《计算机应用基础》-电子教案及习题答案-数据库基本概念

第九章数据库根本概念6/15/20241本章内容9.1数据库的根本概念9.2关系数据库与数据库管理9.3数据库设计9.4关系数据库标准语言SQL9.5数据库的新技术9.6Access数据库6/15/202429.1数据库的根本概念问题的提出:什么是数据库?6/15/20243数据库系统的构成6/15/202449.1.2数据管理技术的开展人工管理阶段6/15/202459.1.2数据管理技术的开展文件管理阶段※文件管理阶段的数据可以长期的保存并可以反复的进行编辑;※文件可以被多个程序使用;

※程序与数据结构之间的关系依赖并没有根本改变。6/15/202469.1.2数据管理技术的开展数据库管理阶段具备一下特点:⑴数据结构化;⑵数据共享;⑶数据独立性;⑷数据控制功能;⑸数据灵活性。

6/15/202479.1.2数据管理技术的开展高级数据库阶段⑴分布式数据库系统⑵对象数据库系统6/15/202489.1.3数据模型的概念什么是模型?什么是数据模型?数据库系统中模型的两个层次:概念模型与逻辑数据模型.6/15/20249概念模型及E-R模型几个概念的了解:实体〔Entity〕、联系〔Relationship〕、属性〔Attribute〕、码〔Key〕。建立和表示模型的工具——实体-联系模型法〔Entity-RelationshipApproach〕也称为ER模型。6/15/202410概念模型及E-R模型ER模型规定：矩形表示实体；菱形表示联系；椭圆形表示属性；连线表示相连的关系。例子：6/15/2024119.1.5常见的数据模型层次数据模型6/15/2024129.1.5常见的数据模型网状模型一个实例：6/15/2024139.1.5常见的数据模型关系模型——建立在严格的数学概念的根底上，以二维表的形式来表示的。思考：二维表=关系模式吗？6/15/2024149.1.5常见的数据模型对象数据模型※面向对象模式〔ObjectOrientedModel〕是一种新型的逻辑数据模式；※能够处理图形、图象、声音及视频等多媒体数据信息；※根本单位是对象，每个对象包含了记录的概念。6/15/2024159.1.6三级模式结构与二级映象三级模式：外模式、模式、内模式。1．外模式〔ExternalSchema〕：也被称为数据视图〔View〕，它是最终用户和应用程序员能够也仅能够见到的数据库局部。2．模式〔Schema〕：位于三级模式的中间，也称为逻辑模式。它是对整个数据库逻辑结构和特征的描述，与具体的应用程序及应用开发工具等无关。3．内模式〔InternalSchema〕：数据库系统的最底层，也称为存储模式或物理模式等。它主要是在物理层面对数据结构、存储方式的描述及数据在数据库内部表示方式的定义。一个数据库系统中，内模式也只有一个。6/15/2024169.1.6三级模式结构与二级映象数据库系统的三级模式与二级映象结构

6/15/2024179.1.6三级模式结构与二级映象二级映象：是从内部实现三级模式之间的联系和转换，大大提高了数据的独立性。1．外模式/模式映象：保证了数据与程序的逻辑独立性。2．模式/内模式映象：保证了数据与程序的物理独立性。

6/15/2024189.2.1关系模型的根本概念侯选码〔Candidatekey〕：如果在一个关系中的某个属性组的值能唯一地标识一个元组，那么这个属性组就被称为侯选码。；主码〔PrimaryKey〕：在候选码中指定一个属性组作为主码。在没有特别声明的情况下，主码就是前面介绍过的码；外码〔Foreign〕：如果一个关系R中的某个属性组与另一个关系的主码相对应，那么这个属性组在R中就被称为外码。思考：三个码之间的关系？6/15/2024199.2.1关系模型的根本概念关系数据库的三类完整性规那么：1．实体完整性规那么〔EntityIntegrityRule〕

