數(shù)據(jù)庫(kù)(正式版)

1、1主講教師：XXX2 用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題，需要將其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。數(shù)據(jù)管理是指利用計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、組織、分類、編碼、存儲(chǔ)、檢索、傳輸和維護(hù)等操作。目前利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要方面。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)管理通常使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)完成。在信息化的當(dāng)今社會(huì)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已成為數(shù)據(jù)管理的重要基礎(chǔ)之一，也是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的一個(gè)重要分支。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷發(fā)展使得人們可以科學(xué)地組織并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。 3教學(xué)目的：了解數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史、數(shù)據(jù)模型和信息管理系統(tǒng)；掌握數(shù)據(jù)庫(kù)及其相關(guān)概念；掌握關(guān)系

2、模型的特點(diǎn)和性質(zhì)；掌握數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件Access 2003的使用方法；47.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述7.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介7.3 Access數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用57.1.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)3個(gè)階段。1人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前）2文件系統(tǒng)階段（20世紀(jì)50年代后期至60年代中期）3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段（20世紀(jì)60年代末期至今）特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。 數(shù)據(jù)共享性高、冗余低。 數(shù)據(jù)獨(dú)立性。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)控制功能。 隨著人類社會(huì)進(jìn)入信息化時(shí)代，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)成為信息資源管理和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)使用的規(guī)模與水平已成為衡量一個(gè)部門、一個(gè)國(guó)家信息現(xiàn)代化

3、的重要標(biāo)志。67.1.2 數(shù)據(jù)模型1、數(shù)據(jù)模型及其定義 模型是指對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)對(duì)象特征的模擬和抽象。 數(shù)據(jù)模型是指對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，即數(shù)據(jù)模型是用來(lái)描述數(shù)據(jù)和組織數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的。 例如，學(xué)生（學(xué)號(hào) 姓名 性別 籍貫 入學(xué)年份）； 一般情況下，數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足以下3方面的要求：比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；容易被人所理解；便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。根據(jù)數(shù)據(jù)模型抽象的層次，將其分為兩類，分別屬于不同的層次。一是概念模型（也稱信息模型）一是邏輯模型和物理模型（以下將其統(tǒng)一稱為數(shù)據(jù)模型）。 77.1.2 數(shù)據(jù)模型 2、概念模型 概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第1層抽象。 概念

4、模型中的主要術(shù)語(yǔ)如下：（1）實(shí)體及其屬性實(shí)體、屬性、關(guān)鍵字、域、 實(shí)體型、 實(shí)體集 （2）實(shí)體間的聯(lián)系 兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系可以分為以下3類： 一對(duì)一聯(lián)系（1 1）。例如，一個(gè)部門有一個(gè)經(jīng)理，而每個(gè)經(jīng)理只在一個(gè)部門任職。這樣部門和經(jīng)理之間就具有一對(duì)一聯(lián)系； 一對(duì)多聯(lián)系（1 N）。例如，一個(gè)部門有多個(gè)職工，這樣部門和職工之間存在著一對(duì)多的聯(lián)系； 多對(duì)多聯(lián)系（M N）。例如，學(xué)校中的課程與學(xué)生之間就存在著多對(duì)多的聯(lián)系。每個(gè)課程可以供多個(gè)學(xué)生選修，而每個(gè)學(xué)生又可以選修多種課程。87.1.2 數(shù)據(jù)模型 3、概念模型的表示方法 概念模型的表示方法很多，其中最著名的為E-R方法（實(shí)體聯(lián)系方法），它用E-R

5、圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。E-R圖的主要成分是實(shí)體、聯(lián)系和屬性。 用長(zhǎng)方形表示實(shí)體型，在框內(nèi)寫上實(shí)體名； 用橢圓形表示實(shí)體的屬性，并用無(wú)向邊把實(shí)體與屬性連接起來(lái)； 用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名。用無(wú)向邊分別把菱形與有關(guān)實(shí)體相連接，在無(wú)向邊旁標(biāo)注聯(lián)系的類型。如果實(shí)體之間的聯(lián)系也具有屬性，則把屬性和菱形也用無(wú)向邊連接上。用E-R圖表示的概念模型與具體的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相獨(dú)立，比邏輯模型和物理模型更一般、更抽象，更接近現(xiàn)實(shí)世界。 97.1.2 數(shù)據(jù)模型 3、概念模型的表示方法 【例7-1】畫出某校學(xué)生選課活動(dòng)的E-R圖。 分析：在學(xué)生的選課活動(dòng)中，所涉及的實(shí)體為學(xué)生和課程。學(xué)

