《数据处理与存储》PPT课件.ppt

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1、第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据处理与存储第10章第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储10.1 数据管理简介数据管理简介10.3 关系数据库查询语言关系数据库查询语言SQL10.4 XML10.4 XML10.2 数据模型数据模型第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储 数据管理数据管理简介简介第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据处理是指对数据进行收集、整理、存储、组织加数据处理是指对数据进行收集、整理、存储、组织加工、传播、分析等一系列操作的总称。工、传播、分析等一系列操作的总称。10.1.1 10.1.1 手工管理手工管理数据管理有以下特点：数据管理

2、有以下特点：(1)(1)数据不保存在计算机内数据不保存在计算机内(2)(2)没有专用的数据管理软件没有专用的数据管理软件(3)(3)没有文件概念没有文件概念(4)(4)数据面向应用数据面向应用一组数据对应一个应用，无法共享一组数据对应一个应用，无法共享 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据以文件的形式被存放在计算机的存储器中，数据以文件的形式被存放在计算机的存储器中，文件系统的特点：文件系统的特点：10.1.2 10.1.2 文件系统文件系统(1)(1)数据可长期保存在计算机内，供用户反复使用数据可长期保存在计算机内，供用户反复使用。(2)(2)数据的物理结构不再等同于数据的逻辑结

3、构。数据的物理结构不再等同于数据的逻辑结构。(3)(3)文件的组织形式多样，既可以是顺序文件、也可文件的组织形式多样，既可以是顺序文件、也可以是索引、链式文件。以是索引、链式文件。(4)(4)数据和程序虽然有一定的独立性，但这种独立性数据和程序虽然有一定的独立性，但这种独立性还较差。还较差。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储文件系统的程序与数据的关系：文件系统的程序与数据的关系：第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储集中管理数据，数据独立于程序，数据共享。特点：集中管理数据，数据独立于程序，数据共享。特点：10.1.3 10.1.3 数据库系统数据库系统(1)(1)数据结构化：

4、描述数据及数据间的联系。数据结构化：描述数据及数据间的联系。(2)(2)较高的数据独立性：较高的数据独立性：数据的逻辑结构与数据的物理结构可以相差很大。数据的逻辑结构与数据的物理结构可以相差很大。(3)(3)数据共享数据共享(4)(4)方便的用户接口方便的用户接口查询语言、交互式命令、程序方式操作数据库。查询语言、交互式命令、程序方式操作数据库。(5)(5)具有数据完整性、数据安全性、并发控制和数据具有数据完整性、数据安全性、并发控制和数据库恢复等数据控制能力。库恢复等数据控制能力。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据库系统的程序与数据的关系：数据库系统的程序与数据的关系：第第10

5、10章数据处理与存储章数据处理与存储10.2 10.2 数据模型数据模型第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据库是长期存储在计算机内、有组织的、统数据库是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。一管理的相关数据的集合。数据库管理系统是为用户或应用程序建立、使数据库管理系统是为用户或应用程序建立、使用和维护数据库的系统软件。用和维护数据库的系统软件。10.2.1 10.2.1 实体实体-联系模型联系模型概念数据模型是从用户需求的观点出发，对概念数据模型是从用户需求的观点出发，对数据进行建模。它是一种独立于计算机系统数据进行建模。它是一种独立于计算机系统的数据模型，它并不

6、描述数据是如何在计算的数据模型，它并不描述数据是如何在计算机中表示的，只描述用户所关心的数据结构机中表示的，只描述用户所关心的数据结构第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储概念数据模型是实体概念数据模型是实体-联系模型（联系模型（E-RE-R图）。图）。1.1.实体实体客观存在且可区别于其它对象的事物。客观存在且可区别于其它对象的事物。2.2.属性属性实体的某一特性，实体允许包含多个属性。实体的某一特性，实体允许包含多个属性。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.110.1】车间的属性】车间的属性某工厂有若干个车间，每个车间负责生产指定的产品。工厂某工厂有若干个车间，

7、每个车间负责生产指定的产品。工厂为了对车间进行有效管理，对每个车间进行统一编号，统一为了对车间进行有效管理，对每个车间进行统一编号，统一命名，并为车间安装一部内线电话。请根据以上描述给出车命名，并为车间安装一部内线电话。请根据以上描述给出车间的属性。间的属性。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储联系是实体之间的一个关联，可有多个联系。联系是实体之间的一个关联，可有多个联系。3.3.联系联系第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储如果实体集如果实体集E1E1中的每个实体至多和实体集中的每个实体至多和实体集E2E2中中的一个实体有联系，反之亦然，则称实体集的一个实体有联系，反之亦然，则

