數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用CH123

西安交通大學(xué)姚普選數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用（Access）2數(shù)據(jù)庫技術(shù)概論關(guān)系數(shù)據(jù)庫Access用戶界面數(shù)據(jù)庫設(shè)計與創(chuàng)建查詢設(shè)計與使用窗體設(shè)計VBA程序設(shè)計

模塊設(shè)計報表和數(shù)據(jù)訪問頁內(nèi)容3數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系數(shù)據(jù)模型1章第數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)處理：計算機(jī)應(yīng)用的一個重要方面。

數(shù)據(jù)處理涉及內(nèi)容是非數(shù)值型的離散問題，只能 采用 諸如表、樹和圖等非數(shù)值型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述。數(shù)據(jù)庫技術(shù)：數(shù)據(jù)處理的一種方法。起源于60年代末。 已成為MIS、OA、CAM等領(lǐng)域的主要工具。1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)處理技術(shù)經(jīng)歷了四個階段：手工管理階段：數(shù)據(jù)在程序中文件系統(tǒng)階段：數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：網(wǎng)上共享數(shù)據(jù)早期(46-50年代中期)

計算機(jī)數(shù)據(jù)處理方法:程序自帶數(shù)據(jù)。在引用數(shù) 據(jù)時，直接按內(nèi)存單元地址或外部設(shè)備的物理位置加內(nèi)存單元地址存取?！?/p>

……應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)組1應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)組n1.手工處理階段特點(diǎn)：數(shù)據(jù)的物理存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié) 構(gòu)一致，編程者自行設(shè)計數(shù)據(jù) 格式，并將數(shù)據(jù)嵌入程序中。數(shù)據(jù)與處理它的程序合為一體， 多個程序不能共享數(shù)據(jù)。一批數(shù)據(jù)在多個對其進(jìn)行不同 處理的程序中重復(fù)存儲。

文件系統(tǒng)管理下的數(shù)據(jù)文件：

若干相關(guān)的數(shù)據(jù)元素組成“記錄”，若干記錄構(gòu)成文件。數(shù)據(jù)文件存放于外存儲器上，由文件系統(tǒng)統(tǒng)一管理，通過程序來操縱數(shù)據(jù)。每個用戶都可建立、維護(hù)和處理一個或幾個文件。文件系統(tǒng)階段：50-60年代，現(xiàn)在，文件(管理)系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的一部分。2.文件系統(tǒng)階段

…...…...應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)文件1應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)文件n文件系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)以文件形式保存， 與程序獨(dú)立，且可多次存取。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)文件是無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集合，只能反映客觀事物的 存在，不能反映各事物間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序互相依賴，數(shù)據(jù)文件由程序生成，數(shù) 據(jù)存取由程序完成，離開所依賴的程序則失去 意義。服務(wù)與不同程序的數(shù)據(jù)文件互相獨(dú)立，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 共享。一個應(yīng)用程序所對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件不能為另 一個 程序使用。數(shù)據(jù)冗余大。應(yīng)用程序編制較繁煩，缺乏對數(shù)據(jù)正確性、安全性、 保密性的有效控制手段。

學(xué)校各方面的數(shù)據(jù)分散存放在幾個文件系統(tǒng)中，各系統(tǒng)互相獨(dú)立工作例7-1：一所大學(xué)的數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)若一部門數(shù)據(jù)處理時用到的某些數(shù)據(jù)保存在另一部門的文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)提取困難數(shù)據(jù)分散存放還會引起數(shù)據(jù)的不一致解決：將數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的程序隔離開來，數(shù)據(jù)按統(tǒng)一格式組織在一起，相關(guān)程序都能操縱例：教務(wù)部門登記學(xué)生課程申請時，需了解該生是否學(xué)過先修課程，須征得保存了“成績”文件的學(xué)籍管理部門協(xié)助，然后編程序提取數(shù)據(jù)例：人事、學(xué)術(shù)評議兩部門的文件系統(tǒng)都包含教師數(shù)據(jù)，若一教師電話有變，人事部門修改了而學(xué)術(shù)評議部門未能進(jìn)行相應(yīng)修改。即為數(shù)據(jù)不一致錯誤問題：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：60年代至今數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫獨(dú)立于 使用它的程序；為多種應(yīng)用服務(wù)；對數(shù)據(jù)庫的修改、 檢索 等均可按公用的可控制方式進(jìn)行。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)的性質(zhì)由其依賴的數(shù)據(jù)模型 來決定。數(shù)據(jù)模型規(guī)范了數(shù)據(jù)庫 中數(shù)據(jù)的組織形式，表示了數(shù)據(jù) 之間的聯(lián)系。有層次模型、網(wǎng)狀 模型和關(guān)系模型等。 如果依照關(guān)系模型來設(shè)計庫中數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)，則為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)庫DBMS應(yīng)用程序n…

由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的定義、 管理和操作。DBMS是用戶和數(shù)據(jù)的接口。目前，流行DBMS軟件大多采用關(guān)系模型。常見DBMS：Oracle,IBMDB2,Informix,Sybase,FoxPro,SQLServer,Access等。數(shù)據(jù)共享性：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是綜合和通用的。一個 用戶只用部分?jǐn)?shù)據(jù)，不同用戶可共享，且可按不 同方 式重疊使用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)冗余度小。數(shù)據(jù)一致性。具有數(shù)據(jù)完整性措施?？梢圆捎媒换ナ交虺绦蚍绞讲僮?。

