《数据库原理及应用_CH1-2-3讲述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库原理及应用_CH1-2-3讲述（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、西安交通大学姚普选（Access）2数据库技术概论关系数据库Access用户界面数据库设计与创建查询设计与使用窗体设计VBA程序设计模块设计报表和数据访问页内容3数据处理技术的发展数据库系统数据及数据间的联系数据模型1章章第第数据库基本概念数据处理：计算机应用的一个重要方面。数据处理涉及内容是非数值型的离散问题，只能采用诸如表、树和图等非数值型的数据结构来描述。数据库技术：数据处理的一种方法。起源于60年代末。已成为MIS、OA、CAM等领域的主要工具。1.1数据库技术的发展数据处理技术经历了四个阶段：手工管理阶段：数据在程序中文件系统阶段：数据文件数据库系统阶段：数据库分布式数据库系统阶段：
2、网上共享数据早期(46-50年代中期)计算机数据处理方法:程序自带数据。在引用数据时，直接按内存单元地址或外部设备的物理位置加内存单元地址存取。应用程序1数据组1应用程序n数据组n1.手工处理阶段特点：数据的物理存储结构和逻辑结构一致，编程者自行设计数据格式，并将数据嵌入程序中。数据与处理它的程序合为一体，多个程序不能共享数据。一批数据在多个对其进行不同处理的程序中重复存储。文件系统管理下的数据文件：若干相关的数据元素组成“记录”，若干记录构成文件。数据文件存放于外存储器上，由文件系统统一管理，通过程序来操纵数据。每个用户都可建立、维护和处理一个或几个文件。文件系统阶段：50-60年代，现在，
3、文件(管理)系统是操作系统的一部分。2.文件系统阶段.应用程序1数据文件1应用程序n数据文件n文件系统优点：数据以文件形式保存，与程序独立，且可多次存取。缺点：数据文件是无结构的数据集合，只能反映客观事物的存在，不能反映各事物间的联系。数据和应用程序互相依赖，数据文件由程序生成，数据存取由程序完成，离开所依赖的程序则失去意义。服务与不同程序的数据文件互相独立，无法实现数据共享。一个应用程序所对应的数据文件不能为另一个程序使用。数据冗余大。应用程序编制较繁烦，缺乏对数据正确性、安全性、保密性的有效控制手段。学校各方面的数据分散存放在几个文件系统中，各系统互相独立工作例7-1：一所大学的数据文件系
4、统l若一部门数据处理时用到的某些数据保存在另一部门的文件系统中，数据提取困难l数据分散存放还会引起数据的不一致解决：将数据和使用数据的程序隔离开来，数据按统一格式组织在一起，相关程序都能操纵例：教务部门登记学生课程申请时，需了解该生是否学过先修课程，须征得保存了“成绩”文件的学籍管理部门协助，然后编程序提取数据例：人事、学术评议两部门的文件系统都包含教师数据，若一教师电话有变，人事部门修改了而学术评议部门未能进行相应修改。即为数据不一致错误问题：数据库系统阶段：60年代至今数据库是存储在一起的相关数据的集合。数据库独立于使用它的程序；为多种应用服务；对数据库的修改、检索等均可按公用的可控制方式
5、进行。特点：数据的性质由其依赖的数据模型来决定。数据模型规范了数据库中数据的组织形式，表示了数据之间的联系。有层次模型、网状模型和关系模型等。如果依照关系模型来设计库中数据结构，则为关系数据库。3.数据库系统阶段应用程序1数据库DBMS应用程序n由数据库管理系统（DBMS）来实现对数据库的定义、管理和操作。DBMS是用户和数据的接口。目前，流行DBMS软件大多采用关系模型。常见DBMS：OracleIBMDB2InixSybaseFoxProSQLServerAccess等。数据共享性：数据库中的数据是综合和通用的。一个用户只用部分数据，不同用户可共享，且可按不同方式重叠使用数据。数据冗余度小
