第章数据库基础知识课件

第1章数据库基础知识Access数据库程序设计授课教师：彭俊联系电话：电子邮箱：1学习要求

上课必须认真听，用专门的笔记本做笔记，课后要复习。一定要在课后认真看书、学习，不能以为进了这个班就一定能通过考试，上次考试的通过率非常低，主要原因是大部分同学不能克服学习的问题，问得少、练得少、想得少、课后用于学习的时间少。不懂的一定要问，有时间上机练习的一定要自己摸索做练习，多尝试、多思考。2精选课件ppt全国计算机二级证书的作用1、计算机二级证书和英语四六级证书一样是找工作的重要法码之一，是当代大学生必备的三大证书（毕业证、英语等级证、计算机等级证）之一。2、大城市户口落户问题。比如，如果你想去上海、北京、天津等城市工作需要在上海、北京、天津落户的话，计算机二级证书是必须的条件之一。3精选课件ppt3、招聘时招聘单位的招聘标准之一。企业招聘一般都会要求计算机二级证书，大城市的公务员必须要持有二级证书才能上岗；教师上岗除了教师资格证外二级证书也逐渐成为必备要求之一；在职人员加薪二级证书也已逐渐成为必要条件之一4、凡获得NCRE二级程序设计（笔试和上机）合格证书者，可以免考高等教育自学考试中的《高级语言程序设计》（0324）课程。4精选课件ppt关于考试考试和报名时间：二级考试每年考两次，分别在上半年的4月份顺数第二个周六和下半年的9月份倒数第二个周六。一般上半年4月份考试的报名时间从前一年11月中旬到第二年1月中旬均可；下半年9月份考试的报名时间一般从5月底到7月底。考试方法：全国计算机等级考试2013年工作安排5精选课件ppt上课要求1、上课之前要预习，上完课要复习。2、布置的作业要按时完成，并且下次上课时我要检查。3、大家在学习中遇到问题可以打电话或发邮件问我。4、课后一定要看书、做练习题。考试的内容比较多、比较细，如果不做练习题就不知道考什么东西，我们这里上课并不是给大家点题，而是把本课程要学习的内容告诉大家。6精选课件ppt下面开始讲解课本内容7精选课件ppt1.1.1数据库基本概念1．数据（Data）

数据是描述现实世界事物的符号记录，可以是数字、文字、图形、图像、声音、语言等，是指存储在数据库中的一切信息。2、数据库（Database，简称DB）

数据库是存放数据的仓库，是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。3、数据库管理系统（DBMS）

是一种软件，如Access，负责数据库中的数据组织、数据操作、数据维护、控制及保护等，是数据库系统的核心。

4、数据库管理员（DataBaseAdministrator,DBA）是一个（组）人员，负责全面管理和控制数据库系统。8精选课件ppt

4、数据库系统（DBS）

数据库系统是指引进数据库技术后的计算机系统，能实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和资源共享的便利手段。数据库系统由5部分组成：硬件系统、数据库、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员和用户。

5、数据处理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。9精选课件ppt1.1.2数据库技术的发展1、人工管理阶段

20世纪50年代中期以前，都靠人工干预进行工作，特点为：数据不保存、数据无专门软件进行管理、数据不共享、数据不具有独立性、数据无结构。数据与程序连在一起，不可分割。2、文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期，计算机软件和硬件有一定的发展，计算机用于各种管理，使用磁盘等存储数据，操作系统有了很大的发展，数据不属于某个特定的程序而能重复使用。但是数据冗余多、数据不一致。10精选课件ppt3、数据库系统阶段

20世纪60年代末，出现了统一管理数据的专门软件（即DBMS），采用复杂的数据模型表示数据结构，有较高的数据独立性。分为以下两个阶段：

分布式数据库系统阶段：由多个站点组成，各个站点可以单独工作，也可以联合起来工作。

面向对象数据库系统：采用面向对象的知识来管理数据库，使数据库的重用性、灵活性和扩展性得以特高。11精选课件ppt1.1.4数据库系统的结构数据库系统的外部结构可以分为单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户机/服务器结构(C/S)、浏览器/服务器结构(B/S）。数据库系统在总体结构上分为三级模式：外模式、模式、内模式。（重要）

外模式：也称为子模式、用户模式，是不同用户看到的内容，是数据库用户看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。一个数据库可以有多个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。12精选课件ppt

模式：也称为概念模式或逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述，是所有用户的公共数据视图。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言（如：C、JAVA）无关。模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。一个数据库只有一个模式。数据库模式以某一种数据模型为基础，统一综合地考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机地结合成一个逻辑整体。定义模式时，不仅要定义数据的逻辑结构，例如数据记录由哪些数据项构成，数据项的名字、类型、取值范围等，而且要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求。13精选课件ppt