與文件系統(tǒng)比較：原來各部門分管的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)庫中，各部門共享數(shù)據(jù)庫特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、減少了數(shù)據(jù)冗余；對數(shù)據(jù)庫的操作在同一數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行，無數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象例7-2

：一所大學(xué)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式、二級映射： 外模式、概念模式、內(nèi)模式；

外模式與概念模式、

概念模式與內(nèi)模式映射

1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)子模式（外模式）：局部邏輯數(shù) 據(jù)視圖，表示某用戶所理解的 實(shí)體、實(shí)體的屬性及其關(guān)系。內(nèi)模式（物理模式）：存儲器中 數(shù)據(jù)的物理存儲方式。概念模式(簡稱模式)：將所有 用戶的數(shù)據(jù)綜合、抽象 成統(tǒng) 一的數(shù)據(jù)視圖，是數(shù)據(jù)庫的 整個邏輯描述，即數(shù)據(jù)庫所 采用的數(shù)據(jù)模型。它由數(shù)據(jù) 庫管理員(DBA)統(tǒng)一組織管 理，故又稱為DBA視圖。

用戶級數(shù)據(jù)庫(用戶視圖)應(yīng)用程序應(yīng)用程序外模式B應(yīng)用程序外模式A概念模式

外／概念映射

內(nèi)模式

概念／內(nèi)映射

物理級數(shù)據(jù)庫(系統(tǒng)程序員視圖)概念級數(shù)據(jù)庫(DBA視圖)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：DBMS

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三個層次：整個數(shù)據(jù)庫分為外層、概念層和內(nèi)層。用戶只能看到外層，外層中的子模式可有多個；而概念 層中的概念模式和內(nèi)層中的物理模式都只有一個。無論哪一級模式都只是處理數(shù)據(jù)的一個框架，按這些框 架填入的數(shù)據(jù)才是數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。以子模式為框架的數(shù)據(jù)庫是用戶數(shù)據(jù)庫；

以模式為框架的數(shù)據(jù)庫是概念數(shù)據(jù)庫；以物理模式為框架的數(shù)據(jù)庫是物理數(shù)據(jù)庫。概念數(shù)據(jù)庫是對物理數(shù)據(jù)庫的抽象描述，用戶數(shù)據(jù)庫是 概念數(shù)據(jù)庫的一個子集，是一個用戶要用到的數(shù)據(jù)庫 中數(shù)據(jù)子集的邏輯描述。是用戶與數(shù)據(jù)庫之間的一個 接口

數(shù)據(jù)存取機(jī)制：用戶根據(jù)子模式操縱數(shù)據(jù)庫時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過子模 式/模式映射使用戶數(shù)據(jù)庫與概念數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系，又通 過模式/物理模式映射與物理數(shù)據(jù)庫相聯(lián)系，從而使 用戶實(shí)際使用物理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

【映射】對應(yīng)規(guī)則，指出映射雙方如何進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來管理。三種數(shù)據(jù)庫的關(guān)系：

用戶數(shù)據(jù)庫是概念數(shù)據(jù)庫的部分抽??；

概念數(shù)據(jù)庫是物理數(shù)據(jù)庫的抽象表示；

物理數(shù)據(jù)庫是概念數(shù)據(jù)庫的具體實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫：聯(lián)機(jī)存儲的有序數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必有可少的數(shù)據(jù)源。硬件：運(yùn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件資源。 例：SQLServer7.0至少：

32位CPU；32MB內(nèi)存、80MB硬盤空間。軟件：包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。

系統(tǒng)軟件：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作平臺，包括操作系統(tǒng) 、 DBMS、開發(fā)工具（編程語言）等。

應(yīng)用軟件：在系統(tǒng)軟件支持下， 按實(shí)際需要開發(fā)的應(yīng)用程序。用戶：包括數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）、應(yīng)用程序員和 用戶（批處理用戶和終端用戶）；2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)核心軟件。幫助用戶在計 算機(jī)上建立、使用、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能：

數(shù)據(jù)庫定義功能：數(shù)據(jù)庫描述。可從用戶的、概念的和 物理的三個不同層次出發(fā)定義數(shù)據(jù)庫，并創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫操縱功能：接收、分析和執(zhí)行用戶對數(shù)據(jù)庫提出 的各種數(shù)據(jù)操作要求（檢索、插入、刪除、更新等）。數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制功能：包括執(zhí)行訪問數(shù)據(jù)庫時的安全性 、完整性檢查，以及數(shù)據(jù)共享的并發(fā)控制等，目的是保 證數(shù)據(jù)庫的可用性和可靠性。數(shù)據(jù)字典：對數(shù)據(jù)庫的使用和操作都要通過查閱數(shù)據(jù)字典來進(jìn)行。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成：

數(shù)據(jù)定義語言及其翻譯程序：

DDL(datadescriptionlanguage)：定義數(shù)據(jù)庫的模式、存儲模式、外模式、以及各模式間的映射，有關(guān)的約束條件等。DDL定義的稱為源模式、源存儲模式和源外模式，各種模式翻譯程序?qū)⑵浞g成相應(yīng)的內(nèi)部表示。數(shù)據(jù)操縱語言及其翻譯程序：

