数据库基本概念课件

第1章数据库系统基本概念1.1数据管理技术的发展1.2数据库系统的组成1.3数据库系统的分级结构1.4数据模型1.5Access中表操作1.6Access中查询设计1.7关系数据库标准语言SQL章节练习作业实验内容重点和难点.1.数据处理

数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，可以用人工的方式或自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。它包括两类：一类是能参与数字运算的数值型数据；一类是不能参与数字运算的非数值型数据，如文字、图画、声音、活动图象等。

1.1数据管理技术的发展.数据处理是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索与传输的过程。包括：收集原始数据、编码转换、数据输入、数据处理、数据输出。2.发展阶段人工管理阶段特点：数据管理尚无统一的数据管理软件数据是面向应用程序的应用程序依赖于数据，不具有数据独立性1.1数据管理技术的发展.文件系统阶段特点数据以文件形式可以长期存放在存储介质上程序与数据之间具有相对对立性数据文件组织多样化1.1数据管理技术的发展.1.1数据管理技术的发展数据库系统阶段特点：采用数据模型表示复杂的数据结构。有较高的数据独立性。提供了数据安全性、完整性等控制方面，以及对数据操作的并发控制、数据的备份与恢复等功能。为用户提供了方便的用户接口。.1.1数据管理技术的发展.数据库系统DBS（DataBaseSystem）定义：是以数据库应用为基础的计算机系统。组成：数据库DB硬件（计算机硬件设备）软件（数据库管理系统DBMS、操作系统、应用程序）用户（应用程序设计员、终端用户、数据库管理员DBA）1.2数据库系统的组成.数据库（DataBase）定义：是以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。特点：具有最小的冗余度具有数据独立性可实现数据共享安全可靠、保密性能好1.2数据库系统的组成.数据库管理系统（DataBaseManagementSystem）定义：是操纵和管理数据库的系统软件。VisualFoxPro属于一种关系型数据库管理系统。功能：数据定义语言（DDL）：用来建立所需的数据库。数据操作语言（DML）：用来对数据库进行查询和数据的组织和存取管理数据库运行管理数据库的维护操作。1.2数据库系统的组成.应用程序用户编写的用来对数据库中数据进行处理的程序用户：即与数据库系统打交道的人员。通常有3种人员：①对数据库系统进行日常维护的数据库管理员。②用数据操作语言和高级语言编制应用程序的程序员。③使用数据库中数据的人员（终端用户）。

1.2数据库系统的组成.1.三级模式结构外部层

是面向单个用户的层次，是数据库的“外部视图”。内部层

是最接近物理存储的层次，是数据库的“内部视图”或“存储视图”。概念层

是数据库的“概念视图”，是数据库中所有信息的抽象表示。1.3数据库系统的分级结构.外部层（数据库的外模式）概念层（数据库的模式）内部层（数据库的内模式）图1-2数据库系统三级结构图1.3数据库系统的分级结构2.三级模式结构与数据库模式的对应关系.1.4数据模型数据模型的基本概念问题的提起:DB数据:应用单位所涉及数据的综合，①反映数据本身的内容，②反映数据之间的联系。问题:①数据如何在DB中用特定结构表示？②数据以何种方式进行存储和处理的？?.数据模型(续)

由于使用数据库的信息系统是一种计算机软件系统,而计算机是不可能直接处理现实世界中的事物的.所以必须通过以下过程来处理数据:

具体事物及其特征概念化加工计算机能够存储处理的数据DB计算机不可能直接处理现实世界中的事物.数据模型(续)进一步具体说明:客观对象抽象到数据模式描述的结构客观对象概念结构抽象数据模式抽象事物及联系（现实世界）概念模型（信息世界）数据模型（数据世界）DB（E-R图）（二维表）从概念上描述对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构”(用实体-联系工具E-R图表示.)按计算机系统支持的结构,组织数据(数据模式):

逻辑结构为二维表存储结构为文件.数据模型

(续)综上可见:●概念结构是分析过程中的一个中间结果,它将现实世界中的客观对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构”

(用实体-联系工具E-R图表示.)●

数据模型是直接面向计算机系统（即数据库）中数的数据结构(包括逻辑结构和存储结构)。

(用数据模型来描述数据结构.).1.数据模型三个领域：

现实世界→事物（对象、性质）信息世界→实体（对象、属性）概念模型表示数据世界→数据（记录、字段）数据模型表示概念模型

反映事物联系的实体。数据模型

描述实体模型的数据。包括实体及实体间联系的数据结构描述、对数据的操作，以及数据的完整性约束条件。1.4数据模型.2.概念模型

是按用户的观点对数据建模，它是对现实世界的第一层抽象，是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具。E-R模型的基本概念实体：客观存在的、可以相互区别的事物。联系：实体集之间关系的抽象表示。属性：实体或联系所具有的特征。1.4数据模型.E-R图是E-R模型的图形表示。例如：在学校的教学管理系统中存在学生、成绩等实体集。该系统的概念模型表示如下图1.4数据模型.…………姓名学号学号课程学生成绩考试1mE-R实例1.4数据模型.3.数据模型的分类