6、。数据一致性。具有数据完整性措施。可以采用交互式或程序方式操作。与文件系统比较：原来各部门分管的数据统一存放在数据库中，各部门共享数据库特点：数据结构化、减少了数据冗余；对数据库的操作在同一数据库中进行，无数据不一致现象例7-2：一所大学的数据库系统1.2数据库系统三级模式、二级映射：外模式、概念模式、内模式；外模式与概念模式、概念模式与内模式映射1.数据库系统的结构子模式（外模式）：局部逻辑数据视图，表示某用户所理解的实体、实体的属性及其关系。内模式（物理模式）：存储器中数据的物理存储方式。概念模式(简称模式)：将所有用户的数据综合、抽象成统一的数据视图，是数据库的整个逻辑描述，即数据库所采
7、用的数据模型。它由数据库管理员(DBA)统一组织管理，故又称为DBA视图。用户级数据库(用户视图)应用程序应用程序外模式B应用程序外模式A概念模式外概念映射内模式概念内映射物理级数据库(系统程序员视图)概念级数据库(DBA视图)数据库系统的结构：DBMS数据库系统的三个层次：整个数据库分为外层、概念层和内层。用户只能看到外层，外层中的子模式可有多个；而概念层中的概念模式和内层中的物理模式都只有一个。无论哪一级模式都只是处理数据的一个框架，按这些框架填入的数据才是数据库的内容。以子模式为框架的数据库是用户数据库；以模式为框架的数据库是概念数据库；以物理模式为框架的数据库是物理数据库。概念数据库是
8、对物理数据库的抽象描述，用户数据库是概念数据库的一个子集，是一个用户要用到的数据库中数据子集的逻辑描述。是用户与数据库之间的一个接口数据存取机制：用户根据子模式操纵数据库时，数据库系统通过子模式模式映射使用户数据库与概念数据库相联系，又通过模式物理模式映射与物理数据库相联系，从而使用户实际使用物理数据库中的数据。【映射】对应规则，指出映射双方如何进行数据转换。数据转换由数据库管理系统来管理。三种数据库的关系：用户数据库是概念数据库的部分抽取；概念数据库是物理数据库的抽象表示；物理数据库是概念数据库的具体实现。数据库：联机存储的有序数据的集合。数据库系统必有可少的数据源。硬件：运行数据库系统的硬
9、件资源。例：SQLServer7.0至少：32位CPU；32MB内存、80MB硬盘空间。软件：包括系统软件和应用软件两大类。系统软件：数据库系统操作平台，包括操作系统、DBMS、开发工具（编程语言）等。应用软件：在系统软件支持下，按实际需要开发的应用程序。用户：包括数据库管理员（DBA）、应用程序员和用户（批处理用户和终端用户）；2.数据库系统的组成数据库管理系统：数据库系统核心软件。帮助用户在计算机上建立、使用、管理和维护数据库的软件系统。数据库管理系统的功能：数据库定义功能：数据库描述。可从用户的、概念的和物理的三个不同层次出发定义数据库，并创建数据库。数据库操纵功能：接收、分析和执行用户
10、对数据库提出的各种数据操作要求（检索、插入、删除、更新等）。数据库运行控制功能：包括执行访问数据库时的安全性、完整性检查，以及数据共享的并发控制等，目的是保证数据库的可用性和可靠性。数据字典：对数据库的使用和操作都要通过查阅数据字典来进行。3.数据库管理系统数据库管理系统的组成：数据定义语言及其翻译程序：DDL(datadescriptionlanguage)：定义数据库的模式、存储模式、外模式、以及各模式间的映射，有关的约束条件等。DDL定义的称为源模式、源存储模式和源外模式，各种模式翻译程序将其翻译成相应的内部表示。数据操纵语言及其翻译程序：DML(datamanipulationlang
11、uage)：执行对数据库的存取、检索、修改、添加等操作。DML有宿主型（嵌入高级语言中使用）和自含型两种。数据库运行控制程序：负责数据库运行过程中的控制和管理，如系统初启、文件读写与维护程序等。实用程序：包括数据初始装入、数据转储、数据库恢复等程序。单机使用：数据库、DBMS和应用程序在一个机器中，程序通过DBMS使用数据库。局域网上使用：实时方式：数据库存储在服务器上，多个用户利用数据库管理系统DBMS或专门的数据库应用程序，通过网络访问服务器上的数据库。远程数据库：非实时方式：用户用通信线路访问服务器上的数据库。4.数据库系统的使用应用程序1应用程序n数据库DBMSDBMS计算机数据库计算