DML(datamanipulationlanguage)：執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的存取、檢索、修改、添加等操作。DML有宿主型（嵌入高級語言中使用）和自含型兩種。數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制程序：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中的控制和管理，如系統(tǒng)初啟、文件讀寫與維護(hù)程序等。實(shí)用程序：包括數(shù)據(jù)初始裝入、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)等程序。

單機(jī)使用：數(shù)據(jù)庫、DBMS和應(yīng)用程序在一個機(jī) 器中，程序通過DBMS使用數(shù)據(jù)庫。局域網(wǎng)上使用：實(shí)時方式：數(shù)據(jù)庫存儲在服務(wù) 器上，多個用戶利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS或 專門的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，通過網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù) 器上的數(shù)據(jù)庫。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫：非實(shí)時方式：用戶用 通信線路訪問服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫。4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的使用應(yīng)用程序1應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫DBMS…DBMS計算機(jī)數(shù)據(jù)庫…計算機(jī)計算機(jī)實(shí)時方式

本講首頁

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：80年代中期開始 數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，使異機(jī)、 異地間的數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí)。分布式數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)的結(jié)合體。 處理的數(shù)據(jù)分散在各結(jié)點(diǎn)上，每個結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)由本地 DBMS管理，各結(jié)點(diǎn)間通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DDBMS……計算機(jī)DBMS1DB1計算機(jī)DBMSnDBn2.3數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系實(shí)體：可相互區(qū)別、與某一應(yīng)用有關(guān)的事物。 如一個學(xué)生、一份合同、一種材料等。實(shí)體集：性質(zhì)相同的同型實(shí)體的集合。如一班學(xué)生。屬性：描述實(shí)體集某一方面的特性。 一個實(shí)體集常由多個屬性來描述。記錄：表示一個實(shí)體的一組屬性 1.實(shí)體及其描述學(xué)號姓名性別出生年月入學(xué)總分班級21001張金男02-03-83673自控2121002王銀女08-12-83678自控21

型值聯(lián)系：事物的聯(lián)系可分為兩類：一類是實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系，表現(xiàn)在屬性之間。另一類是實(shí)體集間的聯(lián)系。可分解為多個實(shí)體間的聯(lián)系。最基本的是兩個實(shí)體間的聯(lián)系。兩個實(shí)體間聯(lián)系的類型：1:1

實(shí)體集A中每個實(shí)體至多只與實(shí)體集B中一個實(shí)體相聯(lián)系。反之亦然。1:n

實(shí)體集A中每個實(shí)體與實(shí)體集B中多個實(shí)體相聯(lián)系，而B中每個實(shí)體至多只與A中一個實(shí)體相聯(lián)系。m:n

實(shí)體集A中每個實(shí)體與實(shí)體集B中多個實(shí)體相聯(lián)系，反之，B中每個實(shí)體也與A中多個實(shí)體相聯(lián)系。實(shí)體型之間的一對一、一對多、多對多聯(lián)系也存在于兩個以上實(shí)體型之間。2.數(shù)據(jù)間的聯(lián)系

實(shí)體-聯(lián)系數(shù)據(jù)模型，用E-R圖表示。實(shí)體(型)：矩形框，框內(nèi)為實(shí)體名稱。屬性：矩形框，以線與實(shí)體連接。屬性較多時也可以將實(shí)體及其屬性單獨(dú)列表。實(shí)體間的聯(lián)系：菱形框，框內(nèi)為聯(lián)系的名稱。用線將菱形框與實(shí)體相連，線上標(biāo)注聯(lián)系類型。

3.E-R數(shù)據(jù)模型

m1n課程講授參考書教師n1學(xué)生組成班級mn學(xué)生選修課程成績11班級管理班主任例：用E-R圖表示實(shí)體及其聯(lián)系。學(xué)生：學(xué)號、姓名、性別、入學(xué)分班級：班級號、所屬院課程：課程號、課程名、學(xué)分教師：教工號、姓名、職稱參考書：書號、書名、內(nèi)容提要、價格

學(xué)生學(xué)號姓名性別入學(xué)分班級所屬院班級號教師職稱教工號姓名課程學(xué)分課程號課程名參考書內(nèi)容提要書號書名價格實(shí)體的表示

E-R圖m1n課程講授參考書教師選修n1學(xué)生班級組成成績mn實(shí)體間聯(lián)系的表示

本講首頁學(xué)號姓名性別入學(xué)分所屬院班級號教師職稱教工號姓名學(xué)分課程號課程名書號書名價格m1n課程講授n1班級組成成績mn學(xué)生參考書內(nèi)容提要選修2.4數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)：什么實(shí)體(命名)、哪些屬性(屬性名)、屬性排列指出數(shù)據(jù)間聯(lián)系： 主要是實(shí)體間的聯(lián)系1.數(shù)據(jù)模型的任務(wù)21001張金男02-03-83673自控21