8、称实体集E1E1和实体集和实体集E2E2之间的联系是一对一的联系，记为之间的联系是一对一的联系，记为1:11:1。(1)(1)一对一联系一对一联系第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.210.2】班长与班级之间的联系】班长与班级之间的联系学校规定一个班级只能设置一名班长。请绘出班长学校规定一个班级只能设置一名班长。请绘出班长与班级的实体与班级的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.310.3】车间与主任之间的联系】车间与主任之间的联系某工厂有若干个车间，为了便于管理，每个车间设某工厂有若干个车间，为了便于管理，每个车间设置一个主任，

9、用于管理车间的生产活动。请绘出车置一个主任，用于管理车间的生产活动。请绘出车间与主任的实体间与主任的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(2)(2)一对多联系一对多联系如果实体集如果实体集E1E1中的每个实体可以与实体集中的每个实体可以与实体集E2E2中的多个实体有联系，并且实体集中的多个实体有联系，并且实体集E2E2中的每中的每个实体与实体集个实体与实体集E1E1中的一个实体有联系，则中的一个实体有联系，则称实体集称实体集E1E1和实体集和实体集E2E2之间的联系是一对多之间的联系是一对多的联系，记为的联系，记为1:N1:N。第第1010章数据处理与存储章数据处

10、理与存储【例【例10.410.4】学生与班级之间的联系】学生与班级之间的联系在学校的所有班级中，每名学生都编入一个班级，在学校的所有班级中，每名学生都编入一个班级，每个班级人数不能超过每个班级人数不能超过3030人。请绘出学生与班级的人。请绘出学生与班级的实体实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.510.5】代表团与运动员之间的联系】代表团与运动员之间的联系在大学生运动会上，由全国各个高校组成的代表团在大学生运动会上，由全国各个高校组成的代表团参加比赛。大会组委会为各代表团统一编号，统一参加比赛。大会组委会为各代表团统一编号，统一分配住所。请绘出代表团

11、与运动员的实体分配住所。请绘出代表团与运动员的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(3)(3)多对多联系多对多联系如果实体集如果实体集E1E1中的每个实体与实体集中的每个实体与实体集E2E2中的中的多个实体有联系，反之亦然，则称实体集多个实体有联系，反之亦然，则称实体集E1E1和实体集和实体集E2E2之间的联系是多对多的联系，记之间的联系是多对多的联系，记为为M:NM:N。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.610.6】学生与课程之间的联系】学生与课程之间的联系学校实行学分制以后，规定每个学生每学期可选多学校实行学分制以后，规定每个学生每学期

12、可选多门课程，每门课程必须有超过门课程，每门课程必须有超过3030人选修，才能开设。人选修，才能开设。请绘出学生与课程的实体请绘出学生与课程的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.710.7】运动员与比赛项目之间的联系】运动员与比赛项目之间的联系在大学生运动会上，每个运动员可以参加多项比赛，在大学生运动会上，每个运动员可以参加多项比赛，每个比赛项目必须得有多个代表团的运动员参加。每个比赛项目必须得有多个代表团的运动员参加。请绘出运动员与比赛项目的实体请绘出运动员与比赛项目的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(4)(4)多

13、元联系多元联系一元联系：同一实体集内部实体之间的联系一元联系：同一实体集内部实体之间的联系二元联系：两个实体之间的联系，包括二元联系：两个实体之间的联系，包括1:11:1、1:N1:N和和M:NM:N联系。联系。多元联系：多个实体间的联系。多元联系：多个实体间的联系。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.810.8】班长与学生之间的联系】班长与学生之间的联系班长和学生同属于一个学生实体集，他们之间有着班长和学生同属于一个学生实体集，他们之间有着领导与被领导的联系。请绘出班长与学生的实体领导与被领导的联系。请绘出班长与学生的实体-联联系图。系图。第第1010章数据处理与存储章

14、数据处理与存储【例【例10.910.9】出版社的实体】出版社的实体-联系图联系图出版社能够出版多本图书，这些图书需要多名作者出版社能够出版多本图书，这些图书需要多名作者合作完成，有些作者可能写作多本图书，有时多家合作完成，有些作者可能写作多本图书，有时多家出版社会联合出版一些图书。请绘出出版社的实体出版社会联合出版一些图书。请绘出出版社的实体-联系图。联系图。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.910.9】出版社的实体】出版社的实体-联系图联系图第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储逻辑数据模型描述了数据库的整体逻辑结构。逻辑数据模型描述了数据库的整体逻辑结构。它与

