Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

普通高等院校計算機基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材·精品系列

全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會計算機基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目成果

Access2016數(shù)據(jù)庫

應(yīng)用技術(shù)教程

趙洪帥編著

內(nèi)?容?簡?介

本書根據(jù)教育部高等學(xué)校文科計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會組織制定的《高等學(xué)校文科類專業(yè)大

學(xué)計算機教學(xué)要求（第6版——2011年版）》在數(shù)據(jù)庫方面的相關(guān)要求，在《Access2010數(shù)據(jù)庫

應(yīng)用技術(shù)教程》（第二版）基礎(chǔ)上改編而成。

Access2016是Microsoft公司新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，微軟對Access2010的支持將于

2020年10月13日終止，并且不再提供任何擴展，也不會提供擴展的安全更新。全國計算機等級

考試二級Access數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計也將開始使用Access2016版本。本書就是針對這一系列變化在原

有基礎(chǔ)上重新編寫的。

本書語言精練、內(nèi)容全面、深入淺出、通俗易懂，注重實用性和可操作性。全書共分8章，分

別為數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access2016、創(chuàng)建與管理數(shù)據(jù)庫、表、查詢、窗體、報表、宏、模塊與VBA編程。

全書以“教學(xué)管理”數(shù)據(jù)庫為例，從建立空數(shù)據(jù)庫開始，逐步建立數(shù)據(jù)庫中的各種對象，直至完成

一個完整的小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

本書適合作為高等院校非計算機專業(yè)的“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)”課程的教材，也可作為全國計算機

等級考試（二級Access數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計）的備考用書，還可供計算機愛好者自學(xué)使用。

圖書在版編目（CIP）數(shù)據(jù)

Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程/趙洪帥編著.—北京:中國

鐵道出版社有限公司,2020.6

普通高等院校計算機基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材.精品系列

ISBN978-7-113-26768-1

Ⅰ.①A…Ⅱ.①趙…Ⅲ.①關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)—高等學(xué)?！滩?/p>

Ⅳ.①TP311.138

中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2020)第054688號

書名：Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

作者：趙洪帥

策劃：魏?娜讀者熱線/p>

責(zé)任編輯：劉麗麗?賈淑媛

封面設(shè)計：

責(zé)任校對：張玉華

責(zé)任印制：樊啟鵬

出版發(fā)行：中國鐵道出版社有限公司（100054，北京市西城區(qū)右安門西街8號）

網(wǎng)址：/51eds/

印刷：北京柏力行彩印有限公司

版次：2020年6月第1版?2020年6月第1次印刷

開本：787?mm×1?092?mm?1/16?印張：16?字數(shù)：390千

書號：ISBN978-7-113-26768-1

定價：48.00元

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購買鐵道版圖書，如有印制質(zhì)量問題，請與本社教材圖書營銷部聯(lián)系調(diào)換。電話：（010）63550836

打擊盜版舉報電話：（010）51873659

前?言

本書根據(jù)教育部高等學(xué)校文科計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會組織制定的《高等學(xué)校

文科類專業(yè)大學(xué)計算機教學(xué)要求（第6版——2011年版）》在數(shù)據(jù)庫方面的相關(guān)要求，

精心編寫而成。

Access2016是Microsoft公司新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，微軟對Access2010

的支持將于2020年10月13日終止，并且不再提供任何擴展，也不會提供擴展的安

全更新。全國計算機等級考試二級Access數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計也將開始使用Access2016

版本。本書就是針對這一系列變化在《Access2010數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程》（第二版）

的基礎(chǔ)上重新編寫的。本書是全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會計算機基礎(chǔ)教育教

學(xué)研究項目成果。

本書語言精練、概念清晰、深入淺出、通俗易懂，注重實用性和可操作性。全書

共分8章，分別為數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access2016、創(chuàng)建與管理數(shù)據(jù)庫、表、查詢、窗體、

報表、宏、模塊與VBA編程。本書以“教學(xué)管理”數(shù)據(jù)庫為例，從建立空數(shù)據(jù)庫開始，

逐步建立數(shù)據(jù)庫中的各種對象，直至完成一個完整的小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

本書采用“紙質(zhì)教材+數(shù)字課程”的出版形式，紙質(zhì)教材與豐富的數(shù)字化資源一

體化設(shè)計。紙質(zhì)教材內(nèi)容精練適當(dāng)，版式和內(nèi)容編排新穎。針對大量操作類實例，書

中還提供操作演示視頻，讀者可以通過掃描二維碼直接觀看精心制作的微視頻，方便

學(xué)習(xí)與使用。

本書由趙洪帥編著，書中視頻第1～3章、8章由李潛錄制，第4～7章由趙洪帥

錄制。編者是多年從事高校計算機基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和等級考試培訓(xùn)的教師，具有豐富的理論

知識、教學(xué)經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗。在編寫時，注重理論與實踐緊密結(jié)合，注重實用性和可

