大二下1-數(shù)據(jù)庫access課件第一章

第一章數(shù)據(jù)庫原理本章主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)模型與關系數(shù)據(jù)庫的基本理論關系運算的概念與方法關系模式的規(guī)范化E-R模型到關系模型的轉(zhuǎn)換關系數(shù)據(jù)庫設計的方法與步驟Access2007的工作環(huán)境Access2007的主要功能與特點Access數(shù)據(jù)庫的對象第1節(jié)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1.1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷程：人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段人工管理階段特點：處理數(shù)據(jù)時幾乎完全需要人工為每個程序?qū)ｉT輸入和輸出數(shù)據(jù)。文件管理階段特點：數(shù)據(jù)共享性差、數(shù)據(jù)冗余度大、數(shù)據(jù)獨立性差、大量相關數(shù)據(jù)無統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)庫管理階段特點：克服了其上兩個階段的所有缺點，出現(xiàn)了此階段最重要的系統(tǒng)軟件——數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。1.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實中某種事物的形式化表達方式。數(shù)據(jù)的種類：數(shù)值、字符、聲音、圖形、圖像等。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：意義的表達程度。數(shù)據(jù)庫（DB）：數(shù)據(jù)庫是指邏輯上相關的、長期存儲在計算機中的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫的特點：共享性、結(jié)構(gòu)化、獨立性、低冗余度、易維護。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是專用于對數(shù)據(jù)庫進行管理的系統(tǒng)軟件。DBMS的功能：數(shù)據(jù)庫定義、數(shù)據(jù)存取操作、數(shù)據(jù)庫運行管理、數(shù)據(jù)組織存儲管理、數(shù)據(jù)庫維護、其他如數(shù)據(jù)庫通信等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用程序以及數(shù)據(jù)庫管理員和用戶。數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行期間，負責數(shù)據(jù)庫使用、協(xié)調(diào)、維護等管理工作的專業(yè)人員。第2節(jié)