2．参照完整性规那么〔ReferentialIntegrityRule〕3．用户定义的完整性规那么〔User-definedIntegrityRule〕6/15/2024209.2.2事务的概念事务〔Transaction〕：由用户定义的一个对数据库进行单一逻辑工作单元的操作集合。事务应该具备的几个性质：1．原子性〔Atomicity〕2．一致性〔Consistency〕3．隔离性〔Isolation〕4．永久性〔Durability〕6/15/2024219.2.3恢复与并发控制恢复和并发控制在数据库管理系统中就是两个保证事务ACID性质的两个重要的机制1．数据库的恢复〔Recovery〕：把数据库中被破坏的、不正确的状态恢复到最近的一个正确的状态的机制；两个最根本的动作，“撤消”〔UNDO〕、“重做”〔REDO〕。2．并发控制：防止多事务同时对同一个数据库进行的并发操作时引起的数据错误，破坏事务的完整性。6/15/2024229.2.3恢复与并发控制一个多用户并发引发错误的实例：订票问题6/15/2024239.2.3恢复与并发控制并发控制的最根本方法：封锁技术。最根本的封锁技术有两种：排他锁和共享锁。1．排他锁〔ExclusiveLocks，简称X锁〕。如果事务T给数据对象D加了X锁，那么在T对D解除封锁之前，只有T可以读取和修改D，任何其他事务都不能读取或修改D，也不能再给D加任何类型的锁，直到T释放了对D的X锁。2．共享锁〔ShareLocks，简称S锁〕。如果事务T给数据对象D加了S锁，那么在T对D解除封锁之前，T可以读取但不能修改D，任何其他事务只能再对D加S锁，直到T释放了对D的S锁。封锁技术带来的新问题——死锁问题6/15/202424数据库设计概述为什么需要数据库设计？常用的数据库设计的方法：基于E-R模型的数据库设计方法、基于第三范式〔3NF〕的设计方法等。常见的数据库设计工具：ORACLE公司的Design2000，SYBASE公司的PowerDesigner等。6/15/2024259.3.2数据库设计的根本步骤数据库的设计的六个阶段：1．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．数据库物理设计阶段；5．数据库实施阶段阶段；6．数据库运行和维护阶段。6/15/202426基于E-R模型的数据库结构设计1.概念结构设计把需求分析阶段得到的结果抽象为信息世界的结构；两个方面的要求：一方面便于交流；另一方面要便于了解概念结构的设计思路和设计结果。通常有四类方法来进行概念结构的设计：自顶向下、自底向上、逐步扩张及混合策略。

6/15/202427基于E-R模型的数据库结构设计2．逻辑结构设计把概念结构设计的结果具体到一个数据模型当中去，E-R图转化成具体的DBMS产品；逻辑设计的步骤有以下几个局部：⑴把E-R模型转换成特定的数据模型；⑵将转换的关系模型向具体的DBMS支持下的数据模型转换；⑶评估转换的模型；⑷根据对模型的评估结果，修正模型，优化模型。3．物理结构设计6/15/2024289.4.1SQL语言的根本概念SQL语言的出处：SQL语言为根底的数据库体系结构一般分成3级结构。SQL数据库的体系结构：6/15/2024299.4.2SQL语言的数据定义数据定义包括对SQL模式的定义、根本表及索引的创立和撤消的操作等1．SQL模式的定义建立模式：CREATESCHEMA<模式名>AUTHORIZATION<用户名>撤消模式：DROPSCHEMA<模式名>[CASCADE∣RESTRICT]

