SQL-1 SQL学习PPT

1、数据库原理数据库原理计算机与信息工程学院计算机与信息工程学院上海市精品课程-数据库原理课程网站: http:/yewenjun_杜海舟推荐参考书n数据库系统理论 J.D.Ullman, J Widom，A First Course in Database Systems，Pretice Hall, 1997 本书是美国斯坦福大学（Stanford University） 计算机系本科生的第1门数据库课程教材数据库系统概念 Abraham Silberachatz 等著，杨冬青、唐世渭等译 机械工业出版社 王珊 朱青数据库系统概论学习指导与习题解答高等教育出版社 200

2、3年8月 n 实验 SQL SERVER 2000 相关书籍 学号学号姓名姓名性别性别总评总评平时平时期末期末120061962陆维一男220061974郭文琦男320073492王一辰男420073493王欢欢女520073494王晓峰男620073495王晰雯女720073497任之恺男820073498刘振鹏男920073499孙麟添男.上海电力学院上海电力学院2009至至2010学年第一学期选课名单表学年第一学期选课名单表 -130501305 数据库原理数据库原理 第一章第一章 概论概论1.1数据、信息、数据处理数据、信息、数据处理1.2计算机数据管理技术的发展计算机数据管理技术的发

3、展1.3数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统1.4数据库系统的系统结构数据库系统的系统结构1.1数据、信息、数据处理数据、信息、数据处理（1）数据数据：描述事物的符号记录。：描述事物的符号记录。 数据数据与与语义语义(含义含义)密密不可分不可分。举例：数字、文字、图形、举例：数字、文字、图形、图像、声音、语言图像、声音、语言等。等。例如例如: (200505101,张三张三,男男,21,上海上海,计算机专业计算机专业)（2）信息信息：反映现实世界的知识。：反映现实世界的知识。 数据与信息的关系数据与信息的关系?（3）数据处理数据处理：指：指对对各种各种数据数据进

4、行进行收集收集、存储存储、加工加工和和传播传播的一系列活动总和。的一系列活动总和。数据管理数据管理：指对数据进行分类、组织、编码、存：指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，它储、检索和维护，它是数据处理是数据处理的的中心问题中心问题。 信息信息=数据数据+数据处理数据处理现实世现实世界界信息世界（概念模型）信息世界（概念模型）计算机世界（计算机世界（DBMS支持的数据模型）支持的数据模型）图图1-1:1-1:数据处理的三个世界数据处理的三个世界收集、分类和抽象收集、分类和抽象加工转换加工转换现实世界现实世界:客观存在的世界中的事物及其联系。客观存在的世界中的事物及其联系。数据库方法中

5、：数据库方法中： 客观事物及联系客观事物及联系 抽象抽象 实体（信息世界）转换实体（信息世界）转换 记录（计算机世界）记录（计算机世界）信息世界信息世界（或（或概念世界概念世界）：现实世界在）：现实世界在人脑人脑中中的的反映反映，是对，是对客观事物及其联系客观事物及其联系的一种的一种抽象抽象描述描述。描述方法：常用描述方法：常用E-R模型模型来描述来描述计算机世界计算机世界（又称（又称数据世界数据世界）：是在信息世界）：是在信息世界基础上的进一步抽象。基础上的进一步抽象。描述方法：描述方法：数据模型数据模型。常用术语：常用术语：数据项（数据项（Field）(字段字段)：标记实体属性的符号集。：

6、标记实体属性的符号集。（描述属性）（描述属性）数据库中可以命名及存取的数据库中可以命名及存取的最小逻辑数据单位最小逻辑数据单位。记录（记录（Record）：数据项的有序数据集合。：数据项的有序数据集合。 （描述实体）（描述实体）注注:关系数据库系统关系数据库系统中称为中称为元组元组。字段、属性、列记录、元组、行1.2计算机数据管理技术的发展计算机数据管理技术的发展（1）人工管理阶段人工管理阶段：20世纪世纪50年代中期以前。年代中期以前。特点：特点：a、数据不能长期保存。、数据不能长期保存。b、数据不共享数据不共享与与程序不具有独立性程序不具有独立性。c、系统中、系统中无无对数据进行对数据进行

7、管理的软件管理的软件。图图1-2人工管理阶段应用程序与数据的关系人工管理阶段应用程序与数据的关系应用程序应用程序1数据组数据组1数据组数据组2应用程序应用程序2数据组数据组N应用程序应用程序N（2）文件系统阶段）文件系统阶段:20世纪世纪50年代后期年代后期60年代年代中后期。中后期。特点：特点：a、数据可以长期保存、数据可以长期保存,多次访问。多次访问。b、由、由文件系统管理文件系统管理相应的数据（无集中管理）。相应的数据（无集中管理）。c、程序和数据、程序和数据有了一定的独立性有了一定的独立性，存储分开存储分开。d、数据共享差，冗余度大。、数据共享差，冗余度大。应用程序应用程序1数据组数据

