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文档简介
ACCESS数据库应用教程关于本课程为什么学?数据库系统的概念学什么?掌握数据库技术理论、设计方法和操作过程。如何学?增强信息技术素养Access适合入门和全国计算机等级考试"二级Access"。建库与编程工具:Access2010——(1)创建数据库;(2)设计数据库对象:表、查询、窗体和报表;(3)设计程序:自动执行处理过程,运行数据库对象。认真听讲多操作,多实践!操作案例讲课以设计“学生成绩管理系统”为主线实验以设计“图书借阅管理系统”为主线第一章主要内容数据库技术基础关系数据库管理系统关系数据库数据模型数据库系统结构数据库系统概述数据库技术新进展数据库设计
当今“互联网+”及人工智能快速推进的移动互联网时代,大数据、云计算、5G通信等技术的快速发展,数据已经成为所有行业各个领域的重要资源。
数据与信息?
1.数据是现实世界中实体(或客体)在计算机系统中的符号表示;它也是信息的具体表现形式。
2.信息是经过加工的数据,或者说,信息是数据处理的结果。
总之,数据与信息密切联系又有区别,数据是信息的表现形式,信息是加工处理后的有用的数据。
1.1数据库系统概述
1.1数据库系统概述数据管理:
利用计算机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理和应用的过程。1)数据采集5)数据计算2)数据转换6)数据存储3)数据分组7)数据检索4)数据组织8)数据排序
1.1数据库系统概述人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算,当时外存的状况是只有纸带、卡片、磁带等设备,并没有磁盘等直接存取的存储设备;而计算机系统软件的状况是没有操作系统,没有管理数据的软件。
人工管理阶段的特点:
(1)数据不被保存
(2)应用程序管理数据
(3)数据不能共享
(4)数量不具有独立性1.人工管理阶段应用程序2应用程序n应用程序1数据1数据2数据n
操作系统中用来进行数据管理的部分是文件系统;文件系统使应用程序与数据之间有了初步的独立性,数据在存储上的不同不会影响程序的处理逻辑。如果数据的存储结构发生变化,应用程序的改变很小。
文件管理阶段的特点:
(1)数据可以长期保存
(2)由文件系统管理数据
缺点:
(1)数据共享性差,冗余度大
(2)数据独立性差
2.文件管理阶段20世纪60年代后期,出现了统一管理数据的专用软件系统──数据库管理系统(DBMS)。从文件系统到数据库系统,标志着数据管理技术的飞跃。
数据库管理阶段的特点:
(1)数据结构化
(2)数据的共享性高,
冗余度低,易扩充
(3)数据独立性高
(4)数据由DBMS统一管理和控制
3.数据库管理阶段1.数据库(DB)
是长期存储在计算机内、有组织的、大量的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,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
2.数据库管理系统(DBMS)
指数据库系统中对数据进行管理的软件系统,它是数据库系统的核心组成部分,数据库系统的一切操作(如查询、更新及各种控制)都是通过它来进行的。
1.1数据库系统概述
是建立、使用、管理和维护数据库的计算机系统软件。DBMS有6项功能:数据定义、数据操纵、数据库运行管理、数据组织存储和管理、数据库建立与维护、数据通信接口(与其他软件系统交换数据)。其中
数据定义功能:用数据描述语言(DDL)描述数据库结构数据操纵功能:用数据操纵语言(DML)对数据库进行数据查询、统计、存储、维护、输出等操作运行管理和控制功能:用相应命令对数据库系统提供必要的控制和管理数据库管理系统(DBMS)
是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统和数据库管理员构成。3.数据库系统(DBS)1.1数据库系统概述数据库系统是指一个具体的数据库管理系统软件和用它建立起来的数据库。组成——三大部分:硬件系统及数据库软件系统操作系统、数据库管理系统、应用开发工具等数据库及其应用程序——数据库应用系统人员系统分析员、应用程序员数据库管理员和用户操作系统硬件数据库管理系统编译系统应用开发工具软件应用系统组成地位Access集二者为一身,简便适用。数据库系统的组成课堂讨论1.数据库系统由哪几个部分组成?2.什么是数据库管理系统、数据库应用系统,二者有什么关系?1.数据库系统由相关的硬件、软件和人员三大部分组成,其软件包括操作系统、数据库管理系统、应用开发工具、数据库及其应用程序。2.
数据库管理系统(DBMS)及其开发工具用于建立和维护数据库应用系统(数据库及其应用程序)。数据库系统内部采用三级模式及两级映射。三级模式分别是外模式、概念模式与内模式;
两级映射则分别是外模式到概念模式的映射,以及概念模式到内模式的映射。1.2数据库系统结构1.数据库系统的三级模式
(1)概念模式
是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述,是全体用户(应用)的公共数据视图。
(2)外模式
是用户的数据视图。也就是用户所见到的数据模式,由概念模式推导而出。概念模式给出了系统全局的数据描述,而外模式则给出每个用户的局部数据描述。
(3)内模式
给出了数据库物理存储结构与物理存取方法,如数据存储的文件结构、索引、集簇及散列等存取方式与存取路径。1.2数据库系统结构2.数据库系统的两级映射
(1)外模式到概念模式的映射
