第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本知識.ppt

1、廣東商學(xué)院信息學(xué)院,Access 2003數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用,廣東商學(xué)院信息學(xué)院,2,2011級計算機基礎(chǔ)課開設(shè)情況,第一層次（全校必修）：計算機應(yīng)用基礎(chǔ)。 第二層次（分專業(yè)必修）：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用（基于Access），可視化程序設(shè)計（VB），C語言程序設(shè)計，網(wǎng)頁設(shè)計與制作基礎(chǔ)，多媒體技術(shù)與應(yīng)用，F(xiàn)lash動畫設(shè)計。 第三層次（全校任選）：計算機輔助數(shù)據(jù)分析與決策，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用，網(wǎng)站設(shè)計,3,課程簡介,課程名稱：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用 總計54學(xué)時，理論課（18學(xué)時）和上機實驗（36學(xué)時）兩種教學(xué)方式。 考核方式：機試，平時考核 平時考核包括：作業(yè)，實驗報告，課堂考勤，平時

2、上機實驗情況，上述每個指標均占一定的權(quán)重，綜合起來就是你的平時成績。,4,學(xué)習(xí)要求,1. 這門課程主要的考察方面為上機操作，從上機實驗課時占總課時的比例即可看出。因此在本學(xué)期，要求每位同學(xué)給任課老師檢查實驗情況的次數(shù)不得少于三次，檢查合格后才能做別的事情。 2. 實驗報告需要簽署“誠信聲明”，如實反映完成情況（自己完成的，部分“借鑒”的，or 完全“借鑒”的）。如果沒有如實反映，平時成績一定按零分計算。,5,導(dǎo) 論：為何學(xué)？,目前，人類社會正處于信息時 代。我們所有的決策和行為、 社會的管理和運行，有賴于對 于信息的獲取、存儲、加工及 傳輸，信息是最基本的社會元 素之一。而這個時代的突出特 征

3、是“計算機信息處理”。 計算機是目前最重要的信息處理工具。 計算機是最活躍的不斷革新和發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。計算機作為工具，總在不斷地面對各種各樣的應(yīng)用問題。,6,導(dǎo) 論：為何學(xué)？,對于一個應(yīng)用問題，人們?nèi)パ芯咳绾斡米詈玫募夹g(shù)來解決該問題，從而不斷地發(fā)展出新的理論和技術(shù)；另外一些人研究如何將新的理論和技術(shù)通過計算機軟件加以實現(xiàn)。而更多的人，則是運用現(xiàn)有的技術(shù)來更好的解決實際問題。 計算機技術(shù)就是在這幾種力量的推動下不斷向前發(fā)展。,7,導(dǎo) 論：為何學(xué)？,而計算機信息處理， 已經(jīng)深深的滲透到人 類社會的各個領(lǐng)域。 沒有計算機，整個社 會的運轉(zhuǎn)將面臨崩潰， 人們將寸步難行。 作為當代的年輕人，特別是學(xué)習(xí)經(jīng)

4、濟、管理、法律等社科領(lǐng)域知識的大學(xué)生，必須掌握足夠的計算機信息處理的知識，才能讓自己具備參與社會競爭的能力，具備發(fā)展的能力。,8,導(dǎo) 論：為何學(xué)？,目前在使用計算機進行信息處理時，其核心技術(shù)便是：數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 數(shù)據(jù)庫加上程序設(shè)計是管理及加工信息的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)是傳輸信息的技術(shù)。 本學(xué)期，我們將通過 “Access數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用”課程，從實際應(yīng)用案例入手，比較系統(tǒng)和完整地學(xué)習(xí)了解當前計算機信息處理的相關(guān)知識，為我們建立符合時代需要的知識結(jié)構(gòu)打下堅實的基礎(chǔ)。,9,導(dǎo) 論：學(xué)什么,從掌握計算機信息處理的角度出發(fā)，本學(xué)期要學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容包括： 信息的概念； 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

5、、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等； 數(shù)據(jù)庫基本理論、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS； 掌握Access系統(tǒng)，以及Access數(shù)據(jù)庫的七大對象：表、查詢、窗體、報表、頁、宏和模塊； 使用Access實現(xiàn)簡單的應(yīng)用系統(tǒng)。,10,導(dǎo) 論：怎樣學(xué),目前，管理信息系統(tǒng)（MIS）得 到了非常多的運用。所謂MIS， 就是企業(yè)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實 現(xiàn)管理業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)的計算機化。 例如： 商場聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)、庫存管理系 統(tǒng)；機票車票預(yù)訂銷售系統(tǒng)；銀 行聯(lián)網(wǎng)的儲蓄、信貸業(yè)務(wù)系統(tǒng)和金融服務(wù)系統(tǒng)；企業(yè)圍繞訂單、生產(chǎn)、銷售、財務(wù)和員工管理的ERP系統(tǒng) 沒有MIS，現(xiàn)代企業(yè)將無法運行。,11,導(dǎo) 論：怎樣學(xué),本學(xué)期，我們將結(jié)合一個簡單的“教學(xué)管理

