第1章 数据库系统基本知识.ppt

1、广东商学院信息学院,Access 2003数据库技术与应用,广东商学院信息学院,2,2011级计算机基础课开设情况,第一层次（全校必修）：计算机应用基础。 第二层次（分专业必修）：数据库技术与应用（基于Access），可视化程序设计（VB），C语言程序设计，网页设计与制作基础，多媒体技术与应用，Flash动画设计。 第三层次（全校任选）：计算机辅助数据分析与决策，数据库应用系统设计，计算机网络基础与应用，网站设计,3,课程简介,课程名称：数据库技术与应用 总计54学时，理论课（18学时）和上机实验（36学时）两种教学方式。 考核方式：机试，平时考核 平时考核包括：作业，实验报告，课堂考勤，平时

2、上机实验情况，上述每个指标均占一定的权重，综合起来就是你的平时成绩。,4,学习要求,1. 这门课程主要的考察方面为上机操作，从上机实验课时占总课时的比例即可看出。因此在本学期，要求每位同学给任课老师检查实验情况的次数不得少于三次，检查合格后才能做别的事情。 2. 实验报告需要签署“诚信声明”，如实反映完成情况（自己完成的，部分“借鉴”的，or 完全“借鉴”的）。如果没有如实反映，平时成绩一定按零分计算。,5,导 论：为何学？,目前，人类社会正处于信息时 代。我们所有的决策和行为、 社会的管理和运行，有赖于对 于信息的获取、存储、加工及 传输，信息是最基本的社会元 素之一。而这个时代的突出特 征

3、是“计算机信息处理”。 计算机是目前最重要的信息处理工具。 计算机是最活跃的不断革新和发展的技术领域。计算机作为工具，总在不断地面对各种各样的应用问题。,6,导 论：为何学？,对于一个应用问题，人们去研究如何用最好的技术来解决该问题，从而不断地发展出新的理论和技术；另外一些人研究如何将新的理论和技术通过计算机软件加以实现。而更多的人，则是运用现有的技术来更好的解决实际问题。 计算机技术就是在这几种力量的推动下不断向前发展。,7,导 论：为何学？,而计算机信息处理， 已经深深的渗透到人 类社会的各个领域。 没有计算机，整个社 会的运转将面临崩溃， 人们将寸步难行。 作为当代的年轻人，特别是学习经

4、济、管理、法律等社科领域知识的大学生，必须掌握足够的计算机信息处理的知识，才能让自己具备参与社会竞争的能力，具备发展的能力。,8,导 论：为何学？,目前在使用计算机进行信息处理时，其核心技术便是：数据库技术和网络技术。 数据库加上程序设计是管理及加工信息的技术，网络是传输信息的技术。 本学期，我们将通过 “Access数据库及其应用”课程，从实际应用案例入手，比较系统和完整地学习了解当前计算机信息处理的相关知识，为我们建立符合时代需要的知识结构打下坚实的基础。,9,导 论：学什么,从掌握计算机信息处理的角度出发，本学期要学习的基本内容包括： 信息的概念； 数据、数据处理、数据库技术、数据库系统

5、、关系型数据库等； 数据库基本理论、数据库管理系统DBMS； 掌握Access系统，以及Access数据库的七大对象：表、查询、窗体、报表、页、宏和模块； 使用Access实现简单的应用系统。,10,导 论：怎样学,目前，管理信息系统（MIS）得 到了非常多的运用。所谓MIS， 就是企业利用现代信息技术，实 现管理业务处理系统的计算机化。 例如： 商场联网收费系统、库存管理系 统；机票车票预订销售系统；银 行联网的储蓄、信贷业务系统和金融服务系统；企业围绕订单、生产、销售、财务和员工管理的ERP系统 没有MIS，现代企业将无法运行。,11,导 论：怎样学,本学期，我们将结合一个简单的“教学管理

