大学计算机基础第四章数据库技术.ppt
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1、第第 4 4 讲讲数据库技术基础数据库技术基础 华中科技大学华中科技大学网络与计算机中心网络与计算机中心网络与计算中心网络与计算中心目前数据处理成为目前数据处理成为计算机应用的主要方面计算机应用的主要方面我们是如何使用数据的?我们是如何使用数据的?网络与计算中心网络与计算中心3 3引例引例单击提交按钮后发生了什么?单击提交按钮后发生了什么?1.将用户的选择写入已定义好的数据库表中2.从表中读取数据,分别统计出,B,C,D选项所占比例。3.将统计结果显示在页面上n个学生答案统计到数据库中网络与计算中心网络与计算中心引例引例人数人数150人人应用程度应用程度20人没接触人没接触2人会简单程序设计人
2、会简单程序设计教学方式教学方式120人多媒体人多媒体兴趣兴趣100人感兴趣人感兴趣向学生反馈结果任课老师了解情况2012级电子专业调查情况教务处制定教学计划n个学生答案统计到数据库中2010年年 2011年年 2012年年新生人数新生人数5418人人5520人人5350人人没接触比没接触比例例70%82%95%证书比例证书比例1%2%4%难度适中难度适中比例比例75%60%40%多媒体教多媒体教学学45%56%95%网络与计算中心网络与计算中心数据库系统技术:数据库系统技术:是数据管理技术发是数据管理技术发展的最新研究成果。展的最新研究成果。显然显然数据处理的中心问题是数据管理。数据处理的中心
3、问题是数据管理。从这门课中我们将学到什么?从这门课中我们将学到什么?什么是数据库技术?什么是数据库技术?What?12数据库能做什么?数据库能做什么?Why?如何设计和使用数据库?如何设计和使用数据库?How?3网络与计算中心网络与计算中心1.数据库能做什么?数据库能做什么?p存储大量数据,并可以增加、删除和修改。p快速地对数据进行检索、排序、分析、汇总并报告结果。网络与计算中心网络与计算中心数据库能做什么?数据库能做什么?-高考数据分析应用实例高考数据分析应用实例p比如,大家都知道每年各省都公示一分一段一分一段数据,那么我们如何实现呢?数据的存储用各门课成绩求总分求出一分一段结果网络与计算中
4、心网络与计算中心高考数据分析:数据的存储高考数据分析:数据的存储p数据量:2011年全国933万,湖北48.5万 Excel2003:列数最多256列 行数最多 65536行p数据库存储:关系数据库,二维表p假如每个考生的信息如下:考号、姓名、性别、类别、语文、数学、外语、综合,类别分为文理科网络与计算中心网络与计算中心高考数据分析:数据的存储高考数据分析:数据的存储所有考生的数据就构成一个二维表,如下:网络与计算中心网络与计算中心高考数据分析:求每个人的总分高考数据分析:求每个人的总分Access中可以用一条语句实现:SELECT 考号,类别,语文+数学+外语+综合 AS 总分 INTO a
5、aaFROM 高考成绩表;网络与计算中心网络与计算中心高考数据分析:求出一分一段结果高考数据分析:求出一分一段结果p然后,在使用如下命令对上面的表进行统计。SELECT 总分,count(*)AS 人数 FROM aaa WHERE 类别=1 GROUP BY 总分 ORDER BY 总分 DESC;网络与计算中心网络与计算中心第第四章四章 数据库技术基础数据库技术基础4.1 4.1 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念4.2 4.2 数据模型数据模型4.3 Select4.3 Select语句的基本应用语句的基本应用4.4 ACCESS4.4 ACCESS数据库数据库Title in h
6、ere3了解了解了解了解数据数据数据数据、信息处理信息处理信息处理信息处理的概念。的概念。的概念。的概念。了解了解了解了解数据库数据库数据库数据库、数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统及其功能。及其功能。及其功能。及其功能。了解数据库系统的了解数据库系统的了解数据库系统的了解数据库系统的组成组成组成组成。4.1 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念网络与计算中心网络与计算中心245.78 礼貌礼貌 aBkWG 4.1.1 数据、信息和数据处理数据、信息和数据处理u 什么是数据(什么是数据(Data)?定义:描述事物的符号定义:描述事物的符号种类:数字、文字、图种类:数字
7、、文字、图形、图像、声音形、图像、声音网络与计算中心网络与计算中心u 什么是信息(什么是信息(Information)?信息是有一定含义的、经过加工处理的、有价信息是有一定含义的、经过加工处理的、有价值的数据。值的数据。4.1.1 数据、信息和数据处理数据、信息和数据处理18是什么?是什么?数据数据信息信息表现形式载体网络与计算中心网络与计算中心4.1.1 数据、信息和数据处理数据、信息和数据处理信息:信息:1.你是:理工科学生你是:理工科学生2.你是否对计算机感兴趣:只是想上网你是否对计算机感兴趣:只是想上网3.上大学前你的计算机应用程度:会使用上大学前你的计算机应用程度:会使用一些简单的常
