国二第一章.数据库基础知识

全国计算机等级考试Access数据库程序设计第一章数据库基础知识数据库的起源20世纪五十年代中期开始，计算机的应用由科学研究部门迅速扩展到其他的行业，在计算机的三大应用中(科学计算，数据处理与工业控制)数据处理的比重占70％，在60年代末数据库就作为一个独立的技术发展起来。数据库技术是计算机技术的一个非常重要的分支。第一章数据库基础知识数据库发展的几个阶段：1.人工管理阶段2.文件系统阶段3.数据库系统阶段4.分布式数据库系统第一章数据库基础知识1.人工管理阶段背景：20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。外存只有纸带、卡片、磁带等，没有磁盘等直接存取的存取设备；软件没有操作系统，也没有管理数据的软件；数据处理方式是批处理。第一章数据库基础知识1.人工管理阶段特点：数据不保存应用程序管理数据数据不共享数据不具有独立性第一章数据库基础知识1.人工管理阶段应用程序1应用程序2应用程序n数据集1数据集2数据集n…人工管理阶段第一章数据库基础知识2.文件系统阶段背景：20世纪50年代后期到60年代中期，计算机应用范围逐渐从科学计算扩大到管理。硬件出现了磁盘等直接存取的设备；操作系统中已经有了专门的数据管理软件；数据处理方式除了批处理，还能够联机实时处理。第一章数据库基础知识2.文件系统阶段特点：数据长期保存文件管理数据共享性差独立性差第一章数据库基础知识2.文件系统阶段应用程序1应用程序2应用程序n…文件系统数据集1数据集2数据集n…文件系统管理阶段第一章数据库基础知识3.数据库系统阶段背景：20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模更为扩大，数据量急剧增长。大容量磁盘的出现及硬件价格的下降与软件价格上升，更多的联机实时处理的要求，以及分布处理的提出都促进了数据库技术的产生和发展，并出现了专门统一管理数据的专门软件系统——数据库管理系统。第一章数据库基础知识3.数据库系统阶段特点：数据结构化数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据由DBMS统一管理和控制第一章数据库基础知识3.数据库系统阶段数据库数据库管理系统应用程序1应用程序2应用程序n…数据库系统阶段第一章数据库基础知识4.分布式数据库系统背景：20世纪70年代之前，数据库系统多数是集中式的。网络技术的发展为数据库提供了分布式运行的环境，从主机-终端体系结构发展到客户机/服务器（Client/Server,C/S）系统结构。第一章数据库基础知识5.面向对象数据库系统面向对象的数据库吸收了面向对象程序设计方法学的核心概念和基本思想，采用面向对象的观点来描述现实世界实体的逻辑组织、对象之间的限制和联系等。它客服了传统数据库的局限性，能够自然地存储复杂的数据对象以及这些对象之间的复杂关系，从而大大的提高数据库的管理效率，降低用户使用的复杂性。第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据(DATA):描述事物的符号记录.例:文字,图象,图形,声音学生档案记录第一章数据库基础知识数据库的基本概念信息：数据经过处理后得到的东西关系：数据处理信息第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据库：(DATABASE,简称为DB)是有组织有结构存储在计算机内部的可共享的数据集合第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据库管理系统：(DataBaseManagementSystem,简称DBMS)是一类位于用户与操作系统之间,帮助用户有效地组织和存储数据,高效获取有用信息的一层计算机系统软件第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据库管理员：(DataBaseAdministrator,简称DBA)是指对数据库的规划、设计、维护和监视等都需要有专人管理。第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据库管理员的主要工作：数据库设计（DatabaseDesign）数据库维护改善系统性能，提高系统性能第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据库系统：(DataBaseSystem,简称DBS)是指在引入数据库后的计算机系统.第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据定义语言：(DataDefinitionLanguage,简称DDL)该语言负责数据的模式定义与数据的物理存取和构建。第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据操纵语言：(DataManipulationLanguage简称DML)该语言负责数据的操作，包括查询、增加、删除和修改等操作。第一章数据库基础知识数据库的基本概念数据控制语言：(DataControlLanguage,简称DCL)该语言负责数据的完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等功能。第一章数据库基础知识数据库管理系统第一章数据库基础知识用户用户用户应用系统应用开发工具数据库管理系统操作系统数据库数据库管理员数据库系统（DBS）人员软件硬件平台及数据库第一章数据库基础知识数据模型数据模型：可以将复杂的现实世界要求反映到计算机数据库中的物理世界。由现实世界开始，经历信息世界而至计算机世界。