chapter6-DBMS-6讲(理论知识)

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,44,/44,Xyp,大学计算机基础系列课件,*,/44,华中农业大学计算机系,XYP,大学计算机基础系列课件,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,存储的信息量,引言,某省邮电管理信息系统,某省的年邮电业务总量为400多亿,省邮电管理包括几十个信息处理中心,每天会产生10万条以上的数据记录,还有多达几十万的在线用户信息,引言,某大学选修课管理系统,某大学的全校性选修课门数有,480,多门,全校现有学生3万多,选修学生人次达到1.5万/每学期,引言,如何,组织,、,存储,、,查询,这些,海量,的,数据信息,？,引言,?,第,4,部分数据库应用技术基础,第,6,章 数据库应用入门,掌握数据库、数据库系统、数据库管理系统间的关系,掌握,Access2003,的基本使用方法,学习目标,理解,数据模型,及,关系数据库,设计的一般步骤；,主要内容,数据库系统,基础,Access 2003,初步,Access 2003,表的操作,Access 2003,查询设计,Access 2003,窗体、报表、页的设计,Chapter6,数据库应用入门,本章,第,1,讲 数据库系统基础,Chapter6,数据库应用入门,主要内容,数据库,的基础知识,关系数据库的设计,数据模型,一、数据库,的基础知识,在计算机的三大主要应用领域（,科学计算,、,数据处理,和,过程控制,）中，,数据处理,是计算机应用的主要方面。,数据库技术,就是作为数据处理中的一门技术而发展起来的。,数据库技术,所研究的问题就是,如何,科学地,组织和存储数据,，,如何,高效地,获取和处理数据,。,引言,1.,数据,(,Data,),和信息,的概念：,定义：描述事物的符号记录,种类：数字、文字、图形、图象、声音,作用：信息的表示和传递,数据,是,符号化的,信息,，,信息,是,语义化的,数据,概述,一、数据库,的基础知识,我是一名教师，讲授,计算机基础,，有,129,人选修了这门课程；,他们是,陈鹏,，,肖菲,，张成才,；期末考试成绩分别是,90,分，,98,分，,95,分,129,肖云萍,计算机基础,选修人数,任课教师,课程名称,课程信息表,95,张成才,计算机基础,98,肖菲,计算机基础,90,陈鹏,计算机基础,成绩,姓名,课程名称,学生成绩表,概述,一、数据库,的基础知识,2.,数据处理,概述,是指,将,数据,转换成,信息,的过程,，即对输入的数据进行加工整理。,信息数据数据处理,数据,是原料，是,输入,；而,信息,是产出，是,输出,结果。“信息处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据。,一、数据库,的基础知识,3.,数据管理技术,的发展,数据管理技,术的发展过程,P219,人工管理阶段,(40,年代中,-50,年代中,),文件系统阶段,(50,年代末,-60,年代中,),数据库系统阶段,(60,年代末,-,现在,),概述,是指对,数据,的,组织,、,分类,、,编码,、,存储,、,检索,和,维护,。,数据处理,的中心问题是,数据管理,。