操作性；在案例的設(shè)計上，注意從讀者日常學(xué)習(xí)和工作的需要出發(fā)；在文字敘述上，

注重深入淺出，通俗易懂。

為了幫助教師使用本書進行教學(xué)工作，也便于學(xué)生自學(xué)，編者準備了教學(xué)輔導(dǎo)資

源，包括各章的電子教案（PPT文檔）、書中實例數(shù)據(jù)庫等，需要者可從中國鐵道出

版社有限公司網(wǎng)站（/51eds/）的下載區(qū)下載。

感謝中央民族大學(xué)信息工程學(xué)院公共計算機教學(xué)部的各位老師對本書編寫的支持

與幫助，還要感謝中國鐵道出版社有限公司編輯的悉心策劃與幫助。由于編者水平有

限，書中難免存在疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正，以便于本書的修改與完

善。如有問題，可以通過E-mail（zhaohs_muc@163.com）與編者聯(lián)系。

編者

2020年1月

目錄

第1章?數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access20161

1.1數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識1

1.1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1

1.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展4

1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點6

1.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)6

1.2數(shù)據(jù)模型8

1.2.1組成要素8

1.2.2概念模型9

1.2.3三種數(shù)據(jù)模型11

1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫12

1.3.1關(guān)系模型13

1.3.2關(guān)系代數(shù)運算14

1.3.3關(guān)系的完整性17

1.3.4關(guān)系規(guī)范化17

1.3.5數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法18

1.4初識Access201619

1.4.1Access2016的啟動和退出19

1.4.2Access2016的工作界面20

1.4.3Access2016的命令選項卡21

1.4.4Access2016的選項卡式文檔23

1.5Access2016中的對象24

1.5.1表24

1.5.2查詢25

1.5.3窗體26

IIAccess2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

1.5.4報表26

1.5.5宏27

1.5.6模塊27

1.5.7對象間的關(guān)系27

1.6Access2016中的數(shù)據(jù)28

1.6.1字段的數(shù)據(jù)類型28

1.6.2表達式29

1.6.3函數(shù)32

1.7Access2016的幫助系統(tǒng)36

習(xí)題137

第2章?創(chuàng)建與管理數(shù)據(jù)庫42

2.1?創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫42

2.1.1設(shè)計示例——“教學(xué)管理”數(shù)據(jù)庫42

2.1.2使用Access2016附帶的模板創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫45

2.1.3創(chuàng)建空數(shù)據(jù)庫46

2.2數(shù)據(jù)庫的打開與關(guān)閉46

2.2.1打開數(shù)據(jù)庫47

2.2.2關(guān)閉數(shù)據(jù)庫48

2.3管理數(shù)據(jù)庫48

2.3.1設(shè)置默認的數(shù)據(jù)庫格式和默認文件夾48

2.3.2查看數(shù)據(jù)庫屬性48

2.3.3備份數(shù)據(jù)庫49

2.3.4壓縮和修復(fù)數(shù)據(jù)庫50

2.3.5設(shè)置和撤銷數(shù)據(jù)庫密碼51

習(xí)題252

第3章?表53

3.1?表的基本知識53

3.2創(chuàng)建數(shù)據(jù)表54

3.2.1使用“數(shù)據(jù)表視圖”創(chuàng)建表54

3.2.2使用“設(shè)計視圖”創(chuàng)建表57

3.3設(shè)置字段屬性59

目錄III

3.3.1字段大小59

3.3.2格式60

3.3.3輸入掩碼61

3.3.4默認值62

3.3.5標題63

3.3.6驗證規(guī)則和驗證文本63

3.3.7表的索引63

3.4編輯與維護數(shù)據(jù)表65

3.4.1打開和關(guān)閉表65

3.4.2修改表結(jié)構(gòu)66

3.4.3向表中輸入數(shù)據(jù)67

3.4.4編輯表內(nèi)容68

3.4.5表的導(dǎo)入或鏈接69

3.4.6表的導(dǎo)出71

3.5調(diào)整表外觀72

3.5.1調(diào)整表的行高和列寬72

3.5.2調(diào)整字段顯示次序73

3.5.3隱藏和顯示字段73

3.5.4凍結(jié)字段/解除對所有字段的凍結(jié)73

3.5.5設(shè)置數(shù)據(jù)表格式74

3.5.6改變字體74

3.6操作表74

3.6.1查找數(shù)據(jù)74

3.6.2替換數(shù)據(jù)76

3.6.3排序記錄76

3.6.4篩選記錄78

3.7建立表間關(guān)系79

3.7.1表間關(guān)系的分類80

3.7.2建立表間關(guān)系80

3.7.3表關(guān)系的修改83

習(xí)題383

IVAccess2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

第4章?查詢88

4.1查詢概述88

4.1.1查詢的功能88

4.1.2查詢的類型89

4.2創(chuàng)建選擇查詢90

4.2.1使用“查詢向?qū)А眲?chuàng)建選擇查詢90

4.2.2使用“設(shè)計視圖”創(chuàng)建選擇查詢91

4.2.3運行查詢93

4.2.4編輯查詢中的字段94

4.2.5排序查詢結(jié)果94

4.2.6查詢條件的使用94

4.2.7在查詢中進行計算97

4.2.8多表查詢中聯(lián)接屬性的設(shè)置100

4.3創(chuàng)建參數(shù)查詢103

4.3.1單參數(shù)查詢103

4.3.2多參數(shù)查詢104

4.4創(chuàng)建交叉表查詢105

4.4.1認識交叉表查詢105

4.4.2使用“交叉表查詢向?qū)А眲?chuàng)建交叉表查詢105

4.4.3使用“設(shè)計視圖”創(chuàng)建交叉表查詢107

4.5創(chuàng)建操作查詢108

4.5.1生成表查詢108

4.5.2更新查詢109

4.5.3刪除查詢111

4.5.4追加查詢112

4.6結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）113

4.6.1SQL概述113

4.6.2SQL語句114

4.6.3創(chuàng)建SQL特定查詢117

習(xí)題4119

目錄V

第5章?窗體124

5.1窗體概述124

5.1.1窗體的功能124

5.1.2窗體的結(jié)構(gòu)125

5.1.3窗體的視圖125

5.2創(chuàng)建窗體126

5.2.1使用“窗體”創(chuàng)建窗體126

5.2.2使用“多個項目”創(chuàng)建顯示多個記錄的窗體127

5.2.3使用“分割窗體”創(chuàng)建分割窗體128

5.2.4使用“窗體向?qū)А眲?chuàng)建窗體129

5.2.5使用“空白窗體”創(chuàng)建窗體130

5.2.6使用“窗體設(shè)計”創(chuàng)建窗體132

5.3窗體的設(shè)計132

5.3.1窗體的屬性132

5.3.2控件的概念133

5.3.3控件的種類135

5.3.4常用控件的使用135

5.4修飾窗體142

5.4.1使用主題功能142

5.4.2條件格式的使用143

5.4.3添加背景圖像143

5.5定制系統(tǒng)控制窗體144

5.5.1創(chuàng)建導(dǎo)航窗體144

5.5.2設(shè)置啟動窗體145

習(xí)題5146