第一章数据库基础知识数据模型现实世界：用户为了某种需要，需将现实世界中的部分需求用数据库实现。信息世界：通过抽象对现实世界进行数据库级上的刻画所构成的逻辑模型。计算机世界：在信息世界基础上致力于在计算机物理结构上的描述，从而形成的物理模型。第一章数据库基础知识数据模型数据模型分为2种类型：概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。第一章数据库基础知识数据模型概念数据模型-信息世界的基本概念-实体-联系模型（E-R模型）逻辑数据模型-层次模型-网状模型-关系模型-面向对象模型第一章数据库基础知识数据模型历史Ｅ-Ｒ模型：Entity-RelationshipModel1976年，DR.Chen提出Ｅ-Ｒ模型，用Ｅ-Ｒ图来描述概念模型观点世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的第一章数据库基础知识数据模型实体(Entity)属性(Attribute)码(Key)域(Domain)实体型(EntityType)实体集(EntitySet)联系(Relationship)：第一章数据库基础知识数据模型实体(Entity)客观存在并可相互区分的事物叫实体如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论属性(Attribute)实体所具有的某一特性一个实体可以由若干个属性来刻画例如，学生可由学号、姓名、年龄、系等组成第一章数据库基础知识数据模型域(Domain)属性的取值范围例如，性别的域为（男、女），月份的域为１到１２的整数实体集(EntitySet)同型实体的集合称为实体集如全体学生第一章数据库基础知识数据模型实体型(EntityType)实体名与其属性名集合共同构成实体型例，学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级）注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例如(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体第一章数据库基础知识数据模型联系(Relationship)：实体之间的相互关联如学生与老师间的授课关系，学生与学生间有班长关系联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性第一章数据库基础知识数据模型实体型A实体型B联系名实体型A实体型B联系名实体型A实体型B联系名111nmn图11对1联系图21对多联系图3多对多联系两个实体型之间的联系第一章数据库基础知识一对一联系（1:1）实例一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1班级班级-班长班长111:1联系第一章数据库基础知识一对多联系（1：n）实例一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:n班级组成学生1n1:n联系第一章数据库基础知识多对多联系（m:n）实例课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系，记为m:n课程选修学生mnm:n联系第一章数据库基础知识数据模型码(Key)或键唯一标识实体的属性集称为码如学号是学生实体的码通讯录（姓名，邮编，地址，电话，Email，BP）第一章数据库基础知识例：学生选修课程学生课程选修姓名学号系别课程名先修课学分成绩用矩形表示实体集，在框内写上实体名用椭圆表示实体的属性用无向边把实体与其属性连接起来用菱形表示实体间的联系将参与联系的实体用线段连接mn联系的数量第一章数据库基础知识学生课程选修姓名学号系别课程名先修课学分码在E-R图中的表示实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线来标明。第一章数据库基础知识数据模型层次模型：用树型（层次）结构表示实体类型以及实体之间联系的模型是层次模型。R1R2R3R4R5根结点兄弟结点叶结点叶结点兄弟结点层次模型示例第一章数据库基础知识系教研室学生教员1:N联系实体型第一章数据库基础知识地址系名系号教研室名教研室号年级姓名学号职称姓名职工号第一章数据库基础知识数据模型网状模型用网状结构表示实体类型及实体之间联系的数据模型称为网状模型。R1R2R4R5R3L1L2L3L4L5网状模型示例第一章数据库基础知识数据模型关系模型用关系（二维表格形式结构）来表示实体类型以及实体间联系的模型称为关系模型。关系模型示例学生登记表第一章数据库基础知识最终用户应用程序员DBA系统分析员数据表示外模式内模式模式DB应用程序DBMSOS第一章数据库基础知识关系数据库表名表是关系数据库的最基本对象，数据库中的数据就是存储在表中的。每个表都有自己的名字。通常，表名应该是短而且具有很好的描述性的字符串，能够比较直观地反应表中存储的数据的内容和表的用途。第一章数据库基础知识关系数据库列名列名也称作字段名。在创建表时，我们为表中的每一列指定一个名字，这样以后对表中数据的访问就可以通过列名来指定所要访问的列通常，列名也应该是短而且具有很好的描述性的字符串，能够比较直观地反应列中存储的数据和内容。第一章数据库基础知识关系数据库表行列表记录字段关系元组属性第一章数据库基础知识关系数据库主键:用来标识元组的属性称为关键字,值不能为空,可以有复合主键外键:当关系中的某个属性(或属性组)虽不是该关系的关键字或只是关键字的一部分,但却是别一个关系的关键字时,该属性(属性组合)为这个关系的外键或外部关键字第一章数据库基础知识选择投影Table1Table2Table1Table1连接