6/15/2024309.4.2SQL语言的数据定义SQL中的数据类型：⑴数值型，其中比较常用的有：长整型〔INTEGER/INT〕、短整型〔SMALLINT〕、浮点型〔REAL〕等；⑵字符串型，其中有长度为N的定长字符串CHAR、最大长度为N的可变长度字符串VARCHAR；⑶时间型，日期DATE、时间TIME。6/15/2024319.4.2SQL语言的数据定义2．根本表的操作根本表的创立：CREATETABLE<根本表名>〔<列名数据类型>，……<完整性约束>，……〕“完整性约束”指可以添加主码、外码等限制条件。6/15/2024329.4.2SQL语言的数据定义2．根本表的操作根本表的表结构的修改与修改分别为：ALTERTABLE<根本表名>ADD<列名><类型>ALTERTABLE<根本表名>DROP<列名>[CASCADE∣RESTRICT]根本表的撤消为：DROPTABLE<根本表名>[CASCADE∣RESTRICT]CASCADE表示所有引用到该列的视图、约束也会被一起删除；而RESTRICT表示只有在该列没有任何试图、约束引用它时才可以删除，否那么不执行删除命令。6/15/2024339.4.2SQL语言的数据定义3．索引的操作索引的创立：CREATE[UNIQUE]INDEX<索引名>ON<根本表名><〔列名序列〕>索引的撤消：DROPINDEX<索引名>UNIQUE表示的是每个索引值要求对应唯一的数据记录6/15/2024349.4.3数据查询及数据更新1．数据查询根本语句结构如下：SELECT[ALL│DISTINCT]目标列表达式[，目标列表达式]…FROM表名或视图名[，表名或视图名]…[WHERE条件表达式][GROUPBY列名1[HAVING条件表达式]][ORDERBY列名2[ASC│DESC]]；6/15/2024359.4.3数据查询及数据更新举例：假设有一个学生情况表：Xshb〔Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept,Sclass〕其中的Sno是学号、Sname是学生姓名、Ssex是性别、Sage是年龄、Sdept是所属院系、Sclass是所在班级。例：查询全体学生的姓名和所在班级。SELECTSname，SclassFROMXshb；6/15/2024369.4.3数据查询及数据更新2．数据更新：数据的插入、修改及删除。⑴插入数据插入一个或多个元组的语句：INSERTINTO<表名>[〔<列名序列>〕]VALUES〔<元组值>〕，[〔<元组值>〕，……，〔<元组值>〕]插入一个查询的结果：INSERTINTO<表名>[〔<列名序列>〕]<SELECT查询语句>插入另一个表的元组：INSERTINTO<表名1>[〔<列名序列>〕]TABLE<表名2>6/15/2024379.4.3数据查询及数据更新⑵数据删除DELETEFROM<表名>[WHERE<条件表达式>]这里数据的删除指的是对元组的删除，而非是对属性的删除。6/15/2024389.4.3数据查询及数据更新⑶数据修改UPDATE<表名>SET<列名>=<值或表达式>[，<列名>=<值或表达式>……][WHERE<条件表达式>]6/15/2024399.4.4视图什么视图？关系数据库提供给用户以多种的角度观察数据库中数据的一种重要的机制，它是由一个或多个根本表或视图中导出的表。思考：什么说视图是一个“虚表”？6/15/2024409.4.4视图视图的创立：CREATEVIEW<视图名>〔<列名序列>〕AS<SELECT查询语句>视图的撤消：DROPVIEW<视图名>6/15/2024419.4.4视图举例：例：由于工作中经常要用到学生情况表中的学号、姓名及所属院系，因此建立一个相关的视图。CREATEVIEWXshb_yx〔Sno,Sname,Sdept〕ASSELECTSno,Sname,SdeptFROMXxhb；6/15/2024429.5.1分布式数据库系统分布式数据库〔DistributedDataBase,简称DDB〕的产生：美国计算机公司，1979年开发的SDD-1。什么是分布式系统：把分散在各处的数据库系统通过网络连接在一起，所形成的一个新的系统。分布式数据库是物理形式上各个独立，逻辑形式上是一个整体的集中式数据库。6/15/2024439.5.1分布式数据库系统分布式数据库系统〔DDBS〕的特点：⑴数据独立性强；⑵全局控制与局部控制机制；⑶数据冗余度的适当增加；⑷事务管理的分布性。6/15/2024449.5.2并行数据库系统并行数据库系统指的是在并行计算机上运行具有并行数据处理能力的数据库系统。并行数据库有三种根本的体系结构：1.共享内存结构〔Shared_Menory,简称SM结构〕；2.共享磁盘结构〔Shared_Disk，简称SD结构〕；3.无共享资源结构〔Shared_Nothing，简称SN结构〕。6/15/2024459.5.2并行数据库系统三种结构性能方面的比较：6/15/2024469.5.3数据仓库与数据挖掘1．数据仓库数据仓库〔DataWarehouse，简称DW〕的特点：⑴DW面向主题；⑵DW是集成的；⑶DW具有一定的稳定性；⑷DW随时间增长；⑸DW中的数据量很大；⑹DW对软、硬件的要求较高