數(shù)據(jù)模型和關系數(shù)據(jù)庫理論數(shù)據(jù)模型的概念數(shù)據(jù)模型的三個層次關系的定義和性質(zhì)1.2.1數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的含義：從現(xiàn)實世界到計算機世界過渡的產(chǎn)物。須滿足：能夠比較真實地模擬現(xiàn)實世界；易于被人理解和使用；便于在計算機上實現(xiàn)；即能夠描述數(shù)據(jù)本身還應該能夠反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)模型有三個層次：概念數(shù)據(jù)模型：概念數(shù)據(jù)模型是獨立于計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，它不涉及數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的表示，只強調(diào)將用戶信息概括地、清晰地用某種形式表示出來，是數(shù)據(jù)庫專業(yè)設計人員與用戶之間最早建立和最易于溝通交流的數(shù)據(jù)模型。在概念數(shù)據(jù)模型建立時尚不涉及具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，注重的是現(xiàn)實信息的數(shù)據(jù)描述和概括。邏輯數(shù)據(jù)模型：邏輯數(shù)據(jù)模型的建立需要考慮將來數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，需要利用某種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)庫語言將完全與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關的概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換成符合該數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)類型的邏輯數(shù)據(jù)模型，邏輯數(shù)據(jù)模型強調(diào)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的專業(yè)表達和專業(yè)描述，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計人員的重要工具。物理數(shù)據(jù)模型：物理數(shù)據(jù)模型強調(diào)的是數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的存儲方式和存取方法，是一種面向計算機的數(shù)據(jù)模型。物理數(shù)據(jù)模型的建立不僅涉及所采用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而且涉及計算機系統(tǒng)的硬件及支持計算機系統(tǒng)運行的操作系統(tǒng)。各級數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫開發(fā)中的作用：在數(shù)據(jù)庫設計開發(fā)時，各級數(shù)據(jù)模型是一種逐漸演變發(fā)展深化的過程：首先是將現(xiàn)實世界抽象轉(zhuǎn)換為概念數(shù)據(jù)模型，然后是將概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為邏輯數(shù)據(jù)模型，最后再將邏輯數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為物理數(shù)據(jù)模型。1.2.2概念數(shù)據(jù)模型基本概念：實體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。具體的人、事、物以及抽象的概念都是實體。屬性：實體所具有的某方面的特性稱為屬性。一個實體就是用它的若干個屬性來描述的。實體型：使用若干相同屬性描述的實體屬于同類實體，同類實體使用相同實體名和相同的一組屬性名來表達，這種表達方式稱為實體型。實體集：具有相同實體型的各具體實體的集合稱為實體集。如具有相同實體型的全體學生的集合即是實體集。域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域。碼：可以惟一標識一個具體實體的最小屬性集合稱為碼。一個實體的碼有候選碼和主碼之分。聯(lián)系：實體與實體之間的關聯(lián)關系稱為聯(lián)系。實體型之間聯(lián)系的種類：兩個實體型之間的聯(lián)系：一對一聯(lián)系（1:1）：如果一個實體集A中的每一個實體，都至多與另一個實體集B中的一個實體相聯(lián)系，反之亦然，則稱這兩個實體集所對應的實體型A與B（一般就簡稱兩個實體）具有一對一聯(lián)系，記為1:1。例如，夫妻關系就是夫?qū)嶓w與妻實體間的一對一聯(lián)系。一對一聯(lián)系可用圖形表示，如下圖所示。