数据库应用基础讲义(3学时).ppt
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1、2023/5/20第第5章章 数据库应用基础数据库应用基础 l数据库的基本概念数据库的基本概念l数据库系统的组成及特点数据库系统的组成及特点l数据模型数据模型l关系数据库的基本概念及基本操作关系数据库的基本概念及基本操作 本章知识要点本章知识要点2023/5/20第第5章章 数据库应用基础数据库应用基础 5.1 5.1 数据库概述数据库概述5.2 5.2 数据库系统数据库系统5.3 5.3 数据模型数据模型5.4 5.4 关系数据库及其应用关系数据库及其应用5.5 5.5 关系数据库设计(自学)关系数据库设计(自学)*不要求的习题不要求的习题本章内容本章内容2023/5/205.1 数据库概述
2、数据库概述 5.1.1 数据库应用实例数据库应用实例 5.1.2 数据库的基本术语数据库的基本术语 5.1.3 数据库技术的发展数据库技术的发展本节内容本节内容2023/5/205.1.1 5.1.1 数据库应用实例数据库应用实例 简单地说,简单地说,数据库是相关信息的数据库是相关信息的集合集合。为了实现计算机的信息管理和。为了实现计算机的信息管理和处理,必须科学合理地建立数据库,处理,必须科学合理地建立数据库,要有相应系统软件的支持,而且要开要有相应系统软件的支持,而且要开发出相应业务的应用软件。发出相应业务的应用软件。2023/5/205.1.2 5.1.2 数据库的基本术语数据库的基本术
3、语 数据(数据(Data)是用来记录信息的可识)是用来记录信息的可识别的符号,是数据库中存储的基本对象。别的符号,是数据库中存储的基本对象。数据库(数据库(DB)是长期存放在计算机外存上、)是长期存放在计算机外存上、有结构的、可共享的相关数据的集合。有结构的、可共享的相关数据的集合。数据库数据库 数据数据 数据库管理系统(数据库管理系统(DBMS)是用于建立、)是用于建立、使用和维护数据库的系统软件。使用和维护数据库的系统软件。数据库管理系统数据库管理系统 2023/5/205.1.3 5.1.3 数据库技术的发展(数据库技术的发展(不要求不要求)1第一阶段第一阶段人人工工管管理理阶阶段段第二
4、阶段第二阶段文文件件系系统统阶阶段段第三阶段第三阶段数数据据库库系系统统阶阶段段2023/5/205.2 数据库系统数据库系统 5.2.1 数据库系统的组成数据库系统的组成 5.2.2 数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构(不要求)(不要求)5.2.3 数据库管理系统简介数据库管理系统简介本节内容本节内容 5.2.4 数据库系统的特点数据库系统的特点2023/5/205.2.1 5.2.1 数据库系统的组成数据库系统的组成 用户用户1用户用户2用户用户3数据库管理员数据库管理员数据库数据库图图5.3 5.3 数据库系统组成数据库系统组成示意图示意图应用系统应用系统应用开发工具应用开
5、发工具数据库管理系统数据库管理系统操作系统操作系统2023/5/205.2.1 5.2.1 数据库系统的组成(续)数据库系统的组成(续)1.1.数据库和数据库管理系统数据库和数据库管理系统:数据库是存储在计算机上的有组织的数据集合。数据库是存储在计算机上的有组织的数据集合。数据库管理系统(数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系)是位于用户与操作系统之间、在操作系统之上的一层系统软件,是在操作统之间、在操作系统之上的一层系统软件,是在操作系统的支持下,实现对数据库的各种操作。系统的支持下,实现对数据库的各种操作。2.应用系统应用系统:是指为满足用户需求,而开发的数据:是指为满足用户需求,而
6、开发的数据库应用软件。库应用软件。3.应用开发工具应用开发工具:是指为开发数据库应用软件(编:是指为开发数据库应用软件(编制应用程序),而采用的各种开发工具。制应用程序),而采用的各种开发工具。4.人员人员:是指与数据库系统打交道的人,主要包括:是指与数据库系统打交道的人,主要包括:最终用户最终用户、应用系统开发员应用系统开发员 和和数据库管理员数据库管理员。2023/5/205.2.3 5.2.3 数据库管理系统数据库管理系统简介简介 数据库定义功能数据库定义功能 数据操纵功能数据操纵功能 数据库建立和维护功能数据库建立和维护功能 数据库运行管理功能数据库运行管理功能 通信功能通信功能 数据
7、字典数据字典 Microsoft Access Visual FoxPro Oracle 数据库管理数据库管理数据库管理数据库管理系统的功能系统的功能系统的功能系统的功能常见的数据常见的数据常见的数据常见的数据库管理系统库管理系统库管理系统库管理系统2023/5/205.2.4 5.2.4 数据库系统的特点数据库系统的特点 数据的结构性强数据的结构性强。1.数据的共享性好,冗余度低。数据的共享性好,冗余度低。2.数据的独立性高。数据的独立性高。3.数据控制功能强:数据控制功能强:数据安全性控制、数据完整性数据安全性控制、数据完整性控制、并发控制控制、并发控制 4.2023/5/205.3 数据