15、数据库管理系统息息相关，是从数据库实它与数据库管理系统息息相关，是从数据库实现的观点出发对数据建模。现的观点出发对数据建模。10.2.2 10.2.2 关系模型关系模型逻辑数据模型主要有层次、网状和关系模型逻辑数据模型主要有层次、网状和关系模型第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储在关系模型中，用二维表格表示关系。在关系模型中，用二维表格表示关系。元祖：表中的一行。元祖：表中的一行。属性：表中的一列。属性：表中的一列。主键：能够惟一确定一个元祖的属性集。主键：能够惟一确定一个元祖的属性集。学号姓名性别年龄班级2008011王小宁男1908012008121 张大力男18080220090

16、35 李涵女1809032009126 赵晓娟女200901第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.1010.10】课程关系课程关系软件学院本学期开设了数据结构、数据库原理、编软件学院本学期开设了数据结构、数据库原理、编译原理和译原理和C#C#程序设计课程。要求每门课程包含课程程序设计课程。要求每门课程包含课程号、课程名和学分信息，请给出课程关系。号、课程名和学分信息，请给出课程关系。课课程号程号课课程名程名学分学分1011数据数据结结构构41002数据数据库库原理原理31013编译编译原理原理31005C#程序程序设计设计22035多媒体技多媒体技术术2第第1010章数据处

17、理与存储章数据处理与存储关系模式是对关系的描述，包括对关系名、属关系模式是对关系的描述，包括对关系名、属性名和属性取值范围的说明。性名和属性取值范围的说明。课程关系的关系模式：课程关系的关系模式：课程课程(课程号课程号,课程名课程名,学分学分)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储在进行数据库设计时，需要将概念模型转换为在进行数据库设计时，需要将概念模型转换为逻辑模型。在关系数据库设计时，就是将逻辑模型。在关系数据库设计时，就是将E-RE-R模型转换为关系模型。模型转换为关系模型。实体和联系实体和联系关系模式关系模式转换为转换为 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(1)(1)将

18、将E-RE-R模型中的一个实体转换为一个关系模型中的一个实体转换为一个关系模式。关系模式的属性由实体的各属性直接模式。关系模式的属性由实体的各属性直接转换而来，关系模式的主键就是实体的主键转换而来，关系模式的主键就是实体的主键车间车间(车间号车间号,车间名车间名,电话电话)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(2)(2)若实体间的联系是若实体间的联系是1:11:1联系，可以在两个联系，可以在两个实体转换成的两个关系模式中任意一个关系实体转换成的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的主键。模式的属性中加入另一个关系模式的主键。班长班长(学号学号,姓名姓名,性别性别,年

19、龄年龄)班级班级(班级号班级号,班级名班级名,人数人数,学号学号)主任主任(职工号职工号,姓名姓名,工作年限工作年限)车间车间(车间号车间号,车间名车间名,电话电话,职工号职工号)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(3)(3)若实体间的联系是若实体间的联系是1:N1:N联系，则在联系，则在N N端实端实体转换成的关系模式中加入体转换成的关系模式中加入1 1端实体的主键。端实体的主键。班级班级(班级号班级号,班级名班级名,人数人数)学生学生(学号学号,姓名姓名,年龄年龄,班级号班级号)代表团代表团(团编号团编号,学校名学校名,住所住所)运动员运动员(编号编号,姓名姓名,年龄年龄,团编号

20、团编号)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(4)(4)若实体间的联系是若实体间的联系是M:NM:N联系，则将联系也转换联系，则将联系也转换为关系模型，其属性为两端实体的主键，其主键为关系模型，其属性为两端实体的主键，其主键为两端实体的主键的组合。为两端实体的主键的组合。学生学生(学号学号,姓名姓名,年龄年龄)课程课程(课程号课程号,课程名课程名,学分学分)选修选修(学号学号,课程号课程号)运动员运动员(编号编号,姓名姓名,年龄年龄)比赛项目比赛项目(项目编号项目编号,项目名项目名)参加参加(编号编号,项目编号项目编号)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储10.3 10.3 关

