第1章--数据库基础课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章数据库基础,数据库基础,数据库基础与Access应用,教学课件,数据库基础与Access应用教学课件,1,第1章数据库基础,第1章数据库基础,2,教学目标,掌握数据库系统的特点,；,掌握数据模型的概念；,掌握关系数据库的基本概念及关系运算,；,掌握关系数据库的规范化及完整性概念。,双语课堂,重点与难点,：,数据模型、关系运算、关系的,规范化及完整性描述,教学目标掌握数据库系统的特点；双语课堂重点与难点：数据模型、,3,1.1 数据库管理系统,1.1 数据库管理系统,4,一. 信息、数据与数据库,信息,通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等所表示的某一特定事物的知识、情况和消息。,数据,用一定方式记录下来的客观事物的特征。,信息与数据的关系,信息依赖于数据而存在；,数据是记载、表达、传递信息的工具,。,一. 信息、数据与数据库信息,5,数据处理,数据收集、转换、组织、输入、检索、合并、计算更新、,输出、存储。,目的：,对原始数据综合加工，给出有价值、有意义的数据，作,为决策的依据或编辑后存储起来供以后取用。,数据管理,对数据的组织、存储、维护和使用等。,数据处理,6,数据库(DB,Database),以一定的,数据模型,组织和存储的、能为多个用户共享的、独立于应用程序的、相互关联的数据集合。,特点：,数据的共享性,数据的独立性,数据的完整性,数据库中的冗余数据少,数据库(DB,Database) 数据的共享性,7,二. 数据管理技术的发展,1. 人工管理阶段,特点：,数据不保存,数据与程序不可分割,数据冗余,二. 数据管理技术的发展1. 人工管理阶段 数据不保存,8,处理同一批数据，但是程序之间没有共享数据,处理同一批数据，但是程序之间没有共享数据,9,2. 文件管理阶段,特点：,程序和数据分开存储,通过文件名访问数据文件,数据具有一定的共享性,2. 文件管理阶段 程序和数据分开存储,10,数据来自同一个文件E:data.dat，实现了数据共享。,数据来自同一个文件E:data.dat，实现了数据共享。,11,文件系统的缺陷：,数据共享性较差。在文件系统中，文件仍然面向应用，当不同文件具有相同数据时，须建立各自的文件，而不能共享数据，致使数据的冗余度大。,数据的独立性差。数据结构发生改变时，需要修改应用程序和文件结构的定义；应用程序的改变也会改变数据结构，文件系统仍然是一个无结构的数据集合。,数据之间联系较弱，易造成数据的不一致。,文件系统的缺陷：,12,3. 数据库管理阶段,特点：,以数据库的形式保存数据,数据和程序之间彼此独立,按一定的数据模型组织数据,使用数据库管理系统,3. 数据库管理阶段 以数据库的形式保存数据,13,三. 数据库管理系统,Database Management System,(,DBMS,),对数据库的描述、建立、编辑、运行、维护和通信等进行集中管理的,系统软件,。,目前广泛运用的大型数据库管理系统软件有：ORACLE、SYBASE、DB2等。,在PC机上广泛应用的有：SQL Server、Access、Visual FoxPro等。,三. 数据库管理系统 Database Manageme,14,数据定义功能,数据操作功能,控制和管理功能,数据字典(,各类数据描述的集合,),数据库管理系统具有的功能：,数据定义功能 数据库管理系统具有的功能：,15,1.2 数据库系统,1.2 数据库系统,16,一. 数据库系统的组成,数据库系统(,DBS，Database System,)：,指引进数据库技术后的整个计算机系统。,由以下部分组成：,DBS,计算机硬件系统,数据库集合,数据库管理系统,相关软件（操作系统、软件开发工具等）,各类人员,一. 数据库系统的组成数据库系统(DBS，Database,17,数据库系统层次示意图,数据库系统层次示意图,18,二. 数据库系统的特点,数据结构化,数据共享,数据独立性,统一的数据控制,二. 数据库系统的特点 数据结构化,19,三. 数据库的体系结构,外部视图：用户数据视图,全局视图：全体数据的逻辑组织形式,存储视图：全局视图的具体实现,1. 三级数据视图,三. 数据库的体系结构 外部视图：用户数据视图1. 三级数,20,2.数据库系统的三级模式结构,2.数据库系统的三级模式结构,21,1.3 数据模型,1.3 数据模型,22,一. 数据模型的组成要素,数据结构：,对象和对象间联系的表达和实现,数据操作：,对象实例允许执行的操作,数据完整性约束：,保证数据的正确性、有效性和相容性,一. 数据模型的组成要素 数据结构：对象和对象间联系的表达和,23,二. 概念模型,实体,（entity）,客观存在并且可以相互区别的事物,属性,（attribute）,实体所具有的特性。不同实体由其属性的不同而被区分。,键,（primary key）,唯一标识实体的属性集,域,（domain）,属性的取值范围,二. 概念模型实体（entity）,24,二. 概念模型,实体型,（entity type）,属性的集合，表示一种实体的类型。,实体值,（entity value）,实体的实例，是属性值的集合。,实体集,（entity set）,同一类型的实体集合，称为实体集。,二. 概念模型实体型（entity type）,25,实体间的联系方式,一对一联系(,one-to-one relationship，1:1,),两不同实体集中，一方的一个实体惟一与另一方的一个实体相对应。如：,职工,实体与,工资,实体。,一对多联系(,one-to-many relationship, 1:n,),两不同实体集中，一方一个实体对应另一方多个实体；反之另一方一个实体最多只与本方一个实体相对应。