計(jì)算機(jī)二級(jí)課件

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)第2章VisualFoxPro6.0概述第3章數(shù)據(jù)庫(kù)和表的基本操作第4章數(shù)據(jù)處理與SQL第5章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第6章可視化程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第7章使用表單控件第8章報(bào)表設(shè)計(jì)第9章菜單設(shè)計(jì)VisualFoxPro數(shù)據(jù)庫(kù)與程序設(shè)計(jì)教程

福州大學(xué)2011年2月1第1章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)1.2數(shù)據(jù)模型1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)21.1數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)1.1.1數(shù)據(jù)、信息與數(shù)據(jù)處理1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)31.1.1數(shù)據(jù)、信息與數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)（Data）數(shù)據(jù)是描述客觀事物屬性的記錄符號(hào)。從計(jì)算機(jī)的角度看，數(shù)據(jù)指能夠被計(jì)算機(jī)接受、識(shí)別和處理的各種符號(hào)。

如：學(xué)生身高175cm、課程學(xué)分6.0等。

信息（Information）信息是人們消化理解后的數(shù)據(jù)，是對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)。

如：由數(shù)據(jù)“學(xué)分6.0”，推知“該課程是重要課程！”。41.1.1數(shù)據(jù)、信息與數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系數(shù)據(jù)是承載信息的載體，用于傳遞信息；信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋。

數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理指數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲(chǔ)、加工、分類、維護(hù)、排序、統(tǒng)計(jì)、檢索和傳輸?shù)然顒?dòng)。數(shù)據(jù)處理也稱為信息處理。

信息=數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)處理51.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)階段。

1．人工管理階段從50年代開(kāi)始，其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)不保存無(wú)專門(mén)的數(shù)據(jù)管理軟件數(shù)據(jù)不共享，冗余量大數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性61.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展人工管理階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系如圖1-1所示。程序1程序2程序n……數(shù)據(jù)集1數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集n……圖1-1人工管理階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系

71.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

2．文件系統(tǒng)階段從50年代后期開(kāi)始至60年代中期，其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)由文件系統(tǒng)統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)共享性差，數(shù)據(jù)冗余大數(shù)據(jù)獨(dú)立性較差數(shù)據(jù)一致性差81.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序之間的關(guān)系如圖1-2所示。程序2程序1程序n文件系統(tǒng)…………文件2文件1文件n圖1-2文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系91.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段

60年代末開(kāi)始，其特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性高統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制101.1.2

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系如圖1-3所示。圖1-3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系

應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序nDBMS數(shù)據(jù)庫(kù)…111.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）數(shù)據(jù)庫(kù)是存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，是指存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)設(shè)備上、具有一定組織結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)既包括數(shù)據(jù)內(nèi)容，也包括數(shù)據(jù)內(nèi)容之間的聯(lián)系。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是指負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)存取、維護(hù)和管理的系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心軟件，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。121.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指具有管理數(shù)據(jù)庫(kù)功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一般由硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶等部分組成。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成如圖1-4所示。131.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DB用戶…用戶數(shù)據(jù)庫(kù)管理員應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具DBMS操作系統(tǒng)圖1-4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成示意圖

141.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)

1）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

2）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

3）多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

4）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)

151.2數(shù)據(jù)模型1.2.1概念模型1.2.2數(shù)據(jù)模型161.2.1概念模型三個(gè)世界和數(shù)據(jù)建模

數(shù)據(jù)處理所涉及的三個(gè)世界和數(shù)據(jù)建模的過(guò)程如下圖所示?，F(xiàn)實(shí)世界概念世界抽象數(shù)據(jù)世界轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模型概念模型171.2.1概念模型

概念模型概念模型面向現(xiàn)實(shí)世界建模，描述現(xiàn)實(shí)世界的概念化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從現(xiàn)實(shí)世界到概念世界的轉(zhuǎn)換。