學(xué)號姓名性別出生年月入學(xué)總分班級21002王銀女08-12-83678自控21ABCDACBCCD四個實(shí)體集及其聯(lián)系構(gòu)成數(shù)據(jù)模型。三種數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)類型最大長度數(shù)據(jù)化結(jié)點(diǎn)(記錄)是實(shí)體，樹枝是聯(lián)系。結(jié)點(diǎn)間是一對多聯(lián)系。特點(diǎn)：有且僅有一個根結(jié)點(diǎn)，其記錄值與下屬結(jié)點(diǎn)1:n聯(lián)系。其它結(jié)點(diǎn)與一個父結(jié)點(diǎn)、多個子結(jié)點(diǎn)相聯(lián)系。查詢、訪問從根結(jié)點(diǎn)開始，按父子關(guān)系依次訪問。

2.層次數(shù)據(jù)模型（樹形）電話地址校長校名室號處長處名系主任系名系號院主任院名院號室號科長科名職務(wù)姓名工號室主任室名室號職稱姓名工號班主任班長編號入學(xué)分姓名學(xué)號學(xué)校行政機(jī)構(gòu)的層次模型任何兩個實(shí)體間可有任意的基本聯(lián)系。特別是，任何實(shí)體向上可與幾個實(shí)體相聯(lián)系；一般地，每一聯(lián)系都是一對多的聯(lián)系。若為多對多的聯(lián)系，常要演變成一對多的聯(lián)系。

3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型特點(diǎn)：

可有0個或多個結(jié)點(diǎn)無雙親

允許結(jié)點(diǎn)有多個雙親允許結(jié)點(diǎn)間有2種以上的聯(lián)系

存取、訪問須從指定點(diǎn)出發(fā)，按指定路徑進(jìn)行。學(xué)生選課的網(wǎng)狀模型學(xué)分時數(shù)課名課號職稱性別姓名工號班級性別姓名學(xué)號分?jǐn)?shù)課名學(xué)號關(guān)系模型：以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)構(gòu)造的數(shù)據(jù)模型，將每個實(shí)體集看成二維表（關(guān)系）。一個關(guān)系定義一個實(shí)體集，聯(lián)系也用關(guān)系表示。不同關(guān)系間聯(lián)系還可通過共同屬性表現(xiàn)。

4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型

本講首頁典型RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))：VFP、Oracle、Sybase、DB/2、Informix、Access等。廠號廠名狀態(tài)廠址S1YL20咸陽S2XQ10西安S3XT30西安零件號零件名顏色重量存放點(diǎn)P1螺帽紅12咸陽P2螺栓綠17西安P3螺釘黑10寶雞P4螺釘藍(lán)14咸陽廠號零件號存量S1P1300S1P2200S1P3400S2P1300S2P2400S3P2200關(guān)系S關(guān)系P關(guān)系SP31關(guān)系關(guān)系運(yùn)算SQL語言函數(shù)依賴關(guān)系規(guī)范化方法2章第數(shù)據(jù)庫基本概念2.1關(guān)系的概念1.基本術(shù)語

編號姓名所屬部門職務(wù)性別工資號1張金銷售部經(jīng)理

男B0012王銀銷售部副經(jīng)理

女B0073李玉辦公室主任

女A0054劉銅生產(chǎn)一廠廠長

男C0015陳鐵生產(chǎn)二廠廠長

男D001關(guān)系屬性屬性屬性關(guān)鍵字關(guān)系：二維表行：元組列：屬性域：屬性取值范圍關(guān)鍵字：唯一確定一個元組笛卡爾積：給定一組域

D1,D2,…,Dn，則

D1D2

…

Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…,n}

稱為D1,D2,…,Dn的笛卡爾積，每個(d1,d2,…,dn)稱為一個n元組，其中每個di為Di域中一個值(一個分量)。例：域D1={張金,王銀,李玉}，

D2={20,21,22}則笛卡爾積D1D2

=

{(張金,20),(張金,21),(張金,22),(王銀,20),(王銀,21),(王銀,22),(李玉,20),(李玉,21),(李玉,22)}2.關(guān)系的數(shù)學(xué)定義

關(guān)系：D1D2

…Dn的子集叫做在域

D1,D2,…,Dn上的關(guān)系，用

R(D1,D2,…,Dn)

表示。其中，R為關(guān)系名，n為關(guān)系的度。取笛卡爾積的一個有意義的子集作為關(guān)系：R(D1,D2）關(guān)鍵字（碼）：若關(guān)系中某一屬性組的值能惟一地標(biāo)識一個元組，而其真子集不行，則稱其為候選關(guān)鍵字。

候選關(guān)鍵字中各屬性稱為主屬性。若一個關(guān)系有多個候選關(guān)鍵字，則選定其中一個為主關(guān)鍵字。簡單：候選關(guān)鍵字只含一個屬性極端：候選關(guān)鍵字包含所有屬性組

任何一個關(guān)系都具備以下特性：

關(guān)系的每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)；

每列都是同類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域；

不同的列給予不同的屬性名；

任意兩個元組不能完全相同。行、列的次序可以任意交換。編號工程名稱費(fèi)用（萬元）人工費(fèi)設(shè)備費(fèi)A01商貿(mào)大樓335.6735B10住宅10366.7123關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，即要求關(guān)系模式必須滿足一定的規(guī)范條件。規(guī)范條件中最基本的是：

關(guān)系的每一個分量都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)；非規(guī)范關(guān)系3.關(guān)系的性質(zhì)關(guān)系代數(shù)：抽象查詢語言，關(guān)系數(shù)據(jù)操縱的傳統(tǒng)表達(dá)方式，用對關(guān)系的運(yùn)算表達(dá)查詢運(yùn)算對象：關(guān)系運(yùn)算結(jié)果：關(guān)系運(yùn)算符：

