MySQL数据库原理与应用项目化教程（微课版） 课件 项目1-认识数据库

项目一认识数据库E-mail:358542298@江苏海事职业技术学院

在学习设计和使用数据库之前，需要理解数据库的基本概念；数据库是有结构的，数据库结构的基础是数据模型，数据库管理系统都是基于某种数据模型的，关系模型是目前使用最广泛的数据模型，要掌握关系模型的数据结构和数据完整性规则；了解操作关系数据库的标准语言——SQL语言。知识目标：理解数据库基本概念

（数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统等）。理解概念模型相关术语及E-R图的三要素。理解关系模型的数据结构及数据完整性规则。了解关系数据库的标准语言——SQL语言。能力目标：能根据给定的数据表，写出关系模式，分析主键、

外键及字段取值约束条件。任务1.1任务1.2理解数据库的基本概念理解数据模型任务1.3了解SQL语言任务1.1理解数据库的基本概念

理解数据库几个基本概念，描述数据库、数据库管理系统、数据库系统三者之间的关系，并了解常用的数据库管理系统产品。【任务描述】理解数据库的基本概念1.1【相关知识】1.1.31.1.11.1.2

数据库管理系统数据

数据库1.1.4

数据库系统理解数据库的基本概念1.1数据（Data）是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。多种表现形式：数字、文字、图形、图像、音频、视频等数据，数字化后存入计算机。数据的语义：数据的含义。数据与其语义不可分。例如：描述一位学生的基本信息

（刘卫平，男，1994-10-16，衡山市东风路78号）

把姓名、性别、出生日期、家庭住址信息组织在一起，构成一个记录。记录是计算机中表示和存储数据的一种格式或一种方法。数据1.1.1数据库（Database，简称DB）：存放数据的仓库（按一定的格式存放在计算机存储设备上）数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合。用户可以对数据库中的数据进行增加、删除、修改、查找等操作。数据库具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。数据库1.1.2数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是介于用户与操作系统之间的数据管理软件。DBMS可以创建数据库，并对其提供统一的管理和控制。数据库管理系统的主要功能包括以下几个方面：（1）数据定义功能（2）数据操纵功能（3）数据库的运行管理（4）数据库的建立和维护数据库管理系统1.1.3数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是在计算机系统中引入数据库后的系统，由硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序、各类人员等组成，它们之间的关系如图1-1所示。数据库系统1.1.4图1-1数据库系统的组成对数据库提供专职管理和维护的人员，称为数据库管理员（DatabaseAdministrator，DBA）。DBA的核心目标是保证数据库管理系统的稳定性、安全性、完整性和高性能。数据库系统有以下几个特点：（1）数据结构化（2）数据共享性高，冗余度低，易扩充（3）数据独立性高（4）数据由DBMS提供统一的管理与控制数据库系统1.1.4【任务实施】描述数据库、数据库管理系统与数据库系统三者之间的关系。答：数据库是长期存储在计算机内有组织、可共享的相关数据的集合；数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分，它是介于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用来创建数据库，并对数据库提供统一的管理与控制，是用户和数据库的接口；数据库系统是引入数据库的计算机系统，一般由硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序、各类人员等组成。数据库系统包含了数据库和数据库管理系统。理解数据库的基本概念1.1【任务实施】2．了解常用的数据库管理系统产品。（1）Oracle（2）SQLServer（3）MySQL（4）DB2（5）Access（6）MongoDB……理解数据库的基本概念1.1由瑞典MySQLAB公司出品（先后被SUN和Oracle公司收购），支持在UNIX、Linux、MacOS和Windows等平台上使用。具有体积小、速度快、容易使用等特点，并且开放源代码，开发人员可以根据需要进行修改；采用社区版和商业版的双授权政策，兼顾了免费使用和付费服务的场景，软件使用成本低。重要知识点：1、相关概念

DB、DBMS、DBS，

DB、DBMS、DBS之间的关系2、市场上常用的DBMS产品

ORACLE、SQLSERVER、……

MySQL（本课程选用）1.1理解数据库的基本概念理解数据库的基本概念1.1思政小贴士华为GaussDB分布式数据库：是一款划时代的产品。它引领着华为率先进入数据库发展的第四个阶段——人工智能原生数据库时代。数据库领域属于中国的精彩正在开始，让我们一起为GaussDB喝彩！任务1.2理解数据模型【任务描述】理解数据模型1.2了解信息世界的常用术语及概念模型常用的表达工具E-R图；识记并理解关系模型的数据结构及数据完整性规则。根据学生基本信息表、课程基本信息表、学生选课成绩表的内容，作相应分析。【相关知识】1.2.21.2.1