8、模型数据模型 5.3.1 5.3.1 三个世界的概念三个世界的概念 5.3.2 5.3.2 概念模型概念模型 5.3.3 5.3.3 数据模型数据模型本节内容本节内容2023/5/205.3.1 5.3.1 三个世界的概念三个世界的概念 人们管理的事物存在现实世界中,事物与事人们管理的事物存在现实世界中,事物与事物之间存在着联系。物之间存在着联系。概念世界是现实世界中的事物在人们头脑中概念世界是现实世界中的事物在人们头脑中的反映,是对客观事物及其联系的抽象描述。的反映,是对客观事物及其联系的抽象描述。概念世界概念世界 现实世界现实世界 是在概念世界抽象描述的基础上,进一步抽是在概念世界抽象描述
9、的基础上,进一步抽象为便于计算机处理的数据形式。象为便于计算机处理的数据形式。数据世界数据世界(计算机世界计算机世界 )2023/5/205.3.2 5.3.2 概念模型概念模型1 实体实体实体实体 :把客观存在并且可以相互区把客观存在并且可以相互区把客观存在并且可以相互区把客观存在并且可以相互区分的事物称为实体。例如一名学生分的事物称为实体。例如一名学生分的事物称为实体。例如一名学生分的事物称为实体。例如一名学生 。2 属性属性:描述实体的特性称为属性描述实体的特性称为属性。在现实。在现实世界中区分不同的事物,是由事物的性质和表世界中区分不同的事物,是由事物的性质和表现特征决定的。在概念模型
10、中,通过属性来描现特征决定的。在概念模型中,通过属性来描述实体。述实体。例如:用例如:用“学号、姓名、性别、年龄、专学号、姓名、性别、年龄、专业业”等描述学生实体,将它们称为属性。等描述学生实体,将它们称为属性。“型型”是指属性名,如学号、姓名等是指属性名,如学号、姓名等 “值值”是指属性的取值,如是指属性的取值,如2007000120070001、李红、李红等等2023/5/205.3.2 5.3.2 概念模型概念模型3 实体集实体集:同一类型实体的集合称为实体集。:同一类型实体的集合称为实体集。4 实体型实体型:对同类实体的描述称为实体:对同类实体的描述称为实体型。它由实体名与其属性名共同
11、构成。型。它由实体名与其属性名共同构成。例如例如:学生学生(学号学号,姓名姓名,性别性别,年龄年龄,专业专业)(实体型是实体结构的组成形式实体型是实体结构的组成形式)2023/5/205.3.2 5.3.2 概念模型概念模型(续续)5 关键字关键字:能够唯一标识实体集中每个能够唯一标识实体集中每个实体的某一属性或属性组称为关键字(也实体的某一属性或属性组称为关键字(也称为码或实体标识符),它的值能够唯一称为码或实体标识符),它的值能够唯一区分不同的每个实体。区分不同的每个实体。6 联系联系:在概念模型中将实体集之间的在概念模型中将实体集之间的联系称为联系。通过联系反映现实世界事联系称为联系。通
12、过联系反映现实世界事物之间的相互关联。物之间的相互关联。2023/5/206 两个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型:一对一联系一对一联系(记作作1:1)实体集实体集A中的一个实体至多与实体集中的一个实体至多与实体集B中中的一个实体相对应;反之亦然。的一个实体相对应;反之亦然。例如:班级与班长例如:班级与班长班级编号班级编号班级名称班级名称1001计算机计算机1班班1002计算机计算机2班班班级编号班级编号班长姓名班长姓名1001李明李明1002王平王平2023/5/206 两个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型两
13、个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型:一对多联系一对多联系(记作作1:n)实体集实体集A中的一个实体与实体集中的一个实体与实体集B中的多中的多个实体相对应;反之,实体集个实体相对应;反之,实体集B中的一个实体中的一个实体至多与实体集至多与实体集A中的一个实体相对应。中的一个实体相对应。例如:班级与学生例如:班级与学生班级编号班级编号班级名称班级名称1001计算机计算机1班班1002计算机计算机2班班班级名称班级名称姓名姓名计算机计算机1班班李明李明计算机计算机1班班赵岩赵岩计算机计算机2班班王平王平计算机计算机2班班张红张红2023/5/206 两个实体集的联系有三种类型两个实体
14、集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型两个实体集的联系有三种类型:多对多联系多对多联系(记作作m:n)实体集实体集A中的一个实体与实体集中的一个实体与实体集B中的多个中的多个实体相对应;反之,实体集实体相对应;反之,实体集B中的一个实体与中的一个实体与实体集实体集A中的多个实体相对应。中的多个实体相对应。例如:教师与学生例如:教师与学生 教师编号教师编号教师姓名教师姓名001王老师王老师002张老师张老师学号学号姓名姓名2007001李明李明2007002刘兰刘兰2007003王丹王丹2007004张三张三2007005周五周五2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型数据模型