内模式：也称为存储模式或物理模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。例如，记录的存储方式是堆存储，还是按照某个属性值的升（降）序存储，还是按照属性值聚簇（cluster）存储等。

例如，学生记录，如果按堆存储，则插入一条新记录总是放在学生记录存储的最后，如图1。如果按学号升序存储，则插入一条记录就要找到它应在的位置插入，如图2。如果按照学生年龄聚簇存放，例如新插入的S3是16岁，则应插入的位置如图3。图1图2图314精选课件ppt三级模式之间的关系

外模式—模式映像：每个外模式都有一个对应的“外模式—模式”映像，建立外模式中的数据对象与模式中数据对象之间的对应关系。当模式改变时，数据库管理员可以修改有关的“外模式—模式”映像，使外模式保持不变。从而依据外模式编写的应用程序不必修改，这就保证了数据与程序的逻辑独立性。

模式—内模式映像：定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系，当数据库的存储结构改变了，DBA会相应地改变模式/内模式映像，可以使模式保持不变，也不必修改应用程序，这就保证了数据与程序的物理独立性。15精选课件ppt数据库系统的三级模式结构16精选课件ppt

数据独立性：是指数据与应用程序相互独立。包括逻辑独立性和物理独立性。

数据的逻辑独立性：是应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立，可以修改“外模式—模式”达到此目的。

数据的物理独立性：是应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互独立性，可以修改“模式—内模式”达到此目的。17精选课件ppt1.2.1三个世界的转化

现实世界：在现实生活中所看到的各种事物的表现形式。

概念世界：将现实生活中的所有事物在人们头脑中的反映，是对现实世界的描述，对现实世界的事物及联系进行整理、归类和分析。

数据世界：将概念世界中的数据在计算机中进行存储和处理。现实世界概念世界数据世界概念模型独立于DBMS数据模型依赖于DBMS18精选课件ppt1.2.3概念模型

概念模型：模型是现实世界某些特征的模拟和抽象。概念模型按照用户的观点对数据和信息建模，是现实世界到数据世界的第一层抽象，不依赖于DBMS，是现实世界的真实全面反映。主要用于数据库设计。19精选课件ppt概念模型的相关概念（重要）(1)实体：实际物体，由若干个属性表征。(2)属性：实体所具有的某种特征。(3)实体集：同类实体的集合。(4)联系：实体与实体之间的联系。20精选课件ppt实体集间联系的三种情况（重要）(1)一对一联系(1:1)：一个实体集A中的每个实体在另一个实体集B中只有一个实体相对应，反之亦然。如班级与正班长，学生与学号。(2)一对多联系(1:n)：一个实体集A中的每个实体在另一个实体集B中有多个实体相对应，而B在A中只有一个实体相对应。如班级与同学。(3)多对多联系(m:n)：一个实体集A中的每个实体在另一个实体集B中有多个实体相对应，反之亦然。如班级与同学。如教师与学生，课程与学生。一对一是一对多的特例，一对多是多对多的特例。21精选课件pptE-R图：是“实体-关系图”（Entity-RelationshipApproach）图。它是描述现实世界概念结构模型的有效方法。是表示概念模型的一种方式。实体：用矩形表示。属性：用椭圆表示，并用无向边与实体连接。联系：用菱形表示，在菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1,1:n或m:n）。22精选课件ppt学生实体及其属性的E-R图实体之间的联系的表示表示实体及实体间联系的E-R图23精选课件ppt1.2.4数据模型

数据模型：按计算机系统的观点来对数据建模，是现实世界数据特征的抽象，是现实世界的模拟。主要用于DBMS的实现。

数据模型的要素：

数据结构：是所研究对象类型的集合，包括与数据类型、内容、性质有关的对象，以及数据之间有关的对象。它用于描述系统的静态特性。即表。

数据操作：对数据库中各种对象允许执行操作的集合，主要有检索和更新(添加、删除、修改)两类。

数据的约束条件：是一组完整性规则的集合，是数据库中的数据需要满足的规定。24精选课件ppt三种数据模型（重要）这三种数据模型是在概念模型的基础上建立起来的模型，分别是层次模型、网状模型和关系模型。

层次模型：像一颗倒挂的树。有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点；其他结点有且仅有一个父结点；没有子结点的为叶子结点。适合反映一对多的关系。学院数计系外语系经管系物信系软件技术会计物流管理市场营销根结点叶子结点25精选课件ppt

