辽宁省专生本公共课考试计算机之第一章 数据库系统及Visual FoxPro概述

第1章数据库系统及VisualFoxPro概述辽东学院·信息技术学院1.1数据库的基本概念1.2VisualFoxPro的特点1.3VisualFoxPro6.0的安装、启动与退出1.4VisualFoxPro的用户界面1.5VisualFoxPro的辅助设计工具1.6VisualFoxPro项目管理器本章基本内容1．数据数据是指存储在某一种媒体上能够被计算机处理的物理符号。数据是信息的载体.如十进制数100，图像，声音等。2．信息信息是有一定含义、已经被加工、有决策价值的数据。信息是以某种数据形式表现的。信息与数据的关系可以表示为：信息＝数据＋处理。信息是数据的表示.3．数据处理数据处理是将数据转换成信息的过程，指从大量数据中提取有效的信息资源，为进一步分析、管理、决策提供依据，包括数据的收集、整理、存储、加工、分类、维护、排序、检索和传输等一系列活动的总和。1.1数据库的基本概念1.1.1数据、信息与数据处理计算机进行数据处理的过程如图1-1所示。原始数据编码表示形式计算机表示形式信息(结果数据)搜集输出编码转换数据输入计算机处理用户图1-1数据处理的过程计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护等操作。4．数据管理技术的发展(1)第一阶段(20世纪50年代中期)：人工管理阶段(1)数据量小，数据不保存(2)数据由应用程序管理(3)数据不共享(4)数据不具有独立性(2)第二阶段(20世纪50年代后期至60年代中期)：文件系统阶段(1)数据和程序以文件的形式长期保存(2)由文件系统管理数据和程序(3)数据共享性差，在多个文件中重复出现，冗余多，数据不一致(4)程序对数据依赖性高，对数据管理、操作通过编程实现(5)数据没有结构，数据间没有联系操作系统应用程序n应用程序2数据组2数据组n应用程序1数据组1■■■文件系统图1-3文件管理阶段，应用程序与数据之间的关系应用程序3应用程序2应用程序1数据组1数据组2数据组3图1-2人工管理阶段，应用程序与数据的关系(3)第三阶段(20世纪60年代后期至今)：数据库系统阶段1、数据结构化：数据间有相互联系2、数据共享，一个数据为多个应用程序使用，数据一致3、减少了数据冗余：减少重复数据4、有较高的数据独立性：数据与程序分开，由数据库管理系统管理数据数据库管理系统数据库应用程序2应用程序1应用程序n■■■图1-4数据库管理阶段，应用程序与数据之间的关系1.1.2数据库技术的发展1．数据库技术萌芽数据库技术萌芽于20世纪60年代中期IBM公司研制、开发了数据库管理系统商品化软件IMS（InformationManagementSystem），IMS的数据模型是层次结构的，为数据库发展奠定了理论基础。2．数据库技术的发展自20世纪70年代开始，数据库技术有了很大的发展，3．目前的数据库技术（1）对象－关系型数据库系统（2）分布式数据库（3）面向对象数据库（4）多媒体数据库（5）数据仓库1．三个世界（1）现实世界：存在于人脑之外的客观世界，包括事物及事物之间的联系。（2）信息世界：是现实世界在人们头脑中的反映，用数据模型来表示这种反映。数据模型分为概念模型（抽象的数据模型）和实现模型（具体实现的数据模型）。（3）数据世界：根据信息世界中的数据模型，在具体的数据库管理系统中表示事物及事物之间的联系。1.1.3数据模型现实世界信息世界数据世界（在VFP中）概念模型关系数据模型事物类实体集关系表事物实体元组记录性质属性属性字段学生书籍关系：借阅学生书籍借阅学生实体集书籍实体集概念模型实现模型现实世界信息世界信息世界学生表借阅表书籍表数据世界数据模型2．概念模型概念模型是现实世界中事物与事物间联系的抽象。最常见的概念模型，称为实体—联系方法，简称E-R方法。（1）实体：是客观存在并可相互区别的物体。实体可以是实在的物体，如学生、图书等，也可以是抽象的事件，如订货、借书等。