數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ).

1、第六章 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ)主要內(nèi)容主要內(nèi)容2022-5-2626.1 數(shù)據(jù)描述6.2 結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言SQL6.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)序概述6.1 6.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述2022-5-263數(shù)據(jù)：用來(lái)記錄信息的可識(shí)別的符號(hào)，是信息的載體和具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)可以記錄在紙上，也可以記錄在各種存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)庫(kù)：為實(shí)現(xiàn)一定目的按某種規(guī)則組織起來(lái)的“數(shù)據(jù)”的“集合”數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)：專門(mén)用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)提供數(shù)據(jù)的定義、建立、維護(hù)、查詢、統(tǒng)計(jì)等操作功能，并具有對(duì)數(shù)據(jù)的完整性、安全性進(jìn)行控制的功能。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：帶有數(shù)據(jù)庫(kù)并利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的計(jì)算機(jī)系

2、統(tǒng)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)由計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員5部分構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能2022-5-264數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（Data Description Language， DDL），并提供相應(yīng)的建庫(kù)機(jī)制數(shù)據(jù)操縱功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、修改、刪除、查詢、統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)存取操作的功能數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù) 數(shù)據(jù)的載入、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、重組織功能及數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)功能致性數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和管理 并發(fā)控制、數(shù)據(jù)的存取控制、數(shù)據(jù)完整性條件的檢查和執(zhí)行、數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的維護(hù)等6.1.2 6.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的三個(gè)階段數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的三個(gè)階段2022-5-265人工管理文件系統(tǒng)

3、管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)人工管理階段人工管理階段2022-5-266時(shí)間時(shí)間： 20世紀(jì)50年代中期以前硬件硬件：只有卡片、紙帶、磁帶等存儲(chǔ)設(shè)備軟件軟件：沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的軟件應(yīng)用應(yīng)用：以科學(xué)計(jì)算為目的文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段時(shí)間時(shí)間： 20世紀(jì)60年代中期硬件硬件：磁帶、磁盤(pán)等大容量存儲(chǔ)設(shè)備軟件軟件：有了操作系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用：不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段時(shí)間時(shí)間： 20世紀(jì)60年代后期硬件硬件：出現(xiàn)了大容量且價(jià)格低廉的磁盤(pán)軟件軟件：有了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)應(yīng)用應(yīng)用：各個(gè)方面6.1.2 6.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式概念模式是數(shù)據(jù)庫(kù)中

4、全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。內(nèi)模式是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)方面的描述，定義所有內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展XML數(shù)據(jù)庫(kù)便于管理互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、復(fù)雜數(shù)據(jù)、信息集成系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫(kù)基于網(wǎng)格計(jì)算的數(shù)據(jù)庫(kù)，滿足高性能計(jì)算的商業(yè)需求整合數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和BI應(yīng)用 從海量的數(shù)據(jù)中抽取出具有決策意義的信息（有用的數(shù)據(jù)），更好地服務(wù)于企業(yè)當(dāng)前的業(yè)務(wù)管理自動(dòng)化 能自動(dòng)地對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)自身進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)整、修復(fù)等已成為數(shù)據(jù)庫(kù)追求的目標(biāo)典型的新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)典型的新型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)2022-5-26111 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)2

5、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)4 工程數(shù)據(jù)庫(kù)5 空間數(shù)據(jù)庫(kù)6 基于知識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)7 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)6.1.3 6.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)2022-5-2612采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型最低冗余度較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性安全性完整性6.2.1 6.2.1 信息的三個(gè)領(lǐng)域信息的三個(gè)領(lǐng)域2022-5-2613現(xiàn)實(shí)世界：客觀事物稱為實(shí)體。有相同特征集的實(shí)體集合稱為實(shí)體集。能唯一區(qū)別實(shí)體集合中一個(gè)實(shí)體與其他實(shí)體的特征項(xiàng)稱為實(shí)體標(biāo)識(shí)符。信息世界：對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體、實(shí)體集、特征、實(shí)體標(biāo)識(shí)符，在信息世界中的術(shù)語(yǔ)為記錄、文件、屬性（字段）、記錄關(guān)鍵字。數(shù)據(jù)世界：數(shù)據(jù)世界又稱為計(jì)算機(jī)世界。對(duì)應(yīng)于信息世界中的記錄