6、生和課程之間存在聯(lián)系，一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，一門課程也可以被多個(gè)學(xué)生選修，所以，學(xué)生和課程之間是多對(duì)多的聯(lián)系。其E-R圖如圖7-2所示。學(xué)生課程選修mn學(xué)號(hào)姓名性別年齡所在系成績(jī)課程號(hào)課程名學(xué)分107.1.2 數(shù)據(jù)模型 4、常用的數(shù)據(jù)模型當(dāng)前流行的基本數(shù)據(jù)模型有3類： 關(guān)系模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 它們之間的根本區(qū)別在于數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的表示方式不同，關(guān)系模型用“二維表”（或稱為關(guān)系）來(lái)表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；層次模型用“樹(shù)結(jié)構(gòu)”來(lái)表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；網(wǎng)狀模型用“圖結(jié)構(gòu)”來(lái)表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。117.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相關(guān)的概念有數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等，分別介紹如下： 1數(shù)據(jù)

7、指描述事物的符號(hào)記錄，它可以是數(shù)字，也可以是文字、圖形、圖像和聲音等。 2數(shù)據(jù)庫(kù) 長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。 3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 為了更好地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，人們?cè)谟脩艉筒僮飨到y(tǒng)之間開(kāi)發(fā)了一種系統(tǒng)軟件，這種軟件即為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。 4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)以及相關(guān)的人員（如數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)員、應(yīng)用程序員和最終用戶等）構(gòu)成。127.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述7.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介7.3 Access數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用137.2.1 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)概念 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用關(guān)系

8、模型作為數(shù)據(jù)的組織方式，即所有的數(shù)據(jù)都按照二維表（按關(guān)系理論的術(shù)語(yǔ)，表應(yīng)該被稱為“關(guān)系”）進(jìn)行組織和管理。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，常用的關(guān)系術(shù)語(yǔ)如下： 關(guān)系。一個(gè)關(guān)系就是一張二維表； 字段。即表中的列，包括字段名稱和字段值； 記錄。即表中的行，每行所有字段的值就構(gòu)成了一條記錄； 域。字段的取值范圍； 關(guān)鍵字。 候選關(guān)鍵字。 主關(guān)鍵字。每個(gè)關(guān)系都可以從它的候選關(guān)鍵字中選取一個(gè)作為主關(guān)鍵字。每一個(gè)表只能有一個(gè)主關(guān)鍵字； 外關(guān)鍵字。147.2.2 關(guān)系運(yùn)算 關(guān)系運(yùn)算的操作對(duì)象是關(guān)系，操作結(jié)果也是關(guān)系。關(guān)系運(yùn)算有兩種： 傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（并、差、交和廣義笛卡兒積等）； 專門的關(guān)系運(yùn)算（選擇、投影和連接等）。1傳

9、統(tǒng)的集合運(yùn)算 并（union）。關(guān)系R與S的并記作：RUStR tS； 差（difference）。關(guān)系R與S的差記作：R-StR tS。 交（intersection）。關(guān)系R與S的交記作：RStR tS； 廣義笛卡兒積（extended cartesian product）。 兩個(gè)分別為n目和m目的關(guān)系，R和S的廣義笛卡兒積是一個(gè)（n+m）列的元組集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若R有K1個(gè)元組，S有K2個(gè)元組，則R和S的廣義笛卡兒積有 K1K2 個(gè)元組。記作：RS trts | trR tsS。 157.2.2 關(guān)系運(yùn)算 2專門的關(guān)系運(yùn)算（1）選擇 從一個(gè)

