第1章 数据库基础.ppt

第第1 1章数据库基础章数据库基础第第1 1章数据库基础章数据库基础第第1 1章数据库基础章数据库基础教学目标教学目标掌握数据库系统的特点掌握数据库系统的特点；掌握数据模型的概念；掌握数据模型的概念；掌握关系数据库的基本概念及关系运算掌握关系数据库的基本概念及关系运算；了解了解VFPVFP的主要特点的主要特点；熟悉熟悉VFRVFR的用户界面的用户界面。重点与难点：关系数据库的基本概念关系数据库的基本概念。第第1 1章数据库基础章数据库基础 1.1 数据库管理系统数据库管理系统 第第1 1章数据库基础章数据库基础一一.信息与数据信息与数据信息信息 通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等所表示的某一特定事物的知识、情况和消息。所表示的某一特定事物的知识、情况和消息。数据数据 用一定方式记录下来的客观事物的特征。用一定方式记录下来的客观事物的特征。信息与数据的关系信息与数据的关系 信息依赖于数据而存在；信息依赖于数据而存在；数据是记载、表达、传递信息的工具。数据是记载、表达、传递信息的工具。第第1 1章数据库基础章数据库基础一一.信息与数据信息与数据数据处理数据处理 数据收集、转换、组织、输入、检索、合并、计算更新、输出、数据收集、转换、组织、输入、检索、合并、计算更新、输出、存储。存储。目的：目的：对原始数据综合加工给出有价值、有意义的数据，借以作为决对原始数据综合加工给出有价值、有意义的数据，借以作为决策的依据或编辑后存储起来，供以后取用。策的依据或编辑后存储起来，供以后取用。数据管理数据管理 对数据的组织、存储、维护和使用等。对数据的组织、存储、维护和使用等。第第1 1章数据库基础章数据库基础二二.数据库数据库数据库数据库(DB,Database)以一定的以一定的数据模型数据模型组织和存储的、能为多个用户共享的、组织和存储的、能为多个用户共享的、独立于应用程序的、相互关联的数据集合。独立于应用程序的、相互关联的数据集合。特点：特点：1.1.数据的共享性数据的共享性 2.2.数据的独立性数据的独立性 3.3.数据的完整性数据的完整性 4.4.数据库中的冗余数据少数据库中的冗余数据少第第1 1章数据库基础章数据库基础三三.数据管理技术的发展数据管理技术的发展 数据管理技术的发展数据管理技术的发展 1.人工管理阶段人工管理阶段 2.文件管理阶段文件管理阶段 3.数据库管理阶段数据库管理阶段 第第1 1章数据库基础章数据库基础 文件管理阶段：文件管理阶段：程程序序和和数数据据具具有有一一定定的的独独立立性性，有有了了程程序序文文件件和和数数据据文文件件的的区区别别，数数据据文文件件可可以以长长期期保保存存在在外外存存储储器器上上被被多多次次存存取取。但但是是它它无法提供完整的、统一的管理和数据共享的能力。无法提供完整的、统一的管理和数据共享的能力。数据库管理阶段数据库管理阶段：实现了计算机对数据的统一管理，达到了数据共享的目的。实现了计算机对数据的统一管理，达到了数据共享的目的。数据库系统的基本特点：数据库系统的基本特点：数数据据的的集集成成性性、数数据据的的高高共共享享性性与与低低冗冗余余性性、数数据据独独立立性性（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。第第1 1章数据库基础章数据库基础四四.数据库管理系统数据库管理系统Database Management System(DBMS)对数据库的描述、建立、编辑、运行、维护和通信等进行对数据库的描述、建立、编辑、运行、维护和通信等进行集中管理的集中管理的系统软件系统软件。目前比较流行的有：目前比较流行的有：Visual Foxpro,SQL Server，Delphi，Sybase，Oracle ，DB2，Informix等。等。数据库管理系统应该具有下列功能：数据库管理系统应该具有下列功能：（1 1）数据定义功能）数据定义功能 （2 2）数据操作功能。）数据操作功能。（3 3）控制和管理功能。）控制和管理功能。（4 4）数据字典。）数据字典。第第1 1章数据库基础章数据库基础 1.2 数据库系统数据库系统 第第1 1章数据库基础章数据库基础一一.数据库系统及组成数据库系统及组成数据库系统数据库系统(DBS，Database System)是指引进数据库技术是指引进数据库技术后的整个计算机系统。主要由以下四个部分组成：后的整个计算机系统。