一對多聯(lián)系（1:n）：如果一個實體集A中的每一個實體，可以與另一個實體集B中的多個實體相聯(lián)系，反之，實體集B中的每一個實體，至多與實體集A中的一個實體相聯(lián)系，則稱對應的實體型A與實體型B（一般就簡稱實體A與B）具有一對多聯(lián)系，記為1:n，其中實體型A稱為一方，實體型B為稱多方。例如，班級與學生的關系就是班級實體與學生實體間的一對多聯(lián)系，因為一個班級可以有多個學生，而一個學生只能屬于一個班級，其中班級為一方，學生為多方，如下圖所示。多對多聯(lián)系（m:n）：如果一個實體集A中的每一個實體，可以與另一個實體集B中的多個實體相聯(lián)系，反之，實體集B中的每一個實體，也可以實體集A中的多個實體相聯(lián)系，則稱對應的實體型A與實體型B（一般就簡稱實體A與B）具有多對多聯(lián)系，記為m:n。例如，學校開設的課程與學生的關系就是課程實體與學生實體間的多對多聯(lián)系，因為一門課程可以有多個學生選修，而一個學生也可以選修多門課程，如下圖所示。多個實體型之間的聯(lián)系：多個實體型也可以由于某種聯(lián)系建立關系，且多個實體型中每兩個實體型間的聯(lián)系類型仍為上述一對一、一對多和多對多三種之一。例如，對于課程、教師和參考書3個實體型，如果一門課程可以有多個教師講授，可以使用多本參考書，而每個教師只講授一門課程，且每本參考書只供一門課程使用，則這3個實體型間的聯(lián)系可如下圖所示。同一實體型內(nèi)部各實體之間的聯(lián)系：同一個實體型內(nèi)部各實體之間也可以存在上述一對一、一對多和多對多三種聯(lián)系。例如，職工實體型內(nèi)部職工之間具有領導和被領導的聯(lián)系，即一個擔任某個職務的職工可以領導多個普通職工，而每個普通職工只能被一個擔任某個職務的職工領導，他們之間就是一對多的聯(lián)系，如下圖所示。用E-R模型表示概念模型的方法：E-R模型的具體實現(xiàn)是采用圖示來表示現(xiàn)實世界中的實體、屬性和實體之間的聯(lián)系的方法，因此獲得的E-R模型也稱為E-R圖。E-R圖所用的圖形符號包括：矩形：用于表示實體，實體名稱寫在矩形框內(nèi)。橢圓形：用于表示實體或聯(lián)系的屬性，屬性名稱寫在橢圓形內(nèi)部。菱形：用于表示聯(lián)系，聯(lián)系名稱寫在菱形內(nèi)部。線段：用于連接矩形與菱形，或矩形與橢圓形。用于連接矩形與菱形的線段上應標注1:1、1:n或m:n等聯(lián)系類型。例題：見教材【任務1】至【任務6】。任務1:繪制學生實體及其屬性的E-R圖。并用下劃線標出實體的主碼。任務2：兩個實體間1:1聯(lián)系的E-R圖。繪制夫妻之間聯(lián)系的E-R圖。任務3：兩個實體間1:n聯(lián)系的E-R圖。繪制班級與學生之間聯(lián)系的E-R圖。任務4：兩個實體間m:n聯(lián)系的E-R圖。繪制學生與課程之間聯(lián)系的E-R圖。任務5：三個實體間聯(lián)系的E-R圖。繪制教師、課程和參考書之間聯(lián)系的E-R圖。任務6：同一實體型內(nèi)部各實體間聯(lián)系的E-R圖。繪制企業(yè)中職工的E-R圖。1.2.3邏輯數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型：用于體現(xiàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間聯(lián)系在計算機中的表示和實現(xiàn)方式的數(shù)據(jù)模型。邏輯數(shù)據(jù)模型的種類：層次數(shù)據(jù)模型：網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型：關系數(shù)據(jù)模型：重點面向?qū)ο蟮年P系數(shù)據(jù)模型：1.2.4關系的定義和性質(zhì)二維表的概念：具有如下形式和特點的表格每個二維表均有一個表名，如上圖中的表名為“學生”；二維表由兩大部分組成，即第一行的表頭和下面的多行數(shù)據(jù)；二維表的每一列均由一個列名和若干數(shù)據(jù)值組成，且要求同一列的數(shù)據(jù)值均來自同一定義域，如上圖中第一列的列名為“學號”，其所屬數(shù)據(jù)值為“913001”等；二維表從第二行開始以下的每一行數(shù)據(jù)均代表一個實體的信息，如上圖中的每一行組成了一個學生的信息；特別應注意的是，二維表中的每一個單元格都應該是“完整的”，即每個單元格均不能再劃分為區(qū)別于其它單元格形態(tài)的若干小單元格，同時也不能將若干單元格合并為區(qū)別于其它單元格形態(tài)的更大的單元格。關系及相關概念：關系：一個關系就是一張二維表，每個關系有一個關系名作為標識，通?？梢詫亩S表表名作為其關系名。如上圖可定義成關系名為“學生名單”的關系。元組：關系中的每一行數(shù)據(jù)都稱為一個元組，也稱為一個記錄，如上圖中的關系就包括了4個元組。元組體現(xiàn)了關系的值。屬性：關系中的每一列即為一個屬性，也稱為一個字段，如上圖中的關系就包括了學號、姓名、性別和專業(yè)等4個屬性。每個屬性由屬性名和屬性值組成，如上圖中關系的第一個屬性名為“學號”，其屬性值即為“913001”、“913002”等。關系模式：即指關系對應的二維表的表頭，關系模式一般表示為