在一个概念模式中可以定义多个外模式,而每个外模式是概念的一个基本视图。外模式到概念模式的映射给出了外模式与概念模式的对应关系,这种映射一般也是由DBMS来实现的。
(2)概念模式到内模式的映射
该映射给出了概念模式中数据的全局逻辑结构到数据的物理存储结构间的对应关系,此种映射一般由DBMS实现。1.2数据库系统结构
1.2数据库系统结构数据库结构分级和映射的好处:
保证数据的独立性保证数据共享方便数据库管理员和用户使用与维护数据库有利数据安全和保密数据库系统的外部结构
从最终用户角度来看,数据库系统的结构分为当用户结构、主从式结构、分布式结构、客户端/服务器结构(C/S结构)和浏览器/服务器(B/S结构)。数据库系统的结构有很多,但是目前主流的数据库系统结构是C/S结构和B/S结构,而且很多实际系统是二者相结合的。1.2数据库系统结构1.数据是描述事物的符号记录;模型(Model),是对现实世界特征的模拟与抽象
2.数据模型(DataModel)也是一种模型,它是现实世界数据特征的抽象。
3.数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架,是现实世界的一种抽象模型。
4.按照应用层次,数据模型分为概念数据模型、
逻辑数据模型与物理数据模型
1.3数据模型要经历“三个世界”的转换现实世界信息世界计算机世界事物及联系概念模型模型(抽象)(具体)建立数据模型
现实世界→信息世界→计算机世界→
概念模型(E-R图)→
逻辑模型(关系模型)
→
物理模型(存储模型)逻辑物理
现实世界——独立于人们意识之外的客观
事物及其相互联系。信息世界——将现实世界的客观事物抽象
为信息世界中的实体。计算机世界——将信息世界中的实体转换为
DBMS支持的数据模型。学号姓名性别学生学号姓名性别概念模型(E-R图)逻辑模型(关系模型)物理模型客观事物简称为概念模型,与具体的DBMS无关。常用的概念模型是E-R(Entity-Relationship,实体-联系)模型,该模型用E-R图来描述数据结构。
(1)E-R模型
主要有实体、属性和联系3种。
实体:客观存在的、可相互区别的事物,如学生。
属性:实体或联系的特征,如学号、姓名。
(2)实体间联系及联系的分类
一对一联系(1:1)
一对多联系(1:m)
多对多联系(n:m)
概念数据模型E-R模型的表示
(1)矩形:表示实体型,矩形框内为实体名。
(2)椭圆:表示属性,椭圆框内为属性名。
(3)菱形:表示联系,菱形框内为联系名。
(4)无向边:用来连接实体型与联系,边上注明联系类型(1:1、1:n或m:n);属性与对应的实体型或联系也用无向边连接。
概念数据模型
逻辑模型是在概念模型的基础之上,对客观事物及其联系的数据描述,与具体的DBMS有关。
它按计算机系统的观点对数据建模,用于计算机世界。人们可以用它定义和操作数据库中的数据。
它由数据结构、数据约束和数据操作三部分内容来描述。
逻辑数据模型
(1)数据结构:如顺序、层次和网状结构,描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。
数据结构是数据模型的基础。数据操作和约束都建立在数据结构上,不同的数据结构具有不同的操作和约束。
(2)数据操作:如插入、排序和筛选操作,描述数据的操作类型和操作方式。
(3)数据约束:即规则或条件,描述数据间的语法和词义联系、制约和依存关系等。
逻辑数据模型
根据数据的组织形式,常见的数据模型可分为层次模型、网状模型、关系模型,相应的数据库就称为层次型数据库、网状型数据库、关系型数据库。
(1)层次模型:用树形结构表示实体及实体间的联系
逻辑数据模型(2)网状模型:用网状结构表示实体及其之间的联系
(3)关系模型:用二维表结构表示实体及其之间联系
1.3数据模型关系模型用关系(二维表)表示实体集,每一行描述一个实体,通过主关键字和外部关键字建立实体间的联系。一个关系模型由一组相关的关系模式构成,包括数据结构、数据操作和数据完整性规则三个部分。一个关系模式是一个二维表,或者表结构。表结构描述表名及其属性。学号姓名性别出生日期入学时间入学成绩专业编号团员否201204004101宇文拓男1994-2-142012-9-1521120201204004102陈靖仇男1994-5-12012-9-161511-1201204004103郭小白女1994-5-12012-9-1522120201204004105司徒钟男1994-5-12012-9-154342-1学生信息表学生信息表(学号,姓名,性别,出生日期,入学时间,入学成绩,……)例如,学生表的学号和体检表的学号可建立一对一联系。二维表表结构关系模型关系模型的主要特点:
1.3数据模型
关系中每一数据项不可再分,是最基本的单位每竖列数据项是同属性的。列数根据需要而设,且各列的顺序是任意的每横行记录由一个个体事物的诸多属性项构成。记录的顺序可以是任意的一个关系是一张二维表,不允许有相同的字段名,也不允许有相同的记录行。
关系模型优点:1.数据结构简单无论是实体还是实体之间的联系都用二维表表示。表之间通过主关键字和外部关键字构成表间关系。2.操作简便以关系运算为数学基础,包括关系代数、关系演算,以确立了数据库的各种操作。无论原始数据还是结果都是同一种数据结构:二维表。用户只需要指出要做什么,而不必详细地指出如何做,大大提高了数据的独立性和系统效率。3.易于实现数据完整性和关系规范化。1.什么是数据模型?2.什么是常用的概念模型、逻辑模型?3.如何建立概念模型?1.
数据模型是提供信息表示和操作手段的形式构架,依次分为概念模型、逻辑模型和物理模型。2.
