數(shù)據(jù)庫基本概念ppt課件

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)模型1.5Access中表操作1.6Access中查詢設(shè)計(jì)1.7關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL,章節(jié)練習(xí),作業(yè),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,重點(diǎn)和難點(diǎn),.,1.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)是對事實(shí)、概念或指令的一種特殊表達(dá)形式，可以用人工的方式或自動(dòng)化的裝置進(jìn)行通信、翻譯轉(zhuǎn)換或者進(jìn)行加工處理。它包括兩類：一類是能參與數(shù)字運(yùn)算的數(shù)值型數(shù)據(jù)；一類是不能參與數(shù)字運(yùn)算的非數(shù)值型數(shù)據(jù)，如文字、圖畫、聲音、活動(dòng)圖象等。,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,.,數(shù)據(jù)處理是對各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分類、計(jì)算、加工、檢索與傳輸?shù)倪^程。包括：收集原始數(shù)據(jù)、編碼轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出。2.發(fā)展階段人工管理階段特點(diǎn)：數(shù)據(jù)管理尚無統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理軟件數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用程序的應(yīng)用程序依賴于數(shù)據(jù)，不具有數(shù)據(jù)獨(dú)立性,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,.,文件系統(tǒng)階段特點(diǎn)數(shù)據(jù)以文件形式可以長期存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上程序與數(shù)據(jù)之間具有相對對立性數(shù)據(jù)文件組織多樣化,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,.,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段特點(diǎn)：采用數(shù)據(jù)模型表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。提供了數(shù)據(jù)安全性、完整性等控制方面，以及對數(shù)據(jù)操作的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)等功能。為用戶提供了方便的用戶接口。,.,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,.,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBS（DataBaseSystem）定義：是以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。組成：數(shù)據(jù)庫DB硬件（計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備）軟件（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序）用戶（應(yīng)用程序設(shè)計(jì)員、終端用戶、數(shù)據(jù)庫管理員DBA）,1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,.,數(shù)據(jù)庫（DataBase）定義：是以一定的組織形式存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)上的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。特點(diǎn)：具有最小的冗余度具有數(shù)據(jù)獨(dú)立性可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享安全可靠、保密性能好,1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,.,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem）定義：是操縱和管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件。VisualFoxPro屬于一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。功能：數(shù)據(jù)定義語言（DDL）：用來建立所需的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)操作語言（DML）：用來對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢和數(shù)據(jù)的組織和存取管理數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫的維護(hù)操作。,1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,.,應(yīng)用程序用戶編寫的用來對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的程序用戶：即與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)打交道的人員。通常有3種人員：對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)的數(shù)據(jù)庫管理員。用數(shù)據(jù)操作語言和高級語言編制應(yīng)用程序的程序員。使用數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的人員（終端用戶）。,1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,.,1.三級模式結(jié)構(gòu)外部層是面向單個(gè)用戶的層次，是數(shù)據(jù)庫的“外部視圖”。內(nèi)部層是最接近物理存儲(chǔ)的層次，是數(shù)據(jù)庫的“內(nèi)部視圖”或“存儲(chǔ)視圖”。