關系名（屬性名1，屬性名2，……，屬性名n）

如上圖中關系的關系模式為

學生（學號、姓名、性別、專業(yè)名稱）域：關系的每個屬性值通常都有一個允許的取值范圍，該取值范圍就稱為屬性的域。如上圖中的關系屬性“性別”的域即為{男，女}，屬性“專業(yè)”的域即為學生所屬學校開設的所有專業(yè)。候選鍵：可以惟一確定一個元組的最小屬性的集合稱為候選鍵，也就是概念數(shù)據(jù)模型中的候選碼。一個關系至少有一個候選鍵，也可以有多個。如關系模式“學生名單”中，“學號”肯定是其候選鍵，如果學生中沒有重名，則“姓名”也可以是候選鍵。主鍵：為了實現(xiàn)對關系的各種操作以及建立不同關系間的聯(lián)系，需為每一個關系都指定一個常用候選鍵，稱為主鍵。如在關系模式“學生名單”中，可指定“學號”作為主鍵，一般表示為

學生（學號、姓名、性別、專業(yè)）

即在指定為主鍵的屬性下加下劃線以區(qū)別于其它屬性。外鍵：若關系A中的某個屬性或?qū)傩越M不是關系A的主鍵，但卻是另一個關系B的主鍵，則稱該屬性或?qū)傩越M為關系A的外鍵。例如，設有如下兩個關系模式