21、系数据库关系数据库查询语言查询语言SQLSQL第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储SQL(Structed Query Language)SQL(Structed Query Language)结构化查询语结构化查询语言是一种操作关系数据库的语言。言是一种操作关系数据库的语言。10.3.1 10.3.1 数据查询数据查询数据查询主要用于从数据库中获取所需数据。数据查询主要用于从数据库中获取所需数据。数据查询主用使用数据查询主用使用SQLSQL的的SELECTSELECT语句实现。语句实现。在在SQLSQL中，关系模式称为数据表；元祖称为行中，关系模式称为数据表；元祖称为行或者记录；属性

22、称为列或者字段。或者记录；属性称为列或者字段。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储SELECT SELECT 列表达式列表达式 FROM FROM 数据表名数据表名 WHERE WHERE 条件条件表达式表达式SELECTSELECT子句用于指明需要查询的列，可以查子句用于指明需要查询的列，可以查询一个或多个列。询一个或多个列。FROMFROM子句用于指明要查询的数据来自哪些数子句用于指明要查询的数据来自哪些数据表，可以查询一张或多张数据表。据表，可以查询一张或多张数据表。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储WHEREWHERE子句用于指定查询条件。子句用于指定查询条件。在条件

23、表达式中，可以使用比较运算符在条件表达式中，可以使用比较运算符(，=，=，=，或或!=)!=)、逻辑运算符、逻辑运算符(AND(AND，OROR，NOT)NOT)、算术运算符、算术运算符(+(+，-，*，/)/)和谓词和谓词(BETWEENAND(BETWEENAND，IS NULLIS NULL，ININ，LIKELIKE，EXISTSEXISTS等等)。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储学生学生(学号学号,姓名姓名,性别性别,年龄年龄,班级班级)课程课程(课程号课程号,课程名课程名,学分学分)选课选课(学号学号,课程号课程号,成绩成绩)学号课程号成绩20080111011 852

24、0080111002 7520092361011 6520092361005 9020090351005802009035101376第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.1610.16】查询所有课程课程名和学分信息】查询所有课程课程名和学分信息SELECT SELECT 课程名课程名,学分学分 FROM FROM 课程课程数据结构数据结构 4 4数据库原理数据库原理 3 3编译原理编译原理 3 3C#C#程序设计程序设计 2 2第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.1710.17】查询】查询09030903班学生的信息班学生的信息SELECT*FROM

25、 SELECT*FROM 学生学生 WHERE WHERE 班级班级=0903=090320090352009035李涵李涵 女女18180903090320092362009236王南王南 男男191909030903第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.1810.18】查询年龄超过】查询年龄超过1818岁的男同学的学岁的男同学的学号和姓名号和姓名SELECT SELECT 学号学号,姓名姓名 FROM FROM 学生学生 WHERE WHERE 年龄年龄 18 18 AND AND 性别性别=男男 20080112008011王小宁王小宁20092362009236王南

26、王南第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.1910.19】查询选修课程号为】查询选修课程号为10051005的课程，的课程，且成绩在且成绩在8585 9595之间的学生学号和成绩之间的学生学号和成绩SELECT SELECT 学号学号,成绩成绩 FROM FROM 选课选课 WHERE WHERE 课程号课程号=1005 AND 1005 AND 成绩成绩 BETWEEN 85 AND 95 BETWEEN 85 AND 95200923620092369090第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2010.20】查询学生姓名，及所选修课程号】查询学生姓

27、名，及所选修课程号王小宁王小宁1011 1011 王小宁王小宁1002 1002 王南王南1011 1011 王南王南1005 1005 李涵李涵10051005李涵李涵10131013第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2110.21】查询选修数据结构课程，且成绩】查询选修数据结构课程，且成绩在在8080分以上的学生姓名和成绩分以上的学生姓名和成绩SELECT SELECT 姓名姓名,成绩成绩 FROM FROM 学生学生,选课选课 WHERE WHERE 学生学生.学号学号=选课选课.学号学号 AND AND 成绩成绩 80 AND 80 AND课程号课程号=1011

28、1011王小宁王小宁8585第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储1.1.数据插入数据插入10.3.2 10.3.2 数据更新数据更新数据插入用于向数据表中添加新的数据数据插入用于向数据表中添加新的数据INSERT INTOINSERT INTO数据表名数据表名(列名列表列名列表)VALUES()VALUES(记记录值录值)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2210.22】将新生数据】将新生数据(2008231,(2008231,张平张平,男男,19,0801)19,0801)添加到学生数据表中添加到学生数据表中INSERT INTOINSERT INTO学生学生