15、数据模型是计算机世界按数据库的观点,数据模型是计算机世界按数据库的观点,对概念世界的数据抽象表示的工具。对概念世界的数据抽象表示的工具。在数据库系统中在数据库系统中DBMS支持的常见的数模支持的常见的数模型有三种型有三种:层次模型层次模型、网状模型网状模型和和关系模型关系模型。2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型数据模型 用树形结构来表示实体及实体之间联系的模型。用树形结构来表示实体及实体之间联系的模型。其主要特征是:其主要特征是:(1)仅有一个无父结点的根结点;仅有一个无父结点的根结点;(2)根结点以外的子结点,向上仅有一个父结点,向根结点以外的子结点,向上仅有一个父结点,向下
16、可以有若干个子结点。下可以有若干个子结点。网状模型是用网状结构来表示实体及实体之间网状模型是用网状结构来表示实体及实体之间联系的模型。其主要特征是:联系的模型。其主要特征是:(1)可以有一个以上的结点没有父结点;可以有一个以上的结点没有父结点;(2)允许结点有多于一个的父结点。允许结点有多于一个的父结点。层次模型层次模型网状模型网状模型2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型(续)数据模型(续)关系模型是用二维表格来表示实体及实关系模型是用二维表格来表示实体及实体之间联系的模型。体之间联系的模型。每个二维表称为一个关系。每个二维表称为一个关系。关系模型关系模型学号学号姓名姓名性别性别
17、年龄年龄专业专业20070001李红李红女女19计算机计算机20070002王晓平王晓平男男18自动化自动化20070005赵胜利赵胜利男男19计算机计算机20070003张灵张灵女女20化工化工20070004杨中华杨中华女女18化工化工关系关系student(学生基本情况表)(学生基本情况表)2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型(续)数据模型(续)(1)关系关系 一个关系对应一张二维表。每一个关系必须有一个关系对应一张二维表。每一个关系必须有有一个关系名,例如,关系名有一个关系名,例如,关系名student。(2)属性属性 表中的一列为一个属性。每个属性有一个名称,表中的一列
18、为一个属性。每个属性有一个名称,称为称为属性名属性名。例如,关系。例如,关系student中有中有5个属性,个属性,属性名是:学号、姓名、性别、年龄和专业属性名是:学号、姓名、性别、年龄和专业 关系模型的基本术语关系模型的基本术语 2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型(续)数据模型(续)(3)记录记录表中的一行数据称为一条记录表中的一行数据称为一条记录(也称为元组也称为元组)。每一条记录是由相应的属性值组成。例如,每一条记录是由相应的属性值组成。例如,关系关系student中有中有5行数据(行数据(5条记录)。条记录)。(4)关键字关键字 表中某一属性或属性组,它的值能够唯一标识
19、一表中某一属性或属性组,它的值能够唯一标识一条记录,则把这一属性或属性组称为关键字。例如,条记录,则把这一属性或属性组称为关键字。例如,在关系在关系student中中“学号学号”是关键字。在关系是关键字。在关系success中,只有属性组中,只有属性组“学号学号”和和“课程编号课程编号”能够作为关键字。能够作为关键字。关系模型的基本术语(续)关系模型的基本术语(续)2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型(续)数据模型(续)(5)值域值域 属性的取值范围称为值域。例如,属性属性的取值范围称为值域。例如,属性“性别性别”的值域是的值域是“男男”或者或者“女女”,“成绩成绩”的的值域应该
20、是值域应该是0100。(6)关系模式关系模式关系模式是对关系的描述关系模式是对关系的描述,它主要包括关系名,它主要包括关系名,各属性名、值域和关键字。关系模式一般形式:各属性名、值域和关键字。关系模式一般形式:关系名关系名(属性名属性名1,属性名,属性名2,,属性名属性名n)关系模型的基本术语(续)关系模型的基本术语(续)2023/5/205.3.3 5.3.3 数据模型(续)数据模型(续)示例示例1:关系:关系student的关系模式是:的关系模式是:student(学号学号,姓名,性别,年龄,专业,姓名,性别,年龄,专业)其中其中“学号学号”带有下划线,表示是关键字。带有下划线,表示是关键
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