數(shù)據(jù)庫 基礎(chǔ)知識

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六本章要求：

1.了解信息、數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理等基本概念。

2.掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成及功能。

3.了解各種數(shù)據(jù)模型的定義及特點。

4.掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一些基本術(shù)語，如關(guān)系、元組.本章要點：

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點學(xué)時安排：

2學(xué)時(理論）第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六數(shù)據(jù)庫的相關(guān)概念

關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟Access簡介1.41.11.21.3第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理1信息與數(shù)據(jù)信息（Information）是客觀世界在人們頭腦中的反映。是人們對于客觀事物屬性和運動狀態(tài)的反映.數(shù)據(jù)（Data）對于客觀事物屬性和運動狀態(tài)的記錄,是信息的載體.數(shù)據(jù)不僅包括數(shù)字、字母、文字和其它符號組成的文本形式的數(shù)據(jù)，而且還包括圖形、圖像、動畫、影像、聲音等多媒體數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系：信息是有用的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式，信息是通過數(shù)據(jù)符號來傳播的。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六

1.1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理

2.數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理包括對各種形式的數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工和傳輸?shù)然顒?。目的從大量原始?shù)據(jù)中抽取、推導(dǎo)出有價值的信息，以此作為行動和決策的依據(jù)。借助計算機科學(xué)地保存和管理復(fù)雜大量的數(shù)據(jù)，使人們能夠方便和充分利用信息資源。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展人工管理階段1.1數(shù)據(jù)庫的概念第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六

1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

1.數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)指帶有數(shù)據(jù)庫并利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行數(shù)據(jù)管理的計算機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量相關(guān)數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)處理和信息資源共享服務(wù)。數(shù)據(jù)庫(Database,簡稱DB)是數(shù)據(jù)的集合，并按照特定的組織方式將數(shù)據(jù)保存在存儲介質(zhì)上，同時可以被各種用戶所共享。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成硬件軟件數(shù)據(jù)(DB）：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心人員：計算機操作系統(tǒng)(OS)數(shù)據(jù)庫管理軟件(DBMS)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)1.1數(shù)據(jù)庫的概念第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.4實體及其聯(lián)系1.相關(guān)概念實體:是客觀事物的真實反映。

如:一位教師,一本書實體屬性:事物的特性

如:身高,年令屬性值:實體屬性的具體化表示，屬性值的集合表示

一個實體。

如:身高185cm,年令201.1數(shù)據(jù)庫的概念第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.4實體及其聯(lián)系1.相關(guān)概念實體類型:用實體名及所有屬性的集合表示一種實體類型，簡稱實體型。

舉例:一個教師類實體教師(教師編號,姓名,性別,出生日期,職稱,聯(lián)系電話)一個課程類實體課程(課程編號,課程名,開課學(xué)期,學(xué)時,實驗學(xué)時,學(xué)分）實體集:具有相同屬性的實體集合。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.4實體及其聯(lián)系2.實體之間的聯(lián)系實體的聯(lián)系：實體之間的對應(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)關(guān)系（1）一對一聯(lián)系（onetoonerelationship)

例如：一個班級——班長（2）一對多聯(lián)系（onetomanyrelationship)

例如：一個班級——多個學(xué)生（3）多對多聯(lián)系（manytomanyrelationship)

例如：學(xué)生——課程1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.5數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中用于描述實體及其實體之間聯(lián)系的方法。用于描述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型有層次模型有以下三種。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六

1.1.5數(shù)據(jù)模型1.層次模型

用樹型結(jié)構(gòu)表示實體及其之間聯(lián)系的模型，稱為層次數(shù)據(jù)模型。其中的實體稱為結(jié)點。有且僅有一個結(jié)點無父結(jié)點，這個結(jié)點即樹的根。其它節(jié)點有唯一的一個父節(jié)點。一層二層三層1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.5數(shù)據(jù)模型2.網(wǎng)狀模型用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實體及其之間聯(lián)系的模型?？梢杂幸粋€以上的結(jié)點無父結(jié)點。至少有一個節(jié)點有多于一個的父節(jié)點。學(xué)校教師學(xué)生班級任課學(xué)生一個教學(xué)實體的網(wǎng)狀模型教師協(xié)會1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.1.5數(shù)據(jù)模型3.關(guān)系模型用二維表結(jié)構(gòu)來表示事物間聯(lián)系

