數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)-Access第1章

第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論1．1數(shù)據(jù)庫的基本概念1．2數(shù)據(jù)模型3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1．4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)部分習(xí)題答案1.1.1

數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理1．1數(shù)據(jù)庫的基本概念計算機的出現(xiàn)，將數(shù)據(jù)處理帶入了一個新的時代。數(shù)據(jù)處理的基本問題是數(shù)據(jù)的組織、存儲、檢索、維護及加工利用，這正是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所要研究解決的問題。1．信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究和處理的對象。數(shù)據(jù)又離不開信息，它們既有聯(lián)系又有區(qū)別。信息是現(xiàn)實世界各種事物的存在方式、運行形態(tài)以及它們之間的相互聯(lián)系等諸要素在人腦中的反映，通過人腦的抽象后形成的概念。這些概念不僅被人們認識和理解，而且人們可以對它進行推理、加工和傳播。數(shù)據(jù)一般是指信息的一種符號化表示方法。數(shù)據(jù)的概念包括兩個方面的含義：一是數(shù)據(jù)的內(nèi)容是信息，二是數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式是符號。數(shù)據(jù)是承載信息的物理符號或稱之為載體，而信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。二者區(qū)別是：數(shù)據(jù)可以表示信息，但不是任何數(shù)據(jù)都能表示信息，同一數(shù)據(jù)也可以有不同的解釋。信息是抽象的，同一信息可以有不同的數(shù)據(jù)表示方式。例如新聞這一信息，它可以用報紙上的文字形式、電臺上的聲音形式或電視上的圖形形式表示。1．1數(shù)據(jù)庫的基本概念信息與數(shù)據(jù)的聯(lián)系與區(qū)別2.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程，這一過程主要是指對所輸入的數(shù)據(jù)進行加工整理，包括對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加工、檢索和傳播等一系列活動，其根本目的就是從大量的、已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，根據(jù)事物之間的固有聯(lián)系和運動規(guī)律，采用分析、推理、歸納等手段，提取出對人們有價值、有意義的信息，作為某種決策的依據(jù)。1.1.2

數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)庫（DataBase，簡稱DB）是長期儲存在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度，較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。1．1數(shù)據(jù)庫的基本概念1．2數(shù)據(jù)模型根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分為兩類或兩個層次：一是概念模型（也稱信息模型）二是數(shù)據(jù)模型（如網(wǎng)狀、層次、關(guān)系模型）根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分為兩類或兩個層次：一是概念模型（也稱信息模型）二是數(shù)據(jù)模型（如網(wǎng)狀、層次、關(guān)系模型）1.2.1

概念模型概念模型（ConceptualDataModel）是面向數(shù)據(jù)庫用戶的現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)模型，主要用來描述現(xiàn)實世界的概念化結(jié)構(gòu)，它使數(shù)據(jù)庫的設(shè)計人員在設(shè)計的初始階段，擺脫計算機系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的具體技術(shù)問題，集中精力分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系等，與具體的DBMS無關(guān)。術(shù)語1．實體（Entity）實體是客觀存在并可相互區(qū)分的事物。2．實體集（EntitySet）同型實體的集合稱為實體集。3．實體型(EntityType)具有相同屬性的實體具有共同的特征和性質(zhì)，用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體稱為實體型。4．屬性（Attribute）屬性是實體所具有的特性，每一特性都稱為實體的屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。5．關(guān)鍵字（Key）如果某個屬性或?qū)傩越M合的值能夠唯一地標(biāo)識出實體集中的每一個實體，可以選作關(guān)鍵字。用作標(biāo)識的關(guān)鍵字，也稱為碼。6．聯(lián)系（Relationship）實體集之間的對應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映現(xiàn)實世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。1．2數(shù)據(jù)模型概念模型稱為實體聯(lián)系模型（簡稱E-R模型）。三種關(guān)系： 1．一對一聯(lián)系（1：1）見例1.1 2．一對多聯(lián)系（1：N）見例1.2 3．多對多聯(lián)系（M：N）見例1.3E-R模型

