Access數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用教程-第1章--數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)基本概念1.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代后期，其發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段：第一代的層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)段以層次和網(wǎng)狀模型為基礎(chǔ)的層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)支持關(guān)系模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型具有面向?qū)ο竽Ｐ偷幕咎卣?.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)Web數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是指長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Database

2、 Management System，DBMS）是一個(gè)系統(tǒng)軟件，是提供建立、管理、維護(hù)和控制數(shù)據(jù)庫(kù)功能的一組計(jì)算機(jī)軟件1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)定義功能表、索引、視圖等數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)操縱功能增、改、刪、查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)等數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性，進(jìn)行并發(fā)控制等1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：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)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：數(shù)據(jù)庫(kù)硬件軟件數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)人員1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)

3、庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制1.2 數(shù)據(jù)模型兩類模型：概念模型數(shù)據(jù)模型概念模型按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。概念模型是不依賴于具體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也不為某一種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)支持的模型主要概念：實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。屬性：實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。例如，學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名。關(guān)鍵字：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。例如，學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼。概念模型聯(lián)系：實(shí)體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體（型）之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系：一對(duì)一(1:1)一對(duì)多(1:n)多對(duì)多(m:n)一對(duì)一聯(lián)系（1:1）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則

4、稱實(shí)體集A與B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1。班級(jí)1班級(jí)2班級(jí)n班長(zhǎng)1班長(zhǎng)2班長(zhǎng)n一對(duì)多聯(lián)系（1:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與B有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:n。班級(jí)1班級(jí)2班級(jí)n學(xué)生1學(xué)生2學(xué)生3學(xué)生4學(xué)生m多對(duì)多聯(lián)系（m:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n。課程1課程2課程3課程4課程n學(xué)生1學(xué)生2學(xué)生3學(xué)生4學(xué)生m學(xué)生

5、學(xué)號(hào)姓名籍貫出生年月課程課程號(hào)課程名稱學(xué)分選課成績(jī)mn數(shù)據(jù)模型按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。三要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束條件在數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展史上，主要的數(shù)據(jù)模型有：層次模型層次數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)1.3 關(guān)系模型1970年，E.F.Codd關(guān)系模型的組成：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)體以及實(shí)體聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示關(guān)系操作傳統(tǒng)的集合運(yùn)算、專門的關(guān)系運(yùn)算關(guān)系完整性約束實(shí)體完整性、參照完整性、自定義完整性關(guān)系模型的基本術(shù)語(yǔ)關(guān)系：關(guān)系模型中一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)二維表，每個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系名。元組：表中的一行即為一個(gè)元組。屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性，給每個(gè)屬性起一個(gè)名

6、字即為屬性名。關(guān)鍵字：能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性或?qū)傩缘募?。外關(guān)鍵字：若一個(gè)關(guān)系R中的屬性（或?qū)傩越M）F不是其關(guān)鍵字，卻與另一個(gè)關(guān)系S的主關(guān)鍵字Ks相對(duì)應(yīng)，則F稱為是R關(guān)系的外關(guān)鍵字。域：屬性的取值范圍，如性別域是(男,女)，百分制成績(jī)域是0-100。基本關(guān)系的性質(zhì)：每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來(lái)自同一個(gè)域。列的順序無(wú)所謂，即列的次序可以任意交換。行的順序無(wú)所謂，即行的次序可以任意交換。任意兩個(gè)元組不能完全相同。分量必須取原子值，即每一個(gè)分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。關(guān)系操作傳統(tǒng)的集合運(yùn)算并RS交RS差RSab1mm2nnab1mm3kkRSab1mm2nn3kkab2nnab1mm關(guān)系操

7、作傳統(tǒng)的集合運(yùn)算笛卡爾乘積RSR.aR.bS.aS.b1mm1mm1mm3kk2nn1mm2nn3kk關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算選擇從關(guān)系中找出滿足給定條件的元組的操作查看學(xué)號(hào)為001的學(xué)生的信息學(xué)號(hào)姓名出生日期001李月1994-1-5002王明1993-12-3003孫杰1994-1-6學(xué)號(hào)姓名出生日期001李月1994-1-5關(guān)系運(yùn)算專門的關(guān)系運(yùn)算投影從關(guān)系中選擇出若干屬性查看所有學(xué)生的姓名學(xué)號(hào)姓名出生日期001李月1994-1-5002王明1993-12-3003孫杰1994-1-6姓名李月王明孫杰連接按照一定的條件將兩個(gè)或多個(gè)關(guān)系中的記錄進(jìn)行拼接例：學(xué)生信息表.學(xué)號(hào)=成績(jī)信息表.學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)

8、姓名出生日期001李月1994-1-5002王明1993-12-3003孫杰1994-1-6學(xué)號(hào)課程編號(hào)成績(jī)001C00189002C00285學(xué)號(hào)姓名出生日期學(xué)號(hào)課程編號(hào)成績(jī)001李月1994-1-5001C00189002王明1993-12-3002C00285連接等值連接自然連接：在連接結(jié)果中去掉重復(fù)屬性學(xué)號(hào)姓名出生日期課程編號(hào)成績(jī)001李月1994-1-5C00189002王明1993-12-3C002851.3.3 關(guān)系完整性約束條件實(shí)體完整性若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值當(dāng)主屬性為由多個(gè)屬性構(gòu)成時(shí)，要求組成主屬性的所有屬性都不能為空值。1.3.3 關(guān)系完整性約束條