6/15/2024479.5.3数据仓库与数据挖掘1．数据仓库DW的组织结构的四个层次：⑴当前根本数据层〔CurrentDetailDataLevel〕；⑵历史根本数据层〔OlderDetailDataLevel〕；⑶轻度综合数据层〔LightlySummarizedDataLevel〕；⑷高度综合数据层〔HighlySummarizedDataLevel〕。

6/15/2024489.5.3数据仓库与数据挖掘2．数据挖掘什么是数据挖掘〔DataMining，简称DM〕？数据挖掘是一种机制：从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的和随机的实际应用数据中提取那些隐含在其中，且人们事先不知道，但又是潜在有用的信息和知识的过程。6/15/2024499.5.3数据仓库与数据挖掘数据挖掘的根本工作步骤：⑴确定目标；⑵数据的选择；⑶数据预处理；⑷数据转换；⑸数据挖掘；⑹结果表达及模式评价。6/15/2024509.6.1Access数据库的根本操作创立一个数据库⑴直接手工创立：①选择“文件”菜单中的“新建”命令；②在“新建文件”面板中选择“空数据库”选项；③在系统弹出的“文件新建数据库”对话框中选择保存路径，指定文件名，单击“创立”按钮。6/15/2024519.6.1Access数据库的根本操作创立一个数据库⑵通过向导建立数据库：①选择“文件”菜单中的“新建”命令；②选择“本机上的模板”选项，在其中选择“数据库”标签，用户根据自己的实际情况选择一个；③选择保存路径，指定文件名，最后单击“创立”按钮；④单击“下一步”按钮，对话框中选择所需要的信息；⑤单击“下一步”按钮，根据需要选择显示方式；⑥单击“下一步”按钮，选择打印时输出的格式；⑦单击“下一步”按钮，给数据库指定一个标题；⑧单击“下一步”按钮，单击“完成”按钮，完成数据库的建立。此时出现“主切换面板”对话框。6/15/2024529.6.1Access数据库的根本操作表的创立与主码的设置⑴使用向导建立表①翻开数据库文件，在“数据库”窗口的“对象”栏下选择“表”；②鼠标双击“使用向导创立表”选项，弹出“表向导”对话框；③按照“表向导”对话框的提示，完成表的创立。6/15/2024539.6.1Access数据库的根本操作表的创立与主码的设置⑵在设计视图中创立表：①翻开数据库文件，在“数据库”窗口的“对象”栏下选择“表”；②鼠标双击“使用表设计器创立表”选项，弹出“设计”视图；③按照设计好的表结构，输入字段、名称等；④设置主键，鼠标右键单击要设置为主键的字段，在弹出的菜单中选择“主键”；6/15/2024549.6.1Access数据库的根本操作Access中常见的数据类型有：文本，最大255个字符或数字，系统默认50个字符。最后一位如果是空格将认为是空，系统不保存到此位；数值，存储用于数值计算的数字；备注，可以保存长度比较长的字符或数字，最大允许65535个字符；日期/时间，用来存储日期和时间的类型；是/否，专门针对只有两个不同选项值而设立的字段；OLE对象，用于“链接”或“嵌入”其他应用程序的文件，如WORD文档、声音、图象文件等；超级链接，专门保存超级链接的字段。6/15/2024559.6.1Access数据库的根本操作表结构的修改与数据的输入⑴表结构的修改：在数据库窗口中选择“表”选项，然后鼠标右键单击需要修改结构的表格，在弹出的菜单中选择“设计试图”，或直接在工具栏中选择“设计”按钮。