集合運(yùn)算符、專門的關(guān)系運(yùn)算符、算術(shù)比較符、邏輯運(yùn)算符二元二元按列輔助專門的關(guān)系運(yùn)算按行按行運(yùn)算說明不等于≠小于等于≤大于等于≥等于＝小于＜或∨與∧除連接投影廣義笛卡爾積×交∩差－大于＞比較運(yùn)算符∪集合運(yùn)算符并非邏輯運(yùn)算符選擇專門的關(guān)系運(yùn)算符含義運(yùn)算符1.關(guān)系代數(shù)2.2關(guān)系運(yùn)算

傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：其運(yùn)算是按元組進(jìn)行的。設(shè)R1和R2為兩個度為n的關(guān)系且相對應(yīng)的屬性值取自同一個域，則可定義三種傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：并運(yùn)算：R1∪R

， 結(jié)果：度為n，元組屬于R1或R2

差運(yùn)算：R1-R

， 結(jié)果：度為n，元組屬于R1交運(yùn)算：R1∩R

， 結(jié)果：度為n，其中元組既屬于R1又屬于R2

專門的關(guān)系運(yùn)算：選擇運(yùn)算：按條件從給定關(guān)系中取若干元組組成新關(guān)系，新關(guān)系是原關(guān)系子集：σF(R)例：取S(供應(yīng)廠)表中指定廠址的供應(yīng)廠信息：

σ廠址＝“咸陽”(S)投影運(yùn)算：從給定關(guān)系中選擇一些屬性組成新關(guān)系，新關(guān)系是原關(guān)系子集：ΠT(R)例：P表在零件名和重量兩個屬性上投影：

Π零件名，重量(P)連接運(yùn)算：從兩個關(guān)系的廣義笛卡爾積中取滿足條件的元組形成新關(guān)系：等連接：取兩關(guān)系笛卡爾積中A、B屬性值相等的元組。自然連接：A、B為相同屬性組的等連接。RSABRSRSA=BA,B分別為兩關(guān)系中屬性組，為比較運(yùn)算符

除法運(yùn)算：R/S

T運(yùn)算的條件：

S的屬性全包含R中；

R一些屬性不含在S中。T中屬性由R中除去S中屬性之外的全部屬性組成，T中元組由R中與S在所有相同屬性上等值的元組組成。關(guān)系演算：以數(shù)理邏輯中的謂詞演算為基礎(chǔ)，按謂詞變元不同分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算。元組關(guān)系演算：以元組變量作為謂詞變元基本對象。如ALPHA語言語句：

操作語句工作空間名(表達(dá)式表):公式

例：查找零件表中重量大于15的零件名和顏色：

GETW(S.零件名,S.顏色):S.重量>15域關(guān)系演算：以域變量（元組變量的分量）作為謂詞變元基本對象。2.關(guān)系演算Page412.4SQL語言SQL（StructuredQueryLanguage，結(jié)構(gòu)化查詢語言）

ISO命名為國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫語言提供了數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制語句，是一種綜合性的數(shù)據(jù)庫語言，可獨(dú)立完成數(shù)據(jù)庫生命周期中的全部活動用戶可直接鍵入SQL命令來操縱數(shù)據(jù)庫，也可將其嵌入高級語言（C、Pascal、Java等）程序中使用目前流行的各種RDBMS一般都支持SQL或提供SQL接口。其影響已超出數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，擴(kuò)展到了其他領(lǐng)域

SQL對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的支持SQL視圖1視圖2基表1基表2基表3基表4存儲文件1存儲文件2外模式模式內(nèi)模式從DBMS的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，從而保證其功能得以實(shí)現(xiàn)SQL語言支持三級模式結(jié)構(gòu)

說明：由基表構(gòu)成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的“模式”基表是實(shí)際的表，一個基對應(yīng)一個關(guān)系；一個或多個表對應(yīng)一個存儲文件；存儲文件的邏輯結(jié)構(gòu)組成關(guān)系數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式；視圖是從一個或多個表中導(dǎo)出的表，為虛表，數(shù)據(jù)庫只存放其定義而數(shù)據(jù)仍在原表中視圖和基表都是關(guān)系用戶使用SQL語言對基表和視圖進(jìn)行查詢、更新等各種操作Page447.2.2關(guān)系模型設(shè)計舉例SCG關(guān)系

例7-4

關(guān)系規(guī)范化Page45IDStuInstAddr分析：某些屬性可以惟一確定其他屬性的值

關(guān)鍵字IDStuIDCourInstAddrNameCourNameStuGradePage46數(shù)據(jù)冗余度大：多個屬性值有重復(fù)，修改時不易維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。刪除異常：若一門課只有一個學(xué)生選，后又不選了，則應(yīng)刪去。整個元組，包括該門課惟有的一些信息也跟著刪除了插入異常：插入一個元組時，必須給定關(guān)鍵字，即具備IDStu和IDCour兩個屬性的內(nèi)容。則對于剛?cè)雽W(xué)還未選課的學(xué)生的固有信息無法插入關(guān)系SCG存在的問題：原因：SCG關(guān)系中，僅屬性Grade是由整個關(guān)鍵字確定的，其它屬性對都是由關(guān)鍵字中的部分屬性確定的