常用的概念模型、逻辑模型分别是E-R模型、关系模型。3.按设计需求(现实世界)绘E-R图,分别表示实体、属性和实体间联系。课堂讨论
关系数据库是以关系模型作为数据组织方式的数据库。在关系数据库中,现实世界的实体及实体间的联系均用关系来表示。在关系数据库中。数据被分散在不同的数据表中,每个表中的数据只记录一次,从而避免数据的重复输入,减少数据冗余。
目前,几乎所有的数据库管理系统都支持关系模型,Access就是一种典型的较为简单的关系数据库管理系统。1.4关系数据库一个关系就是一张二维表,每个关系有一个关系名。在数据库中,一个关系存储为一个表,具有一个表名。对关系的描述称为关系模式。
关系的结构称为关系模式。其格式为
关系名(属性名1,属性名2,…,属性名n)
在数据库中,关系模式与二维表的表结构相对应
表名(字段名1,字段名2,…,字段名n)
常用关系术语学号姓名专业编号政治面貌20181202王梦婕120201团员20181203李刚130205团员20181205张梅120201党员20181206刘兰200104群众元组:关系中水平方向的行称为元组。在数据表中,一个元组对应一条记录。如学生表的一行对应一条学生记录。一个关系是若干个元组的集合。属性:关系中垂直方向的列称为属性。
每一列有一个属性名。在数据表中,一个属性对应一个字段,属性名即字段名,属性的数目称为关系的元数。域(Domain):属性的取值范围。
如学生表中的姓名字段的取值范围是文字字符,性别字段的取值范围是汉字“男”或“女”,逻辑型字段团员否只能从“真”和“假”两个值中取值。常用关系术语关键字(Key):能够唯一标识一个元组的属性或属性的组合。主关键字:能唯一确定一个元组,简称为主键或码。往往用下划线标出,外部关键字:一张表的主关键字包含到另一张表中时,称为另一张表的外部关键字,简称为外键。例如:学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业编号,……)
课程(课程编号,课程名称,学分,课时,……)
学生选课(学号,课程编号,成绩)在学生选课表中,学号、课程编号分别是学生选课表的外部关键字。通过外部关键字,可以实现关系之间的连接(Join)。常用关系术语
1.4关系数据库关系的特点:
关系必须规范化同一个关系中不能有相同的属性名关系中同一个属性的取值必须是同一类型的数据,来自同一个域关系中的行、列次序可以任意交换同一个关系中不允许出现相同的元组基本表:关系数据库中的原始数据表。视图表:数据的查看窗口。其对应的数据在基本表里,也称为虚表。查询表:按指定条件对基本表进行查询所得的结果表。关系有哪些类型?查询/更新数据视图对于较复杂的数据查询或更新任务,往往先定义一个视图;再简单地以视图作为其数据源,操作数据表。1.4关系数据库完整性规则是对关系的某种制约,用以保证数据的正确性、有效性和相容性。
(1)实体完整性规则
指关系中主键不能取空值和重复的值。
(2)参照完整性规则
关心的是逻辑相关的表中值与值之间的关系。
(3)用户自定义完整性规则
也可称为域完整性规则,由用户针对某一具体数据库的约束条件定义完整性。1.4关系数据库实体完整性规则:主关键字不能取空值或重复值。关系模型必须满足实体完整性规则若一个关系的主关键字值为空或者出现重复值,则说明存在某个不可标识或不可区分的实体,这和实体独立性相矛盾。例如:在学生表中,主关键字为学号字段,那么“学号”字段的取值不能为空或取重复值。
在学生选课成绩表中,主关键字为字段组合(学号,课程编号),那么“学号”和“课程编号”两个字段都不能取空值。实体完整性规则是外部关键字和主关键字之间的引用规则,指定两个关系之间的联系。如果属性(集)S是关系R1的主关键字,是关系R2的外部关键字,那么在关系R2中,S的值必须满足:
(1)为空值;或者(2)等于关系R1中某个元组的主关键字的取值。例如学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业编号,……)专业(专业编号,专业名称)其中,专业编号是专业表的主关键字,是学生表的外部关键字。在学生表中,专业编号的值要么为空,表示学生暂时还没有确定专业;要么为专业表中某个记录的主关键字值。参照完整性规则是某应用数据必须满足的条件或有效性规则。例如学生的考试成绩必须在0~100之间;学生的学号必须是12位;一个学生在图书馆的借书不能超过10本;在职职工的年龄不能大于60岁。用户定义完整性规则实体关系模型
一个具体的关系模型由若干个关系模式组成。在数据库系统中,一个数据库包含相互之间存在联系的多个表,这个数据库文件就对应一个实际的关系模型。
为了反映出各个表所表示的实体之间的联系,公共字段名往往起着桥梁作用。1.4关系数据库1.数据库系统的核心是
。
A.数据模型 B.数据库管理系统C.软件工具 D.数据库2.下列叙述中正确的是
。A.数据库是一个独立的系统,不需要操作系统的支持B.数据库设计是指设计数据库管理系统C.数据库技术的根本目标是解决数据共享的问题D.数据库系统中,数据的物理结构必须与逻辑结构一致课堂练习BC3.用二维表表示实体及实体之间联系的数据模型是
。
A.实体-联系模型 B.层次模型C.网状模型 D.关系模型4.对于两个有联系的表,主表的主关键字,例如“专业编号”,在从表中称为
。
A.记录 B.字段C.域 D.外部关键字课堂练习DD5.一门课程可以由多个学生选修,一个学生可以选修多门课程,课程与学生间的联系属于
。A.一对一的联系 B.一对多的联系C.多对一的联系 D.多对多的联系6.数据模型的三要素
。A.外模式、概念模式和内模式B.关系模型、网状模型、层次模型C.1:1的联系,1:N的联系,N:M的联系D.数据结构、数据操作和完整性约束条件课堂练习DD7.对学生关系S(S#,SN,AGE,SEX),写一条规则,把其中的AGE属性限制在13-30之间,这条规则属于
。A.实体完整性规则 B.参照完整性规则C.用户定义的完整性规则D.以上都不对8.关系数据库中,通过
实现表与表之间的联系。A.实体完整性规则 B.参照完整性规则C.用户定义的完整性规则D.属性的值域课堂练习CB传统的集合运算并连接专门的关系运算选择投影关系运算交差笛卡尔积关系代数和关系演算是研究关系数据语言的数学工具。关系代数用关系运算表达查询要求;关系演算用谓词表达查询要求。关系运算分为两类:并(Union)设关系R和关系S具有相同的元数n(即两个关系都有n个属性),且相应的属性的取值来自同一个域。关系R与S的并运算记为R∪S,它是由属于R或者属于S的元组t组成的集合。
运算结果仍为n元关系。
R∪S={t|t∈R∨t∈S}。关系运算学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004105司徒钟男543201204004107于小雪女608201204004108张烈男634学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522201204004105司徒钟男543201204004107于小雪女608201204004108张烈男634关系R1关系R2R1∪R2交(Intersection)设关系R和关系S具有相同的元数n(即两个关系都有n个属性),且相应的属性的取值来自同一个域。关系R与S的交运算记为R∩S,它是由既属于R又属于S的元组t组成的集合。