网状模型:反映多对多的联系，即一个子结点可以有两个以上的双亲结点。教师学生教室课程语文数学英语余新民邓丹丹赵伟刚26精选课件ppt

关系模型:以二维表的形式表示实体与实体之间联系的数据模型。关系数据库是当前最流行的数据库。

关系模型的内容:（与数据模型的要素一致）

数据结构：一张二维表格。

数据操作：数据表的定义、检索和维护。

数据约束条件：表中列的取值范围及要求。27精选课件ppt关系模型的几个概念（重要）

关系:一个关系就是一张二维表，每个关系都有一个关系名，即数据表名。

元组:表中的行，一行就是一个元组，对应表中的一条记录。

属性:表中的列，一列就是一个属性，字段名称为属性名，字段值称为属性值。28精选课件ppt学号课程号成绩A00188A00278A00178A00592域:属性的取值范围。主键:表中的一个属性或多个属性的组合，它们的值唯一的标识表中的行。候选码:表中的某一属性，它的值可以唯一的标识一个元组。一个表可能有多个候选码，但选择一个作为主键，一个表只有一个主键。29精选课件ppt班级编号班级名称人数001软件1班25002会计1班30003营销1班45外键:表中的一个属性或属性组并非该表的关键字，而是另外一个表的关键字。30精选课件ppt关系模型的完整性关系模型的完整性是保证关系数据表正确的关键。有实体完整性、参照完整性、域完整性三种。

(1)实体完整性约束：一个实体中必须要有的值不能为空。如学号为主键不能为空，姓名每个人必须有，也不能为空等。

(2)参照完整性约束：一个表中的属性值必须要有另外一个表中的属性值一致。如“学生”表中的“班级编号”必须要与“班级”表中的“班级编号”一致。

(3)用户定义的完整性约束：是针对某个具体的关系数据库的约束条件，反映的是具体应用涉及到的数据所应满足的语义要求。例如，学生“年龄”限制在10-30之间。31精选课件ppt1.2.5关系运算（非常重要）有传统的集合运算和专门的关系运算两类。传统的集合运算有并、差、交三种；专门的关系运算有选择、投影、连接、笛卡尔积四种。

并：两个关系R和S具有相同的结构，R和S的并是由属于R或属于S的元组组成，运算符号为∪。学号姓名家庭地址1101张三广西南宁1102陈岚广西玉林1103王玲广西南宁学号姓名家庭地址1201王江广西桂林1202李青广西柳州1203董新广西崇左学号姓名家庭地址1101张三广西南宁1102陈岚广西玉林1103王玲广西南宁1201王江广西桂林1202李青广西柳州1203董新广西崇左R：计应1班学生S：软件1班学生R∪S32精选课件ppt

差：两个关系R和S具有相同的结构，R和S的差是由属于R但不属于S的元组组成，运算符号为—。姓名性别年龄张三男25陈岚女22王玲女24姓名性别年龄王晨男30陈岚女22李峰男28R：篮球爱好者S：排球爱好者R-S姓名性别年龄张三男25王玲女2433精选课件ppt

交：两个关系R和S具有相同的结构，R和S的交是由属于R并且属于S的元组组成，运算符号为∩。姓名性别年龄张三男25陈岚女22王玲女24姓名性别年龄王晨男30陈岚女22李峰男28R：篮球爱好者S：排球爱好者R∩S姓名性别年龄陈岚女2234精选课件ppt

选择：按照给定的条件从指定的关系中挑选出满足条件的元组构成新的关系，新关系元组的数目小于等于原来关系中元组的个数，它是原来元组的一个子集。姓名性别年龄王晨男30陈岚女22李峰男28姓名性别年龄王晨男30李峰男28选择“性别”为“男”的记录35精选课件ppt

投影：从指定的关系中挑选出某些属性构成新的关系。投影结果将消除由于取消某些列而差生的重复元组。编号类别数量1001大米1001002小麦2001003绿豆2001004大米300类别数量大米100小麦200绿豆200投影类别和数量两个字段36精选课件ppt

笛卡尔积：用R的每条记录与S的每条记录连在一起，运算符号为×。如果关系R、S分别具有m、n个列以及A1、A2条记录，在R×S共有m+n列以及A1×A2条记录。姓名性别张三男陈岚女年龄籍贯25桂林21崇左23南宁RSR×S姓名性别年龄籍贯张三男25桂林张三男21崇左张三男23南宁陈岚女25桂林陈岚女21崇左陈岚女23南宁37精选课件ppt

连接：将两个或多个关系模式通过公共的属性名拼接成一个更宽的关系模式。学号姓名性别1001张力男1002程红女1003王立男1004吴江男学号语文数学10018598100274751003984510058679学号姓名性别语文数学1001张力男85981002程红女74751003王立男9845“学生信息”表“学生成绩”表“学生信息表”与“学生成绩”表通过“学号”连接。38精选课件ppt因为两个关系中有同名属性，故结果关系中的同名属性之前添上相应的关系名加以区分。另外，图中的自然连接的条件是X=X，自然连接的结果关系中省略了重复的属性。39精选课件ppt1.3.1数据库设计步骤（重要）数