概述1.2数据模型1.3关系的完整性,3,1.1数据库概述,1.1.1数据库的产生和发展1.1.2现实世界、信息世界与数据世界1.1.3数据库基本概念,返回章,4,1.1.1数据库的产生和发展,数据库技术产生于20世纪60年代中期。60年代以来，随着社会生产力的高速发展，信息量急剧膨胀，整个人类社会正在成为信息化社会。人们对信息和数据的利用和处理已进入自动化、网络化和社会化阶段，如银行储蓄、资料查询、机票预定等。,5,到现在，数据库技术的发展已经历了4个阶段：1、人工管理阶段(50年代中期以前)2、文件系统阶段(50年代后期60年代中期)3、数据库系统阶段(60年代后期70年代中期)4、高级数据库阶段(70年代中后期现在),返回节,6,1.1.2现实世界、信息世界与数据世界,1、现实世界每一个事物至少有一个特征2、信息世界信息（Information）：各种事物在人脑中形成的抽象概念。信息世界：现实世界的事物在人脑中的抽象。3、数据世界就是信息世界中信息的数据化。,返回节,7,1.1.3数据库基本概念,1、数据(Data)：是描述信息的符号，是数据库中存储的基本对象。如，数字、文字、图像、声音等形式的信息。数据处理(DataProcessing)：是将原始数据转换成信息的过程，包括对数据的收集、整理、分类、存储、统计、加工和分析等，分人工处理和计算机处理两种。,8,2、数据库(Database,简称DB)：是在计算机系统中按照一定数据模型组织、存储和应用的相互联系的数据集合。数据库技术(DatabaseTechnique)：是一种对数据进行加工以得到有用信息的计算机软件技术。,9,3、数据库管理系统(DatabaseManagementSystem,简称DBMS)：是一种计算机软件系统。它是数据库系统的核心部分。主要用途：是利用计算机有效地组织数据、存储数据、获取和管理数据。组成：数据描述语言、数据操纵语言和数据库管理运行程序三部分组成。人们通常把以数据库管理系统为核心的应用系统称为管理信息系统(ManagementInformationSystem,简称MIS),10,4、数据库系统(DatabaseSystem,简称DBS)：是以数据库应用为基础的计算机系统。数据库系统不仅包括必须存储的数据，还包括相应的硬件、软件和各类工作人员。,返回节,11,1.2数据模型,数据模型：数据库中的数据是高度结构化的，它不仅反映数据本身，而且反映数据之间的关系。数据模型就是描述这种关系的数据结构形式，在数据库中使用数据模型对现实世界进行抽象。,返回章,12,划分为两类（两个不同层次）：概念模型(IdeaModel)：是现实世界到信息世界的抽象，又称信息模型。数据模型(DataModel)：是信息世界到数据世界的抽象,13,为了用计算机解决数据处理问题，人们必须先对现实世界的事物进行分析，将需要的信息及其存在的联系做科学的抽象，建立起能正确反映客观事物的概念模型。然后才能设计出理想的数据模型。,14,主要内容：,1.2.1信息世界的基本概念1.2.2实体的联系1.2.3概念模型1.2.4数据模型的简介,返回章,15,1.2.1信息世界的基本概念,1、实体(Entity)：现实世界中客观存在并可以相互区分的事物。既可以是具体的事物，也可以是抽象的概念或联系。如，一本书、某个学生、某次活动、某种理论。2、属性(Attribute)：实体所具有的特征。一个实体由若干个(至少一个)属性来描述。一个实体的所有属性组成实体本身。如，学生实体可以由学号、姓名、性别、政治面貌等属性组成。,16,3、码(Key)：唯一标识实体的属性组称为码，通常又称为关键字。若实体有多个码，则可以选其中一个码为主码，通常又称为主关键字。如，学号、身份证号。4、域(Domain)：属性的允许取值的集合称为属性的域。如，性别的域是男、女,17,5、实体型(Entitytype)：具有相同属性的实体必然具有共同的特征。用实体名及其所有属性名集合来抽象和描述同类实体称为实体型。如，学生(学号、姓名、性别、班级)就是一个实体型。6、实体集(Entityset)：同型实体的集合称为实体集。如，某个班级的全体学生就是一个实体集。,18,7、联系(Relationship)：信息世界的不同实体集间和同一实体集内部都可能存在一定的联系。,返回节,19,1.2.2实体的联系,信息世界存在的联系有两种：一是同一实体集内部的联系二是不同实体集之间的联系,20,学生情况,1、同一实体集内部的联系,21,选课及成绩,22,对于两个不同的实体集A和B，它们之间的联系通常有以下3种方式：,2、不同实体集之间的联系：,概念模型和各种数据模型均不支持多对多联系，只支持一对一联系和一对多联系。,返回节,23,1.2.3概念模型,对于具体的实际问题，建立正确合理的概念模型是建立数据模型的前提。一个好的概念模型应该考虑和解决以下问题：1、实际问题需要哪些实体集以及各个实体需要哪些属性。2、这些实体集内部和实体集之间有怎样的联系。3、如果存在多对多联系，如何将它转化为一对多联系。,24,学生学习成绩管理概念模型,返回节,表示方法：实体联系方法。用ER图来描述,25,1.2.4数据模型的简介,数据模型由数据结构、数据操作和完整性规则3个部分组成。,26,数据结构：是所研究的对象类型的集合。这些对象是数据库的组成成分，如关系模型中的域、属性、关系等。数据结构是对系统静态特性的描述。数据操作：是指数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据操作是对系统动态特性的描述。完整性规则：是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限制符合数据模型的数据库状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。,27,DBMS支持4种数据模型，分别是：层次模型网状模型关系模型面向对象模型,28,关系数据模型关系模型是最重要的一种模型。关系模型的特点是用二维表来表示数据和数据之间的联系。,元组,关系,属性,主码,学生（学号，班级代号，姓名，性别，出生年月日，身高）,关系模式,29,关系：关系模型中表示数据的整个一张表就是关系。元组：表中的每一行即为一个元组。（记录）属性：表中的每一列即为一个属性。（字段）主码：表中唯一标识元组的某个属性或属性组称为该关系的主码。域：表中任一属性的取值范围称为该属性的域。分量：元组中每一个属性值称为元组的分量。关系模式：对关系的描述称为关系模式。通常用关系名及其所有属性名集合来表示。,30,特点：数据结构简单，概念清晰；能够直接反映实体之间一对一和一对多的联系；通过公共属性就可以建立表与表之间的联系，从而建立了实体间的关系；具有严格的数学理论基础。,31,面向对象模型是数据库最近出现的一种模型。面向对象模型中最基本的概念是对象和类。每个对象都有唯一的标识符把对象的数据和操作封装在一起。面向对象模型是正在发展中的模型，具有广阔的前途和生命力。,返回节,32,课后习题,1、数据库技术的发展经历了哪几个阶段？2、DB、DBS、DBMS及RDBMS分别代表什么？3、数据库系统的核心是什么？4、数据模型的组成要素有哪些？,33,1.3关系的完整性,关系模型允许定义三类完整性：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中，实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束性条件，被称为关系的两个不变性，由关系系统自动支持。,返回章,34,实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。例1：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）专业（专业号，专业名）,1.3.1实体完整性,返回节,35,例1：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）专业（专业号，专业名）R（A，B，C，F）S（KS，M，N）F与KS相对应F是基本关系R的外码，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或目标关系。,1.3.2参照完整性,36,参照完整性规则就是定义外码与主码之间的引用规则。参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码KS相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值（F的每个属性值均为空值）或者等于S中某个元组的主码值,返回节,37,本章小结,