(1.2.6)--第6章 数据库技术大学计算机.ppt

第1页第6章 数据库技术数据库技术简介01数据处理与组织管理0203结构化查询语言SQL04本讲提纲本讲提纲新型数据库技术05使用ACCESS存储与管理数据第2页6.1 数据库技术简介信息是信息社会中重要的资源，数据是信息的载体。数据库是现代信息管理的重要技术，它研究如何组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据。数据库技术研究和管理的对象是数据，其涉及的具体内容主要包括：通过对数据的统一组织和管理，按照指定的结构建立相应的数据库和数据仓库（存储数据）；基于所存储的数据，实现数据的添加、修改、删除、处理、分析、报表打印等多种功能（管理数据）。第3页6.1.1 数据库技术的发展 图书资料管理财务管理仓库管理档案管理s如何有效地管理和利用这样大量的数据如何有效地管理和利用这样大量的数据人工管理阶段人工管理阶段计算机应用于：计算机应用于：数据量数据量惊人惊人数数据据库库技技术术文件系统阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段发展发展第4页 人工管理阶段时间：20世纪50年代中期以前 硬件：只有卡片、纸带、磁带等存储设备软件：没有操作系统，没有进行数据 管理的软件应用：以科学计算为目的特点：程序和数据放在一起数据不能共享 程序程序1数据数据程序程序2数据数据程序程序n数据数据n特征图6.1.1 数据管理技术的发展第5页6.1.1 数据管理技术的发展 文件系统阶段时间：20世纪60年代中期硬件：磁带、磁盘等大容量存储设备软件：有了操作系统应用：不仅用于科学计算，还用于数据管理特点：程序与数据分离数据有一定的独立性实现了以文件为单位的数据共享数据数据文件文件n应用程序应用程序应用程序应用程序n数据文件数据文件2文件管理系统文件管理系统应用程序应用程序数据数据文件文件特征图第6页6.1.1 数据管理技术的发展 数据库系统阶段时间：20世纪60年代后期硬件：出现了大容量且价格低廉的磁盘软件：有了数据库管理系统DBMS应用：各个方面特点：数据结构化 数据共享性高，冗余小 数据独立性高 特征图数据由DBMS统一管理控制为用户提供了友好的接口应用程序应用程序应用程序应用程序n数据库管理系统数据库管理系统应用程序应用程序数数据据库库第7页l 数据数据（data)：是所有能输入计算并被计算机程序处理的符号。l 信息信息（information）指经过加工后的数据，即给数据附加上某种意义。6.1.2 数据库技术的相关概念1.数据和信息第8页l 数据库数据库(DB):是长期保存在计算机外存上的、有结构的、可共享的数据集合l 数据库系统数据库系统(DBS):是指计算机系统引进数据库技术后的整个系统。它由四个部分组成：计算机硬件、计算机软件、数据库(DB)、数据库管理员(DBA)6.1.2 数据库技术的相关概念2.数据库和数据库系统第9页l 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS):是一组计算机软件系统，是数据库系统的核心。它的功能和作用是对数据库进行集中控制,建立、运行数据库，从而实现数据共享，保证数据的完整性、安全性和保密性6.1.2 数据库技术的相关概念3.数据库管理系统（Database Management System）用户用户应用程序应用程序DBMSDBMS操作系统操作系统数据库数据库第10页数据库管理系统分为：大型系统、中型系统和小型系统。主要功能：定义数据库数据管理功能建立数据库和维护数据库通信功能 6.1.2 数据库技术的相关概念第11页 是在DBMS支持下建立的面向某种实际应用的计算机应用系统，通常是在数据库管理系统上进行二次开发实现的6.1.2 数据库技术的相关概念MISManagement Information System4.