學生（學號，姓名，性別，專業(yè)名稱）

專業(yè)（專業(yè)名稱，負責人，聯(lián)系電話）

其中“學生”關系的主鍵為“學號”，“專業(yè)”關系的主鍵為“專業(yè)名稱”，因此在關系“學生”中的屬性“專業(yè)名稱”即為其外鍵。外鍵的主要作用是建立了關系之間的聯(lián)系。關系的性質(zhì)：關系的每一個屬性的所有屬性值都必須來自同一個域。關系的不同屬性的屬性值可以具有相同的域，但必須具有不同的屬性名。關系的所有屬性的排列次序可以任意改變。關系的任意兩個元組不可以完全相同。關系的所有元組的排列順序可以任意改變。關系的任意一個屬性值都必須是不可再分的。第3節(jié)關系運算及關系完整性關系運算及關系模式的規(guī)范化E-R模型到關系模型的轉(zhuǎn)化1.3.1關系模式的規(guī)范化關系運算：對關系數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的操作，常見的包括數(shù)據(jù)的查詢、添加、刪除和修改，而這些操作在關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中都是通過關系運算完成的。由于關系本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)的集合，所以關系運算本質(zhì)上也就是數(shù)學中的集合運算，因此關系運算的運算對象和運算結(jié)果都是集合的一種表現(xiàn)形態(tài)，即關系。關系運算的種類：傳統(tǒng)的集合運算：包括關系的并、交、差和笛卡爾積運算。專用的關系運算：包括關系的選擇、投影、連接和除法運算。例：設有關系模式相同的兩個表，如下表所示關系的并運算：若兩個關系R和S包含有相同的屬性個數(shù)，且在對應位置上的屬性的域也相同，則兩個關系R和S可以進行并運算，R和S經(jīng)并運算后生成的新關系記為R∪S，其元組是由屬于R或?qū)儆赟或同時屬于R和S的元組組成的。若有完全相同的組，只保留一個。病人表A∪病人表B的運算結(jié)果如表1-3所示關系的交運算：若兩個關系R和S包含有相同的屬性個數(shù)，且在對應位置上的屬性的域也相同，則兩個關系R和S可以進行交運算，R和S經(jīng)交運算后生成的新關系記為R∩S，其元組是由屬于R且同時屬于S的元組組成的。病人表A和病人表B的交運算結(jié)果如表1-4所示關系的差運算：若兩個關系R和S包含有相同的屬性個數(shù)，且在對應位置上的屬性的域也相同，則兩個關系R和S可以進行差運算，R和S經(jīng)差運算后生成的新關系記為R－S，其元組是由屬于R但不屬于S的元組組成的。病人表A和病人表B的差運算結(jié)果如表1-5所示關系的廣義笛卡爾積運算：兩個分別具有m個屬性和n個屬性的關系R和S的廣義笛卡爾積的運算結(jié)果是一個由原關系R和S的所有屬性共（m+n）個屬性組成的新關系，記為R×S，其元組是由R的每一個元組與S的每一個元組無條件連接組成的，故R×S中的元組個數(shù)為R和S中元組個數(shù)的乘積。設有醫(yī)生表，信息如下表1-6所示

假設病人掛號是醫(yī)生表×病人表A（表1-1）的結(jié)果，即為兩表的笛卡爾積運算結(jié)果，如下表1-7所示關系的選擇運算：選擇運算是針對單個關系R所進行的運算，運算結(jié)果產(chǎn)生一個新關系，記為σF（R），其中σ為選擇運算符，F(xiàn)為選擇條件，選擇運算后所得到的新關系σF（R）是由原關系R中滿足條件F的元組組成的。選擇病人表A（表1-1）中性別為“男”的數(shù)據(jù)組成一個新關系，結(jié)果如表1-8所示，記做： σ性別=“男”（病人表A）關系的投影運算：投影運算也是針對單個關系R所進行的運算，運算結(jié)果產(chǎn)生一個新關系，記為πA（R），其中π為選擇運算符，A為投影范圍，投影運算后所得到的新關系πA（R）是由原關系R中按照投影范圍A的要求，保留A中指定屬性的元組組成的。設關系病人表A，若投影范圍要求是病歷號和病人姓名，則投影后的新關系如表1-9所示，記做：

π病歷號,病人姓名（病人表A）關系的聯(lián)接運算：聯(lián)接運算是指將兩個或多個關系組合成為一個新關系的運算。事實上，上述關系的廣義笛卡爾積運算就是最廣義的聯(lián)接運算，可以認為關系的聯(lián)接運算就是在關系的廣義笛卡爾積運算基礎上再施以關系的選擇或投影運算后所得到的結(jié)果，因此聯(lián)接運算都需要一定的選擇條件或投影要求作為前提，這個前提即為聯(lián)接條件。