6、、文件、屬性（字段）、記錄關(guān)鍵字，在數(shù)據(jù)世界中為記錄值、數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)項(xiàng)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)項(xiàng)。6.2.2 6.2.2 概念模型概念模型2022-5-2614實(shí)體實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)分的事物就叫實(shí)體屬性屬性：實(shí)體所具有的某一特性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。碼碼(key)(key)：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼域域(domain)(domain)：某個(gè)屬性的取值范圍稱為域?qū)嶓w型實(shí)體型：用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類實(shí)體稱為實(shí)體型實(shí)體集實(shí)體集：同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集聯(lián)系聯(lián)系：分為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系（刻畫(huà)實(shí)體的屬性之間的聯(lián)系）和實(shí)體之間 的聯(lián)系實(shí)體之間的關(guān)系實(shí)體之間的關(guān)系2022-5-26151-

7、1關(guān)系任一個(gè)實(shí)體集中每一個(gè)實(shí)體至多和另一實(shí)體集中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系1-m關(guān)系 一個(gè)實(shí)體集E1中每一個(gè)實(shí)體與另一個(gè)實(shí)體集E2任意個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，而實(shí)體集E2中每一個(gè)實(shí)體至多和另一個(gè)實(shí)體集E1種一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系n-m關(guān)系 兩個(gè)實(shí)體集E1，E2中每一個(gè)實(shí)體集中每一個(gè)實(shí)體都與另一個(gè)實(shí)體集中任意個(gè)實(shí)體有聯(lián)系6.2.2 實(shí)體聯(lián)系圖實(shí)體聯(lián)系圖(E-R圖圖)2022-5-2616基本思想：分別用矩形框、橢圓形框和菱形框表示實(shí)體、屬性和聯(lián)系，使用無(wú)向邊將屬性與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)，并將聯(lián)系分別和有關(guān)實(shí)體相連接，并注明聯(lián)系類型。E-R圖基本元素：例：學(xué)生與課程聯(lián)系的例：學(xué)生與課程聯(lián)系的E-RE-R圖圖2022-5-261

8、7 一個(gè)學(xué)生可以選修多門(mén)課程，一門(mén)課程可被多個(gè)學(xué)生選修，學(xué)生和課程是多對(duì)多的關(guān)系；成績(jī)既不是學(xué)生實(shí)體的屬性，也不是課程實(shí)體的屬性，而是屬于學(xué)生和課程之間選修關(guān)系的屬性。6.2.3 6.2.3 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型2022-5-2618數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束條件三部分組成。概念層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型。分類關(guān)系模型術(shù)語(yǔ)關(guān)系模型術(shù)語(yǔ)2022-5-2619關(guān)系一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述，形式為:關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)關(guān)系模型的全部關(guān)系的集合稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)記錄表中的一行稱為一條記錄，記錄也被稱為元組關(guān)系模型術(shù)

9、語(yǔ)關(guān)系模型術(shù)語(yǔ)2022-5-26201關(guān)系模式：將關(guān)系描述為:關(guān)系名(屬性1，屬性n)2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：一個(gè)關(guān)系模型的全部關(guān)系的集合3記錄：表中的一行稱為一條記錄，記錄也被稱為元組4屬性(字段)：表的一列。屬性有名稱，被稱為屬性名。5關(guān)鍵字：表中的某個(gè)屬性組可以唯一確定一條記錄6主鍵：實(shí)際的應(yīng)用中被選用的關(guān)鍵字稱為主鍵。7關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表值域：屬性的取值范圍8關(guān)系模型關(guān)系模型2022-5-2621學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名性別性別班級(jí)班級(jí)入學(xué)年份入學(xué)年份選課狀態(tài)選課狀態(tài)04200101張三女08104012004正常選修04200102李四女08104012004正常選修04200103王五女0

10、8104012004正常選修04200105趙六女08104012004正常選修6.3 結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(SQL)2022-5-2622具有數(shù)據(jù)定義、查詢、操縱及控制功能的一體化數(shù)據(jù)語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)整個(gè)生命期中的所有活動(dòng)概念以關(guān)系以關(guān)系EMPEMP和和DEPTDEPT為例說(shuō)明為例說(shuō)明SQLSQL用法用法2022-5-2623關(guān)系EMP關(guān)系關(guān)系DEPTDEPT2022-5-2624定義關(guān)系定義關(guān)系( (創(chuàng)建表創(chuàng)建表) )2022-5-2625CREATE TABLE (屬性1名 類型1,屬性2名 類型2, );類型有： NUMBER(n.d) 數(shù)字型，n為字長(zhǎng)，d為小數(shù)位 CHA

