数据库基础专题-课件.ppt

1、数据库技术,数据库系统 关系数据库 Accesss数据库,1 数据库系统,数据库基本概念 数据库管理系统 数据库系统结构 概念模型与数据模型,数据库和我们每个人息息相关，我们都和数据库打过交道。 例如：从自己的电子邮件地址簿里查找名字；在某个因特网搜索站点上进行搜索；登录QQ；在自动取款机上使用ATM卡等。,什么是数据库,我们入校时，会填写基本情况的表格，其中包括姓名、性别、出生日期、籍贯、家庭住址、照片、简历等内容。如果把每一个学生填写的信息都录入到一张表格内，就形成了一个学生信息表；如果把每个学生的成绩都录入到一张表格内，就形成了一个成绩表。还有一些其他类型的表，如课程表、教师表、选课表和

2、专业表等。把这些表，都放在一起，并统一组织和管理，这就形成了数据库。,数据库是信息的集合，也就是用于存放数据的库。通过数据库，可以快捷方便地管理和查询数据。,数据库用来存放和管理数据表，而数据表中则用于存放相关的数据信息。,数据库的社会意义： 数据库技术使得数据能够联系起来，揭示出原本隐而不露的信息（数据挖掘）。 例如：信用卡持有者的消费模式可以分类及交叉列表，得到极具市场价值的顾客档案，利用这个信息，健美杂志就可以向那些最近买过健身器材的人寄去订阅单，训狗杂志的订阅单则瞄向不久前买过狗食的人群,问题： 大量的数据怎样科学的组织和存放？怎样能高效的获取和维护数据？,完成这个任务的是一个系统软件

3、数据库管理系统(DBMS),数据库管理系统,数据库管理系统(DBMS)是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件系统，它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。 用户使用数据库的各种命令以及应用程序的执行，都要通过数据库管理系统来实现。,数据库管理系统的功能主要包括：数据库定义功能、数据操纵功能、数据库运行管理功能以及数据库的建立和维护功能。,确保数据库的安全性、完整性、并发性等。,如插入、删除和查询等。,用户、数据库应用程序、数据库管理系统与数据库之间的关系,提供数据库语言，完成数据的定义和访问,高级语言中 嵌入数据库 的操作,数据库,数据库,应用程序,数据库管,理系统,用户,.

4、,用户,常用的数据库管理系统,文件数据库管理系统 (1)Text文件 文件是记录数据的最直接方式，但查询、统计、汇总等操作比使用数据库困难得多。 (2)Excel文件 电子表格文件，适合日常工作中的表格管理、财务报表处理等。也可作为数据库来看待。,桌面数据库 (1)Access (2)XBase 目前XBase中使用最广泛的是微软的Visual FoxPro。 大型商业数据库 Microsoft SQL Server、Oracle 开源数据库 MySQL,数据库系统结构,数据集成有很多优点，但问题是怎样保证某些数据只能被某些人查看，不能给没有权利看的人查看？ 例如：一个在公司搞业务通讯的人需要

5、查找员工的姓名、住址，但不能查阅工资数据；而一个处理工资计算的员工不应查阅公司的其它财务记录。 为了让用户访问同一个数据库中的不同的信息，通常数据库系统依赖于模式和外模式。,绝大多数数据库系统在结构上都具有三级模式的结构特征。数据库系统的三级模式结构：模式、外模式和内模式。 模式：是数据库系统中全体数据的逻辑结构和特征的描述。,例如，每个学生基本情况表（学号、姓名、性别、年龄、电话等）；课程情况表（课程号、课程名、授课教师、学时等）；学生和课程的关系表（学号、课程号、成绩等），这些表组织在一起构成数据库的模式。,问题：假如学校的宿舍管理员要访问数据库，但管理员无权查看学生的成绩，只能访问学生基

6、本情况表，那怎么办呢？ 那就必须限制管理员只能访问数据库的外模式。这个外模式中只有学生记录。,外模式：也称子模式或用户模式。是一个特定用户能够看见和使用的局部数据的逻辑和特征的描述。 外模式是数据库用户看到的数据视图，也是用户与数据库之间的接口。一个数据库可以有多个外模式。,内模式：也称存储模式，是对数据库中数据物理方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式。,三级模式的结构关系,外模式 （个别用户视图）,模式（存什么） （公共用户视图）,内模式（怎么存） （存储视图）,物理层,逻辑层,视图层,简化的数据库三层模式结构：,视图层,视图层,例：学生课程数据库三级体系结构：,数据库系统的组成,数据库