8、组1数据组数据组2应用程序应用程序2数据组数据组N应用程序应用程序N文件系统文件系统图图1-3文件系统阶段应用程序与数据的关系文件系统阶段应用程序与数据的关系（3）数据库系统阶段数据库系统阶段：20世纪世纪60年代后期开始。年代后期开始。例：学生基本信息记录表例：学生基本信息记录表：学号姓名性别出生年月学院籍贯奖惩情况200505101张三男1987/10/10计信学院广东2005-06学年一等奖学金2005-06学年校三好学生200505102李四男1988/01/10计信学院河南200505103钱红女1987/05/21计信学院上海200505106赵晓林女1989/02/10计信学院上

9、海2005-06学年一等奖学金这个表格的缺点：有些同学的奖惩记录很多，但大部分没有，因此“奖惩情况”这一栏该留多大的位置很难确定。而且很难统计奖励的次数修改后的记录表：将学生基本信息和奖惩情况分开来学号奖惩情况2005051012005-06学年一等奖学金2005051012005-06学年校三好学生2005051062005-06学年一等奖学金学号姓名性别出生年月学院籍贯200505101张三男1987/10/10计信学院广东200505102李四男1988/01/10计信学院河南200505103钱红女1987/05/21计信学院上海200505106赵晓林女1989/02/10计信学院上

10、海.奖惩情况表奖惩情况表修改后的学生基本信息记录表修改后的学生基本信息记录表特点：描述数据时不仅描述数特点：描述数据时不仅描述数据本身，还描述了数据间的联据本身，还描述了数据间的联系。系。n特点：特点：a、数据结构化，信息完整，功能通、数据结构化，信息完整，功能通用。用。nb、实现、实现数据共享数据共享，减少减少数据数据冗余冗余，易扩充。，易扩充。nc、采用了、采用了特定的数据模型特定的数据模型。nd、数据独立性高数据独立性高。n物理独立性物理独立性：应用程序的处理与数据物理：应用程序的处理与数据物理结构无关。结构无关。n逻辑独立性逻辑独立性：数据的逻辑结构的改变，用：数据的逻辑结构的改变，用

11、户程序可以不改变。户程序可以不改变。e、数据由、数据由DBMS统一管理和控制。统一管理和控制。返回返回应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序N数据库管理系统数据库管理系统DBMS数据库数据库图图1-4数据库系统阶段应用程序与数据的关系数据库系统阶段应用程序与数据的关系人工管理阶段人工管理阶段文件系统阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段背背景景特特点点数据的结构化数据的结构化无结构无结构数据管理技术数据管理技术三个发展阶段的详细比较三个发展阶段的详细比较 p6返回目录应用背景应用背景 科学计算科学计算 科学计算、管理科学计算、管理 大规模管理大规模管理硬件背景硬件背景无直接

12、存取存储设备无直接存取存储设备磁盘、磁鼓磁盘、磁鼓大容量磁盘大容量磁盘软件背景软件背景没有操作系统没有操作系统 有文件系统有文件系统有有DBMS处理方式处理方式批处理批处理 实时处理、批处理实时处理、批处理数据的管理者数据的管理者 用户（程序员）用户（程序员） 文件系统文件系统 数据库管理系统数据库管理系统数据面向的对象数据面向的对象 某一应用程序某一应用程序 某一应用某一应用 现实世界现实世界数据的共享程度数据的共享程度无共享，冗余度很大无共享，冗余度很大 共享性差，冗余度大共享性差，冗余度大共享性高，冗余度小共享性高，冗余度小独立性差独立性差实时处理、分布处实时处理、分布处理、批处理理、批

13、处理具有高度的物理独具有高度的物理独立性和一定的逻辑立性和一定的逻辑独立性独立性数据的独立性数据的独立性不独立，完全依靠不独立，完全依靠于程序于程序记录内有结构、记录内有结构、整体无结构整体无结构整体结构化，用整体结构化，用数据模型描述数据模型描述数据控制能力数据控制能力应用程序自己控制应用程序自己控制文件系统文件系统数据库管理系统数据库管理系统1.3数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统（1）数据库数据库（DataBase, 简称简称 DB）定义定义：长期存放在计算机：长期存放在计算机存储设备存储设备上上有组织有组织的、的、可共享可共享的、的、相关的相关的数据集