数据库应用系统第12页6.2 数据处理与组织管理数据模型：是对现实世界数据的特征进行抽象，它描述各数据的构造和数据之间的联系。数据库技术中的主要模型：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。层次模型：树形结构网状模型：有向图第13页关系模型：用二维表的结构存储数据6.2.1 数据模型属性属性名名(字段名字段名)行：记录行：记录 列：列：字段字段关关键字字表6-1 产品表第14页关系模型：用公共字段实现联系6.2.1 数据模型表6-5 订单明细表表6-1 产品表表6-1 产品表表6-4 订单表第15页关系模型是目前应用最广泛的数据模型，它有以下优点：数据结构简单数据结构简单。关系模型中实体及实体之间的联系都用关系（二维表）来表示，可以直接处理两实体间的三种联系。关系关系规范化规范化。构成关系的基本规范要求关系中每个属性都是不可再分的，同时关系建立在严格的数学基础上。概念概念简单，操作方便简单，操作方便。采用二维表描述实体及实体之间的联系，结构简单，符合习惯，用户容易理解和掌握。6.2.1 数据模型第16页6.2.2 关系数据库 建立在关系数据模型上的数据库就是关系数据库。关系数据库具有数据结构简单、概念清楚、理论成熟、格式单一等特点。目前使用的数据库大多数都是关系型数据库，如ORACLE、Informix、DB2、SQL Server、Access等。第17页6.2.2 关系数据库 常用术语关系（表）关系（表）：一个关系就是一张二维表。元组（记录元组（记录）：表中的一行属性属性(字段字段)：表中的一列值域值域：属性的取值范围关键字关键字：某个属性可以惟一地确定记录主键主键：在实际的应用中只能选择一个关键字，称为主键关系关系模式模式：产品表（产品编号，产品名称，类别，规格型号，单位，单价，备注）第18页u是Office组件中专门用于小型数据库管理的工具，非常适用于中小企业以及个人进行信息管理u提供了一套完整的工具和向导，初学者可以通过可视化的操作来完成大部分的数据库管理和开发工作u对于高级数据库开发人员可以通过VBA(Visual Basic for Application)开发高质量的数据库系统u可作为客户机/服务器或浏览器/服务器体系中数据库服务器上的数据库管理系统 Microsoft Access 6.2.3 Access简介第19页6.2.3 Access简介Access能做什么?u建立包含多个数据表的数据库u对数据表中的记录进行添加、查看、编辑、打印、筛选、排序等操作，并可以修改表的结构u在表中查询需要的数据，且查询结果可显示在表或窗体或报表中u通过窗体和数据库系统之间进行交互式操作u通过报表来显示并打印数据信息 第20页6.2.3 Access简介第21页根据订单管理系统所要实现的功能，可以得到该系统的数据库逻辑结构，使用关系模式表示如下：产品产品（产品编号，产品名称，类别，规格型号，单位，单价，备注）客户客户（客户编号，公司名称，联系人，公司所在地，电话，送货地址）订单订单（订单编号，客户编号，下单日期，交货日期，业务员，是否交货）订单明细订单明细（订单编号，产品编号，数量）6.3 使用数据库存储数据第22页6.3.1 建立数据库 创建“订单管理”数据库 数据库数据库是存放数据的仓库是存放数据的仓库，把数据存放到“仓库”中，使之能够被方便查询，快速统计，是创建数据库的目的。在Access中，建立数据库文件，就意味着构建了一个针对订单数据管理的框架。在框架之下再建立表、查询、窗体等具体应用对象。Access数据库的扩展名为：.accdb 例如：订单管理.accdb 工资管理.accdb第23页6.3.2 建立数据表在Access中，“表”是最基本的对象，是数据库的基础。在“表”中存放着数据库的基础数据。