兩個關系R和S的聯(lián)接運算記為，其中F為聯(lián)接條件，一般表現(xiàn)為由運算符：＝，＜，＜＝，＞＝，＞，＜＞等組成的關系表達式。

聯(lián)接運算的種類有很多，內(nèi)聯(lián)接、左外聯(lián)接、右外聯(lián)接、全外聯(lián)接、自然聯(lián)接等，其中最常用的是自然聯(lián)接，聯(lián)接的原則是按照公共屬性值相等的條件進行聯(lián)接，并且消除重復的屬性。如果進行聯(lián)接的關系沒有相同屬性，則進行笛卡爾積運算。將醫(yī)生表（表1-6）和病人表A（表1-1）進行自然聯(lián)接運算，結(jié)果如表1-10所示。關系完整性規(guī)則：所謂關系完整性規(guī)則，就是在對關系運算時必須遵守的一些約束條件，包括三大類：實體完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則和用戶完整性規(guī)則。實體完整性規(guī)則：實體完整性規(guī)則是指關系中用于定義主鍵的所有屬性對于任何元組都不能取空值（Null）。所謂空值是指“無值輸入”或“輸入了無意義”的值。

例如對于關系：學生（學號，姓名，性別，專業(yè)名稱），若指定了“學號”為主鍵，則“學生”關系的所有元組的“學號”的值均不能為空（沒有數(shù)據(jù)輸入），也不能輸入不在“學號”允許的域值內(nèi)的數(shù)據(jù)。用戶完整性規(guī)則：用戶完整性規(guī)則是指用戶針對某個關系因特殊需要而約定的特殊約束條件。

例如某關系中有“年齡”屬性，而由于該關系所反映的實際情況，要求每個“年齡”取值均須在25–30之間，這就屬于該關系的用戶完整性規(guī)則之一。

參照完整性規(guī)則：參照完整性規(guī)則為兩個有直接聯(lián)系的關系提供某種約束，以保證兩個關系間數(shù)據(jù)的一致性。若關系R中的屬性A為其外鍵，也就是說屬性A為另一個關系S的主鍵，則參照完整性規(guī)則規(guī)定，關系R中作為外鍵的屬性A的取值只能是兩種情況之一，即或者為空值或者為關系S的主鍵A中已有的值。

例如在關系：學生（學號，姓名，性別，專業(yè)名稱），專業(yè)（專業(yè)名稱，負責人，聯(lián)系電話）中，由于“專業(yè)名稱”在“學生”關系中為外鍵，則其取值只能是空值（可能是某學生尚未確定專業(yè)），或者是取“專業(yè)”關系的主鍵“專業(yè)名稱”中已經(jīng)輸入的值（說明某學生是該專業(yè)的學生），而不能取一個“專業(yè)”關系的主鍵“專業(yè)名稱”中所沒有的值（因?qū)W生不能選擇一個并不存在的專業(yè)）。關系模式的規(guī)范化：為了保證在關系運算時關系完整性規(guī)則的實現(xiàn)，同時為關系數(shù)據(jù)庫中各關系模式的設計提供標準，在關系理論中將不同的約束規(guī)則組合成一定的規(guī)范，并規(guī)定了不同的等級，稱之為范式。

在進行關系模式設計時，只要遵守某種范式，就相應的保證達到了某種程度的規(guī)范要求，為人們在進行復雜的大型的關系數(shù)據(jù)庫設計時創(chuàng)造了良好的可操作性條件。

關系模式的規(guī)范由低級到高級主要有：第一范式（簡稱1NF）、第二范式（簡稱2NF）、第三范式（簡稱3NF）和BC范式（簡稱BCNF）等。

各范式間的關系是高級范式包含了低級范式中的規(guī)范，如某關系模式已符合2NF，則必同時符合1NF。在進行關系模式設計時，符合1NF是最低最基本的要求，不符合1NF的設計根本不能稱之為關系，一般要求至少達到3NF或BCNF的關系模式設計才能繼續(xù)其后續(xù)的設計及實現(xiàn)工作。1.3.2E-R模型

到關系模型的轉(zhuǎn)換單個實體的關系實現(xiàn)：轉(zhuǎn)換方法是直接將實體名作為關系名，實體屬性作為關系屬性，實體碼作為關系主鍵。

例題：見教材【任務7】。兩個實體一對一（1:1）聯(lián)系的關系實現(xiàn)：一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，也可以與其聯(lián)系的任一方實體合并成為一個關系模式。

