计算机数据库基础知识

1、Access数据库教程第第1章章数据库基础知识数据库基础知识数据库的相关概念数据库的相关概念 关系数据库关系数据库数据库设计的步骤数据库设计的步骤Access简介简介1.41.11.21.3第第1章数据库基础知识章数据库基础知识第第1章章 数据库基础知识数据库基础知识1.1.1 数据和数据管理1 信息与数据 信息（Information）是客观世界在人们头脑中的反映。是人们对于客观事物属性和运动状态的反映。 数据（Data）对于客观事物属性和运动状态的记录,是信息的载体. 数据不仅包括数字、字母、文字和其它符号组成的文本形式的数据，而且还包括图形、图像、动画、影像、声音等多媒体数据。 数据与信

2、息的关系：信息是有用的数据，数据是信息的表现形式，信息是通过数据符号来传播的。1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念 信息和数据是数据库管理的基本内容和对象。信息是现实世界在人脑中的抽象反映。 数据是一切文字、符号、声音和图像等有意义的组合，是描述现实世界中各种信息的手段，是信息的载体。 数据处理是指数据的收集、存储、管理、加工、计算、维护、检索和传输等处理，并产生新的有价值的信息的全过程。1.1 数据库的概念数据库的概念 1.1.1 数据和数据管理 2. 数据管理数据管理包括对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传输等活动。目的从大量原始数据中抽取、推导出从大量原始

3、数据中抽取、推导出有价值的信息，以此作为行动和有价值的信息，以此作为行动和决策的依据。决策的依据。借助计算机科学地保存和管理复借助计算机科学地保存和管理复杂大量的数据，使人们能够方便杂大量的数据，使人们能够方便和充分利用信息资源。和充分利用信息资源。1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念文件系统阶段数据库系统阶段分布式数据库系统阶段 1.1.2 数据管理技术的发展数据管理技术的发展人工管理阶段1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念 1.1.3 数据库系统 1.数据库数据库系统指带有数据库并利用数据库技术进行数据管理的计算机系统，可以实现有组织

4、地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。数据库(Database,简称DB)是数据的集合，并按照特定的组织方式将数据保存在存储介质上，同时可以被各种用户所共享。1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念1.1.3 数据库系统数据库系统 2.数据库系统的组成数据库系统的组成硬件软件数据(DB）人员：计算机操作系统(OS)数据库管理软件(DBMS)应用程序数据库系统(DBS)1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念 数据库管理系统（DBMS）主要有如下6大功能：（1）数据库定义功能；（2）数据库操纵功能；（3）数据库建立和维护功能；

5、（4）数据库控制功能；（5）数据组织、存储和管理功能；（6）数据库通信功能。1.1 数据库的概念数据库的概念 1.1.4 实体及其联系实体及其联系1.相关概念相关概念实体实体:是客观事物的真实反映。 如如: :一位教师一位教师, ,一本书一本书实体属性实体属性 事物的特性 如如: :身高身高, ,年令年令属性值属性值: :实体属性的具体化表示，属性值的集合表示 一个实体。 如如: :身高身高185cm,185cm,年令年令20201.1 数据库的概念数据库的概念1.1.4 实体及其联系实体及其联系1.相关概念相关概念实体类型实体类型: :用实体名及所有属性的集合表示一种实体类 型，简称实体型。

6、 一个教师类实体一个教师类实体教师(教师编号, 姓名,性别,出生日期,职称,联系电话)一个课程类实体一个课程类实体课程(课程编号,课程名,开课学期, 学时,实验学时,学分）实体集实体集: :具有相同属性的实体集合。1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念1.1.4 实体及其联系实体及其联系2.实体之间的联系实体之间的联系实体的联系：实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关联关系（1）一对一联系（）一对一联系（one to one relationship)例如：例如：一个班级 班长（2）一对多联系（）一对多联系（one to many relation