6、系統(tǒng)”，從提出問題到分析、設(shè)計、實現(xiàn)，提供比較完整的對計算機信息處理技術(shù)的學(xué)習(xí)。 基本學(xué)習(xí)方法是：相關(guān)分析；課堂演示；上機實驗。 理論與應(yīng)用相結(jié)合，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心，結(jié)合程序設(shè)計和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立比較完整的計算機信息處理過程和方法的知識框架。 學(xué)習(xí)過程：預(yù)習(xí)、講授、實驗、歸納、擴展。,12,熟練掌握Access創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫及表、查詢、窗體、報表、頁、宏等對象，掌握SQL，理解模塊和程序設(shè)計。,系統(tǒng)掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本理論，了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系框架，了解常見DBMS。,了解信息處理基本概念，從宏觀上理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的基本過程及步驟。,教 學(xué) 目 標,13,大家的學(xué)習(xí)目標,首先，熟練掌握數(shù)據(jù)庫的基

7、本操作，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)（如：管理信息系統(tǒng)MIS，ERP等）作鋪墊。 其次，通過期末考試。 第三，遠景目標是順利通過全國計算機等級考試二級（NCRE）。公務(wù)員，事業(yè)單位，高校，銀行，證券公司，電信企業(yè)等，都需要計算機二級考試證書的。,14,Access和外部數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系,Excel,FoxPro,Outlook,Access,SQL Server,HTML、XML,DBASE,15,第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本知識,本章介紹了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有關(guān)知識，包括： 1. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本知識； 2. 數(shù)據(jù)模型； 3. 數(shù)據(jù)的組成層次； 4. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和步驟； 5. 數(shù)據(jù)庫的實施和維護。,16,補充1：

8、信息與數(shù)據(jù),1. 信息 信息與能源、物質(zhì)并列為人類社會活動的三大要素，我們所在的時代被稱為信息時代。 信息是對現(xiàn)實世界中事物的存在特征、運動形態(tài)以及不同事物間的相互聯(lián)系等多種屬性的描述，通過抽象形成概念。這些概念能被人們認識、理解，被表達、加工、推理和傳播，以達到認識世界和改造世界的目的。因此，信息是關(guān)于事物以及事物間聯(lián)系的知識。,17,補充1：信息與數(shù)據(jù),信息一般分三類：事物的靜態(tài)屬性信息、動態(tài)屬性信息、事物間的內(nèi)在聯(lián)系信息。 目前人們使用的信息表達方法，主要包括：數(shù)字、文字和語言、公式、圖形和曲線、表格、多媒體（包含圖像、聲音、視頻等）、超鏈接等。 信息具有可共享性、易存儲性、可壓縮性、易

9、傳播性等特點。,18,補充1：信息與數(shù)據(jù),2. 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 表達信息的符號記錄就是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。 計算機是目前最普遍使用和最重要的信息處理工具。計算機是處理數(shù)據(jù)的。作為數(shù)據(jù)的符號在計算機中都轉(zhuǎn)換成二進制符號“0”和“1”進行保存和處理。,19,補充1：信息與數(shù)據(jù),為實現(xiàn)特定數(shù)據(jù)處理目標所需要的所有各種資源的總和稱為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在一般情況下主要是指硬件設(shè)備、軟件環(huán)境與開發(fā)工具、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)集合、相關(guān)文檔等。 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)是指在選定的硬件、軟件環(huán)境下，設(shè)計實現(xiàn)特定數(shù)據(jù)處理目標的軟件系統(tǒng)的過程。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的核心技術(shù)。,20,補充2：數(shù)據(jù)管

10、理技術(shù)的發(fā)展過程,數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)進行組織、存儲、維護、查詢和傳輸?shù)倪^程。 計算機數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：手工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。,21,補充2：數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程,22,補充2：數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程,20世紀50年代后期至60年代中期，計算機有了磁鼓、磁盤等存儲設(shè)備，軟件有了操作系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)的支持下，開發(fā)了專門管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)。,23,補充2：數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程,從20世紀60年代末期開始，人們研制出了一種新的、先進的數(shù)據(jù)庫管理方法，即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，克服了以前數(shù)據(jù)管理方式的缺點，試圖提供一種完美的、更高的數(shù)據(jù)管理方式。,24,什么是數(shù)據(jù)庫？ 存放數(shù)

