[計(jì)算機(jī)]數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

1、.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 一有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念  1 數(shù)據(jù)（ Data ）  描述事物的符號(hào)記錄。  2 數(shù)據(jù)庫(kù)（ Data Base ）  存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備中的、結(jié)構(gòu)化的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。它不僅包括描述事物的數(shù)據(jù)本身，而且包括相關(guān)事物之間的關(guān)系。  數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不只是面向某項(xiàng)特定的應(yīng)用，而是面向多種應(yīng)用，可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用程序共享。  3 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)  利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)資源開發(fā)的面向某一類實(shí)際應(yīng)用的軟件系統(tǒng)。如：學(xué)生管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等。&#

2、160; 4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DataBase Management System,DBMS ）  位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件，為數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件。使用戶能方便地定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，并能報(bào)證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。  5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ DataBase System, DBS ） 指引進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量相關(guān)數(shù)據(jù)、提供數(shù)據(jù)處理和信息資源共享的便利手段。有

3、0;5 部分：硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)集合、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和相關(guān)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（ DataBase Administrator , DBA ）和用戶。  二數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)  1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少冗余  2 采用特定的數(shù)據(jù)模型  3 具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性  4 有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能  三數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)  支持用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心軟件。主要目標(biāo)是使數(shù)據(jù)成為 方便用戶使用 的資源，易于為各種

4、用戶所 共享 ，并增進(jìn)數(shù)據(jù)的 安全性、完整性和可用性 。    功能主要包括：  1數(shù)據(jù)定義  定義數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)。  2. 數(shù)據(jù)操縱  更新（插入、修改、刪除）和檢索。  3. 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行 并發(fā)控制 、 安全性檢查 、 完整性約束條件的檢查和執(zhí)行 及 數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)部維護(hù) （索引、數(shù)據(jù)字典的自動(dòng)維護(hù)）等。  4. 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 

5、 采用統(tǒng)一的組織方式，并提高效率。  5. 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)  初始數(shù)據(jù)的輸入與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存。 數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的重組與重構(gòu)、性能的監(jiān)視與分析。  6. 數(shù)據(jù)通信接口  提供與其他軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信的功能。    4 部分組成：    數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言及翻譯處理程序   數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言及其編譯（或解釋）程序   數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制程序    實(shí)用程序  1.1.3 數(shù)據(jù)模型

6、0; 數(shù)據(jù)模型就是從現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用來(lái)表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的方法。  一實(shí)體描述  1 實(shí)體  客觀存在并相互區(qū)別的事物成為實(shí)體。如：學(xué)生、教師、課程。  2 實(shí)體的屬性  描述實(shí)體的特性。如學(xué)生實(shí)體用學(xué)號(hào)、姓名、性別等屬性描述。  3 實(shí)體集和實(shí)體型 屬性值的集合表示一個(gè)實(shí)體，而屬性的集合表示一種實(shí)體的類型，稱為實(shí)體型。同類型的實(shí)體的集合，稱為實(shí)體集。  二實(shí)體間聯(lián)系及種類 實(shí)體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系。如：一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，同一門課程可以由多名教師講授

7、。  有三種類型：  1 一對(duì)一聯(lián)系  如：人事部門的教師表和財(cái)務(wù)部門的工資表之間就存在一對(duì)一聯(lián)系。  2 一對(duì)多聯(lián)系  如：部門表與教師表之間就存在一對(duì)多的聯(lián)系。  3 多對(duì)多聯(lián)系 如：學(xué)生表和課程表之間存在多對(duì)多的聯(lián)系。  三數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)介  數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)用來(lái)表示實(shí)體間聯(lián)系的方法。  任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型。  1 層次模型  用樹型結(jié)構(gòu)表示各類

8、實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系。典型代表： IBM 的 IMS 。  （ 1 ）有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)雙親，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為“根節(jié)點(diǎn)”。  （ 2 ）其他節(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。   特點(diǎn)：對(duì)一對(duì)多的層次關(guān)系描述非常自然、直觀、容易理解，但不能直接表示出多對(duì)多的聯(lián)系。  2 網(wǎng)狀模型     （ 1 ）允許一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)無(wú)雙親。   （ 2 ）一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。&

9、#160; 典型代表： DBTG 系統(tǒng)，也稱 CODASYL 系統(tǒng)。  特點(diǎn)是：能直接表示非樹型結(jié)構(gòu)。  3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型  IBM E.F.Codd 于 1970 首次提出。 用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體以及實(shí)體間聯(lián)系的模型。  特點(diǎn)是：理論基礎(chǔ)完備、模型簡(jiǎn)單、說(shuō)明性的查詢語(yǔ)言和使用方便。     1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 1.2.1 關(guān)系數(shù)據(jù)模型  一關(guān)系術(shù)語(yǔ)   圖1-1學(xué)生表 1 