7、是长期储存在计算机内、有组织的的、可共 享的大量数据集合。,软件开发人员 软件使用人员 （最终用户） 数据库管理人员 （DBA）,数据库系统的组成,数据库系统的组成,DBMS 支持DBMS的OS： DBMS向OS申请所需的软/硬件资源，并接受OS的控制和调度，OS是DBMS与硬件之间的接口。 应用开发工具 应用系统： 用户借助应用程序、终端命令，通过DBMS访问DB的应用软件。,数据库系统的组成,足够大的内存： 以存放OS、DBMS运行程序、应用程序、数据库表等。 大容量的存储设备： 供存放数据库与备份。 具有较高的通道能力： 较高的通道能力，提高数据处理速度。,数据库系统的软硬件层次关系,V

8、B、VC、Delphi,Oracle、DB2、 SQL Server ,在数据库中存储和管理的数握，都来自客观事物，那么怎样把现实世界中的客观事物变为为能用计算机存储和处理的数据呢?,通过对现实世界进行抽象实现模型。模型是现实世界的特征和抽象。例飞机模型、汽车模型。,概念模型与数据模型,直接将现实世界映射到计算机世界(数据世界)十分困难，因此引入信息世界作为桥梁。,数据世界是信息世界数据化的产物，用数据模型来描述。,信息世界是现实世界在人脑中的反映，用概念模型描述。,信息世界涉及的概念： 1、实体（Entity） 客观存在并可相互区别的事物称为实体。 一个实体是现实世界客观存在的一个事物。可以

9、是一个具体的事物，如一个具体的事物，如一所房子、一个元件、一个人等；也可以是抽象的事物，如一个想法、一个计划、或一个工程项目等等。,概念模型,2、实体型（Entity type） 用实体名及其属性名集合刻画的同类实体，称为实体型。 例如，学生（学号，姓名，性别，出生年份，系，入学时间）就是一个实体类型。 3、实体集（Entity set） 同类型实体的集合称为实体集。 例如，全体学生就是一个实体集。,4、属性（Attribute） 描述实体或联系的特性。实体的每个特性称为一个属性。 属性有属性名、属性类型、属性定义域和属性值之分。一个实体可以由若干个属性来刻画。 例如，学生实体可以由学号、姓名

10、、性别、出生年份等属性组成（94002268,张山，男，1976）。,5、码（Key） 其值能唯一地标识每个实体的属性集称为码或键。例如，学号是学生实体的码。 6、域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。 例如，姓名的域为字符集合，年龄的域为小于35的整数，性别的域为（男，女）。 7、联系（Relationship） 现实世界中，事务之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体之间的联系。例如，学生和课程间有一个联系。,用E-R图来描述现实世界的概念模型,实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。 联系：用菱形表示，菱形框内写

11、明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，1:n或m:n）。,数据模型根据其结构不同，分为层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。 四种模型中，层次模型和网状模型已经很少应用，而面向对象模型比较复杂，尚未达到关系模型数据库的普及程度。目前理论成熟、使用普及的模型就是关系模型。,数据模型,数据模型由数据结构、数据操作、约束条件三要素构成。三要素精确的描述了系统的静态特征、动态特征和完整性约束条件。,例：学生实体-学生表：,一个人,学生（学号、姓名、性别、年龄等）,现实世界、信息世界、数据世界的关系,二维表,2 关系数据库,以数据的关系模型为基础设计的

12、数据库系统称为关系型数据库系统，简称关系数据库。 关系模型是把数据库组织为满足一定条件的二维表形式，每个二维表称为一个关系。,四个属性,六个元组,候选码,关键字,或,一个关系的例子：,课程表,关系名,下面是关系模型的常用术语： 关系：一个关系就是一个二维表，每个关系都有一个关系名，即数据表名。 元组：表中的行称为元组，一行就是一个元组，对应表中的一条记录。 属性：表中的列称为属性，每一列有一个属性名，即字段名。 域：属性的取值范围。 关键字：表中某个属性组，它们的值惟一地标志一个元组。 候选码：如果某个属性的值能惟一地标志一个元组，这个值就被称为候选码。,一张二维表构成的关系模型应该满足： 同

13、一列中各数据具有相同的类型； 任意两个记录不能完全相同； 每一个数据项应该是不可再分的最小数据项； 行与列的次序是任意的。,学生表：学生（学号，姓名，性别，年龄） 课程表：课程（课程编号，课程名，任课教师） 选课表：选课（学号，课程编号，成绩）,“选课”表通过“学号”属性和“课程编号”属性，将“学生”和“课程”两个表关联起来了，表间的这种关联关系称联系。 一个数据库中所有关系及其联系的集合构成了数据库的模式。 实体联系（E-R）模型能很好地描述数据间的逻辑关系。,典型的RDBMS有：XBASE、VFP、Oracle、Sybase、DB/2、Access、SQL Serve等。,Access数据库,Access的七种对象：,数据库中最基本的对象。表由记录组成，记录由字段组成。,1、表,2、查询,对表中数据进行检索、统计。,4、