概念模型涉及實(shí)體、屬性、聯(lián)系等內(nèi)容。

實(shí)體（Entity）

客觀存在的各種事物稱為實(shí)體。實(shí)體可以是實(shí)際的事物，也可以是抽象的事件。如：學(xué)生、圖書(shū)、會(huì)議日程等都是實(shí)體。181.2.1概念模型概念模型

屬性（Attribute）

實(shí)體的某一特性稱為屬性。如：學(xué)號(hào)、姓名等都是學(xué)生實(shí)體的屬性。

實(shí)體型（EntityType）

同類實(shí)體所有屬性的集合稱為實(shí)體型。實(shí)體是實(shí)體型的一個(gè)實(shí)例，而實(shí)體型則是同類實(shí)體的抽象表示。實(shí)體集（EntitySet）

同類實(shí)體的集合則稱為實(shí)體集。191.2.1概念模型概念模型

域（Domain）

屬性的取值范圍稱為域。同類實(shí)體的同一個(gè)屬性的域應(yīng)該是相同的。

如：學(xué)生實(shí)體的屬性“性別”的域?yàn)?男,女)。

碼（Key）

能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為碼，也稱為關(guān)鍵字。

如：(學(xué)號(hào))是學(xué)生實(shí)體的碼；(學(xué)號(hào),課程號(hào))是成績(jī)實(shí)體的碼。

201.2.1概念模型211.2.1概念模型221.2.1概念模型

概念模型

聯(lián)系（Relationship）實(shí)體之間的關(guān)系稱為聯(lián)系。聯(lián)系可分為一對(duì)一、一對(duì)多和多對(duì)多三種類型。①一對(duì)一聯(lián)系若實(shí)體集A的每個(gè)實(shí)體至多和實(shí)體集B的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，則稱A與B具有一對(duì)一的聯(lián)系，記作1:1。如：一個(gè)學(xué)院只有一個(gè)院長(zhǎng)，一個(gè)院長(zhǎng)只能管理一個(gè)學(xué)院，二者是1:1聯(lián)系。231.2.1概念模型概念模型

聯(lián)系（Relationship）

②一對(duì)多聯(lián)系實(shí)體集A的一個(gè)實(shí)體和實(shí)體集B的多個(gè)實(shí)體有聯(lián)系；同時(shí)，實(shí)體集B的一個(gè)實(shí)體至多只和實(shí)體集A的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，則稱A與B之間是一對(duì)多的聯(lián)系，記作1:n。

如：班級(jí)實(shí)體集與學(xué)生實(shí)體集之間的聯(lián)系屬于1:n。241.2.1概念模型概念模型

聯(lián)系（Relationship）③多對(duì)多聯(lián)系若實(shí)體集A的每一個(gè)實(shí)體和實(shí)體集B的多個(gè)實(shí)體有聯(lián)系；同時(shí)，實(shí)體集B的每個(gè)實(shí)體也可以與實(shí)體集A的多個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，則稱A與B之間是多對(duì)多的聯(lián)系，記作m:n。

如：課程實(shí)體集與教師實(shí)體集之間屬于m:n型聯(lián)系。251.2.1概念模型

E-R圖

用來(lái)表示概念模型的方法很多，其中最為常用的是實(shí)體－聯(lián)系模型（Entity－RelationshipModel），簡(jiǎn)稱E-R模型。在E－R圖中：

實(shí)體：用矩形表示，框內(nèi)書(shū)寫(xiě)名稱。

屬性：用橢圓表示，橢圓形內(nèi)書(shū)寫(xiě)名稱，并用無(wú)向邊將其與對(duì)應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)。

聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)書(shū)寫(xiě)名稱，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，并在無(wú)向邊旁書(shū)寫(xiě)聯(lián)系類型（1:1、1:n或m:n）。261.2.1概念模型聯(lián)系本身也是一種實(shí)體，也可以有屬性。nnmm學(xué)生學(xué)號(hào)專業(yè)性別姓名教師教師號(hào)職稱姓名選課課程課程號(hào)學(xué)分課程名學(xué)時(shí)授課分?jǐn)?shù)出生日期入學(xué)總分學(xué)院代碼時(shí)間教室271.2.2數(shù)據(jù)模型