主要由以下四个部分组成：DBS计算机硬件系统计算机硬件系统计算机软件系统计算机软件系统（OS、DBMS及应用软件及应用软件）数据库应用系统数据库应用系统各类人员各类人员第第1 1章数据库基础章数据库基础二二.数据库系统层次示意图数据库系统层次示意图第第1 1章数据库基础章数据库基础三三.数据库系统的特点数据库系统的特点1.实现数据共享，减少数据冗余实现数据共享，减少数据冗余 2.采用特定的数据模型采用特定的数据模型 3.具有较高的数据独立性具有较高的数据独立性4.有统一的数据控制功能有统一的数据控制功能5.安全性保护安全性保护 第第1 1章数据库基础章数据库基础 1.3 数据模型数据模型第第1 1章数据库基础章数据库基础一一.实体的描述实体的描述实体实体 客观存在并且可以相互区别的事物客观存在并且可以相互区别的事物属性属性 实体所具有的特性。不同实体是由其属性的不同而被区分的。实体所具有的特性。不同实体是由其属性的不同而被区分的。实体集和实体型实体集和实体型 属性的集合表示一种实体的类型，称为实体型。属性的集合表示一种实体的类型，称为实体型。同类型的实体的集合，称为实体集。同类型的实体的集合，称为实体集。第第1 1章数据库基础章数据库基础二二.实体间的联系方式实体间的联系方式 一对一联系一对一联系(one-to-one relationship(one-to-one relationship，1:11:1)两不同实体集中，一方的一个实体惟一与另一方的一个实体相两不同实体集中，一方的一个实体惟一与另一方的一个实体相对应。如对应。如“职工职工”实体与实体与“工资工资”实体。实体。一对多联系一对多联系(one-to-many relationship,1:n)(one-to-many relationship,1:n)两不同实体集中，一方一个实体对应另一方多个实体；反之另两不同实体集中，一方一个实体对应另一方多个实体；反之另一方一个实体最多只与本方一个实体相对应。如一方一个实体最多只与本方一个实体相对应。如“学院学院”实体实体与与“学生学生”实体。实体。第第1 1章数据库基础章数据库基础二二.实体间的联系方式实体间的联系方式 多对多联系多对多联系(many-to-many relationship,(many-to-many relationship,m:nm:n)两不同实体集中，任何方一个实体都与对方一个或多个实体相两不同实体集中，任何方一个实体都与对方一个或多个实体相对应。如对应。如“学生学生”实体与实体与“课程课程”实体、实体、“图书图书”实体与实体与“读者读者”实体。实体。三种联系方式中，基本的是三种联系方式中，基本的是1:n联系，因为联系，因为1:n包含了包含了1:1，而，而m:n可以转换为可以转换为1:n。第第1 1章数据库基础章数据库基础 数数据据模模型型的的概概念念：是是数数据据特特征征的的抽抽象象，从从抽抽象象层层次次上上描描述述了了系系统统的的静静态态特特征征、动动态态行行为为和和约约束束条条件件，为为数数据据库库系系统统的的信信息息表表与与操操作作提提供供一一个个抽抽象象的的框框架架。描描述述了了数数据据结结构构、数据操作及数据约束。数据操作及数据约束。数据常用的模型有数据常用的模型有两类两类：概念数据模型、数据模型。：概念数据模型、数据模型。三三.数据模型数据模型第第1 1章数据库基础章数据库基础 概概念念模模型型是是一一种种面面向向客客观观世世界界、面面向向用用户户的的模模型型，它它着着重重于于对对客客观观世世界界复复杂杂事事物物的的结结构构描描述述及及它它们们之之间间的的内内在在联联系系的的刻刻画画。有有E-R模模型型、扩扩充充的的E-R模模型型及及面面向向对对象象模型。模型。数数据据模模型型是是一一种种面面向向数数据据库库系系统统的的模模型型，它它着着重重于于在在数数据据库库系系统统一一级级的的实实现现。有有层层次次模模型型、网网状状模模型型、关关系系模模型、面向对象模型等。型、面向对象模型等。第第1 1章数据库基础章数据库基础用用E-R图表示实体与实体间的联系图表示实体与实体间的联系第第1 1章数据库基础章数据库基础层次模型示例层次模型示例 大大 学学 计算机学院计算机学院 管理学院管理学院财务处财务处教务处教务处院院办办系系院院办办系系财财务务科科教教材材科科教教务务科科第第1 1章数据库基础章数据库基础 网状模型示例网状模型示例第第1 1章数据库基础章数据库基础 学生学生学号学号姓名姓名班级班级9800198001周言周言0010019800298002高尚高尚002002课程号课程号课程名课程名学分学分0101计算机计算机2 20202英语英语4 4学号学号课程号课程号98001980010101980019800102029800298002010198002980020202课程课程学生学生课程课程 关系模型示例关系模型示例第第1 1章数据库基础章数据库基础 1.4 关系数据库关系数据库第第1 1章数据库基础章数据库基础一.