Page47解決：SCG投影分解為三個關(guān)系,

使非主碼的屬性都完全（函數(shù)）依賴于關(guān)鍵字

Page48

函數(shù)依賴情況：Page49分析：S關(guān)系仍有數(shù)據(jù)冗余、

插入異常和刪除異常問題

解決：S再投影分解為兩個關(guān)系

使非主碼的屬性都直接依賴于關(guān)鍵字

Page502.數(shù)據(jù)庫設(shè)計__定義基本表

可視化操作Page51SQL語言的數(shù)據(jù)定義

例7-5

：創(chuàng)建SC表，包括學(xué)號、課程號和成績?nèi)齻€屬性，屬性組（學(xué)號，課程號）為主鍵CREATETABLESC(學(xué)號 CHAR(8)NOTNULL,

課程號CHAR(6)NOTNULL,

成績 SMALLINT,PRIMARYKEY(學(xué)號,課程號));Page52數(shù)據(jù)庫設(shè)計__定義基本表_2

S表的結(jié)構(gòu)

I表的結(jié)構(gòu)

C表的結(jié)構(gòu)Page53數(shù)據(jù)庫設(shè)計__定義基本表_3

創(chuàng)建表與表之間的聯(lián)系Page543.數(shù)據(jù)查詢

例7-6：選擇表中若干列⑴查詢?nèi)w學(xué)生的詳細(xì)記錄

SELECT*FROMS;⑵查詢?nèi)w學(xué)生的學(xué)號與姓名

SELECTIDStu,NameStuFROMS;⑶查詢?nèi)w學(xué)生的姓名及其出生年份

SELECT姓名,Year(出生年份)FROMS;Page55SQL查詢語句例_2

例7-8：選擇表中若干元組⑴查詢信息51班學(xué)生的情況

SELECT*FROMSWHERE班級='信息51';⑵查詢信息51班選修了課程的女生的學(xué)號

SELECTDISTINCT學(xué)號

FROMSCWHERE班級='信息51'AND性別='女';其中，DISTINCT限定學(xué)號相同的記錄只顯示一個，AND是邏輯與運(yùn)算符Page56SQL查詢語句例_3

⑶查詢年齡在20～23歲之間的學(xué)生的姓名、班級和年齡

SELECT姓名,班級,年齡

FROMSWHERE年齡BETWEEN20AND23;⑷查詢選修050012號課程的學(xué)生的學(xué)號和成績，查詢結(jié)果按成績降序排列

SELECT學(xué)號,成績

FROMSCWHERE課程號='050012'ORDERBY成績DESC;2.4函數(shù)依賴1.數(shù)據(jù)依賴對關(guān)系模式的影響

數(shù)據(jù)依賴：通過一個關(guān)系的屬性之間值的相等與否體現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。有多種類型，最重要的是函數(shù)依賴和多值依賴。函數(shù)依賴：一個或一組屬性值可以決定其他屬性值。設(shè)X、Y為關(guān)系模式R(A1,A2,…,An)的兩個屬性組。若R中不存在這樣兩個元組：它們在X上的屬性值相同，而在Y上的屬性值不同，則稱X函數(shù)決定Y或Y函數(shù)依賴于X，記為R:X→Y。若Y不函數(shù)依賴于X，則記作：X→Y。

非平凡函數(shù)依賴：在關(guān)系模式R(A1,A2,…,An)中，若X→Y，但YX，則稱X→Y為非平凡函數(shù)依賴。若YX，則稱X→Y為平凡函數(shù)依賴。 對于任一關(guān)系模式，平凡函數(shù)依賴總是成立的，它不反映新的語義。因此，只討論非平凡函數(shù)依賴。完全函數(shù)依賴：在關(guān)系模式R(A1,A2,…,An)中，若X→Y，且對X的任一真子集X′，都有X′→Y，則稱Y完全函數(shù)依賴于X。若X→Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y部分函數(shù)依賴于X。傳遞函數(shù)依賴：在關(guān)系模式R(A1,A2,…,An)中，若X→Y，Y→Z，且YX，ZY，Y→X，則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X。關(guān)鍵字：候選關(guān)鍵字能惟一標(biāo)識關(guān)系的元組。主關(guān)鍵字和外關(guān)鍵字提供了表示關(guān)系間聯(lián)系的手段。

IDStuInstAddr關(guān)鍵字IDStuIDCourInstAddrNameCourNameStuGrade2.函數(shù)依賴的例子SIC關(guān)系

關(guān)系SIC存在的問題：數(shù)據(jù)冗余度大：多個屬性值有重復(fù)，修改時不易維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。刪除異常：若一門課只有一個學(xué)生選，后又不選了，則應(yīng)刪去。整個元組，包括該門課惟有的一些信息也跟著刪除了。插入異常：插入一個元組時，必須給定關(guān)鍵字，即具備IDStu和IDCour兩個屬性的內(nèi)容。則對于剛?cè)雽W(xué)還未選課的學(xué)生的固有信息無法插入。在該關(guān)系中，只有屬性Grade對主關(guān)鍵字是完全函數(shù)依賴，其它屬性對主關(guān)鍵字只是部分函數(shù)依賴。這就是產(chǎn)生問題的原因。