运算结果仍为n元关系。
R∩S={t|t∈R∧t∈S}。关系运算学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004105司徒钟男543201204004107于小雪女608201204004108张烈男634关系R1关系R2R1∩R2学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521差(Difference)设关系R和关系S具有相同的元数n(即两个关系都有n个属性),且相应的属性的取值来自同一个域。关系R与S的差运算记为R-S,它是由属于R而不属于S的所有元组t组成的集合。
运算结果也为n元关系。
R-S={t|t∈R∧t∈S}关系运算学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004105司徒钟男543201204004107于小雪女608201204004108张烈男634关系R1关系R2R1-R2学号姓名性别入学成绩201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522笛卡儿积(CartesianProduct)两个分别为r目和s目的关系R和S的广义笛卡尔积记为R×S,它是一个(r+s)目的关系。关系中每个元组t的前r个分量(属性值)来自R的一个元组,后s个分量来自S的一个元组t。R×S={∧}如果R有i个元组,S有j个元组,则R×S有(i×j)个元组。关系运算学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522课程编号课程名称课程性质01英语必修02高等数学必修关系R1关系R3R1×R3学号姓名性别入学成绩课程编号课程名称课程性质201204004101宇文拓男52101英语必修201204004101宇文拓男52102高等数学必修201204004102陈靖仇男61501英语必修201204004102陈靖仇男61502高等数学必修201204004103郭小白女52201英语必修201204004103郭小白女52202高等数学必修选择(Select)从一个关系R中,查找满足指定条件F或指定范围的所有元组t的操作,称为选择。选择运算从行的角度进行,即水平方向抽取元组。经过选择运算得到的结果元组形成新的关系,其关系模式不变,是原关系的一个子集。σF(R)={t|t∈R∧F(t)=‘真’}关系运算在关系R1中,查询入学成绩高于600分的记录。学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522关系R1学号姓名性别入学成绩201204004102陈靖仇男615σ入学成绩>600(R1)投影(Project)从关系R中挑选指定的属性A,称为投影。投影是选择关心的列。经过投影得到的新关系所包含的属性个数往往比原关系少。如果新关系中出现重复元组,则要删除重复元组。ΠA(R)={t[A]|t∈R}
其中A为R中的属性列表。关系运算查询关系R1中所有学生的学号、姓名信息。学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522关系R1学号姓名201204004101宇文拓201204004102陈靖仇201204004103郭小白Π学号,姓名(R1)连接(Join)按照一定的联接条件将两个关系横向结合,生成一个综合的新关系,称为联接。联接条件通常为一个逻辑表达式,即通过比较两个关系中指定属性的值,联接满足条件的元组。关系运算查询R1中每个学生的学号、姓名和必修课成绩。学号英语高等数学20120400410176642012040041058957201204004102928920120400410771932012040041039252学号姓名性别入学成绩201204004101宇文拓男521201204004102陈靖仇男615201204004103郭小白女522关系R1关系R4学号姓名英语高等数学201204004101宇文拓7664201204004102陈靖仇9289201204004103郭小白9252联接R1和R4关系应是一种规范化的二维表。关系的规范化是使关系模式满足应有的条件。目的是尽可能减少数据冗余、消除异常现象、增强数据独立性、便于用户使用等。关系的规范化的条件可以分为多级,每级称为一个范式(NormalForm),记作NF。1NF~5NF;级别越高,满足的要求越高,规范化程度也越高需要特别指出的是,在实际应用中,一般要达到3NF,不是数据规范的等级越高就越好,需要根据具体问题来分析。
关系的规范化关系数据库管理系统(RDBMS)主要有4方面的功能:
目前,关系数据库管理系统的种类很多。常见的有Oracle、DB2、Sybase、MySQL(开源)、RDB、SQLServer、Access、VisualFoxPro等系统。
1.5关系数据库管理系统数据定义数据处理数据控制数据维护数据库技术与其他学科的有机结合:
1.6数据库技术新进展与分布式处理技术结合,出现了分布式数据库与并行处理技术结合,出现了并行数据库与人工智能技术结合,出现了知识库与主动数据库系统与多媒体技术结合,出现了多媒体数据库与模糊技术结合,出现了模糊数据库等
1.6数据库技术新进展面向对象数据库系统数据仓库分布式数据库系统非关系型数据库NoSQL一般步骤需求分析(难点重点)系统设计(含数据库设计)系统实现系统调试系统运行与维护1.7数据库设计
是指在给定的环境下,创建一个性能良好,能满足不同用户使用要求,又能被选定的DBMS所接受的数据模式。从本质上讲,数据库设计是将数据库系统与现实世界相结合的一个过程。
设计数据库时既要考虑数据库的框架和数据结构,又要考虑应用程序存取数据库和处理数据的能力。
设计一个满足用户需求、性能良好的数据库是数据库应用系统开发的核心问题之一。
1.7数据库设计数据库设计
目前数据库应用系统的设计大多采用生命周期法,将整个数据库应用系统的开发分解为6个阶段。其中于数据库设计密切相关的主要有4个阶段,即需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段和物理设计阶段。
1.7数据库设计需求分析产生需求说明书概念设计产生概念数据模型逻辑设计产生逻辑数据模型物理设计产生物理数据模型1.需求分析阶段
准确地搞清楚用户需求,是数据库设计的关键。需求分析的好坏,决定了数据库设计的成败。(动态交互的过程,难点)
需求分析阶段的成果是系统需求说明书,主要包括数据流图、数据字典、各种说明性表格、统计输出表、系统功能结构图等。系统需求说明书是以后设计、开发、测试和验收等过程的重要依据。
需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。
1.7数据库设计2.概念设计
分析数据间内在的语义关联,在此基础上建立个数据抽象模型——概念数据模型。
