大学计算机基础第9课数据库的基本知识.ppt

第第9章章 数据库设计基础数据库设计基础本讲主要内容1数据库的基本概念2关系数据库的基本知识3数据库的组织模型小 结4学习目标12了解数据库有关的基本概念与数据库的组织模型。了解关系数据库的特点、操作与表之间的关系。重点与难点 关系数据库的的基本概念，关系数据库的的基本概念，关系的基本操作与关系的特点关系的基本操作与关系的特点为本讲的重点。为本讲的重点。1.1信息、数据与数据处理 信息（InformationInformation）就是对客观事物属性的反映。这一）就是对客观事物属性的反映。这一反映指的是关于某一客观系统中某一事物的某一方面属性或某反映指的是关于某一客观系统中某一事物的某一方面属性或某一时刻的表现形式。对事物的属性与表现形式的反映就是信息。一时刻的表现形式。对事物的属性与表现形式的反映就是信息。数据（DataData）实际上就是反映客观事物属性的物理符号的）实际上就是反映客观事物属性的物理符号的记录。记录。数据的表现形式可以是文字、数字、符号、声音、图像等，它最终以消息、情报、数据的表现形式可以是文字、数字、符号、声音、图像等，它最终以消息、情报、知识等具体形式提供给人们作为决策的依据。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。知识等具体形式提供给人们作为决策的依据。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。数据有数据有临时性数据临时性数据与与永久性数据永久性数据，数据库中的数据就是，数据库中的数据就是这种永久性数据之一。这种永久性数据之一。数据有数据有类型类型(Type)(Type)与与值值(Value)(Value)之分；之分；数据处理数据处理指的是对各种类型的数据进行收集、存指的是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索及传输的过程。在计算储、分类、计算、加工、检索及传输的过程。在计算机应用普及的时代，计算机已成为了数据处理的主要机应用普及的时代，计算机已成为了数据处理的主要工具。工具。1.1信息、数据与数据处理信息、数据与数据处理 数据库（DataBaseDataBase，DBDB），顾名思义就是存放），顾名思义就是存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机存储设备上，数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按一定的模型存放而且数据是按一定的模型存放。数据库组织数据具有如下明显的特征：1.1.数据集中控制数据集中控制2 2、数据独立、数据独立3 3、数据共享、数据共享4 4、减少冗余、减少冗余5 5、数据结构化、数据结构化6 6、统一的数据保护功能、统一的数据保护功能1.2数据库数据库 数据库管理系统数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）是一个管理数据库的软件系统。是一个管理数据库的软件系统。它为用户提供访问数据库的接口，应用程序只有它为用户提供访问数据库的接口，应用程序只有通过它才能和数据库打交道。数据库管理系统是通过它才能和数据库打交道。数据库管理系统是建立在操作系统基础之上，位于操作系统和用户建立在操作系统基础之上，位于操作系统和用户之间的一个数据管理软件，任何数据操作都是在之间的一个数据管理软件，任何数据操作都是在它的管理下进行的。它的管理下进行的。1.3数据库管理系统数据库管理系统 为完成以上6种功能，数据库管理系统提供以下的数据语言：（1 1）数据定义语言：）数据定义语言：负责数据的模式定义与数据的物理存取构建。（2 2）数据操纵语言：）数据操纵语言：负责数据的操纵，如数据查询与增加、删除与修改等。（3 3）数据控制语言：）数据控制语言：负责数据完整性、安全性的定义与检查及并发控制、故障恢复等。1.3数据库管理系统数据库管理系统 数据库系统（DataBase System，DBS）是由数据库、数据库管理系统和用户组成的系统；广义地讲，它是由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统，以及在它支持下建立起来的数据库、应用程序、用户和数据库管理员组成的一个整体。1.4数据库数据库数据库系统的组成数据库系统的组成2.数据库的组织模型数据库的组织模型 数据数据组织组织模型定模型定义义了数据的了数据的逻辑逻辑模型，它也描模型，它也描述了数据述了数据库库中不同数据之中不同数据之间间的关系。在数据的关系。在数据库设计库设计发发展展过过程中，曾使用程中，曾使用过过层层次模型次模型、网状模型网状模型和和关系关系模型模型三种。三种。