8、用软件比如一些简单的常用软件比如office4.如果在学校网站上有关于教学资料,你如果在学校网站上有关于教学资料,你会去看吗?:会会去看吗?:会5.你认为大学计算机基础教学是为了:应你认为大学计算机基础教学是为了:应用用现实世界现实世界数据数据1.A2.B3.C4.A5.A信息世界信息世界计算机世界计算机世界从现实世界到计算机世界转换的过程体现了计算思维方法4.1.2 数据库系统数据库系统u 什么是数据库(什么是数据库(DataBase,DB)存放数据的仓库存放数据的仓库按一定的数据模型组织、描述长期存储;按一定的数据模型组织、描述长期存储;数据不是孤立的,是相互关联的。数据不是孤立的,是相互
9、关联的。为多个用户共享。为多个用户共享。特点特点:“一小一小”:冗余度小。:冗余度小。“三性三性”:共享性、独立性、完整性。:共享性、独立性、完整性。网络与计算中心网络与计算中心u 什么是数据库管理系统(什么是数据库管理系统(DBMS)?部门经理:货物种类表售货员:提取某品牌货物采购人员:货物数量清单 货物入库送货员:忙得一团糟忙得一团糟谁来帮帮忙?谁来帮帮忙?仓库管理员网络与计算中心网络与计算中心4.1.2 数据库系统数据库系统u 什么是数据库管理系统(什么是数据库管理系统(DBMS)?应用程序应用程序A1A1应用程序应用程序A2A2应用程序应用程序A3A3数据库管理系统数据库管理系统DBM
10、SDBMS数数据据库库DBMS:位于用户与:位于用户与DB之间的一层数据管理软件之间的一层数据管理软件网络与计算中心网络与计算中心4.1.2 数据库系统数据库系统u 什么是数据库系统?什么是数据库系统?由计算机平台、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统 和用户构成。数据库数据库计计算算机机平平台台DBMS应用程序应用程序用户用户用户用户用户用户问题1:如何建立、管理数据库?问题2:如何使用数据库?网络与计算中心网络与计算中心4.1.2 数据库系统数据库系统应用程序应用程序DBMSACCESSSQL SERVERORACLEDB2SQL命令命令数据库引擎数据库引擎数据库数据库Sybase单机版
11、单机版VBPowerbuilderDelphi网络版网络版PHPASPJSP网络与计算中心网络与计算中心4.1.3 数据库技术的发展数据库技术的发展待解决问题:待解决问题:4.2 数据模型数据模型问题问题1:如何建立、管理:如何建立、管理数据库?数据库?(理论)(理论)网络与计算中心网络与计算中心4.2.1 4.2.1 4.2.1 4.2.1 数据模型的组成要素数据模型的组成要素数据模型的组成要素数据模型的组成要素4.2.2 4.2.2 4.2.2 4.2.2 数据模型的分类数据模型的分类数据模型的分类数据模型的分类 4.2 数据模型数据模型网络与计算中心网络与计算中心数据描述事物的符号记录,
12、数据库中存储的基本对象。数据模型(Data Model)现现实实世世界界中的事物及其间联系的一种抽抽象象表表示示,是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法为能实现对现实世界的模拟。数据模型应该满足能比较较真真实实地地模模拟拟现现实实世世界界、容容易易为为人人所所理理解解和便便于于在在计计算算机机上上实实现现的要求。4.2.1 数据模型的组成要素数据模型的组成要素网络与计算中心网络与计算中心 数据结构 数据操作 数据约束 张琳,女,张琳,女,19901990年年1111月月1010日出日出生于湖北恩施,身高生于湖北恩施,身高1 1米米6262,体重,体重54kg54kg,于,于
13、20102010年年9 9月进入华中科技月进入华中科技大学学习,所属院系计算机学院,大学学习,所属院系计算机学院,所属专业计算机应用,所属班级所属专业计算机应用,所属班级10011001班班 李志杰,男,李志杰,男,19911991年年5 5月月1818日日出生于北京,于出生于北京,于20102010年年9 9月进入华月进入华中科技大学学习,专业班级是中科技大学学习,专业班级是10011001班。我喜欢唱歌,会英语和班。我喜欢唱歌,会英语和日语日语4.2.1 数据模型的组成要素数据模型的组成要素网络与计算中心网络与计算中心数据结构数据结构数据约束数据约束 模型中包含哪些数据类型。学生信息管理S
14、tudentScoresTeacher 指明每个记录由哪些数据项构成,并对数据项(字段)命名。每个数据项均需指明其数据类型和取值范围,保证数据完整性。网络与计算中心网络与计算中心4.2.1 数据模型的组成要素数据模型的组成要素 支持的操作及如何实现。数据结构数据结构数据结构数据结构数据约束数据约束数据操作数据操作 DBMS4.2.2 数据模型的分类数据模型的分类01101.存储器存储器 概念数据模型 逻辑数据模型 物理数据模型也称信息模型,按也称信息模型,按用户的观点建模用户的观点建模DBMSDBMS所支持的模型:所支持的模型:层次、网状、关系层次、网状、关系面向计算机物面向计算机物理表示的模