第6章?報表148

6.1報表概述148

6.1.1報表的功能148

6.1.2報表的結(jié)構(gòu)148

6.1.3報表的視圖149

6.2創(chuàng)建報表149

VIAccess2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

6.2.1使用“報表”創(chuàng)建報表149

6.2.2使用“報表向?qū)А眲?chuàng)建報表150

6.2.3使用“空報表”創(chuàng)建報表152

6.2.4使用“設(shè)計視圖”創(chuàng)建報表154

6.2.5使用“標簽向?qū)А眲?chuàng)建報表155

6.2.6編輯報表157

6.3報表排序和分組統(tǒng)計161

6.3.1排序161

6.3.2記錄分組161

6.3.3報表常用函數(shù)164

6.3.4分組統(tǒng)計164

6.4打印報表165

6.4.1頁面設(shè)置165

6.4.2打印167

習(xí)題6167

第7章?宏169

7.1宏概述169

7.1.1宏的功能169

7.1.2宏的種類169

7.1.3宏生成器170

7.1.4宏操作171

7.2宏的創(chuàng)建和設(shè)計173

7.2.1創(chuàng)建獨立的宏173

7.2.2創(chuàng)建嵌入的宏175

7.2.3創(chuàng)建條件操作宏176

7.2.4創(chuàng)建宏組178

7.3宏的運行、調(diào)試與修改180

7.3.1宏的運行180

7.3.2宏的調(diào)試182

7.3.3宏的修改183

習(xí)題7183

目錄VII

第8章?模塊與VBA編程185

8.1VBA的編程環(huán)境185

8.1.1打開VBE窗口185

8.1.2VBE窗口簡介186

8.2VBA模塊簡介188

8.2.1模塊的類型188

8.2.2VBA代碼編寫模塊的過程189

8.2.3將宏轉(zhuǎn)換為模塊的過程189

8.2.4在模塊中執(zhí)行宏189

8.3VBA程序設(shè)計基礎(chǔ)190

8.3.1程序書寫原則190

8.3.2數(shù)據(jù)類型191

8.3.3變量與常量192

8.3.4常用的標準函數(shù)196

8.3.5運算符和表達式196

8.4VBA程序流程控制語句197

8.4.1賦值語句197

8.4.2選擇結(jié)構(gòu)語句197

8.4.3循環(huán)結(jié)構(gòu)語句202

8.4.4其他語句——GoTo語句和標號206

8.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念206

8.5.1對象206

8.5.2屬性207

8.5.3方法207

8.5.4事件208

8.6VBA模塊的創(chuàng)建209

8.6.1VBA標準模塊209

8.6.2子過程的創(chuàng)建和調(diào)用210

8.6.3函數(shù)（Function過程）的創(chuàng)建和調(diào)用212

8.6.4過程調(diào)用中的參數(shù)傳遞213

8.7VBA常用操作214

8.7.1打開和關(guān)閉操作214

VIIIAccess2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

8.7.2輸入框函數(shù)217

8.7.3消息框218

8.7.4VBA編程驗證數(shù)據(jù)221

8.7.5計時事件Timer222

8.8VBA的數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)222

8.8.1數(shù)據(jù)庫引擎及其接口223

8.8.2VBA訪問的數(shù)據(jù)庫類型223

8.8.3數(shù)據(jù)訪問對象223

8.8.4ActiveX數(shù)據(jù)對象225

8.9VBA程序調(diào)試227

8.9.1錯誤類型227

8.9.2調(diào)試錯誤228

8.10錯誤處理229

8.10.1設(shè)置錯誤陷阱229

8.10.2編寫錯誤處理代碼229

習(xí)題8230

附錄A?課程實訓(xùn)說明238

附錄B?部分習(xí)題參考答案241

參考文獻244

第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access2016

通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)該掌握以下內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識。

（2）Access2016的啟動和退出。

（3）Access2016的工作界面。

（4）Access2016的六大對象以及對象間的關(guān)系。

（5）Access2016的數(shù)據(jù)類型、表達式和函數(shù)。

（6）Access2016幫助系統(tǒng)的使用。

1.1?數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)管理技術(shù)，是計算機科學(xué)的一個重要分支。在

計算機應(yīng)用的三大領(lǐng)域（科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制）中，數(shù)據(jù)

處理約占70%，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)就是作為一門數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展起來的，

是目前應(yīng)用最廣的技術(shù)之一，已成為計算機信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要

基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)的理論術(shù)語是學(xué)習(xí)和掌握數(shù)據(jù)庫具體應(yīng)用

掃一掃看視頻

的基礎(chǔ)和前提，掌握好這些基本概念對學(xué)習(xí)和使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有十

分重要的意義。數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系

統(tǒng)是與數(shù)據(jù)庫技術(shù)密切相關(guān)的6個基本概念。

1.1.1?數(shù)據(jù)庫的基本概念

1．?dāng)?shù)據(jù)

數(shù)據(jù)（Data）是描述事物的符號記錄，是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。

提到數(shù)據(jù)，人們首先想到的是數(shù)字，其實數(shù)字只是數(shù)據(jù)的一種。數(shù)據(jù)的類型有很多。在日

2Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

常生活中，數(shù)據(jù)無處不在，文字、聲音、圖形、圖像、檔案記錄、倉儲情況……這些都是數(shù)據(jù)。

為了認識世界、交流信息，人們需要描述事物，而數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄。在日常生

活中，人們直接用自然語言描述事物；在計算機中，為了存儲和處理這些事物，就要抽出這些

事物的某些特征組成一個記錄來描述。例如，在學(xué)生檔案中，如果對學(xué)生的學(xué)號、姓名、性別、

出生日期、所在院系等感興趣，就可以這樣描述：

（202001001，塔娜，女，2003/1/30，計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）

對于上面這條由數(shù)據(jù)構(gòu)成的信息記錄，了解其語義的人會得到如下信息：塔娜是個大學(xué)生，

2003年出生，在計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院讀書；而不了解其語義的人則無法理解其含義?？梢?，

數(shù)據(jù)的形式本身并不能全面表達其內(nèi)容，還需要經(jīng)過語義解釋，數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。

軟件中的數(shù)據(jù)是有一定結(jié)構(gòu)的。首先，數(shù)據(jù)有型（Type）與值（Value）之分，數(shù)據(jù)的型給