12、机计算机实时方式本讲首页分布式数据库系统阶段：80年代中期开始数据库技术，以及网络和通信技术的发展，使异机、异地间的数据共享成为现实。分布式数据库：数据库和网络、通信系统的结合体。处理的数据分散在各结点上，每个结点的数据由本地DBMS管理，各结点间通过网络实现数据共享；分布式数据库系统DDBMS计算机DBMS1DB1计算机DBMSnDBn2.3数据及数据间的联系实体：可相互区别、与某一应用有关的事物。如一个学生、一份合同、一种材料等。实体集：性质相同的同型实体的集合。如一班学生。属性：描述实体集某一方面的特性。一个实体集常由多个属性来描述。记录：表示一个实体的一组属性1.实体及其描述学号姓名性
13、别出生年月入学总分班级21001张金男02-03-83673自控2121002王银女08-12-83678自控21型型值值联系：事物的联系可分为两类：一类是实体集内部的联系，表现在属性之间。另一类是实体集间的联系。可分解为多个实体间的联系。最基本的是两个实体间的联系。两个实体间联系的类型：1:1实体集A中每个实体至多只与实体集B中一个实体相联系。反之亦然。1:n实体集A中每个实体与实体集B中多个实体相联系，而B中每个实体至多只与A中一个实体相联系。m:n实体集A中每个实体与实体集B中多个实体相联系，反之，B中每个实体也与A中多个实体相联系。实体型之间的一对一、一对多、多对多联系也存在于两个以上
14、实体型之间。2.数据间的联系实体-联系数据模型，用E-R图表示。实体(型)：矩形框，框内为实体名称。属性：矩形框，以线与实体连接。属性较多时也可以将实体及其属性单独列表。实体间的联系：菱形框，框内为联系的名称。用线将菱形框与实体相连，线上标注联系类型。3.E-R数据模型m1n课程讲授参考书教师n1学生组成班级mn学生选修课程成绩11班级管理班主任例：用E-R图表示实体及其联系。学生：学号、姓名、性别、入学分班级：班级号、所属院课程：课程号、课程名、学分教师：教工号、姓名、职称参考书：书号、书名、内容提要、价格学生学号姓名性别入学分班级所属院班级号教师职称教工号姓名课程学分课程号课程名参考书内容
15、提要书号书名价格实体的表实体的表示示E-RE-R图图m1n课程讲授参考书教师选修n1学生班级组成成绩mn实体间实体间联系的联系的表示表示本讲首页学号姓名性别入学分所属院班级号教师职称教工号姓名学分课程号课程名书号书名价格m1n课程讲授n1班级组成成绩mn学生参考书内容提要选修2.4数据模型表示数据：什么实体(命名)、哪些属性(属性名)、属性排列指出数据间联系：主要是实体间的联系1.数据模型的任务21001张金男02-03-83673自控21学号姓名性别出生年月入学总分班级21002王银女08-12-83678自控21ABCDACBCCD四个实体集及其联系构成数据模型。三种数据模型：层次模型、网
16、状模型、关系模型属性属性数据项数据项数据类型数据类型最大长度最大长度数据化结点(记录)是实体，树枝是联系。结点间是一对多联系。特点：有且仅有一个根结点，其记录值与下属结点1:n联系。其它结点与一个父结点、多个子结点相联系。查询、访问从根结点开始，按父子关系依次访问。2.层次数据模型（树形）电话地址校长校名室号处长处名系主任系名系号院主任院名院号室号科长科名职务姓名工号室主任室名室号职称姓名工号班主任班长编号入学分姓名学号学校行政机构的层次模型任何两个实体间可有任意的基本联系。特别是，任何实体向上可与几个实体相联系；一般地，每一联系都是一对多的联系。若为多对多的联系，常要演变成一对多的联系。3.网状数据模型特点：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种以上的联系存取、访问须从指定点出发，按指定路径进行。学生选学生选课的网课的网状模型状模型学分时数课名课号职称性别姓名工号班级性别姓名学号分数课名学号关系模型：以数学理