关系模型概念模型理解数据模型1.21.信息世界相关术语实体(Entity)：客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。

例如：学生、课程等都是实体。(2)属性(Attribute)：实体所具有的特性称为属性。一个实体可由若干个属性来刻画。例如：描述一个学生

（刘卫平，男，1994-10-16，衡山市东风路78号）(3)

码(Key)：唯一标识实体的属性或属性的组合称为码。例如：学号是学生实体的码概念模型1.2.1(4)实体型(EntityType)：用实体名及其属性名的集合来描述同类实体，称为实体型。例如：学生(学号，姓名，性别，出生日期，家庭地址)就是一个实体型。(5)实体集(EntitySet)：同类实体的集合称为实体集。例如：全体学生，所有课程等。(6)联系(Relationship)

两个实体集间的联系主要有一对一、一对多和多对多三种类型。①一对一联系，记作1:1例如：学生与校园卡②一对多联系，记作1:n例如：班级与学生③多对多联系，记作m:n例如：学生与课程概念模型1.2.12.E-R图概念模型常用的描述工具是E-R（Entity-Relationship）图，又叫实体-联系图。E-R图有三个要素：实体型（一般简称为实体）、联系和属性，通用表示方法如下：(1)用矩形表示实体，实体名写在框内。(2)用菱形表示实体间的联系，联系名写在菱形框内，用无向边分别把菱形框与有关实体连接起来。(3)用椭圆表示实体的属性或实体间联系产生的属性，并用无向边把属性和其所属的实体或联系连接起来。概念模型1.2.1图1-2学生选修课程E-R图例如：描述学生、课程以及学生与课程间联系的E-R图。学生与课程之间是多对多的联系，学生选课会产生一个新的属性“成绩”。学号是学生实体的码，课程号是课程实体的码。概念模型1.2.1图1-2学生选修课程E-R图任何一个DBMS都是基于某种数据模型的。层次模型、网状模型和关系模型是机器世界三种最主要的数据模型。层次模型用“树”结构来表示数据之间的关系，网状模型用“图”结构来表示数据之间的关系，关系模型用“二维表”（或称“关系”）来表示数据之间的关系。关系模型的数据结构简单、清晰、易用，是目前最重要、使用最广泛的数据模型。数据模型有三个要素：数据结构、数据操作和数据约束条件。关系模型1.2.21．关系数据结构关系模型由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表，把关系看成是行的一个集合。关系模型1.2.2学号姓名成绩语文数学

英语S001张三706580S002李四859077S003王五607582……………….………….学号姓名语文数学英语S001张三706580S002李四859077S003王五607582……………….………….规范化表1-1非规范化的二维表表1-2规范化的二维表关系模型中的术语：关系：一个关系就是一张二维表。元组(记录)：表中的一行叫一个元组或一条记录。属性(字段)：表中的一列叫一个属性或字段，给每个属性取一个名称叫属性名(字段名)。域：属性的取值范围。候选码(候选键)：关系中能唯一标识一条记录的属性或属性组合。唯一标识的意思是它的每个值在关系中不会重复，是唯一的。主码(主键)：从关系的候选码中选定一个做主码。关系模型1.2.2主属性：在关系中，候选码中的属性叫主属性。非主属性：在关系中，不包含在任何候选码中的属性称为非主属性。外码(外键)：设F是关系R中的一个或一组属性，但不是R的主码，如果F与关系S中的