11、據(jù)的倉庫？ 存放載有數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)的倉庫？,1.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成,25,數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是孤立的，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間是相互關(guān)聯(lián)的。也就是說，在數(shù)據(jù)庫中不僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，還要能夠表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。,學(xué)生,課程,（1）相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合,26,（2）用綜合的方法組織數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)不同的需要按不同的方法組織數(shù)據(jù)。,順序,索引,聚簇,27,（3）低冗余與數(shù)據(jù)共享,文件系統(tǒng)時：,教育子系統(tǒng),人事子系統(tǒng),工號 姓名 部門,工號 姓名 部門,28,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時：,教育子系統(tǒng),人事子系統(tǒng),（3）低冗余與數(shù)據(jù)共享,工號 姓名 部門,29,（4）數(shù)據(jù)具有較高的獨立性,數(shù)據(jù)獨立性是指數(shù)據(jù)的組

12、織和存儲方法與應(yīng)用程序互不依賴、彼此獨立的特性。,30,（5）保證數(shù)據(jù)的安全、可靠,要能夠保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是安全、可靠的。,有效地防止數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被非法使用或非法修改,數(shù)據(jù)遭到破壞時能立刻將數(shù)據(jù)完全恢復(fù),安全機制,備份恢復(fù),31,（6）最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性,保證數(shù)據(jù)正確的特性在數(shù)據(jù)庫中稱之為數(shù)據(jù)完整性。,學(xué)生的年齡,200歲,32,在多個用戶同時使用數(shù)據(jù)庫時，能夠保證不產(chǎn)生沖突和矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性。,（7）數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用，并能同時保證數(shù)據(jù)的一致性,33,1.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成,數(shù)據(jù)庫指長期存儲在計算機存儲設(shè)備上結(jié)構(gòu)化、可共享、相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)是為

13、特定的應(yīng)用開發(fā)的數(shù)據(jù)庫相關(guān)應(yīng)用軟件。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System, DBMS）及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。,34,1.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成,典型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示：,35,1.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成,用戶與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)聯(lián)系示意圖：,36,1.1.2 關(guān)于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System，簡稱DBMS）：是為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護配置的軟件，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就

14、是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源進行管理，并使之能為多個用戶所共享，同時還能保證數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、完整性、一致性，和數(shù)據(jù)的高度獨立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般具有數(shù)據(jù)庫的定義、操縱、查詢及控制功能。,37,1.2 數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型：是對客觀世界的事物以及事物之間聯(lián)系的形式化描述。 我們把用戶所在的實際領(lǐng)域稱為現(xiàn)實世界；概念模型面向用戶，使用用戶易于理解的概念、符號、表達方式來描述事物及其聯(lián)系，它所在的層次為信息世界；關(guān)系模型（或DBMS所依賴的其他模型）位于數(shù)據(jù)世界（機器世界）。,38,1.2 數(shù)據(jù)模型,要將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器能夠識別的形式，必須經(jīng)過兩次抽象，即： 使用某種概念模型為客觀事物建立概念級的

15、模型，將現(xiàn)實世界抽象為信息世界，然后再把概念模型轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C上某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型，將信息世界轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器世界。,39,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的整個過程如圖：,1.2 數(shù)據(jù)模型,40,補充：概念模型,1. 實體 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。這些事物既可以是具體的人、事、物（如一個學(xué)生、一本書等），也可以是抽象的概念或聯(lián)系（如一門課程、一場考試等）。 2. 屬性 實體所具有的特性稱為屬性，實體可由若干屬性來刻畫。如：某學(xué)生實體可由學(xué)號、姓名、年齡、專業(yè)等屬性組成，屬性的具體值就是對該學(xué)生的描述。,41,補充：概念模型,3. 實體集 實體集是具有相同特性的實體的集合。如：學(xué)校的所有教師組成一個教師

16、實體集，學(xué)生組成學(xué)生實體集，所有的課程組成一個課程實體集。 4. 聯(lián)系 實體之間相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系稱為聯(lián)系。如：老師與學(xué)生之間的聯(lián)系是老師教導(dǎo)學(xué)生。根據(jù)實體之間聯(lián)系的特點可分為三種基本類型：一對一，如校長與學(xué)校的聯(lián)系；一對多，如班級與學(xué)生的聯(lián)系；多對多，如學(xué)生與課程的聯(lián)系。,42,補充：概念模型,5. 值域 值域是實體屬性取值的范圍。如：課程成績一般在0100之間，性別的取值必須為“男”或者“女”，年齡的取值應(yīng)該從0開始，而且不應(yīng)該超過某個固定的值（如150）等。,43,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,任何一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。目前常用的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型