例如：在“订单管理”数据库中，根据需要可以建立“产品表”、“客户表”、“订单表”和“订单明细表”四张数据表。在Access中建立数据表的步骤为：建立表结构 输入记录 设定主键 建立索引第24页6.3.2 建立数据表建立表结构：确定字段名称、字段类型和字段长度。字段字段类型类型：表中字段的数据类型。常用数据类型有：文本型（Text）,用于存储文字、符号或文本与数字的组合，最大长度为255字符。备注型（Memo）,用于存储相对较长的的文字、符号和数字，最大长度可以达到65535 数字型（Number）,用于存储纯数字。数字类型包括:字节、整型、单精度、双精度。第25页6.3.2 建立数据表 日期及时间型（Date/Time）,用于存储日期和时间 货币型（Currency）,用于存储表示币值的数据。自动编号型（AutoNumber）,自动生成递增编号。是/否型（Yes/No）,用于存储逻辑型数据，如Y或N，T或F。OLE型（Object）,用于链接由其他程序所创建的对象，如图片、声音、表格、文档等。第26页6.3.2 建立数据表“设计视图设计视图”建立表结构建立表结构“数据表视图数据表视图”输入记录输入记录第27页6.3.3 建立主键和索引表间关系的建立是以“主键”或“索引”为依据的。n主键（Primary Key）是表中一个或多个字段的集合，这些字段值可以唯一地标识表中的一条记录。n索引是一个记录数据存放地址的列表，建立索引的目的是为了快速查找和排序记录。第28页6.3.4 建立表间关系n在Access中要管理和使用好表中的数据，就必须建立表与表之间的关系，这样才能将不同表中的相关数据连接在一起，为建立查询、创建窗体或报表打下良好的基础。n这两个表的公共字段是“产品编号”，通过这样的关联可以避免在“订单明细表”中重复存储“产品名称”、“类别”等信息，减少了数据冗余。n关系型数据库的表间关系是通过公共字段产生的，只有有公共字段的两个表之间才能建立关系。第29页6.3.4 建立表间关系表间关系类型 一对多关系一对多关系表表A A表表B B关键字段关键字段10021002关键字段关键字段100210021002100210021002唯一唯一多个多个多对多关系多对多关系关键字段关键字段1002100210021002多个多个多个多个一对一一对一关系关系关键字段关键字段10021002关键字段关键字段10021002唯一唯一唯一唯一 关系数据库关系数据库中只能处理一对一和一对多关系中只能处理一对一和一对多关系第30页6.3.4 建立表间关系订单管理数据库的表间关系 表间关系其实也是实体关系的映射，如何从实际应用逻辑中理解订单表、订单明细表、产品表、客户表之间的联系？第31页6.4 使用数据库分析和与管理数据使用数据库技术管理信息的目的不仅仅是将数据存储在计算机中，更重要的是对数据库中的数据进行分析和处理，从而获得有用的信息，为企业的决策提供依据。所有客户的所在地和联系人电话号码?还有哪些订单没有处理?单笔订货数量最大产品?某件产品在本月内的销售情况?某位客户的订单总数和订单总额?哪些订单的交货时间超过了客户要求的时限?第32页这些问题的答案都可以利用“查询查询”从存储在数据库的数据中检索出来；此外，一个管理信息系统需要有一个友好交互界面界面完成添加、编辑、删除、查询数据的操作；在实际应用中还经常需要以报表报表的形式输出数据。在本节中我们要解决以下问题：（1）如何建立查询，从数据库中提取有用的信息。（2）如何建立与用户交互的界面，方便用户对数据的操作。（3）如何按照要求建立数据的打印格式，打印输出数据库中的数据。6.4 使用数据库分析和与管理数据第33页6.4.1 数据查询查询查询是一个向数据表发出检索信息的请求，它能够把多个表中的数据抽取出来，供用户查看、更改和分析。