11、R(n) 字符型，n為字長(zhǎng) DATE 日期型，日-月-年語(yǔ)法例CREATE TABLE CREATE TABLE EMP( E-NO NUMBER(4), ENAME CHAR(10), JOB CHAR(9), SALARY NUMBER(7.2), D-NO NUMBER(2);定義視圖定義視圖2022-5-2626CREATE VIEW AS SELECT屬性名1,屬性名2,屬性名n FROM WHWERE ;語(yǔ)法例CREATE VIEW EMP1 AS SELECT ENAME, JOB, SALARY FROM EMP WHERE SALARY2000;視圖是一種虛擬關(guān)系虛擬關(guān)系，用

12、戶可以通過(guò)建立視圖的命令從一個(gè)或多個(gè)關(guān)系中選擇所需的數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成一個(gè)新的關(guān)系。但視圖并不以文件形式存放在外存中并不以文件形式存放在外存中。概念定義索引定義索引2022-5-2627為了加快查詢速度，可以按某關(guān)鍵字建立索引表。概念CREATE INDEX ON ;語(yǔ)法例CREATE INDEX EMP-ENAME ON EMP(ENAME);撤銷定義撤銷定義2022-5-2628當(dāng)要撤銷已建立的表、視圖或索引時(shí)，用DROP命令概念例DROP TABLE EMP; 撤銷關(guān)系EMPDROP VIEW EMP-DEPT; 撤消視圖EMP-DEPTDROP INDEX EMP-ENAME; 撤消索引表EM

13、P-ENAME查詢查詢2022-5-2629SELECTALL|DISTINCT目標(biāo)列FROM表（或查詢） WHERE條件表達(dá)式GROUP BY 列名1 HAVING 過(guò)濾表達(dá)式ORDER BY 列名2ASC|DESC 語(yǔ)法根據(jù)WHERE子句中的表達(dá)式，從FROM子句指定的基本表或視圖中找出滿足條件的記錄，再按SELECT子句中的目標(biāo)列顯示數(shù)據(jù)。如果有GROUP子句，則按列名1的值進(jìn)行分組，列名1值相等的記錄分在一組，每一組產(chǎn)生一條記錄。如果GROUP子句再帶有HAVING短語(yǔ)，則只有滿足過(guò)濾表達(dá)式的組才予以輸出。如果有ORDER BY 子句，則查詢結(jié)果按列名2的值進(jìn)行排序功能查詢語(yǔ)句基本部分

14、查詢語(yǔ)句基本部分30SELECT ALL|DISTINCT 目標(biāo)列FROM表（或查詢）構(gòu)成1FROM子句指明了從何處查詢數(shù)據(jù)，是必需的，不能省。2ALL表示查詢結(jié)果中可以包含重復(fù)的記錄，是默認(rèn)值3若FROM子句指定了多個(gè)基本表或視圖，且列名有相同時(shí)，則列名之前應(yīng)加前綴，格式為：“表名.列名”或“視圖名.列名”4目標(biāo)列是“*”表示輸出所有的字段5目標(biāo)列中的列名可以是一個(gè)使用SQL庫(kù)函數(shù)的表達(dá)式6目標(biāo)列格式：列名1AS列名1，列名n AS列名n例：查詢所有學(xué)生的基本情況例：查詢所有學(xué)生的基本情況SELECT 學(xué)號(hào), 姓名, 性別, 黨員, 專業(yè), 出生年月, 照片 FROM students;因?yàn)?/p>

15、因?yàn)椤? *”可以表示所有的字段，所以上述語(yǔ)句可以改為可以表示所有的字段，所以上述語(yǔ)句可以改為SELECT * FROM Students例：查詢學(xué)生人數(shù)、最早出生、最晚出生和系統(tǒng)日期例：查詢學(xué)生人數(shù)、最早出生、最晚出生和系統(tǒng)日期2022-5-2632SELECT COUNT(*) AS 總?cè)藬?shù), MIN(出生年月) AS 最早出生, MAX(出生年月) AS 最晚出生, DATE() AS 系統(tǒng)日期 FROM students;查詢結(jié)果不出現(xiàn)重復(fù)記錄查詢結(jié)果不出現(xiàn)重復(fù)記錄2022-5-2633查詢結(jié)果出現(xiàn)重復(fù)記錄： SELECT專業(yè) FROM Students。查詢結(jié)果不出現(xiàn)重復(fù)記錄： SE