层次模型（采用树型结构）网络模型（采用无向图型结构）关系模型（采用二维表结构）1.4数据模型.数据模型(续)在常见的数据库系统中，根据实体集之间的不同结构，通常把数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型4种。

层次模型网状模型

关系模型面向对象模型国内DBS普遍采用关系模型(95%以上),课程介绍关系模型..数据模型(续)层次模型

.数据模型(续)网状模型.数据模型(续)关系模型主流关系DBMS产品简介.主流关系DBMS产品简介

OracleDB2SybaseMS-SQLServerAccessVisualFoxpro.1.4数据模型之关系模型关系与关系模式：

关系：以二维表结构来表示实体集及其实体间的联系。一个关系就是一张二维表。关系模式：是对关系结构的描述，它包括模式名以及组成该关系的诸属性名。.1.4数据模型如表1-1是一个关系的实例：学号课程代号成绩备注99100100189考试99100200276考试99100300360补考表1-1关系“成绩表1-1所示的关系，关系模式可表示为：成绩（学号，课程代号，成绩，备注）.基本术语的对照:

关系模型中的术语来自关系数学,与程序员

和用户的习惯说法是相对应的.

.基本概念：关键字超关键字能唯一确定记录的字段或字段组合候选关键字：能唯一确定记录的最少字段或字段组合主关键字：候选关键字中的一个。外部关键字1.4数据模型.

外部关键字：A表、B表有相同的字段，该字段在A表中的值唯一，则该字段是A表的主关键字，该字段在B表中的值有重复，则该字段称为B表的外部关键字。1.4数据模型.

关系模型

定义：用二维表表示实体集，通过外部关键字表示实体间联系的数据模型。组成：关系模型通过一系列的关系模式来表述数据的结构和属性，一般有三个组成部分：数据结构、数据操作和完整性规则。性质关系运算1.4数据模型.

关系模型的性质

属性是原子的，不可分解的。二维表的记录数随数据的增加而改变，但其字段数是相对固定的。二维表中的每一列均有唯一的字段名二维表中不允许出现完全相同的两行二维表中行的顺序、列的顺序均可以任意交换1.4数据模型.关系运算：传统的集合运算（并、差、交等）专门的关系运算（选择、投影、联接）例如:从学生登记表(S)中，选出性别为“男”的学生元组，组成一个新关系“男学生登记表”1.4数据模型.1.4数据模型投影例如:需要了解学生选课情况而不关心其成绩时，可对学生选课成绩表（SC）进行相关的投影操作其结果的每个元组仅包括学号（SNO）课程号（CNO）两个属性.1.4数据模型连接

例如:学生登记表（S）和学生选课成绩表（SC）的连接,生成一个信息更全面的关系.对于已选课程的学生而言，结果关系包含S表原来的信息，并增加了该学生选修课程号（CNO）和成绩（GRADE）。.软件产品

Oracle

DB2

SybaseMS-SQLServerAccessVisualFoxPro1.7DBMS产品.启动VisualFoxPro

VisualFoxPro

集成开发环境.菜单栏:显示所使用的

VisualFoxPro

命令。工具栏主窗口:用于显示输出结果。项目管理器窗口:列出当前项目中的数据和文档、类等。命令窗口:执行命令操作的系统窗口。VFP概述.VisualFoxPro集成开发环境.1.VFP6.0的特点

完善了关系型数据库的概念，采用了Rushmore技术，引入了SQL命令；支持多种数据交换格式；采用了可视化的面向对象的程序设计方式；提供了功能完善的集成环境和丰富的开发工具。2.VFP6.0的特点命令和子句的书写规则

以命令动词开始各部分之间要用空格隔开命令、子句、函数名都可简写为前4个字符，大、小写等效。VFP概述.VFP概述一行只能写一条命令,总长度不超过8192个字符，超过屏幕宽度时用续行符“；”变量名、字段名和文件名应避免与命令动词、关键字或函数名同名，以免运行时发生混乱。命令格式中的符号约定：命令中的[]、|、…、<>符号都不是命令本身的语法成分，使用时不能照原样输入，其中：[]表示可选项，根据具体情况决定是否选用。|表示两边的部分只能选用其中的一个..…表示可以有任意个类似参数，各参数间用逗号隔开。<>表示其中内容要以实际名称或参数代入3．命令工作方式中的常见错误

命令动词写错格式不符合要求标点符号不对（一定要用英文标点符号）缺少必需的空格或添加了不该有的空格。VFP概述.数据类型不一致，要注意字符型、数值型、日期型、逻辑型数据的书写格式。打不开所需文件：没有正确输入盘符和路径或文件名输错。4.几个常用命令“*”和“&&”“?”和“??”