14、合数据集合。特征特征：数据按一定的数据模型组织、描述和储存；可：数据按一定的数据模型组织、描述和储存；可为各种用户共享；冗余度较小；为各种用户共享；冗余度较小；数据独立性较高数据独立性较高；易；易扩展。扩展。（数据库系统数据库系统DBS的的核心核心，是被管理的对象），是被管理的对象）（2）数据库管理系统数据库管理系统（DataBase Management System, 简称简称DBMS）功能：负责对功能：负责对DB进行管理与维护。进行管理与维护。应用系统应用系统应应用开发工具用开发工具编译系统编译系统DBMS操作系操作系统统硬件硬件图图1-5 数据库管理系统在计算机系统中的地位数据库管理系

15、统在计算机系统中的地位DBMS应包含的应包含的功能功能：（）：（）数据定义功能数据定义功能：数据定义语言数据定义语言（Data Definition Language, 简称简称DDL）数据操纵功能数据操纵功能：数据操纵语言数据操纵语言（Data Manipulation Language,简称简称DML）如：如：插入、查找、修改和删除等操作插入、查找、修改和删除等操作。数据库的运行管理：数据库的运行管理：数据控制数据控制语言语言（Data Control Language,简称简称 DCL）数据库的建立和维护功能数据库的建立和维护功能DBMS须提供的须提供的数据控制功能数据控制功能：数据安全

16、性（数据安全性（Security）保护。保护。数据完整性（数据完整性（Integrity）检查。检查。完整性完整性：数据的正确性、有效性、一致性。：数据的正确性、有效性、一致性。并发（并发（Concurrency）控制）控制：能实现多个：能实现多个用户同时对数据库库中的数据或同一数据进行用户同时对数据库库中的数据或同一数据进行合理存取。合理存取。数据库恢复（数据库恢复（Recovery）。注注：目前典型的：目前典型的关系数据库管理系统关系数据库管理系统（RDBMS）有有Oracle 、Sybase、DB2、Informix、SQL server、Foxpro、access。（3）数据库系统数据

17、库系统（DataBase System, 简称简称DBS） 即具有即具有管理和控制数据库功能管理和控制数据库功能的的计算机系统计算机系统。注：常将注：常将数据库系统简称数据库系统简称为为数据库数据库。a、数据库系统的、数据库系统的5个组成部分个组成部分：硬件系统硬件系统数据库数据库DB数据库管理系统数据库管理系统DBMS相关软件（支持软件，如操作系统等；应用相关软件（支持软件，如操作系统等；应用开发工具软件等）开发工具软件等）数据库系统用户：数据库系统用户： 数据库管理员（数据库管理员（DBA）：负责数据库管：负责数据库管理的和维护操作。理的和维护操作。 数据库数据库设计者设计者：负责数据库中

18、数据的确定、存取：负责数据库中数据的确定、存取方式、数据库最后的定义等。方式、数据库最后的定义等。 最终用户：数据库的主要用户，对数据库提出查最终用户：数据库的主要用户，对数据库提出查询和更新等操作要求。询和更新等操作要求。 最终用户分三类：偶然用户、简单用户、复杂用最终用户分三类：偶然用户、简单用户、复杂用户。户。 系统分析员系统分析员和和应用程序员应用程序员。系统分析员：负责分析最终用户需求，对这些需系统分析员：负责分析最终用户需求，对这些需求做出数据库事务的准确的定义。求做出数据库事务的准确的定义。应用程序员：把系统分析员提供的数据事务定义应用程序员：把系统分析员提供的数据事务定义编制成

19、计算机软件，并进行编码、测试、维护。编制成计算机软件，并进行编码、测试、维护。b、数据库系统的、数据库系统的主要特征主要特征：实现数据共享实现数据共享减少数据冗余度减少数据冗余度保持数据的一致性保持数据的一致性数据的独立性数据的独立性安全保密性安全保密性并发控制并发控制故障恢复故障恢复应用系统应用系统应用开发工具应用开发工具操作系统操作系统数据库管理系统数据库管理系统用户用户用户数据库图图1-6 数据库系统数据库系统本小结结束DBA1.5数据库系统的系统结构数据库系统的系统结构（1）模式（模式（Schema）是数据库中全体数据的是数据库中全体数据的逻逻辑结构和特征辑结构和特征的的描述描述。（不