例題：見教材【任務8】。兩個實體一對多（1:n）聯(lián)系的關系實現(xiàn)：一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，也可以與其n方對應的關系模式合并成為一個關系模式。

例題：見教材【任務9】。兩個實體多對多（m:n）聯(lián)系的關系實現(xiàn)：一個m:n聯(lián)系只能轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，具體方法如下例所示。

例題：見教材【任務10】。三個實體間聯(lián)系的關系實現(xiàn)：一個三個實體間的聯(lián)系只能轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，具體方法如下例所示。

例題：見教材【任務11】。同一實體型內(nèi)部各實體間聯(lián)系的關系實現(xiàn)：此種實體內(nèi)部聯(lián)系的轉(zhuǎn)換只需在原實體對應的關系模式中增加一個與聯(lián)系有關的屬性即可，具體方法如下例所示。

例題：見教材【任務12】。任務7：將前面二維表代表的“學生”實體轉(zhuǎn)換為關系模式。任務8：根據(jù)任務2的內(nèi)容，將實體轉(zhuǎn)換為關系模式（兩種方法）。任務9：根據(jù)任務3將“班級”和“學生”實體轉(zhuǎn)換關系模式（兩種方法）。任務10：根據(jù)任務4將“學生”和“課程”實體轉(zhuǎn)換為關系模式。任務11：根據(jù)任務5將“教師”、“課程”及“參考書”三個實體轉(zhuǎn)換成關系模式。任務12：根據(jù)任務6將“職工”實體轉(zhuǎn)換為關系模式。第4節(jié)關系數(shù)據(jù)庫設計關系數(shù)據(jù)庫設計概述數(shù)據(jù)庫設計各階段分析1.4.1數(shù)據(jù)庫設計概述數(shù)據(jù)庫設計應包括兩大方面的內(nèi)容：一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計，二是數(shù)據(jù)應用設計。前者是指針對數(shù)據(jù)庫整體數(shù)據(jù)的框架結(jié)構(gòu)的設計，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫靜態(tài)設計的一面，而后者是指針對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)應用而進行的程序設計，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫動態(tài)設計的一面。數(shù)據(jù)庫設計的6個階段：即需求分析階段、概念結(jié)構(gòu)設計階段、邏輯結(jié)構(gòu)設計階段、物理結(jié)構(gòu)設計階段、數(shù)據(jù)庫實施階段、數(shù)據(jù)庫運行與維護階段。需求分析階段：在該階段，數(shù)據(jù)庫設計人員需全面了解用戶的實際需求。該階段工作的質(zhì)量，決定了整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的成敗?？梢韵胂螅粋€沒有完全理解用戶需求的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可能根本不是用戶所需要的。概念結(jié)構(gòu)設計階段：概念結(jié)構(gòu)設計是在需求分析階段所獲得的用戶需求基礎上，通過對用戶需求的綜合、歸納與抽象，生成獨立于具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念數(shù)據(jù)模型的過程。最常用的概念結(jié)構(gòu)設計方法就是前面介紹過的E-R模型方法。邏輯結(jié)構(gòu)設計階段：邏輯結(jié)構(gòu)設計就是將上一個階段獲得的抽象的概念模型轉(zhuǎn)換為某種具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的邏輯數(shù)據(jù)模型的過程。由于目前主要采用關系型的邏輯數(shù)據(jù)模型，因此本階段的主要工作就是將E-R模型轉(zhuǎn)換為關系模型。物理結(jié)構(gòu)設計階段：本階段的工作就是為已獲得的邏輯數(shù)據(jù)模型確定適合的物理實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，即給出物理數(shù)據(jù)模型，具體包括確定適合的數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存取方法，目的是達到用戶滿意的性能要求。數(shù)據(jù)庫實施階段：在數(shù)據(jù)庫實施階段，借助于選定數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的各種軟件工具，完成數(shù)據(jù)庫建立、編制并調(diào)試應用程序、為數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)等任務，并開始試運行和系統(tǒng)測試的工作。數(shù)據(jù)庫運行與維護階段：此階段為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正式運行和應用階段，也是時間上最長久的階段，其最重要的任務就是完成對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題不斷進行調(diào)整和改進的維護工作，并對系統(tǒng)做出總結(jié)和評價。1.4.2需求分析需求分析的任務：需求分析的任務是通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象，如某個需要建立以數(shù)據(jù)庫為基礎的管理信息系統(tǒng)的組織，充分了解該組織原系統(tǒng)的工作情形，明確用戶的各種需求，并盡可能全面地描述出待建新系統(tǒng)的功能。需求分析的重點：需求分析的重點是調(diào)查、收集及分析用戶在信息管理中對數(shù)據(jù)處理的各種要求，包括處理要求、信息性要求、安全性要求以及完整性要求等。需求分析的方法步驟：調(diào)查用戶：包括組織機構(gòu)調(diào)查、業(yè)務情況調(diào)查、用戶對新系統(tǒng)的要求調(diào)查等，并將調(diào)查結(jié)果整理為圖、表及相應的文字說明。分析調(diào)查結(jié)果：調(diào)查完成后，需進一步分析調(diào)查結(jié)果，分析方法常采用自上而下的結(jié)構(gòu)化分析方法，并將分析結(jié)果用數(shù)據(jù)流圖（dataflowdiagram，DFD）和數(shù)據(jù)字典（datadictionary，DD）等工具描述。1.4.3概念結(jié)構(gòu)設計概念結(jié)構(gòu)設計：就是將需求分析階段得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)的概念模型的過程。概念結(jié)構(gòu)設計獨立于數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，也獨立于支持數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)實世界的一個真實模型，易于理解，便于和用戶交流，同時也易于向關系等邏輯模型轉(zhuǎn)換。概念結(jié)構(gòu)設計的方法：自頂向下方法：即先定義全局概念結(jié)構(gòu)框架，再逐步細化的方法。自底向上方法：即先定義各局部的概念結(jié)構(gòu)，在逐步集成為更大的局部概念結(jié)構(gòu)，最后得到全局概念結(jié)構(gòu)。逐步擴張方法：即首先定義最核心的概念結(jié)構(gòu)，再逐步向外擴張，生成其它概念結(jié)構(gòu)，最終擴充到全局概念結(jié)構(gòu)。混合方法：即將自頂向下和自底向上兩種方法聯(lián)合應用的方法，一般是用自頂向下方法設計全局概念結(jié)構(gòu)，而以自底向上方法設計各局部概念結(jié)構(gòu)。概念結(jié)構(gòu)設計一般步驟：數(shù)據(jù)抽象和局部視圖設計：即利用分類、聚集與概括等抽象機制，將需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)抽象為實體、實體屬性以及實體之間的聯(lián)系，并將結(jié)果設計為各局部E-R圖的形式保存。集成局部視圖：在各局部E-R圖設計完成以后，需要將它們逐步合并，最終集成為一個整體的概念結(jié)構(gòu)，并以總E-R圖的形式保存。1.4.4邏輯結(jié)構(gòu)設計邏輯結(jié)構(gòu)設計：就是將概念結(jié)構(gòu)設計的結(jié)果—概念數(shù)據(jù)模型，轉(zhuǎn)換為支持某種類型的邏輯數(shù)據(jù)模型的過程，目前最主流的設計是向關系型數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。