概念層是數(shù)據(jù)庫的“概念視圖”，是數(shù)據(jù)庫中所有信息的抽象表示。,1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu),.,外部層（數(shù)據(jù)庫的外模式）,概念層（數(shù)據(jù)庫的模式）,內(nèi)部層（數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式）,圖1-2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級結(jié)構(gòu)圖,1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu),2.三級模式結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫模式的對應(yīng)關(guān)系,.,1.4數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型的基本概念問題的提起:,DB數(shù)據(jù):應(yīng)用單位所涉及數(shù)據(jù)的綜合，反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。,問題:數(shù)據(jù)如何在DB中用特定結(jié)構(gòu)表示？數(shù)據(jù)以何種方式進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的？,?,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),由于使用數(shù)據(jù)庫的信息系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),而計(jì)算機(jī)是不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物的.所以必須通過以下過程來處理數(shù)據(jù):,具體事物及其特征,概念化加工,計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)處理的數(shù)據(jù),DB,計(jì)算機(jī)不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),進(jìn)一步具體說明:客觀對象抽象到數(shù)據(jù)模式描述的結(jié)構(gòu),從概念上描述對象和對象間的關(guān)聯(lián),經(jīng)過識別,選擇,分類等綜合分析,形成“概念結(jié)構(gòu)”(用實(shí)體-聯(lián)系工具E-R圖表示.),按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持的結(jié)構(gòu),組織數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)模式):邏輯結(jié)構(gòu)為二維表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為文件,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),綜上可見:概念結(jié)構(gòu)是分析過程中的一個(gè)中間結(jié)果,它將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對象和對象間的關(guān)聯(lián),經(jīng)過識別,選擇,分類等綜合分析,形成“概念結(jié)構(gòu)”(用實(shí)體-聯(lián)系工具E-R圖表示.)數(shù)據(jù)模型是直接面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（即數(shù)據(jù)庫）中數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(包括邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))。(用數(shù)據(jù)模型來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).),.,1.數(shù)據(jù)模型三個(gè)領(lǐng)域：現(xiàn)實(shí)世界事物（對象、性質(zhì)）信息世界實(shí)體（對象、屬性）概念模型表示數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)（記錄、字段）數(shù)據(jù)模型表示概念模型反映事物聯(lián)系的實(shí)體。數(shù)據(jù)模型描述實(shí)體模型的數(shù)據(jù)。包括實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述、對數(shù)據(jù)的操作，以及數(shù)據(jù)的完整性約束條件。,1.4數(shù)據(jù)模型,.,2.概念模型是按用戶的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，它是對現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象，是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的工具。E-R模型的基本概念實(shí)體：客觀存在的、可以相互區(qū)別的事物。聯(lián)系：實(shí)體集之間關(guān)系的抽象表示。屬性：實(shí)體或聯(lián)系所具有的特征。,1.4數(shù)據(jù)模型,.,E-R圖是E-R模型的圖形表示。例如：在學(xué)校的教學(xué)管理系統(tǒng)中存在學(xué)生、成績等實(shí)體集。該系統(tǒng)的概念模型表示如下圖,1.4數(shù)據(jù)模型,.,姓名,學(xué)號,學(xué)號,課程,學(xué)生,成績,考試,1,m,E-R實(shí)例,1.4數(shù)據(jù)模型,.,3.數(shù)據(jù)模型的分類,層次模型（采用樹型結(jié)構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)模型（采用無向圖型結(jié)構(gòu)）關(guān)系模型（采用二維表結(jié)構(gòu)）,1.4數(shù)據(jù)模型,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),在常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不同結(jié)構(gòu)，通常把數(shù)據(jù)模型分為層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?種。層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ?國內(nèi)DBS普遍采用關(guān)系模型(95%以上),課程介紹關(guān)系模型.,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),層次模型,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),網(wǎng)狀模型,.,數(shù)據(jù)模型(續(xù)),關(guān)系模型,主流關(guān)系DBMS產(chǎn)品簡介,.,主流關(guān)系DBMS產(chǎn)品簡介,OracleDB2SybaseMS-SQLServerAccessVisualFoxpro,.,1.4數(shù)據(jù)模型之關(guān)系模型,關(guān)系與關(guān)系模式：關(guān)系：以二維表結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體集及其實(shí)體間的聯(lián)系。一個(gè)關(guān)系就是一張二維表。關(guān)系模式：是對關(guān)系結(jié)構(gòu)的描述，它包括模式名以及組成該關(guān)系的諸屬性名。,.,1.4數(shù)據(jù)模型,如表1-1是一個(gè)關(guān)系的實(shí)例：,表1-1關(guān)系“成績,表1-1所示的關(guān)系，關(guān)系模式可表示為：成績（學(xué)號，課程代號，成績，備注）,.,基本術(shù)語的對照:關(guān)系模型中的術(shù)語來自關(guān)系數(shù)學(xué),與程序員和用戶的習(xí)慣說法是相對應(yīng)的.,.,基本概念：關(guān)鍵字超關(guān)鍵字能唯一確定記錄的字段或字段組合候選關(guān)鍵字：能唯一確定記錄的最少字段或字段組合主關(guān)鍵字：候選關(guān)鍵字中的一個(gè)。外部關(guān)鍵字,1.4數(shù)據(jù)模型,.,外部關(guān)鍵字：A表、B表有相同的字段，該字段在A表中的值唯一，則該字段是A表的主關(guān)鍵字，該字段在B表中的值有重復(fù)，則該字段稱為B表的外部關(guān)鍵字。,1.4數(shù)據(jù)模型,.,關(guān)系模型定義：用二維表表示實(shí)體集，通過外部關(guān)鍵字表示實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。組成：關(guān)系模型通過一系列的關(guān)系模式來表述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性，一般有三個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性規(guī)則。性質(zhì)關(guān)系運(yùn)算,1.4數(shù)據(jù)模型,.,關(guān)系模型的性質(zhì)屬性是原子的，不可分解的。二維表的記錄數(shù)隨數(shù)據(jù)的增加而改變，但其字段數(shù)是相對固定的。二維表中的每一列均有唯一的字段名二維表中不允許出現(xiàn)完全相同的兩行二維表中行的順序、列的順序均可以任意交換,1.4數(shù)據(jù)模型,.,關(guān)系運(yùn)算：傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（并、差、交等）專門的關(guān)系運(yùn)算（選擇、投影、聯(lián)接）例如:從學(xué)生登記表(S)中，選出性別為“男”的學(xué)生元組，組成一個(gè)新關(guān)系“男學(xué)生登記表”,1.4數(shù)據(jù)模型,.,1.4數(shù)據(jù)模型,投影例如:需要了解學(xué)生選課情況而不關(guān)心其成績時(shí)，可對學(xué)生選課成績表（SC）進(jìn)行相關(guān)的投影操作,其結(jié)果的每個(gè)元組僅包括學(xué)號（SNO）課程號（CNO）兩個(gè)屬性,.,1.4數(shù)據(jù)模型,連接例如:學(xué)生登記表（S）和學(xué)生選課成績表（SC）的連接,生成一個(gè)信息更全面的關(guān)系.,對于已選課程的學(xué)生而言，結(jié)果關(guān)系包含S表原來的信息，并增加了該學(xué)生選修課程號（CNO）和成績（GRADE）。,.,軟件產(chǎn)品,OracleDB2SybaseMS-SQLServerAccessVisualFoxPro,1.7DBMS產(chǎn)品,.,啟動(dòng)VisualFoxProVisualFoxPro集成開發(fā)環(huán)境.菜單欄:顯示所使用的VisualFoxPro命令。工具欄主窗口:用于顯示輸出結(jié)果。項(xiàng)目管理器窗口:列出當(dāng)前項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)和文檔、類等。命令窗口:執(zhí)行命令操作的系統(tǒng)窗口。,VFP概述,.,VisualFoxPro集成開發(fā)環(huán)境,.,1.VFP6.0的特點(diǎn)完善了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的概念，采用了Rushmore技術(shù)，引入了SQL命令；支持多種數(shù)據(jù)交換格式；采用了可視化的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方式；提供了功能完善的集成環(huán)境和豐富的開發(fā)工具。2.VFP6.0的特點(diǎn)命令和子句的書寫規(guī)則以命令動(dòng)詞開始各部分之間要用空格隔開命令、子句、函數(shù)名都可簡寫為前4個(gè)字符，大、小寫等效。,VFP概述,.,VFP概述,一行只能寫一條命令,總長度不超過8192個(gè)字符，超過屏幕寬度時(shí)用續(xù)行符“；”變量名、字段名和文件名應(yīng)避免與命令動(dòng)詞、關(guān)鍵字或函數(shù)名同名，以免運(yùn)行時(shí)發(fā)生混亂。命令格式中的符號約定：命令中的、|、符號都不是命令本身的語法成分，使用時(shí)不能照原樣輸入，其中：表示可選項(xiàng)，根據(jù)具體情況決定是否選用。|表示兩邊的部分只能選用其中的一個(gè).,.,表示可以有任意個(gè)類似參數(shù)，各參數(shù)間用逗號隔開。表示其中內(nèi)容要以實(shí)際名稱或參數(shù)代入3命令工作方式中的常見錯(cuò)誤命令動(dòng)詞寫錯(cuò)格式不符合要求標(biāo)點(diǎn)符號不對（一定要用英文標(biāo)點(diǎn)符號）缺少必需的空格或添加了不該有的空格。,VFP概述,.,數(shù)據(jù)類型不一致，要注意字符型、數(shù)值型、日期型、邏輯型數(shù)據(jù)的書寫格式。打不開所需文件：沒有正確輸入盤符和路徑或文件名輸錯(cuò)。4.幾個(gè)常用命令“*”和“,.,三SQL的數(shù)據(jù)定義功能,定義功能包括內(nèi)容,1.表結(jié)構(gòu)定義：CREATETABLE表名（字段名類型(寬度,小數(shù)位)，字段名類型(