,一、数据库,的基础知识,人工管理阶段,应用程序,1,应用程序,n,.,数据组,1,数据组,n,.,产生背景：,应用需求,： 科学计算,硬件水平,： 无直接存取设备,软件水平,： 没有操作系统,特点：,数据的管理者,：某一应用程序，数据不保存,数据面向的对象,：某一应用程序,数据的共享程度,：无共享、冗余度极大,数据的独立性,：不独立，完全依赖于程序,概述,一、数据库,的基础知识,文件系统阶段：,应用程序,1,应用程序,n,.,数据组,1,数据组,m,.,文件,系统,产生背景：,应用需求,：科学计算、管理,硬件水平,：磁盘、磁鼓,软件水平,：有文件系统,特点：,数据的管理者,：文件系统，数据可以长期保存,数据面向的对象,：某一应用程序,数据的共享程度,：共享性差、冗余度大,数据的独立性,：独立性差，数据的逻辑结构必须修改应用程序,概述,一、数据库,的基础知识,应用程序,1,应用程序,n,.,DBMS,DB,数据库系统阶段：,产生背景：,应用需求,： 大规模管理,硬件水平,： 大容量磁盘、磁盘阵列,软件水平,： 有数据库管理系统,概述,一、数据库,的基础知识,发展阶段比较,3.,数据管理技术,管理者,保存,共享性,独立性,人工管理,文件系统,数据库系统,应用程序,文件系统,数据库管理系统,(DBMS),不保存,可保存,可保存,无,冗余度,差,高,高,低,差,较高的物理独立性和一定的逻辑独立性,概述,一、数据库,的基础知识,4.,数据库系统,的基本概念：,1),数据库,（,DB,Database,）,是,长期,储存在计算机内的、有,组织,的、可,共享,的数据集合。,数据库中的数据按一定的,数据模型,组织、存储和描述，由,DBMS,统一管理，供多用户共享。,DB,、,DBMS,、,DBAS,、,DBS,的概念及它们间的关系,概述,一、数据库,的基础知识,2),数据库管理系统,(DBMS,Database Management System),对数据库进行管理的系统软件,。,数据库,应用程序,2,应用程序,1,数据库,管理系统,DBMS,有效地,管理,数据库,，为用户提供一个可以方便、有效地,存取,数据库数据的软件环境,。,用户能更方便、更有效、更可靠地建立数据库和使用其中的信息资源。,概述,一、数据库,的基础知识,DBMS,是在,OS,支持下工作的数据库管理软件,对内，它负责管理数据库,对外，它向用户提供一整套命令，用于合法用户对数据库的各种操作；包括创建,DB,、定义数据、增、删、改,DB,记录、统计计算等,概述,一、数据库,的基础知识,常用,DBMS,简介,Microsoft Access,功能强大、简单易用；,面向桌面的数据库；,完全的个人数据库；,多用于开发小型的数据库管理的,Windows,应用程序,SQL Server,功能完备的正规,DBMS,比较简单易学,多用于中、小企业局域网中的数据库管理,Oracle,大型数据库,多用户及移植性,良好的备份和恢复能力,可靠的安全性,可同时适用于大、中、小型机和微机的网络数据库管理系统,概述,一、数据库,的基础知识,3,）数据库应用系统,(DBAS),数据库应用系统,(Database Application System,，,DBAS),是利用,数据库资源,开发的、,面向某一类实际应用,的软件系统。,Eg,.,一般由,数据库,（基于,DBMS,的,),和,应用程序,两部分构成。,概述,一、数据库,的基础知识,帮助用户建立、使用和管理,DB,的软件系统,4,）数据库系统,(DBS),数据库系统（,Database System,，,DBS,）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。,一般由,数据库,、,硬件,、,软件,（数据库管理系统及其开发工具）、,用户,构成。,概述,一、数据库,的基础知识,软,件,硬件系统,应用系统,数据库管理系统,数据库,数据库管理员,操作系统,应用开发工具,用户,用户,用户,硬件,包括,CPU,、内存和外部设备等。要求足够大的存储能力和足够高的数据传输能力。,软件,主要包括：支持,DBMS,运行的操作系统、,DBMS,本身及开发工具。,数据库,设计合理、满足需求的数据库存放数据。,用户,开发、管理、使用和维护数据库的人员。,DBS,DB,DBMS,APPLICATION,DBA,USER,概述,一、数据库,的基础知识,采用复杂的结构化的,数据模型,数据的共享性高，冗余度低，易扩充,有较高的数据独立性,安全性,：设置用户的使用权限；在数据库被破坏时，系统有能力把数据库恢复到可用状态。