這個階段的設計工作需考慮選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持，以利于下一階段數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持下的數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設計。邏輯結(jié)構(gòu)設計的3個步驟：將概念結(jié)構(gòu)設計結(jié)果轉(zhuǎn)換為一般的關系數(shù)據(jù)模型。將轉(zhuǎn)換來的一般的關系數(shù)據(jù)模型再轉(zhuǎn)換為某種具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型。對獲得的初步數(shù)據(jù)模型進行必要的優(yōu)化。1.4.5物理結(jié)構(gòu)設計物理結(jié)構(gòu)設計：數(shù)據(jù)庫在物理設備上的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)依賴于其所運行的計算機軟硬件環(huán)境，為給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選擇一個最適當?shù)奈锢斫Y(jié)構(gòu)的過程就是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設計。數(shù)據(jù)庫物理設計一般要經(jīng)過兩個過程：確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)需要確定兩點，一是確定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)，即指確定數(shù)據(jù)的存放位置和組織形式；二是確定數(shù)據(jù)的存取方法，即向文件中寫入數(shù)據(jù)以及從文件中讀出數(shù)據(jù)的方法。評價數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)：在設計數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)的過程中，應從時間效率、空間效率、維護代價以及滿足不同用戶各種要求等多方面綜合權(quán)衡，可能需要考慮若干個不同方案，最終結(jié)合所采用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)特點，選擇一種最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)，這是個可能需要多次反復的過程。1.4.6數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫實施：就是要建立數(shù)據(jù)庫并開始數(shù)據(jù)庫的試運行過程。數(shù)據(jù)庫實施的步驟：定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)：即使用選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)裝載：在結(jié)構(gòu)已定義完成的數(shù)據(jù)庫中輸入數(shù)據(jù)，一般有人工直接輸入或計算機輔助輸入兩種方法。編制與調(diào)試應用程序：數(shù)據(jù)庫建立后，即可開始編寫和調(diào)試數(shù)據(jù)庫的應用程序。數(shù)據(jù)庫試運行：在應用程序編寫并調(diào)試完成后，便可開始數(shù)據(jù)庫與應用程序的聯(lián)合調(diào)試，即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的試運行過程，主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能和性能兩方面的測試。1.4.7數(shù)據(jù)庫運行與維護數(shù)據(jù)庫運行與維護階段主要包括如下任務內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復：即定時做數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫運行中日志文件的備份，以備在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)生較嚴重故障時，可利用這些備份將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復到備份時的狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行期間，數(shù)據(jù)庫管理員可利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的工具來保證數(shù)據(jù)庫運行的安全性和完整性，如可通過完整性約束條件限制以及操作權(quán)限限制等方法達到數(shù)據(jù)庫安全及完整性要求。數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中，數(shù)據(jù)庫管理員還必須借助于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的工具隨時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行，并隨時分析監(jiān)控數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時改進系統(tǒng)性能。數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造：當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行一段時間以后，由于數(shù)據(jù)被不斷的進行增、刪、改的操作，數(shù)據(jù)庫的物理存儲會越來越混亂，造成數(shù)據(jù)庫性能的下降，此時就需要由數(shù)據(jù)庫管理員來對數(shù)據(jù)庫的物理存儲進行整理，即對數(shù)據(jù)庫進行重組織。而數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造是指在數(shù)據(jù)庫由于應用環(huán)境的變化，需要對數(shù)據(jù)庫整體或部分關系模式進行改變時所進行的對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)的改變，這種改變對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來說是一種大規(guī)模的變化，因而被稱為數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造。一般的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都提供對數(shù)據(jù)庫進行重組織和重構(gòu)造的相應軟件工具。第5節(jié)認識Access2007數(shù)據(jù)庫Access是什么Access數(shù)據(jù)庫格式Access的啟動與退出Access2007環(huán)境1.5.1Access數(shù)據(jù)庫格式Access數(shù)據(jù)庫：是存放各種數(shù)據(jù)的一個集合，通過這個集合中各個對象，可以對數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)進行分析、處理，也可對新的數(shù)據(jù)進行記錄。Access數(shù)據(jù)庫不僅要將表保存在數(shù)據(jù)庫中，同時還要把數(shù)據(jù)庫處理過程中的其他對象如窗體、報表、模塊等，一起存儲在數(shù)據(jù)庫中。Access數(shù)據(jù)庫格式：Access早期的數(shù)據(jù)庫格式是MDB文件，Access2007的數(shù)據(jù)庫文件為ACCDB。另外Access2007還引人了以下幾個新的文件擴展名：ACCDE：取代了舊版的MDE文件，為“僅執(zhí)行”模式的Access2007文件。ACCDE文件不包含VBA源代碼，因此不能對其進行查看、修改和創(chuàng)建VBA代碼的操作。ACCDE：數(shù)據(jù)庫模板文件。ACCDR：這一類型的文件是鎖定的數(shù)據(jù)庫文件，這種數(shù)據(jù)庫可以打開，但無法查看其中的內(nèi)容。ACCDR文件的生成方法是將ACCDB文件直接進行重命名而來，因此，取消數(shù)據(jù)庫的鎖定只要再次進行更名操作即可。ACCDB數(shù)據(jù)庫格式的新增功能：多值字段：Access2007中允許一個字段中存儲多個值，只要設置并創(chuàng)建這樣的字段即可。附件數(shù)據(jù)類型：附件數(shù)據(jù)類型可用來存儲所有類型的文件，這些文件將被適當?shù)倪M行壓縮。與此同時數(shù)據(jù)庫并不會因為這些附件文件而占用大量空間，可以將word文檔、圖片等文件附加到記錄中，甚至可將多個文件附加到同一條記錄中。備注字段的歷史記錄跟蹤：備注字