出了數(shù)據(jù)表示的類型，如整型、實型、字符型等，而數(shù)據(jù)的值給出了符合給定型的具體值。如

數(shù)字30，按類型講它是整型；按數(shù)值講，具體就是30。

計算機中的數(shù)據(jù)一般分兩部分。其中一部分與程序僅有短時間的交互關(guān)系，隨著程序的結(jié)

束而消亡，稱為臨時性數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)一般存放于計算機內(nèi)存中；而另一部分數(shù)據(jù)則對系統(tǒng)起

著長期持久的作用，稱為持久性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中所處理的數(shù)據(jù)就是這種持久性數(shù)據(jù)。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫（DataBase，DB），顧名思義，就是存放數(shù)據(jù)的倉庫。只不過這個倉庫是在計算機

存儲設(shè)備上，而且數(shù)據(jù)是按一定的格式存放的。也就是說，數(shù)據(jù)庫是具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存

放于統(tǒng)一的存儲介質(zhì)內(nèi)的多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應(yīng)用程序所共享。

數(shù)據(jù)庫是按數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)模式存放數(shù)據(jù)的，它能構(gòu)造復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以建立數(shù)據(jù)間的

內(nèi)在聯(lián)系與復(fù)雜的關(guān)系，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)的全局結(jié)構(gòu)模式。

3．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，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，負責(zé)數(shù)據(jù)庫的建立、運行、維護、管理和控制。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用戶能方便地定義和操縱數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性，保證

多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，它的主要功能包括以下幾個方面：

（1）數(shù)據(jù)模式定義。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負責(zé)為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建模式，也就是為數(shù)據(jù)庫構(gòu)建其數(shù)據(jù)框架。

（2）數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負責(zé)為數(shù)據(jù)模式的物理存取及構(gòu)建提供有效的存取方法與手段。

（3）數(shù)據(jù)操縱。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為用戶使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供方便，一般具有查詢、插入、修改以及刪

除數(shù)據(jù)的功能。此外，它自身還具有做簡單算術(shù)運算及統(tǒng)計的能力，而且可以與某些過程性語

言結(jié)合，使其具有強大的過程性操作能力。

（4）數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查。

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有內(nèi)在語義上的關(guān)聯(lián)性與一致性，它們構(gòu)成了數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)的完

整性是保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)正確的必要條件，因此必須經(jīng)常檢查以維護數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有共享性，而數(shù)據(jù)共享可能會引發(fā)數(shù)據(jù)的非法使用，因此必須要為正確

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access20163

使用數(shù)據(jù)做出必要的規(guī)定，并在使用時做檢查，這就是數(shù)據(jù)的安全性。

（5）數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)。

數(shù)據(jù)庫是一個集成、共享的數(shù)據(jù)集合體，它能為多個應(yīng)用程序提供服務(wù)，所以就存在著多

個應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的并發(fā)操作。在并發(fā)操作中，如果不加入控制和管理，多個應(yīng)用程序間會

產(chǎn)生相互干擾，從而對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)造成破壞。因此，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須對多個應(yīng)用程序

的并發(fā)操作做必要的控制以保證數(shù)據(jù)不受破壞，這就是數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制。

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一旦遭受破壞，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須有能力及時進行恢復(fù)，這就是數(shù)據(jù)庫

的故障恢復(fù)。

（6）數(shù)據(jù)的服務(wù)。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)提供多種服務(wù)功能，如數(shù)據(jù)復(fù)制、轉(zhuǎn)存、重組、性能檢測、

分析等。

為完成以上6個功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)語言，分別如下：

（1）數(shù)據(jù)定義語言（DataDe?nitionLanguage，DDL）：該語言負責(zé)數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)

據(jù)的物理存取構(gòu)建。

（2）數(shù)據(jù)操縱語言（DataManipulationLanguage，DML）：該語言負責(zé)數(shù)據(jù)的操縱，包括

查詢及增、刪、改等操作。

（3）數(shù)據(jù)控制語言（DataControlLanguage，DCL）：該語言負責(zé)數(shù)據(jù)完整性、安全性的

定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復(fù)等功能，包括系統(tǒng)初啟程序、文件讀寫與維護程序、存取

路徑管理程序、緩沖區(qū)管理程序、安全性控制程序、完整性檢測程序、并發(fā)控制程序、事務(wù)管

理程序、運行日志管理程序、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)程序等。

目前流行的DBMS均為關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如Oracle、Sybase的PowerBuilder、IBM的

DB2、微軟公司的SQLServer等，均為嚴格意義上的DBMS系統(tǒng)。另外一些小型的數(shù)據(jù)庫，如

微軟的VisualFoxPro和Access等，只具備數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一些簡單功能。關(guān)系數(shù)據(jù)庫在1.3

節(jié)進行介紹。

4．?dāng)?shù)據(jù)庫管理員

由于數(shù)據(jù)庫的共享性，數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、維護、監(jiān)視等工作需要有專人管理，稱他們

為數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，DBA）。其主要工作如下：

（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計（DataBaseDesign）。DBA的主要任務(wù)之一是做數(shù)據(jù)庫設(shè)計，具體地說

是進行數(shù)據(jù)模式的設(shè)計。由于數(shù)據(jù)庫的集成與共享性，因此需要有專門人員對多個應(yīng)用的數(shù)據(jù)

需求作全面的規(guī)劃、設(shè)計與集成。

（2）數(shù)據(jù)庫維護。DBA必須對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制、系統(tǒng)恢復(fù)及數(shù)

據(jù)定期轉(zhuǎn)存等進行實施與維護。

（3）改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)效率。DBA必須隨時監(jiān)視數(shù)據(jù)庫運行狀態(tài)，不斷調(diào)整內(nèi)部結(jié)

構(gòu)，使系統(tǒng)保持最佳狀態(tài)與最高效率。當(dāng)效率下降時，DBA需要采取適當(dāng)?shù)拇胧邕M行數(shù)據(jù)

的重組、重構(gòu)等。

5．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）是指安裝和使用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)，一般

由5個部分組成：數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、系統(tǒng)