使用查询可以实现以下功能功能：（1）选择字段（2）选择记录（3）修改数据（4）记录排序（5）数据计算（6）作为数据来源建立方法建立方法：在Access中可以用查询向导和查询设计器来建立查询第34页6.4.1 数据查询 使用使用向导创建向导创建查询查询（演示）（演示）【例6.4】创建简单选择查询：查询“客户表”，只显示“公司名称、公司所在地、电话”3个字段的内容。查询向导可以建立简单查询和统计查询第35页6.4.1 数据查询Access提供了数据表视图、设计视图、SQL视图、数据透视表视图和数据透视图视图共5种查询视图。第36页在设计视图中创建查询的步骤如下：数据源：指明查询的数据来自哪些表或查询 选择字段：指明查询结果中要显示的字段 设置条件：指明需要记录满足的条件 设置排序字段：指明查询结果按何种方式排序显示6.4.1 数据查询查询设计视图数据源第37页6.4.1 数据查询在在设计视图中创建设计视图中创建查询查询（演示）（演示）【例6.5】创建条件查询条件查询：查询还未处理的订单。【例6.6】创建计算查询计算查询：查询订单明细表和产品表，根据产品单价和订货数量计算总金额。【例6.7】创建参数查询参数查询：输入公司名称，查询该客户所有订单的订货明细。第38页6.4.2 创建窗体n窗体是Windows操作系统的一种窗口，在应用系统中实现人机交互的功能。在数据库系统中，窗体是数据库应用程序和用户之间的接口，用户通过窗体来实现数据维护、控制程序的流程。n构成窗体的元素叫控件（Control），控件在窗体中起着显示数据、执行操作和修饰窗体的作用。窗体及窗体上的各种控件都有丰富的属性，这些属性反映了控件对象的特征。n设计窗体其实就是在窗体中添加需要的控件，定义窗体和控件的属性，并将控件与数据库中的数据绑定，实现操作数据库的目的。第39页6.4.2 创建窗体设计窗体的方法快速窗体可快速创建一个基于选中数据源的“绑定”窗体窗体向导可以创建数据源为多个表或查询的窗体，并且可以选择需要的字段及窗体布局设计一个用于编辑和显示数据内容的“绑定”窗体的一般方法为：先使用“窗体”或“窗体向导”按钮来快速地向窗体上放置数据控件，建立基本框架，然后再进入“布局视图”或“设计视图”对窗体进行修改，达到设计要求。第40页6.4.2 创建窗体窗体视图窗体视图相当于窗体在“运行”时的效果。设计视图是创建和设计窗体时使用的视图，可以编辑和修改窗体布局视图是Access 2010新增加的一种视图。它具有“所见即所得”的特点。第41页6.4.2 创建窗体【例6.8】创建一个窗体，能对“产品表”进行显示、修改、删除、添加记录的操作。设计方法：使用“窗体向导”建立。操作操作演示演示第42页6.4.2 创建窗体【例6.9】创建主/子窗体，显示“订单表”某一记录的同时，在下方显示此订单明细。设计方法：使用窗体向导创建“主/子窗体”操作操作演示演示第43页6.4.3 创建报表 报表是以打印格式显示数据的一种有效方式，报表的数据源可以是基本数据表、查询生成的表以及用SQL语句生成的表。用户可以设置报表的外观和尺寸，定义数据的打印格式，以及给报表添加多级汇总、统计，提高对数据的分析效率。报表的创建与设计也与窗体非常相似，可以先使用自动报表功能或者报表向导快速创建报表，然后再使用布局视图和设计视图对所创建的报表进行修改。第44页6.4.3 创建报表【例6.10】创建一个打印客户信息表的报表。设计方法：这种基于单一数据表的报表可以使用快速报表功能建立【例6.11】创建一个“产品销售情况报表”，可以按产品统计销售总量和销售总金额。设计方法：建立查询作为报表数据源；使用报表向导建立报表雏形；最后在布局视图中修改操作操作演示演示第45页6.5 结构化查询语言SQLSQLSQL（Stuctured Stuctured Query Query LanguageLanguage）结构化查询语言，是一种标准的关系数据库查询语言，提供数据库定义、数据库操纵、数据库查询和数据库控制等功能。u1986年，ANSI发布SQL-86标准。u1987年，国际标准组织发布SQL的国际标准。