是根据用户需求设计出来的,不依赖于任何的DBMS。概念数据模型设计最常用的方法是实体-联系法,最终设计出E-R图。1.7数据库设计3.逻辑设计
逻辑设计的任务就是把概念数据模型转换为选用的DBMS所支持的数据模型的过程,
即将E-R图转换为所选择的DBMS的数据模型,目前常用的是关系模型。1.7数据库设计4.物理设计
主要目标是为所设计的数据库选择合适的存储结构和存取路径,以提高数据库的访问速度和有效地利用存储空间。目前,在关系数据库中已大量屏蔽了数据库内部的物理存储结构,因此留给设计者参与物理设计的任务很少。1.7数据库设计
通过对学生成绩管理的相关业务分析,并为了方便教学,我们对功能模块进行简化,可以确定“学生成绩管理”系统主要由数据管理、教学管理和信息查询3个功能模块组成。
1.8“学生成绩管理”数据库设计E-R模型:
1.8“学生成绩管理”数据库设计第二章主要内容Access2010与数据库表操作
表的基本操作
创建索引与表间关系
创建数据表创建数据库Access2010概述
表的高级操作Access是美国Microsoft公司开发的数据库管理系统,是Office办公软件中的主要成员之一,与Word、Excel、PowerPoint等软件,在操作界面和使用方式等方面高度一致,获得了广大用户的认可。
本章主要介绍Access2010的特点、Access窗口组成,并着重介绍如何利用Access2010来创建数据库、建立表、建立表间关系等一系列的数据库表操作。
2.1Access2010概述
Access2010的主要特点:
2.1Access2010概述界面友好、操作简单功能强大具有数据交互功能新增计算数据类型具有程序开发功能文件功能丰富支持Web功能的信息集成Access2010启动及退出退出文件菜单中“退出”标题栏“关闭”按钮Alt+F4快捷键启动从开始菜单启动从桌面快捷方式启动打开扩展名为accdb的数据库2.1Access2010概述
Access2010窗口组成标题栏功能区Backstage视图——单击“文件”后,显示后台管理窗口。单击“开始”等,会显导航窗格在Access2010数据库中,可以创建6种对象:表、查询、窗体、报表、宏和模块。5.Access2010的数据库对象模块表查询报表窗体宏数据库(1)表表是存储数据的对象。Access2010数据库中所有的基本数据都存储在表中。其它的几个对象,比如“查询”、“报表”等都以表为基础进行操作。表列标题(表结构)在此处可直接添加或修改表数据在“学生成绩管理”数据库中创建表(2)查询查询是Access2010数据库的另外一个对象,其主要作用是查询出满足客户要求的数据,并显示出来。查找出需要的数据在“学生成绩管理”数据库中创建查询(3)窗体窗体是流行的用户操作界面。由于在表中直接输入或修改数据不直观,而且容易出错,所以往往设计窗口,用于输入/输出数据等。窗体中大多数信息来自表或查询。在“学生成绩管理”数据库中创建窗体“学生基本信息”窗体浏览数据(4)报表报表将数据以格式化的方式输出。报表中大多数信息也来自表或查询。在“学生成绩管理”数据库中创建报表输出的报表(5)宏在Access中,有若干条功能较强的英文命令,称为宏命令。宏是若干条操作的组合。当数据库中有大量重复性的工作需要处理时,使用宏是最佳的选择。通过运行宏,可以更方便地在窗体或报表中操作数据。例如,打开表、查询或窗体等操作。在“学生成绩管理”数据库中创建宏(6)模块模块是用Access2010提供的VBA语言编写的程序段。VBA(VisualBasicforApplications)语言是MicrosoftVisualBasic的一个子集,用于编写程序(代码)。模块有两个基本类型:标准模块和类模块。一般地,不需要创建模块,除非要为多个窗体建立“公用的程序块”,包含公用的变量或计算过程,在Access中称为“模块”对象。在“学生成绩管理”数据库中创建宏
Access2010数据库的视图模式设计视图(6类对象都有设计视图。设计视图是在各数据库对象进行设计时使用的,不同的数据库对象具有不同的设计视图)数据表视图数据透视表视图数据透视图视图SQL视图(只有查询具有SQL视图)
用Access2010新建某个数据库时,将会创建一个对应的数据库文件(扩展名为.accdb),然后,在该数据库文件中创建的其他对象都存放在其中。
方法:
1.先创建一个空数据库,然后向其中添加表、查询、窗体和报表等对象。
2.使用Access系统提供的模板,通过简单操作创建数据库,对创建的数据库,可随时对其进行修改或扩展。2.2创建数据库第一步:启动Access2010,显示“文件”的“新建”窗口,如图:第二步:单击屏幕右下角的文件名,命名新数据库,单击“创建”,如图:选择“空数据库”1.建立空数据库第三步:选择【创建】选项卡,新建的数据库自动创建一个数据表,如图:利用系统中的“学生”模板创建的数据库2.利用模板创建数据库数据库的基本操作打开要转换的数据库文件,单击“文件”|“保存并发布”,选择数据库另存为及保存。单击“文件”|“关闭”,等4种方法。单击“文件”|“打开”或双击要打开的数据库文件。打开数据库关闭数据库数据库版本的转换表(table)又称为数据表,是存储数据的基本单位,是数据库的基础,它记录数据库中的全部数据内容;也是所有查询、窗体、报表等对象的数据来源。
数据表的建立规则:
2.3创建数据表字段唯一性记录唯一性功能相关性字段无关性
在Access数据库中,数据表由表结构和表内容(记录)两部分组成。在对数据表进行操作时,需要分别设计表结构和表内容。表结构是指数据表的框架,包括表名、字段名称、数据类型和字段属性
(1)表名
是该表存储在磁盘上的唯一标识,也可以理解为是用户访问数据的唯一标识。其命名规则与字段的命名规则类似。
2.3创建数据表Access数据类型定义表中字段数据类型时,应主要考虑:
(1)字段中可以使用什么类型的值。
(2)需要用多少存储空间来保存字段的值。
(3)是否需要对数据进行计算,主要区分是否使用数字,或者文本、备注等。
(4)是否需要建立排序或者索引。备注、超链接及OLE对象类型的字段是不能使用排序和索引的。
(5)是否需要进行排序。数字和文本的排序是有区别的。
(6)是否需要在查询或者报表中对记录进行分组,备注、超链接及OLE对象类型字段不能用于分组记录。
2.3创建数据表(2)字段名称字段的命名规则如下:
①字段名称可以长达64个字符,一个汉字计为一个字符。
②字段名称可包含汉字、字母、数字、空格和特殊字符,但是,不能以空格开头,也不能包含句点(.)、感叹号(!)、单引号(’)、方括号([])和控制字符(ASCII码值为0~32的字符)。
③同一表中的字段名称不能相同,也不能与Access内置函数或属性名称(如Name属性)相冲突。
表2-1数据类型及其用途2.3创建数据表数据类型用途大小文本型字母和数字等字符0~255个字符备注型字母和数字等字符0~65535个字符数字型数值1、2、4和8个字节日期/时间型日期/时间8个字节货币型数值8个字节是/否型是/否、真/假1个字节自动编号型自动数字4个字节OLE对象型可链接或嵌入到数据库中的对象最多可达1GB超链接型