常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種，基于它們建立的數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)地稱為層次數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。層次模型層次模型可以用有向樹(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體之間的關(guān)系，其主要特征如下：（1）僅有一個(gè)無(wú)父結(jié)點(diǎn)的根結(jié)點(diǎn)。（2）除根結(jié)點(diǎn)以外的子結(jié)點(diǎn)，向上僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)，向下有若干子結(jié)點(diǎn)。

樹(shù)281.2.2數(shù)據(jù)模型

網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型可以用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及實(shí)體間的關(guān)系。它取消了層次模型的一些限制，是層次模型的擴(kuò)展。其主要特征如下：（1）有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn)。（2）至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)。圖291.2.2數(shù)據(jù)模型

關(guān)系模型關(guān)系模型用二維表結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系。由于客觀世界中二維表的應(yīng)用非常普遍，因此關(guān)系模型的應(yīng)用也最為廣泛。

VisualFoxPro就是基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

301.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.3.1關(guān)系模型中的概念1.3.2關(guān)系完整性約束1.3.3關(guān)系運(yùn)算1.3.4關(guān)系范式

311.3.1關(guān)系模型中的概念

關(guān)系（Relation）一個(gè)二維表就稱為一個(gè)關(guān)系，包括若干行，每行描述一個(gè)實(shí)體。關(guān)系對(duì)應(yīng)于概念世界中的實(shí)體集。在VisualFoxPro中，關(guān)系稱為“表”，保存為表文件。

關(guān)系的特征：關(guān)系對(duì)應(yīng)于一個(gè)規(guī)則的行列式二維表同一個(gè)關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的屬性同一個(gè)關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的元組關(guān)系中的元組和屬性具有順序無(wú)關(guān)性321.3.1關(guān)系模型中的概念

屬性（Attribute）

二維表中的列稱為屬性，是關(guān)系中不可劃分的最小單位。一個(gè)關(guān)系中的屬性不允許重名。屬性對(duì)應(yīng)于概念世界中實(shí)體的屬性。在VisualFoxPro中，屬性稱為“字段”。

域（Domain）

屬性的取值范圍稱為域，關(guān)系中不同實(shí)體的同一個(gè)屬性的域應(yīng)該是相同的。域?qū)?yīng)于概念世界中的域。如：GRAGE表中的“成績(jī)”是一個(gè)數(shù)值型字段，取值范圍是0-100。331.3.1關(guān)系模型中的概念

元組（Tuple）

關(guān)系中的行稱為元組，它包含所有屬性的值。元組對(duì)應(yīng)于概念世界中的實(shí)體。在VisualFoxPro中，元組稱為“記錄”。

關(guān)鍵字（Key）在關(guān)系中，一個(gè)或幾個(gè)屬性的組合能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱其為關(guān)鍵字（或鍵），對(duì)應(yīng)于概念世界中的碼。341.3.1關(guān)系模型中的概念

主鍵：可從關(guān)系的多個(gè)鍵中選出一個(gè)作為主鍵，其他鍵作為候選鍵。一個(gè)關(guān)系最多只能設(shè)置一個(gè)主鍵，候選鍵則可以有多個(gè)。外鍵：若關(guān)系A(chǔ)的主鍵出現(xiàn)關(guān)系B中，則關(guān)系B中的對(duì)應(yīng)屬性(組合)稱為外鍵。參照關(guān)系：兩個(gè)關(guān)系之間通過(guò)主鍵與外鍵建立的關(guān)聯(lián)。此時(shí)，關(guān)系A(chǔ)稱為被參照關(guān)系，而關(guān)系B稱為參照關(guān)系。351.3.1關(guān)系模型中的概念