平臺之一——硬件平臺（硬件）、系統(tǒng)平臺之二——軟件平臺（軟件）。這5個部分構(gòu)成了一

4Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

個完整的運行實體，即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，硬件平臺包括計算機和網(wǎng)絡(luò)。

計算機：它是系統(tǒng)中的基礎(chǔ)硬件平臺，目前常用的有微型機、小型機、中型機、大型機及

巨型機。

網(wǎng)絡(luò)：過去數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般建立在單機上，但是近年來它較多地建立在網(wǎng)絡(luò)上，其結(jié)構(gòu)形

式以客戶/服務(wù)器（C/S）方式與瀏覽器/服務(wù)器（B/S）方式為主。

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，軟件平臺包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具和接口軟件。

操作系統(tǒng)：它是系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺，目前常用的有各種UNIX（包括Linux）與Windows

兩種。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具：為開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序所提供的工具，它包括過程性程序設(shè)計語言

（如C，C++等），可視化開發(fā)工具（如VB，PB、Delphi等），還包括近期與Internet有關(guān)的

HTML及XML等工具，以及一些專用開發(fā)工具。

接口軟件：在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)間存在著多種

接口進行連接，否則數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整體就無法運作。這些接口軟件包括ODBC、JDBC、OLEDB、

CORBA、COM、DCOM等。

6．?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)（DataBaseApplicationSystem，DBAS）由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界

面組成，具體包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理員、

????

硬件平臺、軟件平臺、應(yīng)用軟件和應(yīng)用界面。其中應(yīng)用軟

?????????

件是由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）及數(shù)

據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具書寫而成的；應(yīng)用界面大多由相關(guān)的可???????

????

視化工具開發(fā)而成。

??

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的各部分以一定的邏輯層次結(jié)構(gòu)組

成一個有機的整體。如果不計數(shù)據(jù)庫管理員（人員），并

將應(yīng)用軟件與應(yīng)用界面作為應(yīng)用系統(tǒng)，則數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

的軟硬件層次結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟硬件層次結(jié)構(gòu)

1.1.2?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展

數(shù)據(jù)管理發(fā)展至今共經(jīng)歷了3個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。

1．人工管理階段

20世紀50年代中期之前，計算機的軟、硬件均不完善。硬件存儲

設(shè)備只有磁帶、卡片和紙帶，軟件方面還沒有操作系統(tǒng)，當(dāng)時的計算機

主要用于科學(xué)計算。這個階段由于還沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理，程

序員在程序中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還要設(shè)計其物理結(jié)構(gòu)，包括

存儲結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入/輸出方式等。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理組織或存儲設(shè)

備改變時，用戶程序就必須重新編制。由于數(shù)據(jù)的組織是面向應(yīng)用的，掃一掃看視頻

不同的計算程序之間不能共享數(shù)據(jù)，使得不同的應(yīng)用之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，因此應(yīng)用程序

之間的數(shù)據(jù)一致性很難維護。

在人工管理階段，應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系如圖1-2所示。

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access20165

2．文件系統(tǒng)階段

這一階段的主要標志是計算機中有了專門管理數(shù)據(jù)的軟件——操作系統(tǒng)（文件管理系統(tǒng)）。

20世紀50年代中期到60年代中期，計算機大容量存儲設(shè)備（如硬盤）的出現(xiàn)推動了軟件

技術(shù)的發(fā)展，而操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著數(shù)據(jù)管理步入一個新的階段。在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)以

文件為單位存儲在外存儲器上，并且由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理。操作系統(tǒng)為用戶使用文件提供了友

好界面。文件的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)脫鉤，程序和數(shù)據(jù)分離，使數(shù)據(jù)與程序有了一定的獨立性。

用戶的程序與數(shù)據(jù)可分別存放在外存儲器上，各個應(yīng)用程序可以共享一組數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了以

文件為單位的數(shù)據(jù)共享。

但由于數(shù)據(jù)的組織仍然是面向程序的，所以存在大量的數(shù)據(jù)冗余。而且數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)不

能方便地被修改和擴充，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的每一點微小改變都會影響到應(yīng)用程序。由于文件之間

互相獨立，因而它們不能反映現(xiàn)實世界中事物之間的聯(lián)系，操作系統(tǒng)不負責(zé)維護文件之間的聯(lián)

系信息。如果文件之間有內(nèi)容上的聯(lián)系，只能由應(yīng)用程序去處理。

在文件系統(tǒng)階段，應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系如圖1-3所示。

圖1-2人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系圖1-3文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

20世紀60年代以后，隨著計算機在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，人們對數(shù)據(jù)管理技術(shù)提出

了更高的要求：希望面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的冗余，提供更高的

數(shù)據(jù)共享能力，同時要求程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨立性，當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時，不涉及數(shù)

據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，也不影響應(yīng)用程序，從而降低應(yīng)用程序的研制與維護費用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)正是在

這樣一個應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）來實現(xiàn)，如圖1-4

所示。

圖1-4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

6Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

隨著軟件環(huán)境和硬件環(huán)境的不斷改善，數(shù)據(jù)處理應(yīng)用領(lǐng)域需求的持續(xù)擴大，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與

其他軟件技術(shù)的加速融合，到20世紀80年代，新的、更高一級的數(shù)據(jù)庫技術(shù)相繼出現(xiàn)并得到

長足的發(fā)展，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)

運而生，使數(shù)據(jù)處理有了進一步的發(fā)展。

1.1.3?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是在文件系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展產(chǎn)生的，兩者都以數(shù)據(jù)文件的形式組織數(shù)據(jù)，但由于

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在文件系統(tǒng)之上加入了DBMS對數(shù)據(jù)進行管理，從而使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特點：

1．?dāng)?shù)據(jù)的集成性

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式，如在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中采用二維表作為統(tǒng)一的

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式。

（2）在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中按照多個應(yīng)用的需要組織全局的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（即數(shù)據(jù)模式），數(shù)

據(jù)模式不僅可以建立全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還可以建立數(shù)據(jù)間的語義聯(lián)系，從而構(gòu)成一個內(nèi)在緊密