关系模型的基本概念 关系关系一个关系的逻辑结构就是一张二维表。一个关系的逻辑结构就是一张二维表。关系数据模型关系数据模型 用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型称为用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型称为关系数据模型关系数据模型。元组、属性、域、关键字、元组、属性、域、关键字、外部关键字外部关键字关系模型、关系数据库管理系统关系模型、关系数据库管理系统 第第1 1章数据库基础章数据库基础二.关系的特点(1)(1)关系必须规范化关系必须规范化(2)(2)在同一个关系中不能出现相同的属性名关系在同一个关系中不能出现相同的属性名关系(3)(3)一个关系中元组的次序无关紧要一个关系中元组的次序无关紧要(4)(4)在一个关系中列的次序无关紧要在一个关系中列的次序无关紧要 (5)(5)关系中不允许有完全相同的元组，即冗余关系中不允许有完全相同的元组，即冗余 第第1 1章数据库基础章数据库基础表表1 1 学生表学生表学号学号姓名姓名性别性别出生日期出生日期团员团员专业专业成绩成绩简历简历040101040101刘晓刚刘晓刚男男81-03-1581-03-15T T自动化自动化69.569.5memomemo040102040102韩爱芳韩爱芳女女82-10-0582-10-05F F自动化自动化63.563.5memomemo040205040205周子康周子康男男82-06-1682-06-16T T机械机械85.085.0memomemo040206040206胡冬琴胡冬琴女女83-01-1283-01-12T T机械机械57.857.8memomemo050310050310王世洪王世洪男男81-08-2181-08-21F F管理管理67.367.3memomemo050315050315李李梦茹梦茹女女82-04-0382-04-03T T管理管理90.390.3memomemo表表框架框架（数据表结构）数据表结构）记录（元组）记录（元组）属性（字段）属性（字段）例：学籍管理数据库第第1 1章数据库基础章数据库基础 表表2 2 成绩表成绩表学号学号数学数学英语英语计算机计算机物理物理总分总分040101040101757580806767565627827804010204010260607070505074742542540402050402058080888883838989340340040206040206606056564545707023123105031005031055557676656573732692690503150503159090919186869494361361第第1 1章数据库基础章数据库基础R1R2R1R2R1R2三.关系运算1.1.传统的集合运算传统的集合运算设有两个结构相同的学生关系设有两个结构相同的学生关系R1、R2R1与R2的并R1与R2的交R1与R2的差第第1 1章数据库基础章数据库基础2.2.专门的关系运算专门的关系运算选择选择(Select)：依据一定的条件选择若干个符合条件的记依据一定的条件选择若干个符合条件的记录（在二维表格中选择行）。录（在二维表格中选择行）。投影投影(Project)：从一个数据表文件中选择若干个字段（在从一个数据表文件中选择若干个字段（在二维表格中选择列）。二维表格中选择列）。联接联接(Join)：将两个数据表文件按某个条件提取部分（或将两个数据表文件按某个条件提取部分（或全部）记录及部分（或全部）字段并组合成一个新的数全部）记录及部分（或全部）字段并组合成一个新的数据表文件。据表文件。第第1 1章数据库基础章数据库基础本章小结本章小结 本本章章介介绍绍了了数数据据、数数据据库库、数数据据库库管管理理系系统统、数数据据库库系系统统的的概概念念，介介绍绍了了数数据据库库管管理理系系统统的的功功能能。针针对对关关系系模模型型介介绍绍了了关关系系、及及关关系系型型数数据据库库的的特特点点，关系运算等知识。关系运算等知识。