ClearDir

VFP概述.基本语法格式：DIR[[cPath][fileskeleton]]MD/RD/CDCOPYFILE/RENAMEDELETEFILE基本语法格式：COPYFILEFileName1TOFileName2RENAMEFileName1TOFileName2DELETEFILE[FileName|？][RECYCLE]RUN

基本语法格式：RUN[/N]MS-DOSCommand1|ProgramNameVFP概述.5．VFP文件类型

扩展名

文件类型

扩展名

文件类型.app生成的应用程序.frx报表.exe可执行程序.frt报表备注.pjx项目.lbx标签.pjt项目备注.lbt标签备注.dbc数据库.prg程序.dct数据库备注.fxp编译后的程序.dcx数据库索引.err编译错误.dbf表.mnx菜单

VFP概述..fpt表备注.mnt菜单备注.cdx复合索引.mpr生成的菜单程序.idx单索引.mpx编译后的菜单程序.qpr生成的查询程序.vcx可视类库.qpx编译后的查询程序.vct可视类库备注.scx表单.txt文本.sct表单备注.bak备份文件

VFP概述.1．项目管理器简介

项目：是一种文件，用于跟踪创建应用系统所需要的所有程序、表单、菜单、库、报表、标签、查询和一些其他类型的文件。项目文件：是开发VFP应用系统的一个工具，它生成一个项目文件，项目文件的扩展名为.PJX，项目备注的扩展名为：.PJT项目管理器.项目管理器的功能：组织和管理所有与应用系统有关的各种类型的文件。数据项（6大类）：全部、数据、文档、类、代码、其他。2．创建项目文件用菜单方式：用命令方式：项目管理器.项目管理器语法：CREATEPROJECT<项目文件名>功能：打开项目管理器窗口进行应用系统的开发。

3.修改项目文件用菜单方式：用命令方式：语法：MODIFYPROJECT<项目文件名>功能：打开项目管理器窗口进行应用系统的修改。.4．项目管理器的操作添加删除修改移去连编包含/排除设置主文件重命名编辑说明和项目信息项目管理器.

掌握数据库系统的基本概念关系模型的基本内容ACCESS表操作重点和难点数据库原理E-R图关系运算.

实验

实验1.1和1.2:VFP的基本操作

(实验指导书)作业

教材上,本章后面练习题.课堂练习二级考试样题1、下列不属于关系代数运算的是

。A.查询B.投影C.选择D.联接2、实体是信息世界的术语，与之对应的数据库术语是

。A.文件B.数据库C.记录D.字段3、关系模型中，超关键字

。A.可由多个任意属性组成B.能由一个属性组成，其值能唯一标识该关系模式中任何一个元组C可由一个或多个属性组成，其值能唯一标识该关系模式中任何一个元组D.以上都不是.课堂练习二级考试样题4、在关系模型中，同一个关系中的不同属性，其属性名是

A.可以相同B.不能相同C.可以相同，但数据类型不同D.必须相同5、数据库系统由数据库、组成。A.DBMS、应用程序、支持数据库运行的软、硬件环境和DBAB.DBMS和DBAC.DBMS、应用程序和DBAD.DBMS、应用程序、支持数据库运行的软件环境和DBA6、对关系S和关系R进行集合运算，结果中既包含S中元组也包含R中元组，这种集合运算称为A.并运算B.交运算C.差运算D.积运算.课堂练习二级考试样题7、数据库要求有最小的

，是指数据尽可能不重复。数据库的

，是指数据库以最优的方式服务于一个或多个应用程序；数据库的

，是指数据的存储尽可能独立于使用它的应用程序。8、二维表中能唯一确定记录的一列或多列的组合称为

。若一个超关键字去掉其中任何一个列后不再能唯一确定记录，则称其为

。9、关系的基本运算有两类。一是传统的集合计算，包括并、差、交运算；二是专门的关系运算，包括：选择、

和联结。

冗余度共享性独立性超关键字侯选关键字投影.表结构（Table)表的概念数据表即一张二维表，简称表(Table)表中的一列为字段(Field)表中的一行为记录(Record)建表的步骤：1）设计表结构