29、(学号学号,姓名姓名,性别性别,年龄年龄,班级班级)VALUES(2008231,VALUES(2008231,张平张平,男男,19,0801),19,0801)【例【例10.2310.23】学号为】学号为20082312008231的学生选择了课的学生选择了课程号为程号为10021002的课程，将其添加到选课表中的课程，将其添加到选课表中INSERT INTOINSERT INTO选课选课(学号学号,课程号课程号)VALUES(2008231,1002)VALUES(2008231,1002)第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据删除用于从数据表中删除指定的数据数据删除用于从数据表

30、中删除指定的数据DELETE FROM DELETE FROM 数据表名数据表名 WHERE WHERE 条件表达式条件表达式第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2410.24】将毕业班】将毕业班08010801从学生数据表中删除从学生数据表中删除DELETE FROM DELETE FROM 学生学生 WHERE WHERE 班级班级=0801=0801【例【例10.2510.25】将不开设的】将不开设的“多媒体技术多媒体技术”课程课程从课程数据表中删除从课程数据表中删除DELETE FROM DELETE FROM 课程课程 WHERE WHERE 课程名课程名=多媒

31、体技术多媒体技术 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储数据修改用于修改数据表中的数据数据修改用于修改数据表中的数据UPDATE UPDATE 数据表名数据表名 SET SET 列名列名=表达式表达式 WHERE WHERE 条件表达式条件表达式第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2610.26】将课程号为】将课程号为10111011的课程成绩提高的课程成绩提高10%10%UPDATE UPDATE 课程课程 SET SET 成绩成绩=成绩成绩*1.1 WHERE*1.1 WHERE课程号课程号 =1011=1011【例【例10.2710.27】将张大力从】将张大力

32、从08020802班调整到班调整到09010901班班UPDATE UPDATE 学生学生 SET SET 班级班级=0901 WHERE =0901 WHERE 姓名姓名=张大力张大力 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储10.4 XML10.4 XML第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储XML(Extensible Markup Language)XML(Extensible Markup Language)可扩展标记语言，可扩展标记语言，由由W3CW3C的的XMLXML工作组定义的一个国际标准。工作组定义的一个国际标准。10.4.1 XML10.4.1 XML简介简介XM

33、LXML是一种数据描述语言。用户用自己定义的标记来是一种数据描述语言。用户用自己定义的标记来描述数据。描述数据。使用使用XMLXML可以描述数据、记录，以及其它复杂的数据可以描述数据、记录，以及其它复杂的数据结构。结构。设计设计XMLXML的目的，是使用它存储、携带和交换数据的目的，是使用它存储、携带和交换数据第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储存储两个学生的数据存储两个学生的数据 20080112008011王小宁王小宁男男191908010801 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储声明声明10.4.2 XML10.4.2 XML文档文档XMLXML声明指定处理程序将文档作

34、为声明指定处理程序将文档作为XMLXML来对待来对待XMLXML的语法格式：的语法格式：?xml version=1.0 encoding=GB2312 standalone=no?第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储元素是元素是XMLXML文档的基本构成单位。文档的基本构成单位。语法格式：语法格式：内容内容/在起始和结束标记中间放置元素内容。在起始和结束标记中间放置元素内容。data structdata struct 刘欢刘欢/第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储在元素内可以包含子元素。在元素内可以包含子元素。嵌套嵌套 10112 10112 data struct dat

35、a struct 4 4第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储(1)(1)每个每个XMLXML文档必须有一个根元素。文档必须有一个根元素。XMLXML语法规定：语法规定：(2)(2)元素的起始标记和结束标记必须配对。元素的起始标记和结束标记必须配对。(3)(3)元素嵌套形式应该正确。元素嵌套形式应该正确。第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2810.28】用】用XMLXML文档保存学生选课信息文档保存学生选课信息?xml version=1.0 encoding=GB2312 standalone=yes?20080112008011王小宁王小宁男男19190801

36、0801 1011 1011数据结构数据结构 4 4 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储使用属性来为元素添加更多的信息。使用属性来为元素添加更多的信息。语法格式：语法格式：属性名属性名=属性值属性值 data struct data struct 4 4第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储【例【例10.2910.29】保存图书馆的书籍信息】保存图书馆的书籍信息?xml version=1.0 encoding=GB2312 standalone=yes?book category=数据结构数据结构王黎明王黎明清华大学出版社清华大学出版社 22.5 22.5 230 230 第第1010章数据处理与存储章数据处理与存储语法格式：语法格式：!-!-data structdata struct