第1章-數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)課件

教學(xué)課件ACCESS2010數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用第1章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1掌握數(shù)據(jù)模型的概念2掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念及關(guān)系運(yùn)算3掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化及完整性概念41.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一.信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)信息

通過(guò)各種方式傳播的、可被感受的聲音、文字、圖像、符號(hào)等所表示的某一特定事物的知識(shí)、情況和消息。數(shù)據(jù)

用一定方式記錄下來(lái)的客觀事物的特征信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系

信息依賴于數(shù)據(jù)而存在； 數(shù)據(jù)是記載、表達(dá)、傳遞信息的工具。數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)換、組織、輸入、檢索、合并、計(jì)算更新、輸出、存儲(chǔ)。目的：

對(duì)原始數(shù)據(jù)綜合加工，給出有價(jià)值、有意義的數(shù)據(jù)，作為決策的依據(jù)或編輯后存儲(chǔ)起來(lái)供以后取用。數(shù)據(jù)管理

對(duì)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)、維護(hù)和使用等。一.信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB,Database)

以一定的數(shù)據(jù)模型組織和存儲(chǔ)的、能為多個(gè)用戶共享的、獨(dú)立于應(yīng)用程序的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。特點(diǎn)：一.信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)的共享性數(shù)據(jù)的獨(dú)立性數(shù)據(jù)的完整性數(shù)據(jù)庫(kù)中的冗余數(shù)據(jù)少二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.人工管理階段特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)不保存數(shù)據(jù)與程序不可分割數(shù)據(jù)冗余處理同一批數(shù)據(jù)，但是程序之間沒(méi)有共享數(shù)據(jù)二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展2.文件管理階段特點(diǎn)：

程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)通過(guò)文件名訪問(wèn)數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)具有一定的共享性二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)自同一個(gè)文件E:\data.dat，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展文件系統(tǒng)的缺陷：數(shù)據(jù)共享性較差。在文件系統(tǒng)中，文件仍然面向應(yīng)用，當(dāng)不同文件具有相同數(shù)據(jù)時(shí)，須建立各自的文件，而不能共享數(shù)據(jù)，致使數(shù)據(jù)的冗余度大。數(shù)據(jù)的獨(dú)立性差。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，需要修改應(yīng)用程序和文件結(jié)構(gòu)的定義；應(yīng)用程序的改變也會(huì)改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，文件系統(tǒng)仍然是一個(gè)無(wú)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)之間聯(lián)系較弱，易造成數(shù)據(jù)的不一致。二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展3.數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段特點(diǎn)：二.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式保存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和程序之間彼此獨(dú)立按一定的數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)三.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DatabaseManagementSystem(DBMS)

對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的描述、建立、編輯、運(yùn)行、維護(hù)和通信等進(jìn)行集中管理的系統(tǒng)軟件。

目前廣泛運(yùn)用的大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件有：ORACLE、SYBASE、DB2等。

在PC機(jī)上廣泛應(yīng)用的有：SQLServer、Access、VisualFoxPro等。

數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)操作功能控制和管理功能數(shù)據(jù)字典(各類數(shù)據(jù)描述的集合)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)具有的功能三.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS，DatabaseSystem)：指引進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由以下部分組成：DBS

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)集合數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相關(guān)軟件（操作系統(tǒng)、軟件開(kāi)發(fā)工具等）各類人員一.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)層次示意圖一.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)獨(dú)立性統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制二.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

外部視圖：用戶數(shù)據(jù)視圖全局視圖：全體數(shù)據(jù)的邏輯組織形式存儲(chǔ)視圖：全局視圖的具體實(shí)現(xiàn)

1.三級(jí)數(shù)據(jù)視圖三.數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)2.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)三.數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)1.3數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象和對(duì)象間聯(lián)系的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)操作：對(duì)象實(shí)例允許執(zhí)行的操作

數(shù)據(jù)完整性約束：保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性一.數(shù)據(jù)模型的組成要素實(shí)體（entity）

客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物屬性（attribute）

實(shí)體所具有的特性。不同實(shí)體由其屬性的不同而被區(qū)分鍵（primarykey）

唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集域（domain）

屬性的取值范圍

二.概念模型實(shí)體型（entitytype）

屬性的集合，表示一種實(shí)體的類型。實(shí)體值（entityvalue）

實(shí)體的實(shí)例，是屬性值的集合。實(shí)體集（entityset）

同一類型的實(shí)體集合，稱為實(shí)體集。

二.概念模型實(shí)體間的聯(lián)系方式

一對(duì)一聯(lián)系(one-to-onerelationship，1:1)

兩不同實(shí)體集中，一方的一個(gè)實(shí)體惟一與另一方的一個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。如：職工實(shí)體與工資實(shí)體一對(duì)多聯(lián)系(one-to-manyrelationship,1:n)