10、關(guān)系中選出滿足給定條件的記錄的操作稱為選擇或篩選。選擇是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算，選出滿足條件的那些記錄構(gòu)成原關(guān)系的一個(gè)子集。（2）投影 從一個(gè)關(guān)系中選出若干指定字段的值的操作稱為投影。投影是從列的角度進(jìn)行的運(yùn)算，所得到的字段個(gè)數(shù)通常比原關(guān)系少，或者字段的排列順序不同。（3）連接 連接是把兩個(gè)關(guān)系中的記錄按一定的條件橫向結(jié)合，生成一個(gè)新的關(guān)系。最常用的連接運(yùn)算是自然連接，它是利用兩個(gè)關(guān)系中共有的字段，把該字段值相等的記錄連接起來(lái)。167.2.3 關(guān)系的完整性約束 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性（database integrity）是指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性和相容性。數(shù)據(jù)庫(kù)完整性由各種各樣的完整性約束來(lái)保證，所以數(shù)據(jù)

11、庫(kù)完整性設(shè)計(jì)就是數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束的設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束可以通過(guò)DBMS或應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，基于DBMS的完整性約束作為模式的一部分存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中一般將數(shù)據(jù)完整性分為3類。 1實(shí)體完整性 2參照完整性 3用戶定義完整性177.2.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)歷需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)4個(gè)階段。在各設(shè)計(jì)過(guò)程中，均需產(chǎn)生相關(guān)的文檔。1需求分析階段 2概念設(shè)計(jì)階段3邏輯設(shè)計(jì)階段 4. 物理設(shè)計(jì)階段 一般來(lái)說(shuō)，好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該滿足以下條件： 能夠更準(zhǔn)確、完整地表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中信息的描述，因此其數(shù)據(jù)應(yīng)能夠較準(zhǔn)確、完整地反映

12、現(xiàn)實(shí)世界中的信息； 在檢索數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)能保證多表之間的數(shù)據(jù)正確關(guān)聯(lián)和讀??； 在更新操作時(shí)，能保證數(shù)據(jù)的一致性。好的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)能防止不一致信息的引入，避免各種問(wèn)題而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不完整和數(shù)據(jù)之間的不一致； 使系統(tǒng)具有盡可能好的性能。187.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述7.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介7.3 Access數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用19Access中最基本的是數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象中，用戶可以將自己的數(shù)據(jù)分別保存在各自獨(dú)立的存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)表中；可以使用聯(lián)機(jī)窗體查看、添加或更新數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)；使用查詢來(lái)查找并檢索所需的數(shù)據(jù)；也可以使用報(bào)表以特定的版面布局來(lái)分析及打印數(shù)據(jù)；還可以創(chuàng)建Web頁(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)與Web的數(shù)據(jù)交換，允許用戶從

13、Internet或Intranet上查看、更新或分析數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。Access數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象中有7種不同類別的子對(duì)象，即表、查詢、窗體、報(bào)表、數(shù)據(jù)訪問(wèn)頁(yè)、宏和模塊，各類對(duì)象都存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件（擴(kuò)展名為.mdb）中。不同的對(duì)象在數(shù)據(jù)庫(kù)中有著不同的作用。207.3.1 Access數(shù)據(jù)庫(kù)及表的建立和使用1數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建（1）創(chuàng)建空數(shù)據(jù)庫(kù) （2）利用數(shù)據(jù)庫(kù)向?qū)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)2數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建（1）使用向?qū)?chuàng)建表（2）通過(guò)輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建表（3）使用設(shè)計(jì)器創(chuàng)建表3. 數(shù)據(jù)的輸入和刪除4.創(chuàng)建表關(guān)聯(lián) 7.3.2 Access數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢及其應(yīng)用21數(shù) 據(jù) 類 型數(shù)據(jù)類型說(shuō)明大 小文本文本類型或文本與數(shù)字類型的結(jié)合