7、ship)例如：例如：一个班级 多个学生（3）多对多联系（）多对多联系（many to many relationship)例如：例如：学生 课程1.1 数据库的概念数据库的概念1.1.5 数据模型数据模型数据模型：数据库管理系统中用于描述实体及其实体之间联系的方法。 用于描述数据库管理系统的数据模型有层次模型有以下三种。1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念 1.1.5 数据模型1.层次模型 用树型结构表示实体及其之间联系的模型，称为层次数据模型。其中的实体称为结点。 有且仅有一个结点无父结点，这个结点即树的根。 其它节点有唯一的一个父节点。一层一层二层二层三层三层

8、1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念1.1.5 数据模型2.网状模型用网状结构表示实体及其之间联系的模型。 可以有一个以上的结点无父结点。 至少有一个节点有多于一个的父节点。学校学校教师教师学生班级学生班级任课任课学生学生教师协会教师协会1.1 数据库的概念数据库的概念1.1 数据库的概念数据库的概念1.1.5 数据模型3.关系模型用二维表结构来表示事物间联系 一个二维表中，有表头和若干行数据。 垂直方向看，有若干列，同一列取值同一个定义域。 每一行代表一个人才信息，有若干行。1.1 数据库的概念数据库的概念关系模型：民族关系模型：民族编码名称01021011汉族满

9、族朝族蒙古族编 码名称类别101102201202301数学电子学法学新闻学英语理科理科文科文科文科1011013012021985/05/041986/06/011985/01/121985/10/0102011001男男女女李大明张晓光韩雪王宇鹏0310101031010203111010301201专业编码出生日期民族编码性别姓名学号1.1 数据库的概念数据库的概念 1.2.1 关系模型1.关系模型中常用术语关系关系 一个关系就是一张二维表，表是属性及属性值的集合。表中每一列称为一个属性(字段),每列都有属性名,为列名或字段名。表示各个属性的取值范围。指表中的一行数据，也称为记录。一个元

10、组对应一个实体，每张表中可以含多个元组。属性属性域域元组元组编号编号姓名姓名性别性别出生日期出生日期工资现状工资现状党员否党员否工作简历工作简历照片照片Bj10001张三男1960.08.232000.00T(略)(略)Bj11002李四男1958.12.311800.00T(略)(略)元组元组属性属性数据项数据项1.2 关系数据库关系数据库1.2 关系数据库关系数据库1.2.1 关系模型1.关系模型中常用术语属性值属性值: : 表中行和列的交叉位置对应某个属性的值。是关系名及其所有属性的集合，一个关系模式对应一张表结构。关系模式的格式：关系名（属性1，属性2，属性3,属性n )例:专业(编码

11、,名称,类别)关系模式关系模式: :编 码名称类别101102201202301数学电子学法学新闻学英语理科理科文科文科文科候选键候选键: :在一个关系中，由一个或多个属性组成，其值能唯一地标识一个元组。主关键字主关键字: : 一个表中可能由多个候选键，通常用户仅选用一个候选键，称为主关键字1.2 关系数据库关系数据库外关键字（外码）：外关键字（外码）：如果表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字,而是另外一个表的主关键字或候选关键字，这个字段就称为外部关键字。1.2.1 关系模型关系模型1.关系模型中常用术语关系模型中常用术语关系模型：民族关系模型：民族编码名称01021011汉族满族朝

12、族蒙古学号姓名性别民族编码出生日期专业编码10101101021110101201李明张光韩雪王鹏男男女女020110011985/05/041986/06/011985/01/121985/10/011011013012021.2 关系数据库关系数据库1.2.1 关系模型关系模型2.关系模型特点关系模型特点每个属性必须是不可分割的数据单元。在同一个关系中不能出现相同的属性名。关系中不允许有完全相同的元组，即冗余。在一个关系中列的次序无关紧要。编号编号姓名姓名性别性别出生日期出生日期工资现状工资现状党员否党员否工作简历工作简历照片照片Bj10001张三男1960.08.232000.00T(略