9、件參照完整性若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外關(guān)鍵字，它與基本關(guān)系S的主關(guān)鍵字Ks相對(duì)應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對(duì)于R中每個(gè)元組在F上的值必須為： 或者取空值（F的每個(gè)屬性值均為空值）； 或者等于S中某個(gè)元組的主關(guān)鍵字值。1.3.3 關(guān)系完整性約束條件用戶定義的完整性一些特殊的約束條件，用戶定義的完整性就是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件。例如，學(xué)生的成績(jī)的取值必須在0-100之間1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)包括以下6個(gè)階段：需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指將需求分析階段得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的

10、過(guò)程。它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。學(xué)生學(xué)號(hào)姓名籍貫出生年月課程課程號(hào)課程名稱選課成績(jī)mn概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)體型直接轉(zhuǎn)換為表實(shí)體之間的聯(lián)系：1:1聯(lián)系：可通過(guò)在任何一方加入另一方的關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)1:m聯(lián)系：可通過(guò)在m的一方加入另一方的關(guān)鍵字來(lái)實(shí)現(xiàn)m:n聯(lián)系：?jiǎn)为?dú)使用一個(gè)表來(lái)表示，該表中的屬性包括：聯(lián)系本身具有的屬性、聯(lián)系各方的關(guān)鍵字屬性。（將一個(gè)多對(duì)多聯(lián)系拆分為兩個(gè)一對(duì)多聯(lián)系）1:1聯(lián)系正班長(zhǎng)學(xué)號(hào)姓名籍貫出生年月屬于11班級(jí)編號(hào)班級(jí)名稱專業(yè)正班長(zhǎng)信息表：班級(jí)信息表：學(xué)號(hào)姓名出生年月籍貫班級(jí)編號(hào)班級(jí)名稱專業(yè)正班長(zhǎng)1:m聯(lián)系學(xué)生學(xué)號(hào)姓名籍貫出生年月屬于m1學(xué)生信息表：班級(jí)信息表：學(xué)號(hào)姓名出生年月

11、籍貫所在班級(jí)班級(jí)編號(hào)班級(jí)名稱專業(yè)班級(jí)編號(hào)班級(jí)名稱專業(yè)m:n聯(lián)系學(xué)生學(xué)號(hào)姓名籍貫出生年月課程課程號(hào)課程名稱選課成績(jī)mn學(xué)號(hào)姓名出生年月籍貫課程編號(hào)課程名稱學(xué)生信息表：課程信息表：學(xué)生選課表：學(xué)號(hào)課程編號(hào)成績(jī)關(guān)系模型的規(guī)范化為了確保表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通常要對(duì)表進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)。通過(guò)規(guī)范化設(shè)計(jì)，可以消除表中存在的冗余，保證一個(gè)表圍繞一個(gè)主題。第一范式第二范式第三范式第一范式若關(guān)系中的每一個(gè)屬性（字段）都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則該關(guān)系滿足第一規(guī)范化形式，簡(jiǎn)稱為第一范式或1NF。第一范式學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班級(jí)班級(jí)人數(shù)課程成績(jī)課程編號(hào)課程名稱成績(jī)20120101李月女1994-1-520120140C001大學(xué)

12、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)8220120101李月女1994-1-520120140C002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8520120102王明男1993-12-320120140C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語(yǔ)8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)70第一范式學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班級(jí)班級(jí)人數(shù)課程編號(hào)課程名稱成績(jī)20120101李月女1994-1-520120140C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)8220120101李月女1994-1-520120140C

13、002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8520120102王明男1993-12-320120140C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語(yǔ)8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)70第二范式如果在一個(gè)滿足1NF的關(guān)系中，所有非關(guān)鍵字屬性都完全依賴于關(guān)鍵字，則稱這個(gè)關(guān)系滿足第二規(guī)范化形式，簡(jiǎn)稱二范式或2NF。第二范式學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班級(jí)班級(jí)人數(shù)課程編號(hào)課程名稱成績(jī)20120101李月女1994-1-520120140C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)82

14、20120101李月女1994-1-520120140C002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8520120102王明男1993-12-320120140C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語(yǔ)8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)70第二范式學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班級(jí)班級(jí)人數(shù)20120101李月女1994-1-52012014020120102王明男1993-12-32012014020120301孫杰男1994-1-620120350201

15、20301李強(qiáng)男1994-6-320120350課程編號(hào)課程名稱C001大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)C002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C015古代漢語(yǔ)第二范式學(xué)號(hào)課程編號(hào)成績(jī)20120101C0018220120101C0028520120102C0017820120301C0019220120301C0158620120301C00170第三范式對(duì)于那些滿足2NF的關(guān)系，且其非關(guān)鍵字屬性之間不存函數(shù)依賴（即：不存在一個(gè)非主關(guān)鍵字，可以確定另外一些非主關(guān)鍵字），則稱這個(gè)關(guān)系滿足第三規(guī)范化形式，簡(jiǎn)稱三范式或3NF。第三范式學(xué)號(hào)姓名性別出生日期班級(jí)班級(jí)人數(shù)20120101李月女1994-1-52012014020120102王明男1993-12-32012014020120301孫杰男1994-1-62012035020