主码相对应（即F在S中做主码），则称F是关系R的外码。关系模式：用来描述关系，一般简记为R(U)，其中：R为关系名，U为组成该关系的属性的集合。关系模型1.2.2关系的性质：同列同质，即同一属性名下的各属性值是同类型的数据，且必须来自同一个域。同一关系中属性名不能重复，但同一关系中不同属性的数据可来自同一个域。行的顺序无关，可以任意交换。列的顺序也无关，可以任意交换。任意两个元组不能完全相同，即没有完全相同的二行数据。表中不能有子表，即分量必须取原子值，每一个分量必须是不可分的数据项。一个关系只能有一个主码，外码可以有0到多个。关系模型1.2.22．关系数据操作关系数据操作主要包括查询、插入、修改和删除数据，操作对象和结果都是关系(二维表)。3．关系数据完整性规则关系数据完整性控制用来确保数据的准确性和一致性，通俗地讲是为了确保表中数据不出现明显不合逻辑的错误。关系数据完整性规则分为以下三部分：（1）实体完整性~：规定主键取值不能重复，主属性不能为空值（NULL）。（2）参照完整性~：规定外键的取值必须等于被参照表的主键的某个值或取空值。（3）用户自定义完整性~：根据具体语义要求，字段取值满足某种条件或函数要求。关系模型1.2.2理解数据模型1.2思政小贴士“没有规矩,不成方圆”，做事要遵循一定的法则，在学校要遵守校规，就业后要遵守单位的规章制度。【数据完整性规则用于数据准确性、一致性】【任务实施】以下任务基于一个小型“学生成绩管理”数据库的三张数据表：学生基本信息表、课程基本信息表和学生选课成绩表，三个表的内容分别如表1-3、表1-4、表1-5所示。理解数据模型1.2声明：学生信息纯属虚构【任务实施】理解数据模型1.2【任务实施】理解数据模型1.2分析三张表对应的是学生选修课程E-R图中的哪个部分。【任务实施】理解数据模型1.2三张表与学生选修课程E-R图的对应关系如下：（1）学生基本信息表对应的是“学生”这个实体，表中一条记录对应一个学生；（2）课程基本信息表对应的是“课程”这个实体，表中一条记录对应一门课程；（3)学生选课成绩表对应的是“选修”这个多对多的联系，每个学生选修一门课会产生一条成绩记录。【任务实施】理解数据模型1.22.分析三张表的主键。主键是表中能唯一识别一条记录的字段或字段的组合，即主键的值在表中不能重复。（1）学生基本信息表的主键：学号。（2）课程基本信息表的主键：课程号。（3）学生选课成绩表的主键是二个字段的组合：（学号，课程号）。3.分析三张表的外键。外键在本表中不是主键，但是对应另外一个表的主键。（1）学生基本信息表的外键：无。（2）课程基本信息表的外键：无。（3）学生选课成绩表的外键：2个，学号、课程号。【任务实施】理解数据模型1.24.写出三张表对应的关系模式。一个关系就是一张二维表，关系模式用来描述关系，简写为R(U)，R为关系名，U为组成该关系的属性的集合。三张表对应的关系模式如下：（1）学生基本信息表(学号,姓名,性别,出生日期,家庭地址)（2）课程基本信息表(课程号,课程名,学分,任课教师)（3）学生选课成绩表(学号,课程号,成绩)【任务实施】理解数据模型1.25.分析三个表字段取值的约束条件。（1）学生基本情况表：学号取值不能重复，也不能取NULL；性别只能取“男”或“女”。（2）课程基本信息表：课程号取值不能重复，也不能取NULL。（3）学生选课成绩表(学号，课程号）这个组合的取值不能重复，学号、课程号不能取NULL，学号的取值要在学生基本情况表；成绩取值0~100。重要知识点1、概念模型：实体、属性、联系(1:1,1:n,n:m),E-R图2、关系模型

(1)数据结构：规范化的二维表(关系、记录、字段、主键、外键)(2)数据操作：增、删、改、查

(3)

数据完整性：实体~、参照~、用户自定义~1.2理解数据模型任务1.3了解SQL语言市场上数据库管理系统产品有很多，目前常用的数据库管理系统几乎都是关系型数据库管理系统，SQL语言（StructuredQueryLanguage）是由ISO颁布的操作关系数据库的标准语言。了解SQL语言语句的分类及SQL语言的特点。【任务描述】1.3了解SQL语言【相关知识】1.3.21.3.1SQL语言的特点

SQL语句的分类1.3了解SQL语言SQL语句可以按功能分为四大类：数据定义、数据操纵、数据查询及数据控制。（1）数据定义(DataDefinitionLanguage，DDL)DDL(CREATE/ALTER/DROP)：定义数据库，定义表、视图、存储过程等数据库对象。CREATE表示创建；ALTER表示修改；DROP表示删除。（2）数据操纵(DataManipulationLanguage，DML)DML(INSERT/UPDATE/DELETE)：对数据库中的数据进行增、删、改操作。

INSERT表示插入UPDATE表示修改；DELETE表示删除。1.3.1SQL语句的分类（3）数据查询(DataQueryLanguage，DQL)DQL(SELECT)：用于查询数据库中的数据。SELECT语句是使用频率最高的一条语句。（4）数据控制(DataControlLanguage，DCL)DCL(GRANT/REVOKE/COMMIT/ROBACK):用于控制用户的访问权限。GRANT表示给用户授权，REVOKE表示收回用户权限，COMMIT表示提交事务，ROLLBACK回滚