10、關(guān)系  一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)二維表，每個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系名。在 Access 中，一個(gè)關(guān)系存儲(chǔ)為一個(gè)表，具有一個(gè)表名。  對(duì)關(guān)系的描述稱為 關(guān)系模式 ，一個(gè)關(guān)系模式對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系的結(jié)構(gòu)。其格式為： 關(guān)系名（屬性名 1 ，屬性名 2 ，屬性名 n ）  在 Access 中：  表名（字段名 1 ，字段名 2 ，字段名 n ）  2 元組 二維表（關(guān)系）中的每一行。對(duì)

11、應(yīng)在表中為記錄。  3 屬性 二維表（關(guān)系）中的每一列。對(duì)應(yīng)在表中為字段。  4 域 屬性的取值范圍。如：性別只能取“男”和“女”。  5 關(guān)鍵字 唯一地標(biāo)識(shí)一元組的屬性或?qū)傩约?。如：教師表中的編?hào)。在 Access 中，主關(guān)鍵字和候選關(guān)鍵字就起唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的作用。  6 外部關(guān)鍵字  如果一個(gè)表的字段不是本表的主關(guān)鍵字，而是另外一個(gè)表的主關(guān)鍵字和候選關(guān)鍵字，這個(gè)字段（屬性）就稱為外關(guān)鍵字。  二關(guān)系的特點(diǎn)  1 關(guān)系必須規(guī)范化  是指關(guān)系

12、模型中的每一個(gè)關(guān)系模式都必須滿足一定的要求。最基本的要求是每個(gè)屬性必須是不可分割的數(shù)據(jù)單元，即表中不能再包含表。  2 在同一個(gè)關(guān)系中不能出現(xiàn)相同的屬性名。  3 關(guān)系中不允許有完全相同的元組，即冗余。  4 在一個(gè)關(guān)系中元組的次序無(wú)關(guān)緊要。  5 在一個(gè)關(guān)系中列的次序無(wú)關(guān)緊要。    1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 1.2.2 關(guān)系運(yùn)算 一傳統(tǒng)的集合運(yùn)算  1 并  兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的關(guān)系的并是由屬于這兩個(gè)關(guān)系的元組組成的集合。  2 差&

13、#160; 兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的關(guān)系 R 和 S 的差是由屬于 R 但不屬于 S 的元組組成的集合。  3 交  兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的關(guān)系 R 和 S 的交是由既屬于 R 又屬于S的元組組成的集合。二專門的關(guān)系運(yùn)算  1 選擇 從關(guān)系中找出滿足給定條件的元組的操作。  2 投影  從關(guān)系模式中指定若干屬性組成新的關(guān)系。  3 聯(lián)接 將兩個(gè)關(guān)系模式拼接成為一個(gè)更寬

14、的關(guān)系模式，生成的新的關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。  4 自然聯(lián)接  在聯(lián)接運(yùn)算中，按照字段值對(duì)應(yīng)相等為條件進(jìn)行的聯(lián)接操作。去掉重復(fù)字段。    1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟 一設(shè)計(jì)原則  1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵從概念單一化“一事一地”的原則  2 避免在表之間出現(xiàn)重復(fù)字段3 表中的字段必須是原始數(shù)據(jù)和基本數(shù)據(jù)元素 4 用外部關(guān)鍵字保證有關(guān)聯(lián)的表之間聯(lián)系  二設(shè)計(jì)步驟  1 需求分析  （

15、 1 ）信息需求  （ 2 ）處理需求  （ 3 ）安全性和完整性需求  2 確定需求的表  遵從概念單一化“一事一地”的原則，即一個(gè)表描述一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w間的一種聯(lián)系，并將這些信息分成各種基本實(shí)體。  3 確定所需字段  （ 1 ）每個(gè)字段直接和表的實(shí)體相關(guān)  （ 2 ）以最小的邏輯單位存儲(chǔ)信息 （ 3 ）表中的字段必須是原始數(shù)據(jù)  （ 4 ）確定主關(guān)鍵字字