本講首頁3.函數(shù)依賴對關(guān)系的影響2.5關(guān)系規(guī)范化1.范式

范式：符合某種級別的關(guān)系模式的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系須滿足一定要求，滿足不同程度要求的為不同范式。滿足最低要求的為第一范式(1NF)，其上為第二范式(2NF)，……。關(guān)系模式R為第n范式記為

R∈nNF非規(guī)范化關(guān)系1NF2NF3NFBCNF4NF5NF非主屬性函數(shù)依賴于碼非主屬性完全函數(shù)依賴于碼非主屬性既不部分也不傳遞依賴于碼所有屬性既不部分也不傳遞依賴于碼，所有決定屬性都包含碼

第一范式（1NF）：若一個關(guān)系滿足：每一屬性值都必須是不能再分的元素，則為規(guī)范化關(guān)系，稱為第一范式，簡記為1NF第二范式（2NF）：若一個關(guān)系屬于1NF，且非主屬性都完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字，則R屬于2NFSIC投影分解為三個關(guān)系2.各級范式

第三范式（3NF）：每個非主屬性不部分依賴于關(guān)鍵字，也不傳遞依賴于關(guān)鍵字的關(guān)系。如，SI關(guān)系的IDStu、Inst、Addr屬性之間存在傳遞函數(shù)依賴。也會產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余和刪除、插入異常。GradeIDStuIDCourSCIDStuInstNameStuAddrSICIDCourNameCourSI投影分解的兩個關(guān)系

BC范式（BCNF）：對于關(guān)系R的每個函數(shù)依賴X→Y，若YX，則X必含有候選關(guān)鍵字，則R∈BCNF。即，每個決定屬性集都包含候選關(guān)鍵字。BCNF的關(guān)系模式的性質(zhì)：非主屬性都完全函數(shù)依賴于每個候選關(guān)鍵字非主屬性都完全函數(shù)依賴于每個不含它的候選關(guān)鍵字無任何屬性完全函數(shù)依賴于非關(guān)鍵字的任何一組屬性GradeIDCourNameStuGradeIDCourNameStuIDStu非BC范式，需投影分解IDStu

本講首頁

關(guān)系規(guī)范化的目的：解決關(guān)系模式中存在的插入、刪除異常，修改復(fù)雜，數(shù)據(jù)冗余問題，基本思想：圍繞函數(shù)依賴的主線，對一個關(guān)系模式進(jìn)行分解，使關(guān)系從較低級范式變換到較高級范式。

消除非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴分離關(guān)系模式，逐步消除不合適的函數(shù)依賴1NF2NF3NFBCNF消除主屬性對碼的部分和傳遞函數(shù)依賴消除非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴可并為一步：消除決定屬性不是候選碼的任何函數(shù)依賴3.關(guān)系規(guī)范化過程

設(shè)有汽車關(guān)系：汽車(車號,車名,功率,部件(部件號,部件名,型號,重量,用量))S1：消除復(fù)合關(guān)系，規(guī)范到1NF二關(guān)系中各屬性都不可再分，故為規(guī)范關(guān)系；汽車關(guān)系中存在部分函數(shù)依賴，故汽車1NF；部件關(guān)系中無部分函數(shù)依賴，但存在傳遞函數(shù)依賴，故部件2NF。4.關(guān)系規(guī)范化實(shí)例

S2：消除汽車關(guān)系的部分函數(shù)依賴，規(guī)范到2NF二關(guān)系無部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，均屬3NF。S3：消除部件關(guān)系的傳遞函數(shù)依賴，規(guī)范到3NF二關(guān)系無部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，均屬3NF。

在關(guān)系規(guī)范化的分解過程中，不僅要著眼于提高關(guān)系的范式等級，而且還要注意兩條原則：無損分解原則在關(guān)系分解過程中既不能丟失、也不能增加數(shù)據(jù)。同時還要保持原有的函數(shù)依賴。相互獨(dú)立原則分解后的新關(guān)系之間相互獨(dú)立，對一個關(guān)系內(nèi)容的修改不應(yīng)影響到另一個關(guān)系。還應(yīng)注意到，并非范式等級越高，分解得越細(xì)越好。例如，若分解得過于煩碎，則在檢索操作時會因連接而降低檢索效率。

本講首頁5.關(guān)系規(guī)范化原則69Access的特點(diǎn)Access數(shù)據(jù)庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)Access用戶界面數(shù)據(jù)庫對象的創(chuàng)建數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫安全3章第Access開發(fā)環(huán)境

Access：桌面型、面向應(yīng)用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。MicrosoftOffice套件之一。Access數(shù)據(jù)庫由許多獨(dú)立的對象組成，對象要獨(dú)立創(chuàng)建。Access數(shù)據(jù)庫也可以做得很大，作為在主機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫上存儲數(shù)據(jù)的訪問前端。3.1Access功能與特點(diǎn)

存儲文件單一：一個Access數(shù)據(jù)庫對應(yīng)一個.MDB文件。包含數(shù)據(jù)表、查詢及其他對象?？商幚矶喾N數(shù)據(jù)信息：如文本文件以及其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫文件。1.Access數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)提供編程語言VBA(VisualBasicforApplications)，以及全面開放的對象類型庫，可創(chuàng)建高性能的桌面信息管理系統(tǒng)。具有網(wǎng)絡(luò)功能：可通過Internet網(wǎng)發(fā)布。