聯(lián)系的數(shù)據(jù)整體。

（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模式是多個應(yīng)用共同的、全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而每個應(yīng)用的數(shù)據(jù)則

是全局結(jié)構(gòu)中的一部分，稱為局部結(jié)構(gòu)（即視圖），這種全局與局部的結(jié)構(gòu)模式構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成性的主要特征。

2．?dāng)?shù)據(jù)的高共享性與低冗余性

由于數(shù)據(jù)的集成性使得數(shù)據(jù)可為多個應(yīng)用所共享，特別是在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達的今天，數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)

絡(luò)的結(jié)合擴大了數(shù)據(jù)關(guān)系的應(yīng)用范圍。數(shù)據(jù)的共享自身又可極大地減少數(shù)據(jù)冗余性，不僅減少

了不必要的存儲空間，更為重要的是可以避免數(shù)據(jù)的不一致性。

3．?dāng)?shù)據(jù)的獨立性

數(shù)據(jù)的獨立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性，即在數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是獨立于應(yīng)用程序而不依

賴于應(yīng)用程序。也就是說，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與存取方式的改變不會影響應(yīng)用程序。

數(shù)據(jù)獨立性包括物理獨立性和邏輯獨立性兩級。

（1）物理獨立性：是指數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)或存取方法的修改不會引起應(yīng)用程序的修改。

（2）邏輯獨立性：是指數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變，如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、

改變數(shù)據(jù)間聯(lián)系等，不需要修改應(yīng)用程序。

4．?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與控制

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不僅為數(shù)據(jù)提供高度集成環(huán)境，還提供了統(tǒng)一管理的手段，這主要包含以下3

個方面：

（1）數(shù)據(jù)的完整性檢查：檢查數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性以保證數(shù)據(jù)

的正確。

（2）數(shù)據(jù)的安全性保護：檢查數(shù)據(jù)庫訪問者以防止非法訪問。

（3）并發(fā)控制：控制多個應(yīng)用的并發(fā)訪問所產(chǎn)生的相互干擾以保

證其正確性。

1.1.4?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部具有三級模式及二級映射。三級模式分別是概掃一掃看視頻

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access20167

念模式、外模式與內(nèi)模式；二級映射分別是概念模式到內(nèi)模式的映射、外模式到概念模式的映射。

這種三級模式與二級映射構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結(jié)構(gòu)體系，如圖1-5所示。

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圖1-5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的三級模式、二級映射結(jié)構(gòu)體系

1．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)模式是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種表示形式，它具有不同的層次與結(jié)構(gòu)方式。

（1）概念模式（ConceptualSchema），是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是

所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲細節(jié)和

硬件環(huán)境，與具體的應(yīng)用程序、所使用的應(yīng)用開發(fā)工具及高級程序設(shè)計語言無關(guān)。

實際上模式是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)在邏輯級上的視圖。一個數(shù)據(jù)庫只有一個概念模式。數(shù)據(jù)庫模式

以某一種數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，綜合考慮了所有用戶的需求，并將這些需求有機地結(jié)合成一個邏輯

整體。

（2）外模式（ExternalSchema），又稱子模式或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程

序員和最終用戶）看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，

是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

外模式通常是模式的子集。一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。由于它是各個用戶的數(shù)據(jù)視圖，

如果不同的用戶在應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、對數(shù)據(jù)保密的要求等方面存在差異，則他們的

外模式描述就是不同的。即使是對模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、類型、長度、保密級

別等都可以不同。另外，同一外模式也可以為某一用戶的多個應(yīng)用系統(tǒng)所使用，但一個應(yīng)用程

序只能使用一個外模式。

外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全的一個有力措施。每個用戶只能看見和訪問所對應(yīng)的外模式中的

數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中的其余數(shù)據(jù)對他們來說是不可見的。

（3）內(nèi)模式（InternalSchema），又稱物理模式，它是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)的描述，

是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。

數(shù)據(jù)模式給出了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)框架結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中的真正的實體，但這些數(shù)據(jù)必

須按框架所描述的結(jié)構(gòu)組織。以概念模式為框架所組成的數(shù)據(jù)庫稱為概念數(shù)據(jù)庫（Conceptual

DataBase）；以外模式為框架所組成的數(shù)據(jù)庫稱為用戶數(shù)據(jù)庫（User’sDatabase）；以內(nèi)模式為

8Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

框架所組成的數(shù)據(jù)庫稱為物理數(shù)據(jù)庫（PhysicalDatabase）。這三種數(shù)據(jù)庫中，只有物理數(shù)據(jù)庫

是真實存在于計算機外存中，其他兩種數(shù)據(jù)庫并不真正存在于計算機中，而是通過兩種映射由

物理數(shù)據(jù)庫映射而成。

模式的3個級別層次反映了模式的3個不同環(huán)境以及它們的不同要求。其中內(nèi)模式處于最

底層，它反映了數(shù)據(jù)在計算機物理結(jié)構(gòu)中的實際存儲形式；概念模型處于中層，它反映了設(shè)計

者的數(shù)據(jù)全局邏輯要求；外模式處于最外層，它反映了用戶對數(shù)據(jù)的要求。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映射

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的3個抽象級別。它把數(shù)據(jù)的具體組織留給數(shù)據(jù)庫管理系

統(tǒng)（DBMS）管理，使用戶能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機中的具體表

示方式與存儲方式。而為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這3個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在三級

模式之間提供了二級映射：外模式/概念模式映射和概念模式/內(nèi)模式映射。二級映射保證了數(shù)

據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

（1）外模式/概念模式映射。對于每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個外模式/概念模式映射，

它定義了該外模式與概念模式之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)概念模式改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外

模式/模式映像作相應(yīng)改變，也可以保持外模式不變，因為應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，

從而應(yīng)用程序也不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性。

（2）概念模式/內(nèi)模式映射。概念模式/內(nèi)模式映射定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與物理存儲

結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對概念模式/內(nèi)模式映射

作相應(yīng)改變，可以保持概念模式不變，從而保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。

1.2?數(shù)?據(jù)?模?型

數(shù)據(jù)庫需要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的性質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系，按照管理的要求來設(shè)計和組織。數(shù)據(jù)