u各大主要数据库管理系统对SQL标准都做了不同程度的编改和扩充。特点：特点：非过程化、交互能力好、功能强大、简单易学、应用广泛、使用方便。第46页6.5.1 SQL简介SQL由三部份组成：1.数据定义语言DDL Data Definition Language：定义数据库所需的基本内容。2.数据操纵语言DML Data Manipulation Language：用于对数据库进行插入、修改、删除和检索提取。3.数据控制语言DCL Data Control Language：用于事务提交、恢复及加锁处理的等控制操作 第47页6.5.2 SQL的基本语句SQL的三类基本语句创建定义类、查询类和更新类。SQL基本命令基本命令创建定义类CREAT DROP ALTER查询类SELECT更新类INSERT UPDATE DELETE第48页6.5.3 SELECT语句查询语句是SQL中使用最广泛，最复杂的语句。u数据库查询是数据库的核心操作。u仅仅通过SELECT语句即可实现强大的查询功能。u查询语句的基本格式为：SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 条件表达式 GROUP BY 列名 HAVING 表达式 ORDER BY 列名 ASC|DESC 第49页6.5.3 SELECT语句 在Access数据库中，查询对象实质上是一个SQL语言编写的命令。当用户创建查询时，其本质是系统将所有的操作转换为相应的SQL语句保存并执行。创建一个新查询时也可以通过这种方法，直接打开SQL视图，在其中输入SELECT命令并执行。SQLSQL查询视图查询视图第50页6.5.3 SELECT语句SELECT语句实例1、查询查询表中全部表中全部记录记录。SQL命令：SELECT *FROM 客户表;2、选择选择字段字段输出输出。显示“产品表”中的“产品编号、产品名称、品牌、单价”4项内容。SQL命令：SELECT 产品编号,产品名称,品牌,单价 FROM 产品表;3、条件查询条件查询。查询所在地为“上海”的客户。SQL命令：SELECT*FROM 客户表 WHERE 公司所在地=上海;查询业务员为“张成”且要求交货日期在2016年3月以前的所有订单。SQL命令：SELECT*FROM 订单表 WHERE 交货日期=3;第54页l面临大数据的挑战l面临更丰富多样的数据模型的挑战l面临层出不穷的新技术的挑战 数据库技术面临的挑战 6.6 新型数据库技术第55页特点：特点：l高可扩展性l高并发性l高可用性 分布式数据库 6.6.2 数据库新技术数据数据库技技术计算机网算机网络技技术第56页特点：特点：l数据量巨大，数据在数据库中的组织方法和存储方法复杂l媒体种类的繁多使得数据处理变得非常复杂l接口的多媒体化要求查询设计满足更复杂、更友好的要求。多媒体数据库 6.6.2 数据库新技术数据数据库技技术多媒体多媒体技技术第57页 面向对象数据库 6.6.2 数据库新技术数据数据库技技术面向面向对象象程序程序设计技技术对象关系数据库系统集成了关系数据库系统的优点和面向对象数据库的建模能力面向对象方法的优点：面向对象方法的优点：l 易维护l 质量高l 效率高l 易扩展第58页 并行数据库 6.6.2 数据库新技术数据数据库技技术并行并行技技术特点特点：l 高性能l 高可用性第59页 知识库系统 6.6.2 数据库新技术数据数据库技技术人工智能人工智能技技术关键问题关键问题：l 知识表示l 知识利用l知识获取第60页6.6.2 数据库新技术 主动数据库 XML数据库 结合人工智能技术和面向对象的技术，提供对紧急情况及时反应的能力，提高数据库管理系统的模块化程度 一种支持对XML（可扩展标记语言）格式文档进行存储和查询等操作的数据管理系统。感谢您的关注Thank You for Your Attention