E-R方法為抽象地描述現(xiàn)實世界提供了一種簡明有力的工具，它所表示的概念模型是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計時必須要用到它。見例1.4與例1.5建立E-R模型時注意事項見例1.6、例1.7與例1.8的分析結(jié)果1．2數(shù)據(jù)模型1.2.2

關(guān)系模型1.關(guān)系模型的概念每一張二維表稱為一個關(guān)系（Relation）。二維表中存放了兩類數(shù)據(jù)：實體本身的數(shù)據(jù)和實體間的聯(lián)系。2.關(guān)系模型的特點

⑴關(guān)系模型的概念單一。⑵關(guān)系必須是規(guī)范化的關(guān)系。⑶在關(guān)系模型中，對數(shù)據(jù)的檢索操作就是從原來的表中得到一張新的表。

1．2數(shù)據(jù)模型3.

E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換應(yīng)遵循的原則（1）實體的轉(zhuǎn)換一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系模式的屬性，實體的鍵就是關(guān)系的鍵。見例1.10（2）實體間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換①1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。②1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。見例1.11③m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，關(guān)系的屬性由聯(lián)系本身的屬性和與之聯(lián)系的兩個實體的鍵組成，而關(guān)系的主鍵由各實體的鍵組合而成。見實例1.11（3）應(yīng)用實例轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。見例1．13與例1．14

1．2數(shù)據(jù)模型1.2.3

實訓(xùn)練習(xí)

E-R圖的應(yīng)用實訓(xùn)內(nèi)容（1）實地考察一個企業(yè)，繪制一個企業(yè)管理系統(tǒng)的E-R模型。組織學(xué)生兩三人為一小組，了解工廠管理的模式，并畫工廠管理系統(tǒng)的E-R圖（學(xué)生可根據(jù)現(xiàn)有的條件，到相關(guān)的工廠了解工廠管理的內(nèi)容）。完成本次實訓(xùn)的內(nèi)容，并寫出實訓(xùn)報告。（2）實地考察本校的圖書館，建立一個圖書管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型（包括概念模型和關(guān)系模型）。組織學(xué)生到學(xué)校圖書館，了解圖書管理的內(nèi)容。并畫出E-R圖和建立圖書管理系統(tǒng)的關(guān)系模型。1．2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.3.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystems，簡稱DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)庫在建立、運用和維護時由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用戶能方便地定義數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、發(fā)生故障后能將系統(tǒng)恢復(fù)。1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，簡稱DBS）是指采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)。因此，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種實際可運行的，按照數(shù)據(jù)庫方式存儲、維護和向應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)或信息支持的系統(tǒng)，是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常由數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫管理員（簡稱DBA）組成。1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為三層，外層、概念層、內(nèi)層。用數(shù)據(jù)描述語言精確地定義數(shù)據(jù)模型的程序叫模式。1、數(shù)據(jù)庫的特點是：①

結(jié)構(gòu)化：數(shù)據(jù)有組織地存放。②

共享性：多個用戶同時使用。③

獨立性：數(shù)據(jù)與程序分離。④

完整性：數(shù)據(jù)保持一致與完全。⑤

安全性：設(shè)置不同的用戶權(quán)限。2、數(shù)據(jù)定義功能、數(shù)據(jù)庫操縱功能、數(shù)據(jù)庫運行控制功能、數(shù)據(jù)字典。3、人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為三層，外層、概念層、內(nèi)層。用數(shù)據(jù)描述語言精確地定義數(shù)據(jù)模型的程序叫模式。4、實體（用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實體名稱）、屬性（用橢圓形表示，并用連線與實體連接起來。如果屬性較多，為了使圖形更加簡明，有時也將實體與其相應(yīng)的屬性另外單獨用列表表示）、實體之間的聯(lián)系（用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名稱，并用連線將菱形框分別與有關(guān)實體相連，并在連線上注明聯(lián)系類型）。