20、涉及到具体的值）。（不涉及到具体的值）例：学生选课数据库模式：例：学生选课数据库模式：学生（学号，姓名，性别，专业班级，出生年月）学生（学号，姓名，性别，专业班级，出生年月）课程（课程号，课程名，学分）课程（课程号，课程名，学分）选课（学号，课程号，成绩）选课（学号，课程号，成绩）注意：模式中不包含具体的记录数据注意：模式中不包含具体的记录数据模式的实例：模式的模式的实例：模式的具体值具体值称为称为模式的实例模式的实例。学生表实例学生表实例学号学号姓名姓名性别性别专业班级专业班级出生年月出生年月120061962陆维一男计算机011988-12-01220061974郭文琦男计算机01 .32

21、0073492王一辰男计算机02 .420073493王欢欢女计算机03 .520073494王晓峰男计算机03 .620073495王晰雯女计算机04 .720073497任之恺男计算机04 .820073498刘振鹏男计算机04 .920073499孙麟添男计算机02 . . .n模式与实例的关系：模式与实例的关系：n1）、模式相对稳定。）、模式相对稳定。n2）、同一个模式，可以有很多实例，实例）、同一个模式，可以有很多实例，实例是相对变动的。是相对变动的。n3）、模式反映的是数据结构及其联系，而）、模式反映的是数据结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态值。实例反映的是数据库某一

22、时刻的状态值。n数据库中的模式数据库中的模式：用数据描述语言精确定用数据描述语言精确定义数据模型的全部语句。义数据模型的全部语句。（）数据库系统的（）数据库系统的三级模式两级映射三级模式两级映射结构：结构：1)、外模式（外模式（External Schema）(子模式子模式 Subschema、用户模式用户模式）：用子模式数据描述语言）：用子模式数据描述语言（子模式（子模式DDL）来定义外模型的全部语句。）来定义外模型的全部语句。2)、概念模式概念模式（简称（简称模式模式，Schema）又称）又称逻辑模式逻辑模式：用模式数据描述语言（模式用模式数据描述语言（模式DDL）来定义概念模型的）来定义

23、概念模型的全部语句。全部语句。3)、内模式（内模式（Internal Schema）也称也称物理模式物理模式、存储存储模式（模式（Storage Schema）:用设备介质语言（内模式用设备介质语言（内模式DDL）来定义内模型的模式。（是对数据物理结构和）来定义内模型的模式。（是对数据物理结构和存储方式的描述。）存储方式的描述。）实例实例（3）三类模式之间的关系与区别：（重点）三类模式之间的关系与区别：（重点）1)、子模式子模式是是概念模式概念模式的的子集子集。2)、一个数据库、一个数据库只有一个概念模式只有一个概念模式，只有一个内模式只有一个内模式，可以有可以有多个外模式多个外模式。3)、外

24、模式是保证数据库安全性的一个有力措施。、外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。4)、一个、一个外模式外模式可以可以对应多个应用对应多个应用，但，但一个应用一个应用只能只能对应对应一个外模式一个外模式。（4）数据库管理系统三级模式之间的）数据库管理系统三级模式之间的两级映射两级映射：1)、子模式子模式 模式映射模式映射：保证了：保证了逻辑数据独立性逻辑数据独立性：用：用户数据独立于全局逻辑数据的特性（模式变，子模式户数据独立于全局逻辑数据的特性（模式变，子模式可以不变）可以不变） 。2)、模式模式 物理模式映射物理模式映射：保证了：保证了物理数据独立性物理数据独立性：全局逻辑数据独立于物理数据

25、的特性。全局逻辑数据独立于物理数据的特性。实例1实例实例2 应用程序1 应用程序2 应用程序2 外模式1 外模式2 模 式 内模式 物物理理数数据据外模式/模式映射 模式/内模式映射 外模式（用户级数据库） 模 式（概念级数据库） 内模式（物理级数据库） 操作系统 DBMS 图图1-15数据库系统的三级模式结构图数据库系统的三级模式结构图本小结结束返回具体实例逻辑独立性物理独立性外模式外模式 (子模式子模式)面向用户面向用户序号序号 姓名姓名 性别性别 年龄年龄 职称职称 工资工资序号序号项目项目单位单位年龄年龄职称职称姓名姓名经费经费工龄工龄姓名姓名工资工资单位单位序号序号房租房租 水电水电序号序号 姓名姓名 性别性别 年龄年龄 职称职称 工资工资项目项目单位单位经费经费 工龄工龄 房租房租 水电水电序号序号 姓名姓名 性别性别 年龄年龄 职称职称 单位单位项目项目 经费经费序号序号工资工资工龄工龄房租房租 水电水电序号序号人事登记表人事登记表科研登记表科研登记表工资卡片工资卡片基本文件基本文件职工信息表职工信息表项目表项目表工资表工资表第一层第