第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院Access數(shù)據(jù)庫(kù)教程目錄第5章窗體第4章查詢(xún)第3章表第2章Access2010數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建第1章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)第6章報(bào)表第7章宏第8章模塊與VBA程序設(shè)計(jì)第9章VBA的數(shù)據(jù)庫(kù)編程第10章圖書(shū)管理系統(tǒng)綜合實(shí)例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.1信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)1.6數(shù)據(jù)模型1.7關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)1.8數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟

引言早期的計(jì)算機(jī)主要用于科研部門(mén)的科學(xué)計(jì)算，而從20世紀(jì)50年代中期開(kāi)始，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用逐步擴(kuò)展到企業(yè)、行政部門(mén)，海量的數(shù)據(jù)處理迅速上升為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要方面。為了合理有效地管理這些數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)——數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。生活中的應(yīng)用系統(tǒng)購(gòu)物銀行生活中的應(yīng)用系統(tǒng)醫(yī)院生活中的應(yīng)用系統(tǒng)1.1信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理信息

是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反應(yīng)。它以文字、數(shù)據(jù)、符號(hào)、圖像、聲音等形式記錄下來(lái)。數(shù)據(jù)

是指那些可以被計(jì)算機(jī)接受和處理的符號(hào)。信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系

數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。數(shù)據(jù)處理

就是把數(shù)據(jù)加工處理成為信息的過(guò)程，而數(shù)據(jù)處理的核心問(wèn)題就是數(shù)據(jù)管理。1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)伴隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。人工管理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系時(shí)間：50年代中期前背景：計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)不保存；一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)程序。計(jì)算機(jī)沒(méi)有數(shù)據(jù)管理功能，程序和數(shù)據(jù)編寫(xiě)在一起，每個(gè)程序都有自己的數(shù)據(jù)，不能共享，數(shù)據(jù)冗余度很大。人工管理人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)處理示例文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)以文件形式存儲(chǔ)，由操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)統(tǒng)一管理，具有一定的獨(dú)立性。但文件的讀寫(xiě)依賴(lài)于程序，共享有局限性。時(shí)間：50年代后期到60年代中期背景：計(jì)算機(jī)已大量用于管理。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存；程序與數(shù)據(jù)具有一定的獨(dú)立性。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)處理示例數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中保存了數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)信息，程序不用考慮數(shù)據(jù)的存取問(wèn)題，具體的工作由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)完成。真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的獨(dú)立和共享。時(shí)間：60年代末背景：計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)共享要求越來(lái)越強(qiáng)。特點(diǎn)：面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)冗余度小、易擴(kuò)充；數(shù)據(jù)獨(dú)立性高；數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)處理示例求最大值的標(biāo)準(zhǔn)化查詢(xún)語(yǔ)句為

SELECTMax(Num)FROMdata求最小值的標(biāo)準(zhǔn)化查詢(xún)語(yǔ)句為

SELECTMin(Num)FROMdata1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：是指引入數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。除了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)外，一般由4個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)用程序相關(guān)人員用戶(hù)開(kāi)發(fā)人員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)（DataBase，DB）可直觀地理解為存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)按照一定方式組織起來(lái)的有聯(lián)系、可共享的數(shù)據(jù)集合。能夠被多個(gè)用戶(hù)共享，并獨(dú)立于應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）是數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心軟件?；竟δ埽?/p>

數(shù)據(jù)定義功能（DDL）數(shù)據(jù)操縱功能（DML）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制功能（DCL）

數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能應(yīng)用程序應(yīng)用程序是開(kāi)發(fā)人員利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)資源開(kāi)發(fā)出來(lái)的，滿(mǎn)足特定應(yīng)用環(huán)境的程序軟件。如，以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的財(cái)務(wù)管理軟件、火車(chē)票訂票系統(tǒng)等。應(yīng)用程序的運(yùn)行模式主要分為兩種：客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式相關(guān)人員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DataBaseAdministrator，DBA）負(fù)責(zé)確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略定義數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性要求和完整性約束條件監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的使用和運(yùn)行開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)應(yīng)用程序的需求分析、數(shù)據(jù)庫(kù)概要設(shè)計(jì)，編寫(xiě)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序。最終用戶(hù)通過(guò)應(yīng)用程序的接口或數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，而且數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不再僅針對(duì)某個(gè)應(yīng)用，而是面向整體。2．?dāng)?shù)據(jù)共享性高且冗余度低因?yàn)閿?shù)據(jù)是面向整體的，所以數(shù)據(jù)可以被多個(gè)用戶(hù)、多個(gè)應(yīng)用程序共享，大大減少冗余。3．?dāng)?shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序之間的獨(dú)立性。把數(shù)據(jù)的定義從程序中分離出去。數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。4．?dāng)?shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制1.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)三級(jí)模式和二級(jí)映射結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式（1）外模式也稱(chēng)為子模式或用戶(hù)模式，它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)（包括開(kāi)發(fā)人員和最終用戶(hù)）能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是與某一應(yīng)用程序相關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。針對(duì)不同的用戶(hù)需求，一個(gè)概念模式可以有若干個(gè)外模式。（2）概念模式概念模式也稱(chēng)為邏輯模式，它是數(shù)據(jù)庫(kù)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是所有用戶(hù)（或應(yīng)用程序）的公共數(shù)據(jù)視圖。（3）內(nèi)模式內(nèi)模式又稱(chēng)為存儲(chǔ)模式或物理模式，它是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法的描述，是數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的保存方式。內(nèi)模式對(duì)一般用戶(hù)是透明的，通常不需要關(guān)心內(nèi)模式的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，但它的設(shè)計(jì)會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的二級(jí)映射（1）外模式到概念模式的映射外模式到概念模式的映射定義了外模式與概念模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。外模式是用戶(hù)的局部模式，而概念模式是全局模式。當(dāng)概念模式發(fā)生改變時(shí)，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員負(fù)責(zé)改變相應(yīng)的映射關(guān)系，從而使外模式保持不變，也就沒(méi)有必要修改應(yīng)用程序，保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。（2）概念模式到內(nèi)模式的映射概念模式到內(nèi)模式的映射定義了數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)與物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員負(fù)責(zé)改變相應(yīng)的映射關(guān)系，可以使概念模式保持不變，從而保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。1.6數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述的是數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的組織形式，是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。1.6.1數(shù)據(jù)模型相關(guān)概念1.實(shí)體2.屬性3.實(shí)體集4.實(shí)體之間的聯(lián)系5.E-R圖實(shí)體客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。例如，一個(gè)學(xué)生一名教師一門(mén)課程一本書(shū)屬性描述實(shí)體的特性稱(chēng)為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)，例如：一個(gè)學(xué)生實(shí)體有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、班級(jí)等方面的屬性。屬性的具體取值稱(chēng)為屬性值。例如：某一個(gè)男學(xué)生實(shí)體的“性別”屬性的屬性值應(yīng)是“男”。實(shí)體集同類(lèi)型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。例如，對(duì)于“學(xué)生”實(shí)體來(lái)說(shuō)，全體學(xué)生就是一個(gè)實(shí)體集；對(duì)于“課程”實(shí)體來(lái)說(shuō)，學(xué)校開(kāi)設(shè)的所有課程也是一個(gè)實(shí)體集。