兩不同實(shí)體集中，一方一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)另一方多個(gè)實(shí)體；反之另一方一個(gè)實(shí)體最多只與本方一個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。

如：學(xué)院實(shí)體與學(xué)生實(shí)體多對(duì)多聯(lián)系(many-to-manyrelationship,m:n)

兩不同實(shí)體集中，任何方一個(gè)實(shí)體都與對(duì)方一個(gè)或多個(gè)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。

如：學(xué)生實(shí)體與課程實(shí)體、圖書(shū)實(shí)體與讀者實(shí)體。

三種聯(lián)系方式中，基本的是1:n聯(lián)系，因?yàn)?:n包含了1:1，而m:n可以轉(zhuǎn)換為1:n。實(shí)體間的聯(lián)系方式

實(shí)體間聯(lián)系示意圖實(shí)體間的聯(lián)系方式

概念模型的表示方法(E-R圖)實(shí)體屬性聯(lián)系鍵例1.1層次模型示例

大學(xué)

計(jì)算機(jī)學(xué)院

管理學(xué)院財(cái)務(wù)處

教務(wù)處

院辦系院辦系財(cái)務(wù)科教材科教務(wù)科三.數(shù)據(jù)模型

網(wǎng)狀模型示例三.數(shù)據(jù)模型

學(xué)生學(xué)號(hào)姓名班級(jí)12001周言00112002高尚002課程號(hào)課程名學(xué)分01計(jì)算機(jī)202英語(yǔ)4學(xué)號(hào)課程號(hào)1200101120010212002011200202課程學(xué)生—課程關(guān)系模型示例三.數(shù)據(jù)模型1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一.關(guān)系模型中常用的術(shù)語(yǔ)

關(guān)系元組屬性域表結(jié)構(gòu)關(guān)系模式候選鍵主鍵外鍵主表和從表關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

實(shí)體到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換（例1.3）

聯(lián)系到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換

1）兩實(shí)體間1:1聯(lián)系（例1.4）

2）兩實(shí)體間1:n聯(lián)系（例1.5）

3）兩實(shí)體間m:n

聯(lián)系（例1.6）

二.E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換

三.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)

關(guān)系中的每一列不可再分在同一個(gè)關(guān)系中不能出現(xiàn)相同的屬性名關(guān)系中不允許有完全相同的元組關(guān)系中元組的次序無(wú)關(guān)緊要關(guān)系中列的次序無(wú)關(guān)緊要

表1學(xué)生表學(xué)號(hào)姓名性別出生日期團(tuán)員專業(yè)成績(jī)簡(jiǎn)歷110101劉曉剛男93-03-15T財(cái)務(wù)69.5memo110102韓愛(ài)芳女92-10-05F財(cái)務(wù)63.5memo110205周子康男94-06-16T機(jī)電85.0memo110206胡冬琴女94-01-12T機(jī)電57.8memo110310王世洪男93-08-21F工商67.3memo110315李夢(mèng)茹女94-04-03T工商90.3memo表框架（數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)）記錄（元組）屬性（字段）例：學(xué)籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)

表2成績(jī)表學(xué)號(hào)數(shù)學(xué)英語(yǔ)計(jì)算機(jī)體育總分090101758067853070901026070508026009020580888390341090206605645702310903105576657527109031590918690357例：學(xué)籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)RsRsRs四.關(guān)系運(yùn)算1.

傳統(tǒng)的集合運(yùn)算并運(yùn)算R∪S交運(yùn)算R∩S差運(yùn)算R-S設(shè)有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的學(xué)生關(guān)系R、S設(shè)有如下關(guān)系：

R S TABC ABC ABC

112

313

112223 223

313則下列操作中正確的是（）

A.T=R∩S B.T=R∪SC.T=R×S D.T=R-S

想一想?舉例2.專門的關(guān)系運(yùn)算選擇(Select)：從指定關(guān)系中找出滿足給定條件的元組（在二維表格中選擇行）投影(Project)：從關(guān)系模式中指定若干個(gè)屬性組成新的關(guān)系

（在二維表格中選擇列）聯(lián)接(Join)：在兩個(gè)關(guān)系中按某個(gè)條件提取部分(或全部)記錄及部分(或全部)字段組合成一個(gè)新的關(guān)系四.關(guān)系運(yùn)算五.關(guān)系規(guī)范化基本思想：消除關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)冗余，消除數(shù)據(jù)依賴中不合適的部分，解決插入、更新、刪除時(shí)發(fā)生異?，F(xiàn)象。

第一范式：第二范式：第三范式：滿足關(guān)系模型的基本性質(zhì)關(guān)系中每個(gè)非主屬性都完全依賴于任意一個(gè)候選關(guān)鍵字

所有非主屬性對(duì)任何候選關(guān)鍵字都不存在傳遞依賴六.關(guān)系的完整性作用：保證數(shù)據(jù)的正確性、有效