（2）属性：实体具有的某一种特性称为属性。如学生实体具有的姓名、性别等属性。属性有属性名和属性值之分，如姓名是属性名，“章明”、“李芳芳”就是属性值。（3）实体型和实体值：属性的集合称为实体型，表示一种实体的类型。例如学生的实体型可以表示为：学生(姓名，性别，出生日期，专业)。某个具体的学生就是实体值，如（章明，男，1985-1-2，外语）。（4）实体集：实体性质相同的同类实体的集合称为实体集。如一个班的学生、图书馆的所有图书、皇马球队的所有场比赛等。（5）实体集间的联系①一对一联系（简记为1:1）两个不同型的实体集中，任一方的一个实体只与另一方的一个实体相对应联系，表示为1:1，如图1-5（a）所示。②一对多联系（简记为1:N）两个不同型的实体集中，甲方的一个实体对应乙方若干个实体，而乙方的一个实体只对应甲方一个实体，称这种联系为一对多联系，如图1-5（b）所示。③多对多联系（简记为M:N）若两个不同的型实体集中，两实体集中任一实体均与另一实体集中若干个实体对应，称这种联系为多对多联系，如图1-5（c）所示。班长班长－班级班级11班长班长－学生学生1N教师教师－学生学生MN（a）（b）（c）图1-5实体间的三种联系3．数据模型数据模型是根据一定的规则从概念模型转化而来的，它决定了数据库中数据之间联系的表达方式。实现模型必须既能表示实体集的信息，又能表示实体集间的联系。（1）层次数据模型层次模型是用树型结构来表示实体集以及实体间联系的，只能表示一对多的关系。层次模型的特点：①有且仅有一个结点无父结点，这个结点即为树的根；②其它结点有且仅有一个父结点。图1-6层次模型示意图（2）网络数据模型网络模型能够表示实体间的多种复杂联系和实体类型之间的多对多的联系。网络模型的特点：①可以有一个以上的结点无父结点；②至少有一个子结点有一个以上的父结点；③在两个结点之间有两个或两个以上的联系。网络模型的示意图如图1-7所示。学校课程教材教师学生教室图1-7网络模型示例（3）关系数据模型用二维表格形式来表示实体集及其之间的关系。每个二维表称为一个“关系”(对应一个实体集)。表的每一行称为一个元组(对应一个实体)。表的每一列称为一个属性。关系模型的示意图如图1-8所示。关系的特点：①每一列都是不可再分的基本属性；②同一关系中不允许出现相同的属性名。③同一关系中不允许有完全相同的元组④行、列的次序无关。图1-9表示的两个表中，第一个表需要转换为第二个表，才能作为关系。课程名学时数讲课上机计算机基础3020C语言7035课程名讲课时数上机时数计算机基础3020C语言7035图1－9关系的属性不可再分1.1.4关系型数据库的基础知识1.关系模型中的常用术语（1）关系：指一个二维表。在VFP中一个关系称为一个数据表。（2）元组：指二维表中的一行。在VFP中一行称为一个记录。（3）属性：指二维表中的一列。在VFP中一列称为一个字段。（4）值域：指表中属性的取值范围。例如性别属性的取值范围为“男”或“女”。（5）关键字：指表中能唯一区分各个元组的属性或属性组合，在VFP中具有唯一性取值的字段称为关键字段。一个表中可以有多个候选关键字，但只能有一个主关键字。（6）外部关键字：如果表中一个字段不是本表的主关键字，而是另外一个表的关键字，这个字段就称为外关键字。通过外部关键字使表与表建立联系。（7）关系模式：是对关系的描述，一个关系模式对应一个关系的结构。例如学生关系的模式为：学生（学号、姓名、性别、出生日期、专业）。2.关系的运算（1）选择从关系中找出满足条件的记录，是一种横向的操作，属于单目运算（只需对一个关系进行操作）。在VFP中，可通过FOR条件或WHILE条件等子句实现选择操作。（2）投影从关系中选取若干属性组成新的关系，是一种纵向的操作，属于单目运算。在VFP中，可以通过FILEDS字段1，字段2……等字句实现投影操作。（3）连接将两个关系通过共同的属性名连接成一个新的关系，可实现两个关系的合并。