15、型理表示的模型u计算机世界记录记录数据项数据项 文件文件数据模型数据模型u信息世界实体实体属性属性实体集实体集联系联系u现实世界事物事物特征特征全体全体关联关联转化转化抽象抽象网络与计算中心网络与计算中心实体:客观存在并可相互区分的事物。属性:实体所具有的特性。关键字:唯一标识实体的属性集。域:某个属性的取值范围。我叫张琳,我叫张琳,生于湖北恩施,生于湖北恩施,身高身高1米米62,我的学号是我的学号是1010101你猜我是你猜我是男生还是女生男生还是女生?一、概念数据模型一、概念数据模型1.概念与术语概念与术语 在进行数据库设计时,必须首先给出概念模型,它不涉及DBMS,它只描述实体的存在及联
16、系。实体集:同型实体的集合实体型:具有相同属性的实体(具有相同的特征和性质)联系:实体之间及其内部的联系。我们是工人我们是工人我们是农民我们是农民我是老师我是老师我们是我们是学生学生我叫王涛我叫王涛我叫张琳我叫张琳我们是华科大同学我们是华科大同学多 个 实 体网络与计算中心网络与计算中心一、概念数据模型一、概念数据模型联系:各属性间的联系。实体间的联系:一对一、一对多、多对多。实体实体实体实体联系联系?:?:?班级班级关系关系班长班长111:11:n1n班级班级关系关系学生学生A学生学生N1nm1m:n课程课程关系关系学生学生A学生学生N学生学生A关系关系课程课程1课程课程M网络与计算中心网络
17、与计算中心一、概念数据模型一、概念数据模型2.E-R图:概念模型的表示方法图:概念模型的表示方法 由美籍华裔科学家陈品山(Peter Chen)发明,是指提供了表示实体型、属性和联系的方法,用来描述现实世界的概念模型。实体联系模式图(ERD,Entity Relationship Diagram)实体型实体型(Entity):用矩形表示。用矩形表示。属性属性(Attribute):用椭圆表示。:用椭圆表示。联系联系(Relationship):用菱形表示。用菱形表示。网络与计算中心网络与计算中心一、概念数据模型一、概念数据模型学生学生学生学生课程课程学习学习学号学号姓名姓名mn学生学生课程课程
18、选修姓名学号系别课程名学时主讲老师实体联系属性mmn n学生选课信息管理系统的E-R图性别课程号成绩成绩网络与计算中心网络与计算中心一、概念数据模型一、概念数据模型354.2 数据模型数据模型二、逻辑数据模型(Logical Data Model)简称逻辑模型,是具体的简称逻辑模型,是具体的DBMSDBMS所支持的数据模型所支持的数据模型,如,如层次层次数据模型数据模型(Hierarchical Data Model)(Hierarchical Data Model)、网状网状数据模数据模型型(Network Data Model)(Network Data Model)和和关系关系数据模型(
19、数据模型(Relation Relation Data ModelData Model)。)。逻辑数据模型既要逻辑数据模型既要面向用户面向用户,又要,又要面向系统面向系统,主要用,主要用于数据库管理系统(于数据库管理系统(DBMSDBMS)的实现。它们之间的根本区别)的实现。它们之间的根本区别在于数据之间联系的表示方式不同。在于数据之间联系的表示方式不同。364.2 数据模型数据模型u目前成熟的逻辑数据模型:面向记录的模型层次模型:以“树结构”表示数据之间的联系网状模型:以“图结构”表示数据之间的联系关系模型:以“二维表”表示数据之间的联系面向对象的模型二、逻辑数据模型(Logical Dat
20、a Model)37关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的,主要特征是用二维表格表达实体 张琳,女,张琳,女,1990年年11月月10日出生于湖北恩施,身高日出生于湖北恩施,身高1米米62,体重,体重54kg,于,于2010年年9月进入华中科技大学学习,所属院系计算机学院,月进入华中科技大学学习,所属院系计算机学院,所属专业计算机应用,所属班级所属专业计算机应用,所属班级1001班,学号班,学号1010101出生年月出生年月姓名姓名性别性别籍贯籍贯班号班号学生学生学号学号实体概念模型关系模型学号学号姓名姓名性别性别出生年月出生年月籍贯籍贯班号班号1010101张琳张琳女女1990-11-10
21、湖北湖北1001二、逻辑数据模型二、逻辑数据模型关系模型的基本假定是所有数据都表示为数学上的关系,其主要特征是以记录组或二维数据表的形式组织数据。学号学号姓名姓名性别性别外语语种外语语种所在班级编号所在班级编号03081203010308120301张张 彦彦男男英语英语030812030308120303081203020308120302梁梁 良良男男英语英语030812030308120303081203030308120303徐徐 婧婧女女英语英语03081203030812030308120301403081203014赵苹芳赵苹芳女女英语英语0308120303081203属性属性
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- 大学计算机 基础 第四 数据库技术
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