一個二維表中，有表頭和若干行數(shù)據(jù)。垂直方向看，有若干列，同一列取值同一個定義域。每一行代表一個人才信息，有若干行。1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六關(guān)系模型：民族編碼名稱01021011漢族滿族朝族蒙古族編碼名稱類別101102201202301數(shù)學(xué)電子學(xué)法學(xué)新聞學(xué)英語理科理科文科文科文科1011013012021985/05/041986/06/011985/01/121985/10/0102011001男男女女李大明張曉光韓雪王宇鵬0310101031010203111010301201專業(yè)編碼出生日期民族編碼性別姓名學(xué)號關(guān)系模型：專業(yè)關(guān)系模型：學(xué)生1.1數(shù)據(jù)庫的概念第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.1關(guān)系模型1.關(guān)系模型中常用術(shù)語關(guān)系一個關(guān)系就是一張二維表，表是屬性及屬性值的集合。表中每一列稱為一個屬性(字段),每列都有屬性名,為列名或字段名。表示各個屬性的取值范圍。指表中的一行數(shù)據(jù)，也稱為記錄。一個元組對應(yīng)一個實體，每張表中可以含多個元組。屬性域元組編號姓名性別出生日期工資現(xiàn)狀黨員否工作簡歷照片Bj10001劉偉箭男1960.08.232000.00T(略)(略)Bj11002劉簡捷男1958.12.311800.00T(略)(略)元組屬性數(shù)據(jù)項1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.1關(guān)系模型1.關(guān)系模型中常用術(shù)語屬性值:表中行和列的交叉位置對應(yīng)某個屬性的值。是關(guān)系名及其所有屬性的集合，一個關(guān)系模式對應(yīng)一張表結(jié)構(gòu)。關(guān)系模式的格式：關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性3,…,屬性n)例:專業(yè)(編碼,名稱,類別)關(guān)系模式:編碼名稱類別101102201202301數(shù)學(xué)電子學(xué)法學(xué)新聞學(xué)英語理科理科文科文科文科關(guān)系模型：專業(yè)候選鍵:在一個關(guān)系中，由一個或多個屬性組成，其值能唯一地標識一個元組。主關(guān)鍵字:一個表中可能由多個候選鍵，通常用戶僅選用一個候選鍵，稱為主關(guān)鍵字1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六外關(guān)鍵字（外碼）：如果表中的一個字段不是本表的主關(guān)鍵字或候選關(guān)鍵字,而是另外一個表的主關(guān)鍵字或候選關(guān)鍵字，這個字段就稱為外部關(guān)鍵字。1.2.1關(guān)系模型1.關(guān)系模型中常用術(shù)語關(guān)系模型：民族編碼名稱01021011漢族滿族朝族蒙古學(xué)號姓名性別民族編碼出生日期專業(yè)編碼10101101021110101201李明張光韓雪王鵬男男女女020110011985/05/041986/06/011985/01/121985/10/01101101301202關(guān)系模型：學(xué)生1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.1關(guān)系模型2.關(guān)系模型特點每個屬性必須是不可分割的數(shù)據(jù)單元。在同一個關(guān)系中不能出現(xiàn)相同的屬性名。關(guān)系中不允許有完全相同的元組，即冗余。在一個關(guān)系中列的次序無關(guān)緊要。編號姓名性別出生日期工資現(xiàn)狀黨員否工作簡歷照片Bj10001劉偉箭男1960.08.232000.00T(略)(略)Bj11002劉簡捷男1958.12.311800.00T(略)(略)1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六設(shè)有兩個相同結(jié)構(gòu)的關(guān)系R和S，R與S的差是由屬于R但不屬于S的元組組成的集合。差運算交運算兩個具有相同結(jié)構(gòu)的關(guān)系R和S，它們的交是由屬于R又屬于S的元組組成的集合。在Access中沒有直接提供傳統(tǒng)的集合運算，但可以通過其他操作或編程來實現(xiàn)。并運算兩個相同結(jié)構(gòu)關(guān)系的并是由屬于這兩個關(guān)系的元組組成的集合。1.2.2關(guān)系運算1.集合運算1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.2關(guān)系運算1.集合運算表1.2關(guān)系R編號姓名01001王磊01003張曉華01005劉洋表1.3關(guān)系S編號姓名01002王浩田01003張曉華01004孟德水并運算（R∪S）差運算(R－S)交運算(R∩S)劉洋01005孟德水01004張曉華01003王浩田01002王磊01001姓名編號編號姓名01001王磊01005劉洋編號姓名01003張曉華舉例:1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.2關(guān)系運算2.關(guān)系運算常見的關(guān)系運算有選擇運算、投影運算和連接運算三種選擇（Select）

選擇運算是從關(guān)系中選擇某些滿足條件的記錄組成一個新的關(guān)系。投影（Project）

投影運算是從關(guān)系中選擇某些字段的所有值組成一個新的關(guān)系。連接（Join）

聯(lián)接是對兩張表進行聯(lián)接，同時生成一張新表，新表中含的列是被聯(lián)接的兩張表中列的并集或該并集的子集，新表中包含的元組是滿足聯(lián)接條件的所有元組集合。

1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六舉例:1.在學(xué)生表中，選出男性人員的檔案。（）2.在學(xué)生表中,有編號,姓名,出生日期組成一個新關(guān)系3.列出李明的民族。（）1.2.2關(guān)系運算2.關(guān)系運算選擇運算投影運算連接運算編碼名稱01021011漢族滿族朝族蒙古學(xué)號姓名性別民族編碼出生日期專業(yè)編碼10101101021110101201李明張光韓雪王鵬男男女女020110011985/05/041986/06/011985/01/121985/10/01101101301202民族學(xué)生1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.2關(guān)系運算3.關(guān)系完整性關(guān)系完整性是為保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性和相容性，對關(guān)系模型提出的某種約束條件或規(guī)則。①實體完整性規(guī)則實體完整性規(guī)則規(guī)定關(guān)系的所有主屬性都不能為空值，而不是整體不能為空值。例如:學(xué)生選課（學(xué)號，課程編號，成績），“學(xué)號、課程編號”為主關(guān)鍵字，則“學(xué)號”和“課程編號”都不能取空值，而不是整體不能為空。

1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2.2關(guān)系運算3.關(guān)系完整性②用戶定義的完整性規(guī)則不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境的不同，通常需要針對某一具體字段設(shè)置約束條件。例如:學(xué)生選課（學(xué)號，課程編號，成績），學(xué)生成績字段的取值必須在0—100之間1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六1.2