,完整性,：系统采用,一些,完整性,检验以,确保,数据符合,某些,规则,，保证数据库中数据始终是,正确,的。,在数据库中，不仅包含数据本身，也包含数据之间的联系,(,学生,与,班级,；,学生,、,课程,和,成绩,),。,概述,数据库系统,的特点,P219,一、数据库,的基础知识,二,.,数据模型,概述,1,、,数据模型,的概念：,是,对现实世界的事物进行,抽象,以反映其特征的,工具,，,通俗地讲,数据模型,就是,现实世界,的,模拟,。,数据模型应该满足三个方面的要求：,能比较真实的模拟现实世界,容易为人所理解,便于在计算机上实现,三类数据模型,概念模型,：按照,用户的观点,对数据和信息建模；,逻辑模型,：按照,计算机系统的观点,对数据建模；,物理模型,：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,存储方式和存储方法,。,现实,世界,认识、抽象,信息,世界,概 念 模 型,机器,世界,DBMS,支持的数据 模型,概述,二,.,数据模型,2,、数据模型的三要素,1,数据结构,：,所研究的,对象类型,的集合，描述系统的静态特性,。,2,数据操作,：,对数据库中各对象的实例，允许执行的操作的集合,。,（动态特性）,数据的约束条件,一组,完整性规则,的集合（正确性、有效性、相容性）。,3,概述,二,.,数据模型,实体,(Entity),：,客观存在,并可,相互区别,的事物。实体可以是实际事物，也可以是抽象事件。,在,信息世界,中，可用以下,术语,描述现实世界：,属性,(Attribute),：实体的性质。一个实体可由若干个属性来描述。,域,(Domain),：属性的取值范围。,实体集：相同类型实体的集合。,码：能唯一标识某个实体的属性集。,知识,二,.,数据模型,域,：,实体集,：全体在校学生,码,：学号,举例：,实体,：学生,属性,：,定长的字符串,文本,(,男，女,),本校存在的院系,数字,(10-60),学号、姓名、性别、院系、年龄,二,.,数据模型,知识,联系,：,实体集之间的关系,称为,联系,，反映了现实世界事物之间的相互关联。,联系也是实体,，也可具有属性。,Eg,选修,之,成绩,一对一的联系,(,1:1,),如：一个班级有一个班长,一对多的联系,(,1:n,),如：一个班级有多位学生,多对多的联系,(,m:n,),如：一个学生,选修,多门课程， 一门课程被多个学生选修。,二,.,数据模型,知识,三个世界,各术语,的对应关系,二,.,数据模型,现实世界,信息世界,计算机世界,事物总体,实体集,文件,事物个体,实体,记录,特征,属性,字段,事物间联系,实体模型,数据模型,小结,概述,3,、目前常用的数据模型,：有,层次模型,(Hierarchical Model),网状模型,(Network Model),关系模型,(,Relational Model),二,.,数据模型,层次模型,层次模型是把数据之间的关系纳入一种,一对多的层次框架,来加以描述。,特点：,每个模型中只有一个称为根的最高结点,其它结点都只能和一个父结点相连接（,1:M,）,查询、访问都必须从根结点开始,概述,二,.,数据模型,最有影响的层次模型的,DBS,是,60,年代末，,IBM,公司推出的,IMS,层次模型数据库系统。,层次模型示意图,校长,校长办公室 各学院,各职能处,（ 理学院）,计算机系 数学系 物理系,计算机教学实验中心,网络所,.,软件教研室,概述,二,.,数据模型,网状模型,是可以方便地描述数据之间,多对多,联系的模型,，其特点：,可有,0,个或多个结点无双亲,;,允许结点有多个双亲,;,允许结点间有,2,种以上的关系,;,存取、访问必须按事先定义好的路径进行。