13、)(略)Bj11002李四男1958.12.311800.00T(略)(略)1.2 关系数据库关系数据库1.2 关系数据库关系数据库设有两个相同结构的关系R和S，R与S的差是由属于R但不属于S的元组组成的集合。差运算交运算两个具有相同结构的关系R和S，它们的交是由属于R又属于S的元组组成的集合。 在Access中没有直接提供传统的集合运算，但可以通过其他操作或编程来实现。并运算两个相同结构关系的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。1.2.2 1.2.2 关系运算关系运算1.1.集合运算集合运算1.2 关系数据库关系数据库1.2.2 关系运算关系运算1.集合运算集合运算编号姓名01001王磊0

14、1003张晓华01005刘洋编号姓名01002王浩田01003张晓华01004孟德水刘洋01005孟德水01004张晓华01003王浩田01002王磊01001姓名编号编号姓名01001王磊01005刘洋编号姓名01003张晓华举例举例:1.2 关系数据库关系数据库1.2.2 关系运算关系运算2.关系运算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常见的关系运算有选择运算、投影运算和连接运算三种 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。 投影（Project）：投影运算是从关系中选择某些字段的所有值组成一个新的关系。连接（Join）：联接是对

15、两张表进行联接，同时生成一张新表，新表中含的列是被联接的两张表中列的并集或该并集的子集，新表中包含的元组是满足联接条件的所有元组集合。 1.2 关系数据库关系数据库举例:1.2.2 关系运算关系运算2.关系运算关系运算编码名称01021011汉族满族朝族蒙古学号姓名性别民族编码出生日期专业编码10101101021110101201李明张光韩雪王鹏男男女女020110011985/05/041986/06/011985/01/121985/10/01101101301202民族民族学生学生1.2 关系数据库关系数据库1.2.2 关系运算关系运算 3.关系完整性关系完整性关系完整性是为保证数据库

16、中数据的正确性和相容性，对关系模型提出的某种约束条件或规则。实体完整性规则实体完整性规则实体完整性规则规定关系的所有主属性都不能为空值，而不是整体不能为空值。例如例如:学生选课（学号，课程编号，成绩），“学号、课程编号”为主关键字，则“学号”和“课程编号”都不能取空值，而不是整体不能为空。 1.2 关系数据库关系数据库 1.2.2 关系运算关系运算 3.关系完整性关系完整性用户定义的完整性规则用户定义的完整性规则不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，通常需要针对某一具体字段设置约束条件。 例如例如: :学生选课（学号，课程编号，成绩），学生成绩字段的取值必须在0 100之间1.2 关系数据

17、库关系数据库1.2.2 关系运算关系运算 3.关系完整性关系完整性参照完整性参照完整性 参照完整性是定义建立关系之间联系的主关键字与外部关键字引用的约束条件。 例如例如: :学生表中民族不能填写民族表中以外的值编码名称01021011汉族满族朝族蒙古学号姓名性别民族编码出生日期专业编码10101101021110101201李明张光韩雪王鹏男男女女020110011985/05/041986/06/011985/01/121985/10/01101101301202学生表学生表民族表民族表1.2 关系数据库关系数据库1.3数据库设计的步骤数据库设计的步骤1数据库设计原则数据库设计原则 (1)关

18、系数据库的设计应遵从概念单一化“一事一地”的原则。 (2)避免在表之间出现重复字段。 (3)表中的字段必须是原始数据和基本数据元素。 (4)用外部关键字保证有关联的表之间的联系。2数据库设计的步骤数据库设计的步骤 (l)需求分析阶段。 (2)概念结构设计阶段。 (3)逻辑结构设计阶段。 (4)物理结构设计阶段。 (5)数据库实施阶段。 (6)数据库运行的维护阶段。 1.3数据库设计的步骤数据库设计的步骤3数据库设计过程数据库设计过程 (l)需求分析。 根据实际情况，分析数据需求与处理需求，确定数据库的设计目的，确定数据库中需要存储的信息和对象。 (2)确定数据库中需要的表。 如学生成绩管理数据库中有学生表、成绩表和课程表。 (3)确定数据表所需字段。 建立数据表的结构，如学生表以学号为主关键字，有学号、姓名、性别和出生日期等字段。 (4)确定表间联系。 如学生表与成绩表通过“学号”建立一