超链接地址,如Email地址、网页URL可达64000字节查询向导型来自其他表或列表中的值4个字节
2.3创建数据表
(1)文本型
由英文字母、汉字、数字、空格和各种符号组成的字符串,如书名、人名、地名等。在不需要对数字进行计算的场合,尽量使用文本数字,如电话号码。
(2)备注型
可容纳较大数量的字符数据,如文档。需要注意的是:备注型字段不能创建为主键,也不能对备注型字段进行排序和索引。
(3)数字型
用来存储进行算术运算的数字数据,可以是字节型,(短)整型、长整型、单精度型和双精度型,相对应的长度分别是1、2、4、4、8个字节。
2.3创建数据表(4)日期/时间型
包含日期和时间,其长度系统固定为8位。在该数据类型的字段中,既可以只有日期,也可以只有时间。
(5)货币型
主要用来存储货币量,等价于具有双精度属性的数字型。在货币型字段中,不必输入货币符号和千位分隔符,Access系统会自动显示这些符号,并添加两位小数。
(6)是/否型
是/否型字段的值只有真(True)和假(False)两种。
2.3创建数据表(7)自动编号型
每次向表中添加新记录时,Access系统会自动插入唯一顺序号,在自动编号型字段中指定一个数值。
(8)OLE对象型
用来存储如Word文档、Excel文档等。
(9)超链接型
可以链接到另外一个文档、URL或者文档内的一部分。
(10)查询向导型
可以为用户建立一个字段内容的列表,如性别字段,可采用包含“男”和“女”两个值的列表。在列表中选择需要的数据作为字段的内容。
表设计器也称为表设计视图,是Access2010中设计数据表的主要工具,使用它既能创建新表,还能对现有的数据表进行修改编辑操作。
在设计视图下,用户可以按照自己的实际需要来设计或者修改表的结构,包括修改字段的名称、数据类型、设置字段的属性以及定义主键等。使用设计器创建表在设计视图中,为字段设置数据类型和属性等设计视图界面使用设计器创建新表的步骤:
使用设计器创建表启动设计视图定义表的各个字段设置字段属性定义主键修改表结构保存表文件主键:
是具有唯一标识表中每条记录值的一个字段或多个字段组合,主键不允许为空也不能有重复值。如学生信息表中的“学号”。
特点:
(1)一个表中只能有一个主键
如果在其他字段上建立主键,则原来的主键就会取消。在Access中,虽然主键不是必需的,但最好为每个表都设置一个主键。
(2)主键的值不可重复,也不可为空(NULL)定义主键主键的作用:
(1)提高查询和排序的速度。
(2)用来将本表与数据库其他表中的外键相关联。
(3)在表中添加新记录时,Access会自动检查新记录的主键值,不允许该值与其他记录的主键值重复。
(4)Access自动按主键值的顺序显示表中的记录。如果没有定义主键,则按输入记录的顺序显示表中的记录。定义主键定义主键的方法:
(1)单字段主键
单击“主键”按钮
(2)多字段主键
例如:“学号+课程编号”组合
先按住Ctrl键,再依次单击“学号”和“课程编号”字段,然后单击“主键”按钮
。
【例2-3】操作演示
定义主键修改表结构都是在表的设计视图中完成
(1)增加字段
(2)修改字段:
如果字段中已经存储了数据,则修改数据类型或将字段大小的值由大变小,可能会造成数据的丢失。
(3)移动字段
(4)删除字段
(5)删除/更改主键
更改主键则需要先正确删除现有主键,然后再选定新的满足要求的字段设置为主键。
修改表结构
一般包括设置字段大小、格式、标题、有效性规则、输入掩码及查阅属性。
1.字段大小
文本类型:大小范围为1~255,默认值为50;
数字类型:大小可设置为字节、整型、长整型、单精度型、双精度型、同步复制ID;
自动编号类型:则字段大小可设置为长整型或同步复制ID。
2.格式
格式属性用于指定字段的显示方式和打印方式,不会影响数据的存储方式。
数字型、时间/日期型、是/否型
字段的属性设置3.标题
字段的标题可以用于数据表视图、窗体、报表等界面中各列的名称。
例如:“姓名”字段的标题属性设置为“name”
4.默认值
为一个字段定义默认值后,在添加新记录时,Access2010自动为该字段填入默认值。
5.有效性规则和有效性文本
用于指定字段或控件对输入数据的要求:当输入数据不符合输入规则时显示提示信息。
字段的属性设置6.输入掩码
可以设置该字段输入数据时的格式,Access2010中只有文本、数字、货币和日期/时间4种类型拥有该属性,并只为文本和日期/时间型的字段提供了输入掩码向导。
例如,“学号”字段输入掩码设置为“00000000”,则可确保必须输入8个数字字符。“办公电话”字段输入掩码设置为“####-#######”。
在数据显示时,格式属性优先于输入掩码。
格式和输入掩码定义了数据的显示方式,表中的数据本身并没有更改。
字段的属性设置输入掩码属性字符及其含义
字段的属性设置字符说
明0数字(0到9,必须输入,不允许加号‘+’和减号‘-’)9数字或空格(非必须输入,不允许加号和减号)#数字或空格(非必须输入,允许加号和减号)L字母(A到Z,a到z,必须输入)?字母(A到Z,a到z,可选输入)或空格A字母或数字(必须输入)a字母或数字(可选输入)&任一字符或空格(必须输入)C任一字符或空格(可选输入).,:;-/小数点占位符及千位、日期与时间的分隔符(实际的字符将根据Windows“控制面板”)中“区域与语言”对话框中的设置而定)<
将所有字符转换为小写>
将所有字符转换为大写!使输入掩码从右到左显示,而不是从左到右显示。输入掩码中的字符始终都是从左到右填入。可以在输入掩码中的任何地方输入感叹号“!”\使接下来的字符以字面字符显示(如\A只显示为A)密码输入的字符以字面字符保存,但显示为星号“*”
输入记录的操作是在数据表视图中进行的。
输入记录数据的方法:
(1)对于常用的文本型字段数据,可按其字段属性的要求,输入字母、汉字及符号等。
(2)对于数值型、货币型字段数据,采用十进制日常表示法输入。
(3)对于是/否型字段数据,若采用了文本框的形式显示,输入True或-1,代表真值;输入False或0,代表假值。
(4)对于备注型字段数据,与文本型类似,最多可输入65535个字符。
(5)对于日期/时间型字段数据,字段中默认日期格式是yyyy-mm-dd,其中年份数据最好输入4位。
(6)对于超链接类型字段数据,可直接在字段值处输入地址或者路径
(7)对于OLE对象类型数据,“插入对象”
表记录的输入
【例2-5】“学生成绩管理”系统中的6个数据表数据
表记录的编辑记录的定位记录的添加记录的修改记录的删除
索引技术也是建立数据库内各表间关联关系的必要前提。在Access中,对于同一个数据库中的多个表,若想建立多个表之间的关联关系,就必须先在各自表中的关联字段上建立索引,然后才能建立多表之间的关联关系。
注意:备注类型、超链接类型及OLE对象类型的字段不能建立索引。
索引作用
(1)用于表间关系
(2)用于排序和快速查找数据表中的记录。若表中某个字段或者多个字段的组合用作查询条件,则可以为它们创建索引,以提高查询的效率。2.4创建索引与表间关系
2.4创建索引与表间关系索引类型:
(1)唯一索引
索引字段的值不能重复
(2)主索引
一个表中只能创建一个主索引,主索引字段也称为主键。
(3)普通索引
创建索引:可参见【例2-7】索引越多越好?