,学生,教学课程表,教室,课程,教师,例如，教务管理系统,学生和课程的网状模型图,概述,二,.,数据模型,1),关系中的每一列不可再分；,2),每一列具有相同的属性，各列都有唯一的属性名，属性名不能相同，次序无关紧要；,3),关系中不允许有完全相同的,元组,/,行,/,记录；,4),关系中交换任意,两行,或,两列,的位置不影响数据的实际含义。,关系模型,知识,二,.,数据模型,是把存放在数据库中的,数据,和它们之间的,联系,看作是,一张二维表,，一个表即一个关系。其,特点,：,P223,实体,及实体间的,联系,都用,二维表,表示，数据结构单一化。,一张二维表称为一个,关系,。,江苏,体育,19,男,李明,200613111,浙江,艺术,18,男,杨志,200614026,湖北,英语,18,女,高杏,200613228,籍贯,院系,年龄,性别,姓名,学号,如,:,学生,关系模型的,数据结构,知识,江苏,体育,19,男,李明,200613111,浙江,艺术,18,男,杨志,200614026,湖北,英语,18,女,高杏,200613228,籍贯,院系,年龄,性别,姓名,学号,关 系,一个关系对应一个按行、列排列的二维表，二维表名就是关系名。,关系,模式,关系模式是对关系的描述。一般表示为：,关系名,(,属性,1,属性,2,属性,n),。,学生,关系,和,关系模式,的概念,例：学生,(,学号,姓名,性别,年龄,院系,籍贯,),知识,P221,在关系模型中，,实体,是用,关系,来表示的，,如：,学生（学号，姓名，性别，年龄，系别）,课程（课程号，课程名，课时）,实体间的,关系,也是用,关系,来表示的，,如,:,学生和课程之间的关系,选课关系（学号，课程号，成绩）,关系模型中,实体,与,联系,的表示,关系模型中的,常用术语,P222,元组,(Tuple):,在二维表中，从第二行起的每一行称为一个元组，在文件中对应一条具体记录。,属性,(Attribute):,二维表的列叫属性，在文件中对应一个字段。每个属性有一个名字,称为,属性,(,字,段,),名,。,例如,“,学号,”,“,姓名,”,，,“,性别,”,等。,域,(Domain):,各个属性的取值范围，称作该,属性的域,。,关键字,:,一个关系中,能唯一标识一条记录的属性或属性组。,如,“,学生,”,关系中的,“,学号,” ；“,选课,”,关系中的,“,学号,+,课程号,”,分别是其关键字。,主键,:,一个关系中可能存在多个关键字,从,中,指定一个,用来标识元组。即,主键惟一,。,如，,学生,(,学号,身份证号,姓名,),实际应用中仅选其一,。,知识,关系模型中的,常用术语,P222,表结构,:,表中的第一行，表示组成该表的各个字段名称，各字段取值的类型、宽度等。,关系数据库,:,指基于,关系模型,建立的,数据库,。关系数据库通常是由若干个有着一定,联系,的关系组成，每个关系用一张二维表表示。,视图：,一般是,由,关系数据库中的一个或几个关系,导出,的,关系,，主要是为了数据查询和数据处理的方便与安全要求而设计的，是,一个,逻辑上存在而物理上不存在的,虚表,。数据库中只存在视图的定义，而并不存储视图的数据。,知识,课内练习题,1,、数据库技术的根本目标是要解决数据的,【,】,。,A),存储问题,B,),共享问题,C),安全问题,D),保护问题,2,、数据库系统的核心是,【,】,。,A),数据模型,B,),数据库管理系统,C),软件工具,D),数据库,3,、对于关系模型中的关键字，正确的叙述是,:,【,】,A),可由多个任意属性组成,B),至多由一个属性组成,C),可由,能唯一标识一条记录的属性或属性组组成,D),由两个属性组成,4,、数据库管理系统常见的数据模型包含,【,】,三种。,A.,层次模型,B.,网状模型,C.,关系模型,D.,关联模型,读书与思考,希望课前预习读书，并思考如何建立“学生成绩管理”数据库？,追求,下次课内容,:,Access 003,使用基础,