組織數(shù)據(jù)：Access表對象用于組織數(shù)據(jù)，可將各種類型的數(shù)據(jù)放在一個表中，可定義各個表之間的關(guān)系。從而將整個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)有機(jī)地聯(lián)系在一起。建立查詢：通過創(chuàng)建查詢可查找符合指定條件的數(shù)據(jù)、更新或刪除記錄，或?qū)?shù)據(jù)執(zhí)行各種計算。設(shè)計窗體：可創(chuàng)建窗體來直接查看、輸入和更改表中的數(shù)據(jù)。窗體在DBS中的應(yīng)用可提高數(shù)據(jù)操作的安全性、豐富用戶操作界面。2.Access的功能輸出報表：報表可用來分析數(shù)據(jù)或打印數(shù)據(jù)。共享數(shù)據(jù)：Access提供了與其他應(yīng)用程序的接口，即數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出?？蓪⑵渌到y(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)導(dǎo)入Access數(shù)據(jù)庫中，也可將Access數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。支持超級鏈接：可將一個字段的數(shù)據(jù)類型定義成超級鏈接，并將Internet網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)中的某個對象賦予它，當(dāng)用戶在數(shù)據(jù)表或窗體中雙擊超級鏈接字段時就可以啟動瀏覽器，并轉(zhuǎn)向該鏈接所指向的對象。建立應(yīng)用系統(tǒng)：Access2000提供了宏和VBA，可用于將各種數(shù)據(jù)庫和對象連接起來，形成一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。還提供了“切換面板管理器”，可將已經(jīng)建立的各種數(shù)據(jù)庫對象連接起來，形成應(yīng)用系統(tǒng)。

本講首頁

3.2Access數(shù)據(jù)庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)

Access數(shù)據(jù)庫由表、查詢、窗體、報表、宏和模塊等對象組成，Access2000增加了新對象：數(shù)據(jù)訪問頁。查詢表報表窗體宏／模塊控制流數(shù)據(jù)流Access各種對象的關(guān)系：表是數(shù)據(jù)庫的核心與基礎(chǔ)，存放全部數(shù)據(jù)；報表、查詢和窗體都從表中獲得數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)用戶特定的需要，如查找、計算統(tǒng)計、打印、編輯等；窗體可提供良好的用戶界面，可用來直接或間接地調(diào)用宏或模塊，并執(zhí)行查詢、打印、預(yù)覽、計算等功能，也可修改數(shù)據(jù)表。表：Access數(shù)據(jù)庫最主要的組成部分。一個表對象是由行、列數(shù)據(jù)組成的一張二維表格。數(shù)據(jù)都存儲在表中 查詢、窗體和報表等對象最終的數(shù)據(jù)來源都是表，它們是操縱表中數(shù)據(jù)的不同形式每個表都有一列或幾列作為關(guān)鍵字、惟一地標(biāo)識記錄

1.表表內(nèi)可定義索引，以便快速查詢。一個數(shù)據(jù)庫文件可包含多個表，可建立表間的關(guān)聯(lián)。表中可進(jìn)行查找、替換、排序、篩選等各種操作。字段的數(shù)據(jù)類型可以是文本、數(shù)字、日期、貨幣、OLE對象(聲音、圖像)，以及超級鏈接等。

查詢：按規(guī)則建立的動態(tài)數(shù)據(jù)集合。查詢可按預(yù)先設(shè)定的規(guī)則有選擇地顯示一個或多個表中的數(shù)據(jù)。在運(yùn)行查詢對象時，Access自動動態(tài)地建立規(guī)則所選中的表中的數(shù)據(jù)集合，再進(jìn)行相應(yīng)的操作。

2.查詢窗體對象：提供用戶與Access數(shù)據(jù)庫之間的交互界面窗體主要功能：編輯數(shù)據(jù)、接受數(shù)據(jù)、顯示信息和控制應(yīng)用程序的流程等，窗體顯示的內(nèi)容可來自表或查詢3.窗體

子窗體報表：以特定格式打印或顯示數(shù)據(jù)的方法報表可基于某一數(shù)據(jù)表，也可基于某一查詢結(jié)果。利用報表設(shè)計器設(shè)計報表。4.報表

子報表計算字段宏對象:一個或多個操作的集合，其中每個操作實(shí)現(xiàn)一個特定的功能。使用宏可以使一些操作任務(wù)自動完成5.宏模塊對象：將VisualBasicForApplication中聲明和過程作為一個單元進(jìn)行保存的集合。模塊對象由聲明節(jié)、語句和過程組成6.模塊Access2000的新功能，可直接建立Web頁。通過它，可將所有文件作為Web發(fā)布程序存儲到指定的文件夾，或?qū)⑵鋸?fù)制到Web服務(wù)器上，在網(wǎng)上發(fā)布信息7.數(shù)據(jù)訪問頁

本講首頁3.3Access用戶界面

主窗口數(shù)據(jù)庫窗口當(dāng)前對象設(shè)計工具條當(dāng)前頁對象列表動

菜單欄工具條狀態(tài)欄數(shù)據(jù)庫窗口設(shè)置：“工具”|“自定義”→自定義對話框|