数据模式定义功能数据模式定义功能数据存取的物理构建功能数据存取的物理构建功能数据操纵功能数据操纵功能数据的完整性、安全性定义与检查功能数据的完整性、安全性定义与检查功能数据库的并发控制与数据恢复功能数据库的并发控制与数据恢复功能数据的服务功能数据的服务功能1.3数据库管理系统数据库管理系统2.1层次模型层次模型Hierarchical model2.2网络模型网络模型 Network model2.3关系模型关系模型 Relational model关系关系 RelationSt_IDNameClass_No970001John9501表表6-1 学生情况表学生情况表3.关系的常用术语关系的常用术语关系模式关系模式 关系模式是对关系结构的描述。一个关系模式对应一个关系的结构，关系模式简化表示的方法为：关系名（属性名1，属性名2，属性名n）。如表6-1的关系模式也可以简化描述成xsqq(St_ID,Name,Class_No)。3.关系的常用术语 键码（Key）是关系模型中的一个重要概念，在关系中用来标识行的一列或多列。在图中，student表的“学号”、“姓名”、“年龄”与“性别”都是键码。3.关系的常用术语 主关键字（Primary Key）是被挑选出来作为表行的唯一标识的侯选关键字。一个表只有一个主关键字，主关键字又称为主键。在图6-5中，student表与course表分别有“学号”与“课程号”主关键字。3.关系的常用术语 候选关键字（Candidate Key）是唯一标识表中的一行的一个属性或属性集。如图6-5中的“学号”、“课程号”就是候选关键字，如果表中没有姓名相同的记录，那姓名也可以作为候选关键字。候选关键字也称候选键。3.关系的常用术语公共关键字公共关键字 在关系型数据库中，关系之间的联系是通过相容或相同的属性或属性组来表示的。如果两个关系中具有相容或相同的属性或属性组，那么这个属性或属性组被称为这两个关系的公共关键字（Common Key）。3.关系的常用术语外部关键字 如果公共关键字在一个关系中是主关键字，那么这个公共关键字被称为另一个关系的外关键字（Foreign Key)。3.关系的常用术语关系有如下基本特征：关系中的每个属性必须是不可分的数据单元，即表中不能有表。二维表中元组个数是有限的，即元组个数的有限性。二维表中元组不能重复，即元组的唯一性。二维表中元组的次序可以任意交换，即元组的次序无关性。二维表中属性名不能相同，即属性名的唯一性。二维表中属性可任意交换次序，即属性的次序无关性。4.关系的基本特征5.5.关系运算关系运算关系运算关系运算 在关系型数据库中，定义一些操作来通过已知的关系创建出新的关系。这些操作很多，这里主要介绍插入、删除、更新、选择、投影、连接操作。5.5.关系运算关系运算关系运算关系运算5.5.关系运算关系运算关系运算关系运算5.5.关系运算关系运算关系运算关系运算5.5.关系运算关系运算关系运算关系运算5 5.关系运算关系运算关系运算关系运算 在关系数据库中，每一个表都是一个实体对象，表本身具有完整的结构。但数据库中的表不是孤立的，数据库的表与表之间以关键字相互联系着，数据库依靠表之间的关联把数据以有意义的方式联系到一起。数据库中表之间的关系有如下三种类型。小结一、数据库表的关联一、数据库表的关联5.关系的关联关系的关联1、一对一（一对一（one-to-one）如果表A中的每一条记录，在B表中至多有一条记录（也可以没有）与之对应，反之亦然，那么称A表和B表具有一对一关系。关系数据库的范化小结一、数据库表的关联一、数据库表的关联6.关系的关联关系的关联2、一对多（一对多（one-to-many）如果表A中的每一项在B表中有n项与之联系；反之，表B中的每一项，在A表中至多有一项与之联系，则称表A与表B具有一对多关系。6.关系的关联关系的关联3、多对多（多对多（many-to-many）如果A表中的每一条记录，在B表中有n条记录与之联系，反之，表B中的每一条记录在A表中有m条记录与之相联系，则称表A与B表具有多对多关系。多对多的关系需要引入中间表，也叫做联系表，来实现中间表与表A、表B的一对多的关系，因为关系型系统不能直接实现多对多的关系。图6-5中的sc表就是一个联系表，实现student表与course表中实体之间的多对多的关系。小结6.关系的关联关系的关联数据库设计四个阶段数据库设计四个阶段需求设计需求设计概念设计概念设计逻辑设计逻辑设计物理设计物理设计小 结v信息就是客观事物属性的反映，数据是对信息的符号描述。计算机中的数据一般分临时性数据与永久性数据，数据库中的数据就是永久性数据。计算机数据处理是利用计算机对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索及传输的过程。v数据库是长期存放在计算机内，有组织的、可共享的数据集合。小结v每在数据库设计发展过程中，曾使用过层次模型、网状模型和关系模型三种。v一个关系就是一个二维个关系有一个关系名。二维表中的列称为属性（也称字段），表中的每一列在关系范围内唯一。在数据库管理系统中，每个字段须定义名称、数据类型与数据宽度等属性。表中的行称为元组，元组也称为记录。v关系数据库管理系统定义了一些操作来通过已知的关系创建出新的关系，这些操作主要有插入、删除、更新、选择、投影、连接操作。这些操作可以通过命令来实现，也可以通过SQL语句来完成。