17、。,44,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,1. 層次模型 用樹型結(jié)構(gòu)表示實體及其之間的聯(lián)系和從屬關(guān)系，記錄類型為結(jié)點。其構(gòu)造特點是總體結(jié)構(gòu)像一棵倒置的樹，根結(jié)點在上，無雙親，層次最高；其它結(jié)點僅有一個雙親。,一個雙親可對應(yīng)多個子結(jié)點，而一個子結(jié)點只能對應(yīng)一個雙親，這種關(guān)系稱為一對多。,45,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,2. 網(wǎng)狀模型 用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實體及其之間的聯(lián)系，可以表示多對多的關(guān)系。其數(shù)據(jù)構(gòu)造特點是有多個結(jié)點無雙親，而各結(jié)點又可以有多個雙親。,46,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,3. 關(guān)系模型 關(guān)系模型也稱表型，它用二維表結(jié)構(gòu)來表示實體及其之間的聯(lián)系。 關(guān)系模型把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看成一個二維表，每個二

18、維表就是一個關(guān)系，不僅描述實體本身，還反映實體之間的聯(lián)系。關(guān)系模型是由若干個二維表格組成的集合。 關(guān)系模型簡單，使用方便，應(yīng)用也最廣泛，Access就是一種基于關(guān)系模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。,47,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,下圖為學(xué)生信息關(guān)系表：,48,1.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念,并不是任何二維表都是關(guān)系。表構(gòu)成關(guān)系型數(shù)據(jù)模型必須滿足如下條件： （1）表中的每一列屬性都是原子屬性，即屬性不可再分。 （2）表中的每一列屬性都是同質(zhì)的，即每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型。 （3）表中的每一列必須有一個唯一的名字。 （4）表中不應(yīng)該有內(nèi)容完全相同的行。 （5）行的順序與列的順序均不影響表格中所表示的信

19、息含義。,49,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,1. 關(guān)系：一個關(guān)系對應(yīng)一張二維表，即一個具有二維表結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫文件。,50,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,2. 元組：也稱為記錄，指表中的一行。在信息世界中稱為實體。,51,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,3. 屬性：也稱字段，指表中的一列。給每一列取一個名稱，該名稱叫做屬性名或字段名。,52,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,4. 域：屬性的取值范圍，即不同 的元組對同一個屬性的取值范圍。 例如，課程表中學(xué)分字段為數(shù)字型 （整型），且必須介于1到4之間。 5. 分量：行中的一個屬性值。 6. 元素：表格中的數(shù)據(jù)可看做是 元素。

20、,53,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,7. 關(guān)鍵字：能唯一確定記錄的字段稱為主關(guān)鍵字，不能唯一確定記錄的字段稱為輔助關(guān)鍵字。例如下表中，學(xué)號在每條記錄中都是唯一的，不可能存在兩個學(xué)生學(xué)號是相同的這種情況，因此學(xué)號就可以定義為主關(guān)鍵字。姓名等字段是輔助關(guān)鍵字。 字段屬性或字段屬性的組合可以作為關(guān)系表的關(guān)鍵字。,54,1.2.2 關(guān)系模型中常使用的術(shù)語,8. 關(guān)系模式：對關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。格式為：關(guān)系名(屬性1, 屬性2, , 屬性n)。例如：下表所示的“學(xué)生信息表”關(guān)系的關(guān)系模式可表示為“學(xué)生信息表(學(xué)號, 姓名, 性別, 民族, .)”。,55,1.2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性操作

21、,關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對關(guān)系的某種約束條件。關(guān)系模型有三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。 1. 實體的完整性 每個關(guān)系都有一個主關(guān)鍵字，每個元組主關(guān)鍵字的值應(yīng)是唯一的。主關(guān)鍵字的值不能為空，否則，無從識別元組，這就是實體完整性約束。,56,1.2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性操作,2. 參照的完整性 在關(guān)系模型中，實體之間的聯(lián)系是用關(guān)系來描述的，因而存在關(guān)系與關(guān)系之間的引用。這種引用可通過外部關(guān)鍵字來實現(xiàn)。參照完整性規(guī)則是對關(guān)系外部關(guān)鍵字的規(guī)定，要求外部關(guān)鍵字取值必須是客觀存在的，即不允許在一個關(guān)系中引用另一個關(guān)系里不存在的元組。,57,1.2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性操作,3. 用戶定義的完整性 由用戶根