NO,索引有助于提高查询的速度,但是也会占用磁盘空间,降低添加、删除和更新记录的速度。
2.4创建索引与表间关系
创建表间关系1.表间关系的类型
分为一对一、一对多(多对一)和多对多
2.参照完整性规则(1:n)
(1)在将记录添加到相关子表中之前,主表中必须已经存在了对应匹配的记录。
(2)如果匹配的记录存在于相关子表中,则不能更改主表中的主键值。
(3)如果匹配的记录存在于相关子表中,则不能删除主表中的记录。
注意:
在创建表间关系和设置参照完整性规则之前,主表的相关字段必须设置了主索引或唯一索引,子表中的相关字段值必须与主表的对应值相匹配,且两个表都必须保存在同一个数据库中。
操作演示:
参见【例2-8】
创建表间关系
创建表间关系
“学生成绩管理”数据库中所有的表间关系
查看主表和相关表(子表)中的记录1.数据表中的“列标题的名称”叫做______。A.字段 B.数据C.记录 D.数据视图2.在定义表中字段属性时,对要求输入相对固定格式的数据。例如电话号应该定义该字段的______。A.格式 B.默认值C.输入掩码 D.有效性规则课堂练习AC3.Access中,设置为主键的字段______。A.不能设置索引B.可为“有(有重复)”索引C.系统自动设置索引D.可设置为“无”索引4.在Access中,对“名单表”中的“姓名”与“工资标准表”中的“姓名”建立关系,且两个表中的记录都是惟一的,则这两个表之间的关系是______。A.一对一 B.一对多C.多对一 D.多对多课堂练习CA5.某宾馆中有单人间和双人间两种客房,按照规定,每位入住该宾馆的客人都要进行身份登记。宾馆数据库中有客房信息表(房间号,……)和客人信息表(身份证号,姓名,来源,……);为了反映客人入住客房的情况,客房信息表与客人信息表之间的联系应设计为______。A.一对一联系 B.一对多联系C.多对多联系 D.无联系B课堂练习我们要做什么最好的方法是什么外观复制等导入等数据或表的格式、行高、列宽、隐藏列和冻结列等。可在同一个或不同数据库之间进行复制表。在Excel等与Access数据库之间传送一个数据表。表的高级操作(排序和筛选)
表的外观设置
复制、删除和重命名
数据导入与导出2.5表的基本操作边看书,边操作2.6表的高级操作记录定位
查找与替换记录排序
简单排序与复杂排序
记录筛选
选择筛选、按窗体筛选和高级筛选/排序对记录排序采用的规则:
2.6表的高级操作英文字母按照字母顺序排序,不区分大小写中文字符按照拼音字母的顺序排序数字按照数值的日期/时间型数据按照日期的先后顺序进行排序大小排序备注型、超链接型和OLE对象型的字段不能排序高级筛选/排序设计窗口同一“条件”行中各个条件之间是“与”(And)的关系,不同条件行之间是“或”(Or)的关系。除汉字以外,必须在英文输入方式下输入相关符号。本章小结介绍了Access特点、Access的启动与退出、Access的窗口组成和Access的系统结构。Access2010创建和操作数据库创建空数据库和使用模板创建数据库。打开、关闭数据库等基本操作。
数据表的创建使用数据库模板创建表;创建空表和使用设计器创建表。
数据表的操作表的外观定制、复制、删除和重命名;表数据的排序、筛选等操作。索引和表间关系索引的类型、创建不同索引的方法;表间关系的类型、参照完整性规则与创建方法。第三章主要内容查询交叉表查询设置查询的计算查询条件设置选择查询查询概述参数查询操作查询
查询是Access数据库的主要对象之一,也是Access数据库的核心操作之一。
利用查询可以直接查看表中的原始数据,也可以对表中数据进行计算后再查看,还可从表中抽取数据,供用户对数据进行修改、分析。
查询还可以作为窗体、报表和查询的数据源,从而增强了数据库设计的灵活性。
3.1查询概述引例查询“选课成绩汇总查询”查询“教师信息”查询“1999年学生信息”查询是以数据库中的数据作为数据源,根据给定条件从指定数据库的表或查询中,检索出符合用户要求的数据。查询的结果是动态的,它随着查询的数据改变而改变。3.1查询概述
查询对象不是数据的集合,而是操作的集合。查询运行结果是一个数据集(动态集),并没有存储在数据库中。
创建查询后,只保存查询的操作,只有运行查询时才会从查询数据集中抽取数据,并创建它;一旦关闭查询,查询的动态集就会自动消失。
3.1查询概述功能选择字段查询的功能选择记录编辑记录统计与计算建立新表为窗体或报表提供数据3.1查询概述查询的分类(1)选择查询简单查询统计查询重复项查询不匹配项查询(2)参数查询(3)交叉表查询(4)操作查询生成表查询删除查询更新查询追加查询(5)SQL查询3.1查询概述查询视图(1)数据表视图:用于显示查询结果。视图查看方式还有数据透视表和透视图视图。3.1查询概述(2)设计视图:用于显示或进行查询设计。3.1查询概述(3)SQL视图:用于显示和输入SQL语句。SQL结构化查询语言(见第4章)3.1查询概述选择查询从一个或多个表或查询中检索数据;对记录分组、求和、计数、平均等统计计算。“交叉表查询”、“操作查询”和“参数查询”等,都是“选择查询”的扩展。建立选择查询主要有两种方法:(1)简单查询向导;(2)查询设计视图。