2）新建表的结构

3）保存表文件

4）输入记录.设计表结构1确定表的文件名2确定表的字段名及字段类型3确定字段的宽度及数值型字段的小数位4确定表的主键.表结构的组成

每个字段有六个要素：

字段名(FIELD_NAME):栏名

字段类型(FIELD_TYPE)：栏内数据类型

字段宽度(FIELD_LEN)：栏内数据的宽度

字段小数位(FIELD_DEC)：数值数据的小数位数

字段索引：是否索引，是升还的降序

字段是否允许为空(FIELD_NUL)：是否允许为不确定的值.查询设计查询的一般过程1分析题目要求的输出字段，确定查询数据源有哪些表2确定题目是否有分组要求，确定分组字段3打开查询设计器，按步骤设计查询添加数据源表添加输出字段分组字段筛选条件排序4运行查询查看运行结果5保存查询文件.查询示例-单表查询以实验17中学生成绩.mdb为素材例1查询所有男生的学号和姓名，按姓名升序排序，保存为ex1例2查询所有计算机系或应用数学系的学生学号和姓名，系别，保存为ex2例3根据S表，查询所有1982-12-31以后出生的男学生记录，要求输出全部字段，查询保存为保存为ex3.查询示例-多表查询以实验17中学生成绩.mdb为素材例4查询成绩在85分及以上的学生学号姓名按学号升序排序例5查询学生的各课程成绩，要求输出学号，姓名，课程名，成绩例6查询选修了数据库课程的学生学号和姓名，课程名，成绩.查询示例-汇总查询例7查询统计每个系的学生人数，输出系名，人数例8查询统计学生表中的男生人数、女生人数，输出性别，人数例9查询各系科男生人数、女生人数，输出系别、性别及人数例10查询统计每个学生选课门数、总分及均分，输出学号，姓名，门数，总分，均分例11根据C和SC表，查询各课程平均分，要求输出CNO、CNAME、平均分，并按CNO升序排序，查询保存为“Q2”.查询示例-汇总查询以09秋上机考试素材test.mdb为素材例12基于"院系"、"学生"、"成绩"表，查询各院系学生成绩的均分，要求输出院系代码、院系名称、成绩均分，查询保存为"CX2“例13基于"院系"、"学生"、"成绩"表，查询各院系男女学生成绩合格（"成绩"大于等于60分且"选择"得分大于等于24分）的人数，要求输出院系名称、性别、人数，查询保存为"CX2".查询总结1．查询的概念

查询与表一样，也可用来保存文件。查询文件实际上是一个小程序。查询程序在表中查找出符合条件的数据后，生成包含这些数据的临时文件。用户可查看结果，但由于它们只是实际表中数据的备份，因而不能在“浏览”窗口中对这些记录进行编辑。

.2．查询的建立

建立查询文件可用三种方法：用查询设计器建立查询、用“查询向导”建立查询和利用SQL语句建立查询。3查询设计中注意的问题（1）条件表达式的书写，如SC.GRADE>=85S.BDATE>#1982-12-31#

C.CNAME=“数据库”（2）输入的运算符、标点都是英文状态下的符号.关系数据库语言SQL简介SQL概述SQL数据查询功能SQL数据定义功能SQL数据操作功能.一SQL概述1、SQL是结构化查询语言(StructuredQueryLanguage的缩写)2、特点：是一种一体化语言是一种高度非过程化语言非常简洁可以以命令方式交互使用（也可以作为程序代码）3、SQL的功能:数据查询数据定义数据操纵数据控制.二SQL查询功能1、命令格式

SELECT目标字段名表

FROM表名[关联语句]WHERE筛选条件

ORDERBY排序依据

GROUPBY分组依据

HAVING分组限制条件

INTO/TO查询去向；“字段”：指定查询所要的数据（可以输入或编辑计算表达式)。“联接”连线:用于编辑联接条件。“条件”：用于指定查询条件。“排序”：用于指定排序的字段和排序方式。“总计”：用于分组条件。“查询去向”：用于指定查询去向“总计”：用于组内记录相关字段的统计计算。.SQL查询功能

SELECT语句的执行过程为：根据WHERE子句的连接和检索条件，从FROM子句指定的基本表或视图中选取满足条件的元组，再按照SELECT子句中指定的列表达式，选出元组中的属性值形成结果表。如果有GROUP子句，则将查询结果按照指定<列名>相同的值进行分组，SELECT中的函数计算的是每组中的记录的列的和、最大、最小、平均等；如果GROUP子句后有HAVING短语，则只输出满足HAVING条件的元组；如果有ORDER子句，查询结果还要按照指定<列名>的