16、段  4 確定聯(lián)系  對(duì)于一對(duì)多的聯(lián)系，可以將其中“一方”表的主關(guān)鍵字放到“多方”表中作為外關(guān)鍵字?！耙环健庇盟饕P(guān)鍵字，“多方”使用普通索引關(guān)鍵字。  對(duì)于一對(duì)一的聯(lián)系，兩個(gè)表中使用同樣的主關(guān)鍵字字段。 對(duì)于多對(duì)多的聯(lián)系，為了避免數(shù)據(jù)重復(fù)，一般建立第三個(gè)表，把多對(duì)多的聯(lián)系分解兩個(gè)一對(duì)多的聯(lián)系。這個(gè)第三個(gè)表可以看成紐帶。紐帶表不一定需要自己的主鍵，如果需要，可以將它所聯(lián)系的兩個(gè)表的主關(guān)鍵字做為組合關(guān)鍵字指定為主關(guān)鍵字。  5 設(shè)計(jì)求精  檢查可能存在的缺陷和需要改進(jìn)的地方，這些缺陷可能會(huì)使數(shù)據(jù)難以使用和維護(hù)。  （

17、 1 ）是否忘記了字段？  （ 2 ）是否存在大量空白字段？ （ 3 ）是否包含了同樣字段的表？ （ 4 ）表中是否帶有大量不屬于某實(shí)體的字段？  （ 5 ）是否在某個(gè)表中重復(fù)輸入同樣的數(shù)據(jù)？ （ 6 ）是否為每個(gè)表選擇了合適的主關(guān)鍵字？  （ 7 ）是否有字段很多而記錄很少的表，并且許多記錄中的字段值為空？  1.4 SQL 基本命令 SQL （ Structure 

18、;Query Language ，結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）是在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言，它包括了數(shù)據(jù)定義、查詢、操縱和控制 4 種功能。  SQL 中的兩個(gè)基本概念：  基本表：本身獨(dú)立存在的表。  視圖：從一個(gè)或多個(gè)基本表導(dǎo)出的表。它本身不獨(dú)立存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，即數(shù)據(jù)庫(kù)中存放視圖的定義，而不存放視圖對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。 1.4.1 SQL 基本語(yǔ)句 最常見的 SQL 語(yǔ)句是 SELECT 。  基本格式： SELECT ALL/DISTIN

19、CT *|< 字段列表 >  FROM < 表名 > WHERE < 條件表達(dá)式 >  ORDER BY < 列名 > ASC|DESC  例：在 Access 中，在教師表中查詢姓名為“王”的教師，并按照姓名升序排列。命令為：  SELECT * FROM 教師 WHERE 姓名 

20、;LIKE “ 王 %” ORDER BY 姓名 ASC  1.5 Access 簡(jiǎn)介 Access 是一種關(guān)系型的桌面數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，是 Microsoft Office 套件產(chǎn)品之一。  1992 年 11 月推出 Access 1.0 ， Microsoft 先后推出 2.0 ， 7.0/95 ， 8.0/97&

21、#160;， 9.0/2000 ， 10.0/2002 ，直到 Access 2003 。  特點(diǎn)：  1 具有方便實(shí)用的強(qiáng)大功能。  2 可以利用各種圖例快速獲取數(shù)據(jù)。 3 可以利用報(bào)表設(shè)計(jì)工具，方便生成報(bào)表。  4 能處理多種數(shù)據(jù)類型。  5 采用 OLE 技術(shù)，能方便創(chuàng)建和編輯多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)。  6 支持 ODBC 標(biāo)準(zhǔn)的 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)

22、。  7 設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化，大大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的工作效率。 8 具有較好的集成開發(fā)環(huán)境。 9 提供了斷點(diǎn)設(shè)置、單步執(zhí)行等調(diào)試功能。  10 與 Internet/Intranet 的集成。 11 可以將數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的建立移進(jìn)用戶環(huán)境，并最終使用戶和應(yīng)用程序開發(fā)者之間的關(guān)系淡化。  數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：  Access 數(shù)據(jù)庫(kù)由數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象和組兩部分組成，如圖 1-2 所示。其中對(duì)象分為 7 種：表、查詢、窗體、報(bào)表、數(shù)據(jù)訪問(wèn)頁(yè)、宏、模塊。 表是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心與基礎(chǔ)，存放中數(shù)據(jù)庫(kù)中的全部數(shù)據(jù)。報(bào)表、查詢和窗體都是從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)信息，以實(shí)現(xiàn)用戶的某一特定的需要。  表是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象，是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心與基礎(chǔ)。表中的列為字段，行為記錄。  查詢是用來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄對(duì)象，利用它可以按照一定的條件或準(zhǔn)則從一個(gè)或多個(gè)表中篩選出需要操作的字段，并可以把它們集中起來(lái)，形成所謂的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集，并顯示在一