6、系统”，从提出问题到分析、设计、实现，提供比较完整的对计算机信息处理技术的学习。 基本学习方法是：相关分析；课堂演示；上机实验。 理论与应用相结合，以数据库技术为核心，结合程序设计和相关网络技术，建立比较完整的计算机信息处理过程和方法的知识框架。 学习过程：预习、讲授、实验、归纳、扩展。,12,熟练掌握Access创建数据库及表、查询、窗体、报表、页、宏等对象，掌握SQL，理解模块和程序设计。,系统掌握关系数据库基本理论，了解数据库系统体系框架，了解常见DBMS。,了解信息处理基本概念，从宏观上理解数据库系统开发的基本过程及步骤。,教 学 目 标,13,大家的学习目标,首先，熟练掌握数据库的基

7、本操作，为后续的专业学习（如：管理信息系统MIS，ERP等）作铺垫。 其次，通过期末考试。 第三，远景目标是顺利通过全国计算机等级考试二级（NCRE）。公务员，事业单位，高校，银行，证券公司，电信企业等，都需要计算机二级考试证书的。,14,Access和外部数据库的联系,Excel,FoxPro,Outlook,Access,SQL Server,HTML、XML,DBASE,15,第1章 数据库系统基本知识,本章介绍了数据库系统的有关知识，包括： 1. 数据库系统的基本知识； 2. 数据模型； 3. 数据的组成层次； 4. 数据库设计的方法和步骤； 5. 数据库的实施和维护。,16,补充1：

8、信息与数据,1. 信息 信息与能源、物质并列为人类社会活动的三大要素，我们所在的时代被称为信息时代。 信息是对现实世界中事物的存在特征、运动形态以及不同事物间的相互联系等多种属性的描述，通过抽象形成概念。这些概念能被人们认识、理解，被表达、加工、推理和传播，以达到认识世界和改造世界的目的。因此，信息是关于事物以及事物间联系的知识。,17,补充1：信息与数据,信息一般分三类：事物的静态属性信息、动态属性信息、事物间的内在联系信息。 目前人们使用的信息表达方法，主要包括：数字、文字和语言、公式、图形和曲线、表格、多媒体（包含图像、声音、视频等）、超链接等。 信息具有可共享性、易存储性、可压缩性、易

9、传播性等特点。,18,补充1：信息与数据,2. 数据与数据处理系统 表达信息的符号记录就是数据。数据是信息的载体，信息是数据的内涵。 计算机是目前最普遍使用和最重要的信息处理工具。计算机是处理数据的。作为数据的符号在计算机中都转换成二进制符号“0”和“1”进行保存和处理。,19,补充1：信息与数据,为实现特定数据处理目标所需要的所有各种资源的总和称为数据处理系统。在一般情况下主要是指硬件设备、软件环境与开发工具、应用程序、数据集合、相关文档等。 数据处理系统的开发是指在选定的硬件、软件环境下，设计实现特定数据处理目标的软件系统的过程。 数据库技术是数据处理系统的核心技术。,20,补充2：数据管

10、理技术的发展过程,数据管理是指对数据进行组织、存储、维护、查询和传输的过程。 计算机数据管理技术发展经历了三个阶段：手工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。,21,补充2：数据管理技术的发展过程,22,补充2：数据管理技术的发展过程,20世纪50年代后期至60年代中期，计算机有了磁鼓、磁盘等存储设备，软件有了操作系统。在操作系统的支持下，开发了专门管理数据的文件系统。,23,补充2：数据管理技术的发展过程,从20世纪60年代末期开始，人们研制出了一种新的、先进的数据库管理方法，即数据库系统，克服了以前数据管理方式的缺点，试图提供一种完美的、更高的数据管理方式。,24,什么是数据库？ 存放数

