Access數(shù)據(jù)庫應(yīng)用教程-第1章--數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識課件

1、第1章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫新技術(shù)數(shù)據(jù)庫相關(guān)基本概念1.1.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代后期，其發(fā)展經(jīng)歷了3個階段：第一代的層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(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)庫系統(tǒng)第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持關(guān)系模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第三代數(shù)據(jù)庫系統(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)庫新技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫Web數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)倉庫1.1.3 數(shù)據(jù)庫相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是指長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database

2、 Management System，DBMS）是一個系統(tǒng)軟件，是提供建立、管理、維護(hù)和控制數(shù)據(jù)庫功能的一組計算機(jī)軟件1.1.3 數(shù)據(jù)庫相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)定義功能表、索引、視圖等數(shù)據(jù)組織、存儲和管理數(shù)據(jù)操縱功能增、改、刪、查詢數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)儲、恢復(fù)等數(shù)據(jù)庫的運行管理保證數(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)庫相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的計算機(jī)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成：數(shù)據(jù)庫硬件軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)人員1.1.3 數(shù)據(jù)庫相關(guān)基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：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)獨立性高數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)

3、庫管理系統(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來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計。概念模型是不依賴于具體計算機(jī)系統(tǒng)也不為某一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的模型主要概念：實體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。屬性：實體所具有的某一特性稱為屬性。例如，學(xué)生的學(xué)號、姓名。關(guān)鍵字：唯一標(biāo)識實體的屬性集稱為碼。例如，學(xué)號是學(xué)生實體的碼。概念模型聯(lián)系：實體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實體（型）之間的聯(lián)系實體之間的聯(lián)系：一對一(1:1)一對多(1:n)多對多(m:n)一對一聯(lián)系（1:1）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個（也可以沒有）實體與之聯(lián)系，反之亦然，則

4、稱實體集A與B具有一對一聯(lián)系，記為1:1。班級1班級2班級n班長1班長2班長n一對多聯(lián)系（1:n）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與B有一對多聯(lián)系，記為1:n。班級1班級2班級n學(xué)生1學(xué)生2學(xué)生3學(xué)生4學(xué)生m多對多聯(lián)系（m:n）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m0）與之聯(lián)系，則稱實體集A與B具有多對多聯(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)號姓名籍貫出生年月課程課程號課程名稱學(xué)分選課成績mn數(shù)據(jù)模型按計算機(jī)系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模，主要用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(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)庫網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫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)實體以及實體聯(lián)系都用關(guān)系來表示關(guān)系操作傳統(tǒng)的集合運算、專門的關(guān)系運算關(guān)系完整性約束實體完整性、參照完整性、自定義完整性關(guān)系模型的基本術(shù)語關(guān)系：關(guān)系模型中一個關(guān)系就是一個二維表，每個關(guān)系有一個關(guān)系名。元組：表中的一行即為一個元組。屬性：表中的一列即為一個屬性，給每個屬性起一個名

6、字即為屬性名。關(guān)鍵字：能唯一地標(biāo)識一個元組的屬性或?qū)傩缘募?。外關(guān)鍵字：若一個關(guān)系R中的屬性（或?qū)傩越M）F不是其關(guān)鍵字，卻與另一個關(guān)系S的主關(guān)鍵字Ks相對應(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)，來自同一個域。列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。任意兩個元組不能完全相同。分量必須取原子值，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。關(guān)系操作傳統(tǒng)的集合運算并RS交RS差RSab1mm2nnab1mm3kkRSab1mm2nn3kkab2nnab1mm關(guān)系操

7、作傳統(tǒng)的集合運算笛卡爾乘積RSR.aR.bS.aS.b1mm1mm1mm3kk2nn1mm2nn3kk關(guān)系運算專門的關(guān)系運算選擇從關(guān)系中找出滿足給定條件的元組的操作查看學(xué)號為001的學(xué)生的信息學(xué)號姓名出生日期001李月1994-1-5002王明1993-12-3003孫杰1994-1-6學(xué)號姓名出生日期001李月1994-1-5關(guān)系運算專門的關(guān)系運算投影從關(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或多個關(guān)系中的記錄進(jìn)行拼接例：學(xué)生信息表.學(xué)號=成績信息表.學(xué)號學(xué)號

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)號課程編號成績001C00189002C00285學(xué)號姓名出生日期學(xué)號課程編號成績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)號姓名出生日期課程編號成績001李月1994-1-5C00189002王明1993-12-3C002851.3.3 關(guān)系完整性約束條件實體完整性若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值當(dāng)主屬性為由多個屬性構(gòu)成時，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相對應(yīng)（基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對于R中每個元組在F上的值必須為： 或者取空值（F的每個屬性值均為空值）； 或者等于S中某個元組的主關(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某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件。例如，學(xué)生的成績的取值必須在0-100之間1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括以下6個階段：需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫運行和維護(hù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計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、過程。它是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵。學(xué)生學(xué)號姓名籍貫出生年月課程課程號課程名稱選課成績mn概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體型直接轉(zhuǎn)換為表實體之間的聯(lián)系：1:1聯(lián)系：可通過在任何一方加入另一方的關(guān)鍵字來實現(xiàn)1:m聯(lián)系：可通過在m的一方加入另一方的關(guān)鍵字來實現(xiàn)m:n聯(lián)系：單獨使用一個表來表示，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。（將一個多對多聯(lián)系拆分為兩個一對多聯(lián)系）1:1聯(lián)系正班長學(xué)號姓名籍貫出生年月屬于11班級編號班級名稱專業(yè)正班長信息表：班級信息表：學(xué)號姓名出生年月籍貫班級編號班級名稱專業(yè)正班長1:m聯(lián)系學(xué)生學(xué)號姓名籍貫出生年月屬于m1學(xué)生信息表：班級信息表：學(xué)號姓名出生年月

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

12、計算機(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)計算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)70第一范式學(xué)號姓名性別出生日期班級班級人數(shù)課程編號課程名稱成績20120101李月女1994-1-520120140C001大學(xué)計算機(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)計算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)70第二范式如果在一個滿足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，則稱這個關(guān)系滿足第二規(guī)范化形式，簡稱二范式或2NF。第二范式學(xué)號姓名性別出生日期班級班級人數(shù)課程編號課程名稱成績20120101李月女1994-1-520120140C001大學(xué)計算機(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)計算機(jī)基礎(chǔ)7820120301孫杰男1994-1-620120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)9220120301孫杰男1994-1-620120350C015古代漢語8620120301李強(qiáng)男1994-6-320120350C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)70第二范式學(xué)號姓名性別出生日期班級班級人數(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課程編號課程名稱C001大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)C002數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C015古代漢語第二范式學(xué)號課程編號成績20120101C0018220120101C0028520120102C0017820120301C0019220120301C0158620120301C00170第三范式對于那些滿足2NF的關(guān)系，且其非關(guān)鍵字屬性之間不存函數(shù)依賴（即：不存在一個非主關(guān)鍵字，可以確定另外一些非主關(guān)鍵字），則稱這個關(guān)系滿足第三規(guī)范化形式，簡稱三范式或3NF。第三范式學(xué)號姓名性別出生日期班級班級人數(shù)20120101李月女1994-1-52012014020120102王明男1993-12-32012014020120301孫杰男1994-1-62012035020