(1)(2)(3)创建查询
(1)查询向导:
操作比较简单,无法实现有条件的查询
(2)设计视图
操作比较灵活,可实现相对复杂的功能。3.2选择查询使用选择查询可以从一个或多个表或查询中检索数据,可以对记录分组或全部记录进行总计、计数等汇总运算。
建立查询方法:
使用查询向导创建单表查询:
【例3-1】查找“教师信息”表中的记录3.2选择查询
使用查询向导创建多表查询:
【例3-2】查找每名学生选课成绩3.2选择查询可使用下列4种方法之一:
有多种选择双击打开按钮在导航窗格中双击要运行的查询;(2)(3)(4)运行查询(1)右键单击要运行的查询,选择“打开”命令;在查询“设计视图”中,单击“运行”按钮;在查询“设计视图”中,单击“数据表视图”按钮。在导航窗格需要打开的查询上,单击鼠标右键,选择“设计视图”。修改查询设置、添加、删除、移动或重命名列(所修专业:专业编号表示“专业编号”命名为“所修专业”)。添加或删除数据源(表或查询)、排序查询的结果(最左边排序字段值相同时,按右边下一个排序字段排)。打开查询编辑查询编辑数据源和排序修改查询
如何正确地设置查询条件,是查询设计的重点与难点。复杂条件可借助“表达式生成器”工具3.3查询条件设置查询条件是指在查询中用于限制检索记录的条件表达式,由运算符、常量、字段值、函数和字段名组成。Access将它与查询字段值进行比较,找出并显示满足条件的所有记录。
条件表达式中的运算符3.3查询条件设置查询条件运算符或保留字说
明算术运算符+,-,*,/,\,^加,减,乘,除,整除,乘方关系运算符=,>,<,>=,<=,<>
确定范围BetweenAandB或notbetweenAandB若表达式的值在A和B之间,则返回真,否则为假包含子项IN(值1,值2,…)或NOTIN(值1,值2,…)如表达式的值包含在值列表中,则返回真,否则为假。逻辑运算符not,and,or否定,并且,或者字符匹配Like(字符串中可用通配符)
列内容测试Isnull或Notisnull
“*”代表任意多个字符“?”代表任意单个字符,“#”代表任意单个数字字符“[]”描述一个范围。数值函数条件表达式中的函数函数功能示例Abs(表达式)返回表达式的绝对值Abs(-3)=3Sqr(表达式)返回表达式的平方根Sqr(2)=1.414Int(表达式)返回表达式的整数部分值Int(2.6)=2Round(表达式,n)返回表达式的四舍五入到n位小数位数Round(3.456,2)=3.46Sgn(表达式)返回表达式的正负号,如表达式为0则返回0Sgn(3)=1,Sgn(-3)=-1字符函数条件表达式中的函数函数功能示例Left(字符表达式,n)从字符表达式左侧起,截取n个字符Left(“abcd”,2)=”ab”Right(字符表达式,n)从字符表达式右侧起,截取n个字符Right(“理工大学”,2)=”大学”Mid(字符表达式,n,m)从字符表达式左侧第n个字符开始,截取m个字符。Mid(“理工大学”,2,1)=”工”Len(字符表达式,n)返回字符表达式的字符个数Len(“a,bc”)=4Trim(字符表达式)删除字符串前后的空格Trim(“abc”)=”abc”Ltrim(字符表达式)删除字符串前面的空格Trim(“abc”)=”abc”Rtrim(字符表达式)删除字符串后面的空格Trim(“abc”)=”abc”Space(n)返回n个空格组成的字符串Space(3)=””String(字符表达式,n)返回字符表达式中的第一个字符重复n次组成的字符串String(“abc”,2)=”aa”日期时间函数条件表达式中的函数函数功能示例Day(日期表达式)返回日期表达式的日Day(#2018-11-16#)=16Month(日期表达式)返回日期表达式的月份Month(#2018-11-16#)=11Year(日期表达式)返回日期表达式的年Year(#2018-11-16#)=2018Weekday(日期表达式)返回日期表达式的星期Weekday(#2018-11-16#)=5Hour(日期时间表达式)返回日期时间表达式的小时Hour(#2018-11-1612:35:45#)=12Date()返回系统当前日期
日期常量须用#括上统计函数条件表达式中的函数函
数功
能Sum(数值表达式)返回表达式的算术和Avg(数值表达式)返回表达式的平方值Max(表达式)返回表达式值中的最大值Min(表达式)返回表达式值中的最小值Count()返回表达式中值的个数,即统计记录个数在学生信息表中,查询所有江西籍的党员学生记录课堂讨论查询条件设置如何设置下列查询条件:籍贯like“江西*”and政治面貌=“党员”1.将“选课成绩”表中的成绩取整,可以使用
。
A.Abs([成绩])B.Int([成绩])C.Srq([成绩]) D.Sgn([成绩])2.函数Sgn(-2)返回值是
。
A.0 B.1C.-1 D.-2课堂练习BC3.运算符“IsNull”用于判断一个字段是否为
。
A.空值 B.空字符串
C.缺省值 D.特殊
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