模型就是從現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層?，F(xiàn)實世界的事物反映到人的大腦，人們把這些

事物抽象為一種既不依賴于具體的計算機系統(tǒng)又不為某一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的概念模型，然

后再把概念模型轉(zhuǎn)換為計算機上某一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型。

1.2.1?組成要素

數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束三部分

組成。

1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是研究存儲在數(shù)據(jù)庫中的對象類型的集合，這些對象類

掃一掃看視頻

型是數(shù)據(jù)庫的組成部分。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要描述數(shù)據(jù)的類型、

內(nèi)容、性質(zhì)以及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)操作與約束均建立在數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)上。不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有不同的操作與約束，因此，一般數(shù)據(jù)模型均以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同而分類。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來組織數(shù)據(jù)的，因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型

來命名數(shù)據(jù)模型，如層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的模型分別命名為層次模型、網(wǎng)狀模型和

關(guān)系模型。

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access20169

2．?dāng)?shù)據(jù)操作

數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作和有關(guān)操作的

規(guī)則，例如插入、刪除、修改、檢索、更新等操作。數(shù)據(jù)模型要定義這些操作的確切含義、操

作符號、操作規(guī)則以及實現(xiàn)操作的語言等。

3．?dāng)?shù)據(jù)的完整性約束

數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變

化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系都要遵循完整性規(guī)則的制約。

另外，數(shù)據(jù)模型應(yīng)該提供定義完整性約束條件的機制，以反映某一應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須

遵守的特定的語義約束條件。

1.2.2?概念模型

1．基本概念

數(shù)據(jù)的描述既要符合客觀現(xiàn)實，又要適應(yīng)數(shù)據(jù)庫的原理與結(jié)構(gòu)，

適應(yīng)計算機的原理與結(jié)構(gòu)。進一步說，由于計算機不能夠直接處理現(xiàn)實

世界中的具體事物，所以人們必須將客觀存在的具體事物進行有效的抽

象、描述與刻畫，將其轉(zhuǎn)換成計算機能夠處理的數(shù)據(jù)。這一轉(zhuǎn)換過程可

分為3個數(shù)據(jù)范疇：現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界。掃一掃看視頻

從客觀現(xiàn)實到計算機的描述，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程如圖1-6所示。

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圖1-6數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程

1）現(xiàn)實世界

用戶為了某種需要，需將現(xiàn)實世界中的部分需求用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，這樣，我們所見到的是客

觀世界中的畫定邊界的一部分環(huán)境，稱為現(xiàn)實世界。

2）信息世界

信息世界又稱概念世界，是通過抽象對現(xiàn)實世界進行數(shù)據(jù)庫級上的刻畫所構(gòu)成的邏輯模型。

信息世界與數(shù)據(jù)庫的具體模型有關(guān)，如層次、網(wǎng)狀、關(guān)系模型等。

人們從現(xiàn)實世界抽象各種事物到信息世界時，通常采用實體來描述現(xiàn)實世界中的具體事物

或事物之間的聯(lián)系。

（1）實體?？陀^存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。實體可以是具體的人、事、物，也可

以是抽象的概念或聯(lián)系。例如學(xué)生、課程、教師都屬于實際存在的事物，而學(xué)生選課就是比較

抽象的事物，是由學(xué)生和課程之間的聯(lián)系而產(chǎn)生的，等等。

（2）實體的屬性。描述實體的特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫，如一個

學(xué)生實體有學(xué)號、姓名、性別、出生日期等方面的屬性。屬性有屬性名和屬性值，屬性的具體

取值稱為屬性值。例如，對某一學(xué)生的“性別”屬性取值“女”，其中“性別”為屬性名，“女”

為屬性值。

（3）實體集和實體型。同類型的實體的集合稱為實體集。例如，對于“學(xué)生”實體來說，

全體學(xué)生就是一個實體集。

10Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

屬性的集合表示一個實體的類型，稱為實體型。例如，學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，

所屬院系）就是一個實體型。

屬性值的集合表示一個實體。例如，屬性值的集合（202001001，塔娜，女，2003/1/30，計

算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）就是代表一個具體的學(xué)生。

3）計算機世界

在信息世界基礎(chǔ)上致力于其在計算機物理機構(gòu)上的描述，從而形成的物理模型稱為計算機

世界。現(xiàn)實世界的要求只有在計算機世界中才能得到真正的物理實現(xiàn)，而這種實現(xiàn)是通過信息

世界逐步轉(zhuǎn)化得到的。

2．實體-聯(lián)系模型（E-R模型）

實體-聯(lián)系模型（Entity-RelationshipModel）又稱E-R模型或E-R圖，它是描述概念世界、

建立概念模型的工具。

E-R圖包括3個要素：

（1）實體。用矩形框表示，框內(nèi)標注實體名稱。

（2）屬性。用橢圓形框表示，框內(nèi)標注屬性名。E-R圖中用連線將橢圓形框（屬性）與矩

形框（實體）連接起來。

（3）實體之間的聯(lián)系。用菱形框表示，框內(nèi)標注聯(lián)系名稱。E-R圖中用連線將菱形框（聯(lián)

系）與有關(guān)矩形框（實體）相連，并在連線上注明實體間的聯(lián)系類型。

實體之間的對應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映現(xiàn)實世界之間的相互聯(lián)系。兩個實體（通常是指兩

個實體集）間的聯(lián)系有以下3種類型：

①一對一聯(lián)系。實體集A中的一個實體至多與實體集B中的一個實體相對應(yīng)，反之亦然，

則稱實體集A與實體集B之間為一對一的聯(lián)系，記作1:1。例如，一個學(xué)校只有一個校長，一

個校長只能管理一個學(xué)校。

②一對多聯(lián)系。如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有多個實體與之對應(yīng)；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對應(yīng)，則稱實體集A與

實體集B之間為一對多聯(lián)系，記為1:n。例如，學(xué)校的一個系有多個專業(yè)，而一個專業(yè)只屬于一

個系。

③多對多聯(lián)系。如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有多個實體與之對應(yīng)；反之，

對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有多個實體與之對應(yīng)，則稱實體集A與實體集B