主鍵主鍵外鍵361.3.1關(guān)系模型中的概念

關(guān)系模式（RelationSchema）關(guān)系模式是對(duì)關(guān)系結(jié)構(gòu)的定義，對(duì)應(yīng)于概念世界中的實(shí)體型。關(guān)系模式可用下列形式表示：關(guān)系名(屬性1,屬性2,…,屬性n)

371.3.2關(guān)系完整性約束

完整性約束是對(duì)數(shù)據(jù)模型提出的某種約束條件或規(guī)則,包括實(shí)體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性三類：

實(shí)體完整性它規(guī)定關(guān)系中構(gòu)成主鍵、候選鍵的屬性或?qū)傩越M合不能有空值或重復(fù)值。如：在STUDENT表中，“學(xué)號(hào)”是主鍵，則所有記錄的“學(xué)號(hào)”屬性值不能為空，也不能有重復(fù)值。381.3.2關(guān)系完整性約束參照完整性

它規(guī)定參照關(guān)系中外鍵的取值要么等于被參照關(guān)系中某個(gè)元組的主鍵值，要么取空值。如：按照參照完整性規(guī)則，參照關(guān)系SPEC表“專業(yè)號(hào)”的取值必須是被參照關(guān)系STUDENT表中某記錄的“專業(yè)號(hào)”值，或者為空。

用戶自定義完整性它是用戶針對(duì)具體應(yīng)用提出約束性條件，包括域完整性和元組完整性兩個(gè)方面。391.3.2關(guān)系完整性約束

用戶自定義完整性

域完整性：是對(duì)關(guān)系中屬性取值范圍以及是否允許空值的約束。

如：規(guī)定GRADE表中“成績(jī)”屬性的取值范圍是0-100。

元組完整性：是對(duì)關(guān)系中屬性之間的取值進(jìn)行約束。

如：規(guī)定課程信息表中屬性“學(xué)時(shí)”的值必須大于等于屬性“學(xué)分”值的15倍。

401.3.2關(guān)系完整性約束411.3.3關(guān)系運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

并：R∪S={t|t∈R∨t∈S}，結(jié)果由屬于R或?qū)儆赟的元組組成。

差：R-S={t|t∈R∧?t∈S}，結(jié)果由屬于R而不屬于S的所有元組組成。

交：R∩S={t|t∈R∧t∈S}，結(jié)果由既屬于R又屬于S的元組組成。

廣義笛卡爾積：R×S={trts|tr∈R∧ts∈S}結(jié)果是一個(gè)(n+m)列，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，則結(jié)果有k1×k2個(gè)元組。421.3.3關(guān)系運(yùn)算

專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算選擇運(yùn)算：從關(guān)系R中選擇出滿足條件的元組構(gòu)成新關(guān)系，新關(guān)系同R具有相同的結(jié)構(gòu)。如：查男生記錄，屬于選擇運(yùn)算。

投影運(yùn)算：從關(guān)系R中選取若干個(gè)屬性構(gòu)成新關(guān)系。如：查學(xué)生姓名、專業(yè)信息，屬于投影運(yùn)算。

連接運(yùn)算：按照R和S相應(yīng)屬性的比較條件連接起來(lái)，生成新關(guān)系。如：將學(xué)生表和成績(jī)表可以按“學(xué)號(hào)”進(jìn)行聯(lián)接，產(chǎn)生包含姓名、課程號(hào)、成績(jī)的新表。431.3.3關(guān)系運(yùn)算441.3.3關(guān)系運(yùn)算451.3.3關(guān)系運(yùn)算461.3.4關(guān)系范式第一范式（1NF）如果關(guān)系R的所有屬性都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則稱該關(guān)系屬于第一范式。記作R∈1NF。

第二范式（2NF）若R∈1NF，且主鍵可以決定每一非主屬性，同時(shí)不存在主鍵的真子集可以決定其他的非主屬性，則該關(guān)系模式屬于第二范式。記作R∈2NF。

第三