6/15/2024569.6.1Access数据库的根本操作⑵普通数据的输入：在数据库窗口中选择“表”选项，然后鼠标直接单击需要输入数据的表，在弹出的数据视图窗口中输入数据。⑶图片、声音及影像的输入：首先在设计视图中把该字段定义成“OLE对象”，然后在数据视图表中右键单击该字段下的一个记录，在弹出的菜单中选择“插入对象”命令，选择要插入的文件即可。6/15/2024579.6.1Access数据库的根本操作6/15/2024589.6.1Access数据库的根本操作数据的导入导出※导入与导出之间是一个互逆的过程。※导入的根本命令是在“文件”菜单中选择“获取外部数据”，其中有“导入”、两个选项。这两个选项都可以实现导入或链接一个外部的数据库。※导出是在“文件”菜单中选择“导出”命令即可，注意在保存文件的时候在“保存类型”下拉菜单中选择要导出的格式。6/15/2024599.6.1Access数据库的根本操作创立关系①单击“工具”菜单下的“关系”命令，弹出“关系”对话框，上面还有一个“显示表”对话框，通过“显示表”对话框可以把需要建立关系的“表”或“查询”加到“关系”对话框中去；②把要添加关系的表都选中，单击“添加”按钮把它们都添加到“关系”对话框上，单击“关闭”按钮把“显示表”对话框关闭。③在“关系”窗口中，把要建立关系的字段从一个表用鼠标拖到其他表中的相关字段上。6/15/2024609.6.2数据查询Access有5中查询的类型：⑴选择查询，它是最常见的查询类型。它从一个或多个表中检索需要的数据，并可以对这些数据进行分组和一些根本的数据统计和分析。⑵参数查询，它是在运行时显示对话框以提示用户输入条件或规那么的一种查询。⑶交叉表查询，它是在行与列交叉的位置上，将表中某个字段进行总计、平均、计数等统计分析。⑷操作查询，它只需要进行一次操作就可以对许多记录进行更改和移动。⑸SQL查询，使用SQL语句创立查询。6/15/2024619.6.2数据查询常见查询类型创立方法的介绍：1．创立选择查询①翻开数据库文件，在数据库窗口的“对象”栏下选择“查询”；②双击“在设计视图中创立查询”选项，翻开“显示表”对话框；③在“表”标签中选中所有被查询的表，选择好后单击“添加”按钮，将选中的表添加到“选择查询”窗口，然后关闭“显示表”对话框；④在“选择查询”窗口中，把查询涉及的字段添加到“字段”行中，指定查询条件；⑤单击工具栏中“”运行按钮计算出查询结果；⑥单击工具栏中“保存”按钮，保存查询结果。6/15/2024629.6.2数据查询2．创立参数查询①翻开一个查询，切换到设计视图；②在要作为参数的字段下的“条件”单元格中，在方括号内输入相应的提示文本，这里的方括号一定不能省略；③输入完成后保存，在切换到数据表视图，这时在屏幕中会出现一个对话框。6/15/2024639.6.2数据查询3．创立交叉表查询①翻开数据库文件，在数据库窗口的“对象”栏下选择“查询”；②在数据库窗口中单击“新建”按钮，在弹出的窗口双击“交叉表查询向导”，出现“交叉表查询向导”窗口。然后在“视图”区中选“两者”；③选择一个表，单击“下一步”按钮，选择字段作为行标题，单击“下一步”按钮，再选择另一个字段作为列标题，选择完成后单击“下一步”；④在函数区选择函数，确定交叉点计算公式，完成后单击“下一步”确定查询的名字完成交叉查询的创立。6/15/2024