14、，與數(shù)字類型一樣，都不需要計(jì)算，例如姓名最多可用255個(gè)字符或由FieldSize屬性設(shè)置長(zhǎng)度。Microsoft Access不會(huì)為文本字段中未用的部分保留空格備注長(zhǎng)文本類型或文本與數(shù)字類型的組合最多可用640 000個(gè)字符數(shù)字用于數(shù)學(xué)計(jì)算中的數(shù)值數(shù)據(jù)1、2、4或8個(gè)字節(jié)日期/時(shí)間日期/時(shí)間數(shù)值的設(shè)定范圍為1009999年8個(gè)字節(jié)貨幣用于數(shù)學(xué)計(jì)算的貨幣數(shù)值與數(shù)值數(shù)據(jù)，包含小數(shù)點(diǎn)后14位。整數(shù)位最多有15位8個(gè)字節(jié)自動(dòng)編號(hào)每當(dāng)一條新記錄加入到數(shù)據(jù)表時(shí)，Access都會(huì)制定個(gè)唯一的連續(xù)數(shù)值或隨機(jī)數(shù)值表，其增量為1。自動(dòng)編號(hào)字段不能更新4個(gè)字節(jié)是/否“是”和“否”的數(shù)值與字段只包含兩個(gè)數(shù)值（Tru

15、e/False或On/Off）中的個(gè)1位OLE對(duì)象連接或內(nèi)嵌于Access數(shù)據(jù)表中的對(duì)象，可以是Excel電子表、Word文件、圖形、聲音或其他二進(jìn)制數(shù)據(jù)最多可用10億字節(jié)，受限于所用的磁盤空間超鏈接保存超鏈接的字段。超鏈接可以是某個(gè)文件的UNC路徑或URL最長(zhǎng)為64 000個(gè)字節(jié)查詢向?qū)?chuàng)建字段，該字段將允許使用下拉列表框來(lái)選擇另一個(gè)表或一個(gè)列表中的值。從數(shù)據(jù)類型列表中選擇此選項(xiàng)，將打開(kāi)向?qū)б赃M(jìn)行定義通常為4個(gè)字節(jié)227.3.2 Access數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢及其應(yīng)用 查詢是指根據(jù)指定的一個(gè)或多個(gè)條件，在數(shù)據(jù)表中查找滿足條件的記錄，并將其作為文件存儲(chǔ)起來(lái)。在Access中，查詢對(duì)象是一個(gè)特殊的文件

16、，其目的是以一定的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)用戶檢索到的一組數(shù)據(jù)。1查詢的類型（1）選擇查詢 作用是根據(jù)用戶提供的條件，從一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)表中檢索數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)表中顯示結(jié)果。也可使用選擇查詢來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并且對(duì)查找到的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行總計(jì)、計(jì)數(shù)和求平均值等統(tǒng)計(jì)計(jì)算。（2）參數(shù)查詢參數(shù)查詢是一種動(dòng)態(tài)查詢，在建立查詢時(shí)為用戶留有動(dòng)態(tài)參數(shù)接口。（3）交叉表查詢（4）操作查詢237.3.3 Access數(shù)據(jù)庫(kù)的窗體 窗體是Access提供的人機(jī)交互界面，主要用于輸入和顯示數(shù)據(jù)，也可以將窗體用做切換面板來(lái)打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)中的其他窗體和報(bào)表，或者用做自定義對(duì)話框來(lái)接收輸入，以及根據(jù)輸入執(zhí)行操作。 1窗體的創(chuàng)建 （1）在設(shè)計(jì)視圖中創(chuàng)建窗體 （2）使用向?qū)?chuàng)建窗體247.4.1 信息管理系統(tǒng)概述信息管理是為實(shí)現(xiàn)確定目的，對(duì)信息進(jìn)行收集、整理、加工、存儲(chǔ)、傳播和利用的過(guò)程。信息管理的目標(biāo)是最大限度地發(fā)揮信息資源的作用，最大限度地滿足各種信息需求，有效地解決信息無(wú)序化與需求的特定性之間的矛盾。信息管理包括企業(yè)信息管理、政府信息管理、公共信息管理以及信息產(chǎn)業(yè)管理、信息機(jī)構(gòu)管理和信息系統(tǒng)管理等。為了實(shí)現(xiàn)信息管理，經(jīng)常需要建立大型的信息管理系統(tǒng)，如銀行信用卡系統(tǒng)、醫(yī)院管理信息系統(tǒng)等。一般認(rèn)為信息管理系統(tǒng)是一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)，它由數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用軟件及相關(guān)的人員組成