新的关系可以是由原来两个关系中属性间满足一定条件的元组组成，因此连接是一种横向、纵向同时进行的操作。连接属于双目运算（对两个关系进行的操作）。学号姓名性别专业0511011401陈琳女国际贸易0511011402李兰兰女国际贸易0511011403孙阳亮男国际贸易0511011501吴云芳女服装设计0511011502关温丹男服装设计投影选择学号性别出生日期住校否0511011401女1988-1-1FALSE0511011402女1987-4-5TRUE0511011403男1989-2-6FALSE0511011501女1988-9-24FALSE0511011502男1988-12-28FALSE学号姓名性别专业出生日期住校否0511011401陈琳女国际贸易1988-1-1FALSE0511011402李兰兰女国际贸易1987-4-5TRUE0511011403孙阳亮男国际贸易1989-2-6FALSE0511011501吴云芳女服装设计1988-9-24FALSE0511011502关温丹男服装设计1988-12-28FALSE关键字连接1.1.5数据库系统的组成1．数据库（DataBase，简称DB）数据库是按一定的组织形式存储在一起的相互关联的数据集合。它包含一个或多个数据文件（表）。每个数据文件由若干条记录组成，每条记录由若干个字段（数据项）组成，每个字段有自己的结构（属性）。2．数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统是一种实现数据库的定义、操纵、管理、维护的软件，是数据库系统的核心。常见的数据库管理系统有FoxBase、VisualFoxPro、SQL、Oracle、Access等。3．数据库应用系统（DataBaseApplicationSystems简称DBAS）数据库应用系统是在DBMS的支持下根据实际问题开发出来的数据库应用软件，通常由数据库和应用程序组成，如：财务管理系统、人事管理系统、图书管理系统、教学管理系统、生产管理系统等。4．用户管理和使用数据库系统的人员，包括数据库管理员(DBA)和其他各级用户。语言编译DBMS数据库应用系统硬件操作系统1.1.6数据库系统的特点和分类1．数据库系统的特点数据库系统的出现是计算机数据处理技术的重大进步，它具有以下特点。（1）实现数据共享，减少数据冗余（2）具有较高的数据独立性（3）数据的结构化：数据文件有联系，并在整体上服从一定的结构形式（4）采用特定的数据模型：表（5）有统一的数据控制功能：并发性、完整性等2．数据库系统的分类按照不同的依据对数据库系统分类：（1）按照数据模型分为网络模型的数据库系统、层次模型的数据库系统和关系模型的数据库系统。（2）按照数据的存放地点分为集中式数据库系统和分布式数据库系统（3）按照使用用户分为单用户数据库和多用户数据库（4）按照是否具有自动推理功能分为传统数据库与智能数据库（5）按照是否支持面向对象编程，分为关系型数据库、面向对象的数据库系统和关系－对象型数据库系统。按照以上的分类，VisualFoxPro6.0是关系型、支持面向对象编程、多用户的数据库管理系统。1.2VisualFoxPro的特点1998年，微软公司推出了可视化语言集成包VisualStudio6.01．能够简便地开发应用程序大量可视化界面操作工具，增强了表单设计功能，提供了易用的程序调试工具，还提供了项目管理器对用户资源进行统一管理。2．支持面向对象的程序设计VisualFoxPro6.0既支持面向过程的程序设计。3．强大的查询和视图设计功能VisualFoxPro6.0有近500条命令，200多种函数，功能强大。4．增强了对SQL的支持在VisualFoxPro6.0中则支持8种SQL语句。5．增强了OLE与ActiveX的集成在VisualFoxPro6.0中可以将任何对象嵌入或链接到表中，实现了应用集成.。1.3VisualFoxPro6.0的安装、启动与退出1.3.1VisualFoxPro的安