,如：,学院,实体与,学生,实体。,实体间的联系方式 一对一联系(one-to-one rela,26,多对多联系(,many-to-many relationship, m:n,),两不同实体集中，任何方一个实体都与对方一个或多个实体相对应。,如：,学生,实体与,课程,实体、,图书,实体与,读者,实体。,三种联系方式中，基本的是1:n联系，因为1:n包含了1:1，而m:n可以转换为1:n 。,多对多联系(many-to-many relationshi,27,实体间联系示意图,实体间联系示意图,28,概念模型的表示方法（,E-R,图,）,实体,属性,联系,键,例,1.1,概念模型的表示方法（E-R图）实体属性联系键例 1.1,29,层次模型示例,大 学,计算机学院,管理学院,财务处,教务处,院,办,系,院,办,系,财,务,科,教,材,科,教,务,科,三.数据模型,层次模型示例 大 学,30,网状模型示例,网状模型示例,31,学生,学号,姓名,班级,09001,周言,001,09002,高尚,002,课程号,课程名,学分,01,计算机,2,02,英语,4,学号,课程号,09001,01,09001,02,09002,01,09002,02,课程,学生,课程,关系模型示例,学生学号姓名班级09001周言00109002高尚002课,32,1.4 关系数据库系统,1.4 关系数据库系统,33,一. 关系模型中常用的术语,关系,元组,属性,域,表结构,关系模式,候选键,主键,外键,主表和从表,关系数据库管理系统,一. 关系模型中常用的术语 关系,34,二.,E-R,图向关系模型的转换,实体到关系模式的转换（例1.3）,联系到关系模式的转换,1）两实体间 1:1 联系（例1.4）,2）两实体间 1:n 联系（例1.5）,3）两实体间 m:n 联系（例1.6）,二. E-R图向关系模型的转换 实体到关系模式的转换（例,35,三. 关系数据模型的特点,关系中的每一列不可再分,在同一个关系中不能出现相同的属性名,关系中不允许有完全相同的元组,关系中元组的次序无关紧要,关系中列的次序无关紧要,三. 关系数据模型的特点 关系中的每一列不可再分,36,表1 学生表,学号,姓名,性别,出生日期,团员,专业,成绩,简历,090101,刘晓刚,男,91-03-15,T,财务,69.5,memo,090102,韩爱芳,女,90-10-05,F,财务,63.5,memo,090205,周子康,男,92-06-16,T,机电,85.0,memo,090206,胡冬琴,女,92-01-12,T,机电,57.8,memo,090310,王世洪,男,91-08-21,F,工商,67.3,memo,090315,李梦茹,女,92-04-03,T,工商,90.3,memo,表框架（数据表结构）,记录（元组）,属性（字段）,例：学籍管理数据库,表1 学生表学号姓名性别出生日期团员专业成绩简历09010,37,表2 成绩表,学号,数学,英语,计算机,体育,总分,090101,75,80,67,85,307,090102,60,70,50,80,260,090205,80,88,83,90,341,090206,60,56,45,70,231,090310,55,76,65,75,271,090315,90,91,86,90,357,表2 成绩表学号数学英语计算机体育总分0901,38,R,s,R,s,R,s,四. 关系运算,1.,传统的集合运算,设有两个结构相同的学生关系R、S,并运算,R,s,交运算,R,s,差运算,R,-,s,RsRsRs四. 关系运算1. 传统的集合运算设有两个结构,39,例：,设有如下关系：,RST,A B C A B C A B C,1 1 2,3 1 3,1 1 2,2 2 3 2 2 3,3 1 3,则下列操作中正确的是（）。,A. T=R,S B. T=R,S,C. T=R,S D. T=R,-,S,想一想?,例：设有如下关系： RST想一想?,40,2.专门的关系运算,选择,(Select)：,从指定关系中找出满足给定条件的元组,（在二维表格中选择行）,投影,(Project)：,从关系模式中指定若干个属性组成新的关系,（在二维表格中选择列）,联接,(Join)：,在两个关系中按某个条件提取部分(或全部)记录,及部分(或全部)字段组合成一个新的关系,2.专门的关系运算选择(Select)：从指定关系中找出满足,41,五. 关系规范化,基本思想：,消除关系模式中的数据冗余，消除数据依赖中不合适的部分，解决插入、更新、删除时发生异常现象。,第一范式：,第二范式：,第三范式：,满足关系模型的基本性质,关系中每个非主属性都完全依赖于任意一个候选关键字,所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递依赖,五. 关系规范化基本思想：消除关系模式中的数据冗余，消除数据,42,六. 关系的完整性,作用：,保证数据的正确性、有效性和相容性。,实体完整性：,域完整性：,参照完整性：,保证表中记录的唯一性,针对某一具体字段的数据设置的约束条件,（,用户自定义完整性,）,相关联的两个表之间的约束,，当输入、删除或更新表中记录时，保证各相关表之间数据的完整性。,六. 关系的完整性作用：保证数据的正确性、有效性和相容性。,43,本章小结,本章介绍了数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念，介绍了数据库管理系统的功能。针对关系模型介绍了关系、关系型数据库的特点，以及关系运算、关系规范化和关系的完整性等知识。,本章小结 本章介绍了数据、数据库、数据库管理系统、,44,