之間為多對多聯(lián)系，記為m:n。例如，一個學(xué)生可以選修多門課程，一門課程可以被多名學(xué)生選修。

圖1-7所示為兩個簡單的E-R圖示例。

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（a）實體與屬性（b）實體與實體之間的聯(lián)系（1∶n）

圖1-72個E-R圖

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access201611

1.2.3?三種數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是從現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次。現(xiàn)實世界的

事物反映到人的大腦中，人們把這些事物抽象為一種既不依賴于具體的

計算機系統(tǒng)又不依賴于具體的DBMS的概念模型，然后，再把該概念

模型轉(zhuǎn)換為計算機中某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)模型是實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象的主要工具。它決定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)

掃一掃看視頻

構(gòu)、數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)操縱語言、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。常見的數(shù)據(jù)模型有3種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。根據(jù)這3種數(shù)

據(jù)模型建立的數(shù)據(jù)庫分別稱為層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

1．層次模型

層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早采用的數(shù)據(jù)模型，它通過從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)

系。層次模型是有向“樹”結(jié)構(gòu)。層次模型數(shù)據(jù)庫的代表是IBM公司的IMS（Information

ManagementSystem）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

1）層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)實世界中許多實體之間的聯(lián)系本來就呈現(xiàn)一種很自然的層次關(guān)系，如行政機構(gòu)、家族關(guān)

系等。

圖1-8所示為一個層次模型的例子。該模型描述了一個學(xué)院的組成情況。該層次模型有5

個記錄類型：學(xué)院、系部、班級、教師和學(xué)生。一個學(xué)院下設(shè)多個系部，一個系部里有若干教師，

一個學(xué)院有若干班級，一個班級有若干學(xué)生。

圖1-8層次模型示例

2）層次模型的特征

在層次模型中，樹狀結(jié)構(gòu)的每個結(jié)點是一個記錄類型，每個記錄類型可包含若干字段。記

錄之間的聯(lián)系用結(jié)點之間的連線表示。上層結(jié)點稱為父結(jié)點或雙親結(jié)點，下層結(jié)點稱為子結(jié)點

或子女結(jié)點。這些結(jié)點有如下特征：

（1）有且僅有一個結(jié)點沒有父結(jié)點，這個結(jié)點稱為根結(jié)點。

（2）根結(jié)點以外的子結(jié)點，向上有且僅有一個父結(jié)點，向下可有若干子結(jié)點。

2．網(wǎng)狀模型

網(wǎng)狀模型是層次模型的擴展，它表示多個從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀模型是有向“圖”結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀模型的典型代表是DBTG（DatabaseTaskGroup，數(shù)據(jù)

庫任務(wù)組）系統(tǒng)，也稱CODASYL系統(tǒng)，它并非實際的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但它所提出的基本概念、

方法和技術(shù)對于網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。

12Access2016數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)教程

1）網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具普遍性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型中的兩個限制，具

體表現(xiàn)為：

（1）允許多個結(jié)點沒有父結(jié)點。

（2）一個結(jié)點可以有多個父結(jié)點。

圖1-9所示是網(wǎng)狀模型的一個例子。該模型描述了教師授課與學(xué)生上課的情況。其中有3

個記錄類型：教師、學(xué)生、課程。教師和學(xué)生都與課程有聯(lián)系，教師要講授課程，學(xué)生要學(xué)習(xí)課程，

課程有兩個父結(jié)點。

圖1-9網(wǎng)狀模型示例

2）網(wǎng)狀模型的特征

網(wǎng)狀模型具有如下特征：

（1）可以有一個以上的結(jié)點無父結(jié)點。

（2）允許結(jié)點有多個父結(jié)點。

（3）結(jié)點之間允許有兩種或兩種以上的聯(lián)系。

3．關(guān)系模型

關(guān)系模型以二維表的方式組織數(shù)據(jù)，表1-1所示是關(guān)系模型的一個例子“學(xué)生”表。關(guān)系

模型建立在嚴格的數(shù)學(xué)概念基礎(chǔ)上，發(fā)展迅速。20世紀80年代以來，幾乎所有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

都是建立在關(guān)系模型之上。

表1-1“學(xué)生”表

學(xué)號姓名性別民族政治面貌出生日期

202001001塔娜女蒙古族團員2003/1/30

202001002榮仕月男壯族群眾2003/7/9

202001003林若涵女漢族團員2002/12/3

202001004張是琦女白族團員2001/2/5

1.3?關(guān)系數(shù)據(jù)庫

關(guān)系是數(shù)學(xué)集合論中的一個重要概念。1970年，E.F.Codd發(fā)表了題為“大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)

據(jù)的關(guān)系模型”的論文，把關(guān)系的概念引入了數(shù)據(jù)庫，自此人們開始了數(shù)據(jù)庫關(guān)系方法和關(guān)系

數(shù)據(jù)理論的研究，在層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之后，形成了以關(guān)系數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)。

第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與Access201613

1.3.1?關(guān)系模型

1．關(guān)系模型中的常用術(shù)語

關(guān)系模型是用二維表格的形式描述相關(guān)數(shù)據(jù)，也就是把復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸納為簡單的二維

表格。表格中的每一個數(shù)據(jù)都可以看成是獨立的數(shù)據(jù)項，它們共同構(gòu)成了該關(guān)系的全部內(nèi)容。

在關(guān)系模型中，有以下常用術(shù)語。

（1）關(guān)系：一個關(guān)系就是一張二維表格，每個關(guān)系有一個關(guān)系名。在Access2016中，一

個關(guān)系就是一個表對象。

（2）元組：表格中的每一行稱為一個元組。在Access2016中，元組稱為記錄。

（3）屬性：表格中的每一列稱為一個屬性，給每列起一個名稱，該名稱就是屬性名，如

表1-1中的學(xué)號、姓名、性別、出生日期等。在Access2016中，屬性稱為字段。

（4）分量：元組中的一個屬性值稱為分量。關(guān)系模型要求關(guān)系的每一個分量必須是一個不

可分的數(shù)據(jù)項，即不允許表中還有表。

（5）域：屬性的取值范圍。從總體上