11、据的仓库？ 存放载有数据的存储介质的仓库？,1.1.1 数据库系统的构成,25,数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。也就是说，在数据库中不仅要能够表示数据本身，还要能够表示数据与数据之间的联系。,学生,课程,（1）相互关联的数据集合,26,（2）用综合的方法组织数据,数据库能够根据不同的需要按不同的方法组织数据。,顺序,索引,聚簇,27,（3）低冗余与数据共享,文件系统时：,教育子系统,人事子系统,工号 姓名 部门,工号 姓名 部门,28,数据库系统时：,教育子系统,人事子系统,（3）低冗余与数据共享,工号 姓名 部门,29,（4）数据具有较高的独立性,数据独立性是指数据的组

12、织和存储方法与应用程序互不依赖、彼此独立的特性。,30,（5）保证数据的安全、可靠,要能够保证数据库中的数据是安全、可靠的。,有效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改,数据遭到破坏时能立刻将数据完全恢复,安全机制,备份恢复,31,（6）最大限度地保证数据的正确性,保证数据正确的特性在数据库中称之为数据完整性。,学生的年龄,200岁,32,在多个用户同时使用数据库时，能够保证不产生冲突和矛盾，保证数据的一致性和正确性。,（7）数据可以并发使用，并能同时保证数据的一致性,33,1.1.1 数据库系统的构成,数据库指长期存储在计算机存储设备上结构化、可共享、相关联的数据集合。 数据库应用系统是为

13、特定的应用开发的数据库相关应用软件。 数据库系统是指在计算机中引入数据库后的系统构成，由数据库、数据库管理系统（DataBase Management System, DBMS）及数据库应用系统构成。 数据库系统的核心是数据库管理系统（DBMS）。,34,1.1.1 数据库系统的构成,典型的数据库系统构成如下图所示：,35,1.1.1 数据库系统的构成,用户与数据库管理系统联系示意图：,36,1.1.2 关于数据库管理系统,数据库管理系统（DataBase Management System，简称DBMS）：是为数据库的建立、使用和维护配置的软件，是数据库系统的核心组成部分。 数据库管理系统就

14、是对数据库中的数据资源进行管理，并使之能为多个用户所共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，和数据的高度独立性。数据库管理系统一般具有数据库的定义、操纵、查询及控制功能。,37,1.2 数据模型,数据模型：是对客观世界的事物以及事物之间联系的形式化描述。 我们把用户所在的实际领域称为现实世界；概念模型面向用户，使用用户易于理解的概念、符号、表达方式来描述事物及其联系，它所在的层次为信息世界；关系模型（或DBMS所依赖的其他模型）位于数据世界（机器世界）。,38,1.2 数据模型,要将现实世界转变为机器能够识别的形式，必须经过两次抽象，即： 使用某种概念模型为客观事物建立概念级的

15、模型，将现实世界抽象为信息世界，然后再把概念模型转变为计算机上某一DBMS支持的数据模型，将信息世界转变为机器世界。,39,数据库设计的整个过程如图：,1.2 数据模型,40,补充：概念模型,1. 实体 客观存在并可相互区别的事物称为实体。这些事物既可以是具体的人、事、物（如一个学生、一本书等），也可以是抽象的概念或联系（如一门课程、一场考试等）。 2. 属性 实体所具有的特性称为属性，实体可由若干属性来刻画。如：某学生实体可由学号、姓名、年龄、专业等属性组成，属性的具体值就是对该学生的描述。,41,补充：概念模型,3. 实体集 实体集是具有相同特性的实体的集合。如：学校的所有教师组成一个教师

16、实体集，学生组成学生实体集，所有的课程组成一个课程实体集。 4. 联系 实体之间相互的关联关系称为联系。如：老师与学生之间的联系是老师教导学生。根据实体之间联系的特点可分为三种基本类型：一对一，如校长与学校的联系；一对多，如班级与学生的联系；多对多，如学生与课程的联系。,42,补充：概念模型,5. 值域 值域是实体属性取值的范围。如：课程成绩一般在0100之间，性别的取值必须为“男”或者“女”，年龄的取值应该从0开始，而且不应该超过某个固定的值（如150）等。,43,1.2.1 数据模型的概念,任何一种数据库管理系统都是基于某种数据模型的。目前常用的数据模型有三种：层次模型、网状模型和关系模型