16、LECT DISTINCTDISTINCT專業(yè) FROM Students。查詢學(xué)生人數(shù)和平均年齡查詢學(xué)生人數(shù)和平均年齡2022-5-2634SELECT count(學(xué)號(hào)) AS 總?cè)藬?shù), year(date()-year(MIN(出生年月) AS 最大年齡, year(date()-year(MAX(出生年月) AS 最小年齡, avg(year(date()-year(出生年月) AS 平均年齡, date() AS 系統(tǒng)日期 FROM students;where子句子句2022-5-2635一是選擇記錄，輸出滿足條件的記錄；二是建立多個(gè)表或查詢之間的連接作用查詢計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、

17、姓名和專業(yè)例1SELECT 學(xué)號(hào),姓名,專業(yè) FROM Students WHERE專業(yè)=計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)顯示所有非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名和年齡例2SELECT學(xué)號(hào),姓名,Year(Date()Year(出生年月)AS年齡FROM StudentsWHERE專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)order by子句子句指定查詢結(jié)果的排列順序。ASC表示升序，DESC表示降序。ORDER BY可以指定多個(gè)列作為關(guān)鍵字作用查詢所有黨員學(xué)生的學(xué)號(hào)和姓名，并按出生年月從小到大排序。例SELECT 學(xué)號(hào)，姓名 ROM Students WHERE 黨員 = True ORDER BY 出生年月group by和和ha

18、ving子句子句2022-5-2637Group by對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行分組，把某一列的值相同的記錄分在一組，一組產(chǎn)生一條記錄。沒(méi)有GROUP BY子句時(shí)，HAVING的作用等同于WHERE子句。HAVING后的過(guò)濾條件一般都要使用合計(jì)函數(shù)。作用查詢選修了2門(mén)(包括2門(mén))以上課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)和課程數(shù)。例1SELECT學(xué)號(hào)，Count（*）AS課程數(shù)FROM Scores GROUP BY學(xué)號(hào) HAVING Count（*）=2查詢所有課程的成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生的學(xué)號(hào)例2SELECT學(xué)號(hào)FROM ScoresGROUP BY學(xué)號(hào)HAVING Min（成績(jī)）=70連接查詢連接查詢有時(shí)需要的數(shù)據(jù)分布在

19、幾個(gè)基本表或視圖中，此時(shí)需要按照某個(gè)條件將這些表或視圖連接起來(lái)，形成一個(gè)臨時(shí)的查詢表，然后再對(duì)該臨時(shí)表進(jìn)行簡(jiǎn)單的查詢。作用查詢所有學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、課程名稱和成績(jī)例分析需要的數(shù)據(jù)分布在表Students和Scores中，需要把它們連接起來(lái)，連接的條件為Students.學(xué)號(hào)=Scores.學(xué)號(hào)。需要注意的是，兩個(gè)表中都有“學(xué)號(hào)”字段，所以在SELECT語(yǔ)句中學(xué)號(hào)前應(yīng)加表名作為前綴，以區(qū)分來(lái)自哪個(gè)表。對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)SQLSQL語(yǔ)句語(yǔ)句2022-5-2639 SELECT Students .Students .學(xué)號(hào),Students.Students.姓名,Scores.Scores.課程名稱,Sco

20、res.Scores.成績(jī) FROM Students ，Scores WHERE Students.學(xué)號(hào)= Scores.學(xué)號(hào)或 SELECT Students .學(xué)號(hào),Students.姓名,Scores.課程名稱,Scores.成績(jī) FROM Students INNER JOIN INNER JOIN Scores ONON Students.學(xué)號(hào)= Scores.學(xué)號(hào)嵌套查詢嵌套查詢2022-5-2640一個(gè)SELECTFROMWHERE稱為一個(gè)查詢塊，將一個(gè)查詢塊嵌套在另一個(gè)SELECT語(yǔ)句的WHERE子句或HAVING子句中稱為嵌套查詢概念查詢沒(méi)有讀過(guò)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名和專業(yè)例SELECT Students .學(xué)號(hào)，Students.姓名，Students.專業(yè)FROM StudentsWHERE Students.學(xué)號(hào)NOT IN（SELECT Scores.學(xué)號(hào) FROM Scores WHERE Scores.課程=計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)）Insert-插入新的記錄插入新的記錄INSERT INTO表名（字段1，字段2，字段n） VALUES（常量1，常量2，常量n）INSERT INTO表名（字段1，字段n） VALUES 子查詢語(yǔ)法例INSERT INTO DEPT (DNAME, D-NO) VALUES (ACCONTING,10);在已建