實(shí)體之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系是指兩個(gè)不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。一共有3中類(lèi)型：

一對(duì)一聯(lián)系（1:1）實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體最多與實(shí)體集B中的一個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)，反之亦然。例如:班級(jí)和班長(zhǎng)兩個(gè)實(shí)體集,一個(gè)班級(jí)只有一位班長(zhǎng)，而一個(gè)班長(zhǎng)也只能管理一個(gè)班級(jí)。實(shí)體之間的聯(lián)系

一對(duì)多聯(lián)系（1:n）對(duì)于實(shí)體集A中的一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有多個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)；反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中最多只有一個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)。例如，班級(jí)和學(xué)生兩個(gè)實(shí)體集,一個(gè)班級(jí)可以有多個(gè)學(xué)生，而一個(gè)學(xué)生只能屬于一個(gè)班級(jí)。

多對(duì)多聯(lián)系（m:n）對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有多個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)；反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有多個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)。例如，學(xué)生和課程兩個(gè)實(shí)體集，一個(gè)學(xué)生可以選修多門(mén)課程，而一門(mén)課程可以被多名學(xué)生選修。E-R圖E-R（Entity-Relationship，實(shí)體-聯(lián)系）圖是描述實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系的一種方法。（1）實(shí)體：用矩形表示（2）屬性：用橢圓表示（3）聯(lián)系：用菱形表示1.6.2數(shù)據(jù)模型分類(lèi)目前常用的模型有3種：1.層次模型2.網(wǎng)狀模型3.關(guān)系模型

層次模型按照層次結(jié)構(gòu)的形式組織數(shù)據(jù)，易于實(shí)現(xiàn)實(shí)體間的一對(duì)多聯(lián)系，用樹(shù)形結(jié)構(gòu)表示，具有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)（沒(méi)有雙親的結(jié)點(diǎn)）。（2）除根結(jié)點(diǎn)之外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。

網(wǎng)狀模型按照網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，易于實(shí)現(xiàn)實(shí)體間多對(duì)多的聯(lián)系，具有兩個(gè)特點(diǎn)：（1）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)。（2）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。

關(guān)系模型關(guān)系模型是用二維表格來(lái)表示實(shí)體集以及實(shí)體之間聯(lián)系的模型。

關(guān)系模型關(guān)系模型建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念基礎(chǔ)上，自出現(xiàn)以后就發(fā)展迅速?；陉P(guān)系模型建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱(chēng)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。常見(jiàn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：美國(guó)甲骨文公司的Oracle美國(guó)Sybase公司的Sybase美國(guó)IBM公司的DB2小型：dBase、VisualFoxPro、Access1.7關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫(kù)，是由若干張二維表格組成的集合。借助于集合代數(shù)等概念和方法來(lái)處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。1.7.1關(guān)系模型的基本術(shù)語(yǔ)1.關(guān)系2.屬性（字段）3.元組（記錄）4.分量5.域6.主關(guān)鍵字7.外部關(guān)鍵字

關(guān)系關(guān)系是滿(mǎn)足關(guān)系模型基本性質(zhì)的二維表格，一個(gè)關(guān)系就是一張二維表格。關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述稱(chēng)為關(guān)系模式。一個(gè)關(guān)系模式對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系的結(jié)構(gòu)。一般格式為：關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，……，屬性名n）例：課程表（課程編號(hào)，課程名稱(chēng)，學(xué)時(shí)，學(xué)分，開(kāi)課狀態(tài)）屬性（字段）二維表格中的一列稱(chēng)為一個(gè)屬性，每一列都有一個(gè)屬性名。在Access中將一列稱(chēng)為一個(gè)字段，每個(gè)字段都有字段名稱(chēng)。元組（記錄）二維表格中的一行稱(chēng)為一個(gè)元組，在Access中稱(chēng)為記錄。分量記錄中的一個(gè)字段值稱(chēng)為一個(gè)分量。關(guān)系模型要求每一個(gè)分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，即不允許表中還有表。

學(xué)號(hào)姓名成績(jī)數(shù)學(xué)語(yǔ)文英語(yǔ)001張三789086002李四658778003王五827067學(xué)號(hào)姓名數(shù)學(xué)語(yǔ)文英語(yǔ)001張三789086