17、。,44,1.2.1 数据模型的概念,1. 层次模型 用树型结构表示实体及其之间的联系和从属关系，记录类型为结点。其构造特点是总体结构像一棵倒置的树，根结点在上，无双亲，层次最高；其它结点仅有一个双亲。,一个双亲可对应多个子结点，而一个子结点只能对应一个双亲，这种关系称为一对多。,45,1.2.1 数据模型的概念,2. 网状模型 用网状结构表示实体及其之间的联系，可以表示多对多的关系。其数据构造特点是有多个结点无双亲，而各结点又可以有多个双亲。,46,1.2.1 数据模型的概念,3. 关系模型 关系模型也称表型，它用二维表结构来表示实体及其之间的联系。 关系模型把数据结构看成一个二维表，每个二

18、维表就是一个关系，不仅描述实体本身，还反映实体之间的联系。关系模型是由若干个二维表格组成的集合。 关系模型简单，使用方便，应用也最广泛，Access就是一种基于关系模型的关系数据库管理系统。,47,1.2.1 数据模型的概念,下图为学生信息关系表：,48,1.2.1 数据模型的概念,并不是任何二维表都是关系。表构成关系型数据模型必须满足如下条件： （1）表中的每一列属性都是原子属性，即属性不可再分。 （2）表中的每一列属性都是同质的，即每一列必须具有相同的数据类型。 （3）表中的每一列必须有一个唯一的名字。 （4）表中不应该有内容完全相同的行。 （5）行的顺序与列的顺序均不影响表格中所表示的信

19、息含义。,49,1.2.2 关系模型中常使用的术语,1. 关系：一个关系对应一张二维表，即一个具有二维表结构的数据库文件。,50,1.2.2 关系模型中常使用的术语,2. 元组：也称为记录，指表中的一行。在信息世界中称为实体。,51,1.2.2 关系模型中常使用的术语,3. 属性：也称字段，指表中的一列。给每一列取一个名称，该名称叫做属性名或字段名。,52,1.2.2 关系模型中常使用的术语,4. 域：属性的取值范围，即不同 的元组对同一个属性的取值范围。 例如，课程表中学分字段为数字型 （整型），且必须介于1到4之间。 5. 分量：行中的一个属性值。 6. 元素：表格中的数据可看做是 元素。

20、,53,1.2.2 关系模型中常使用的术语,7. 关键字：能唯一确定记录的字段称为主关键字，不能唯一确定记录的字段称为辅助关键字。例如下表中，学号在每条记录中都是唯一的，不可能存在两个学生学号是相同的这种情况，因此学号就可以定义为主关键字。姓名等字段是辅助关键字。 字段属性或字段属性的组合可以作为关系表的关键字。,54,1.2.2 关系模型中常使用的术语,8. 关系模式：对关系的描述称为关系模式。格式为：关系名(属性1, 属性2, , 属性n)。例如：下表所示的“学生信息表”关系的关系模式可表示为“学生信息表(学号, 姓名, 性别, 民族, .)”。,55,1.2.3 关系数据模型的完整性操作

21、,关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。 1. 实体的完整性 每个关系都有一个主关键字，每个元组主关键字的值应是唯一的。主关键字的值不能为空，否则，无从识别元组，这就是实体完整性约束。,56,1.2.3 关系数据模型的完整性操作,2. 参照的完整性 在关系模型中，实体之间的联系是用关系来描述的，因而存在关系与关系之间的引用。这种引用可通过外部关键字来实现。参照完整性规则是对关系外部关键字的规定，要求外部关键字取值必须是客观存在的，即不允许在一个关系中引用另一个关系里不存在的元组。,57,1.2.3 关系数据模型的完整性操作,3. 用户定义的完整性 由用户根