VF01数据库系统基础知识

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1、第一章 数据库系统基础知识1.1 数据库系统概述1.1.1数据与数据处理l数据是描述事物的符号。l数据的概念有两个方面涵义：描述事物特性的 数据内容以及存储在媒体上的数据形式。l数据形式可以是多样的。数据处理是指将数据转换成信息的过程， 通过数据处理可以获得信息。1.1.2数据库的基本概念1、基本概念l（1）数据库(DB)是存储在计算机存储器中的 ，结构化的相关数据的集合。l（2）数据库管理系统(DBMS)是指帮助用户建 立使用和管理数据库的软件系统。l（3）数据库应用系统(DBAS)是指利用数据库 系统资源开发的面向某一类实际应用的应用软件 系统。（4）数据库系统(DBS)是指引进数据库后的

2、 计算机系统，包括硬件系统、数据库集合、数 据库管理系统和相关软件、数据库管理员、用 户等五部分。l硬件系统是指运行数据库系统需要的计算机硬件 。l数据库集合是指数据库系统包含的若干个设计合 理、满足应用需要的数据库。l数据库管理系统和相关软件包括操作系统、数据 库管理系统、数据库应用系统等相关软件。l数据库管理员是指对数据库系统进行全面维护和 管理的专门人员。l数据库系统最终面对的是用户。2、数据库系统的特点：l（1）数据的独立性强，减少了应用程序和数 据结构的相互依赖性。l（2）数据的冗余度小，尽量避免存储数据的 相互重复。l（3）数据的共享度高，即一个数据库中的数 据可以为不同的用户所使

3、用。l（4）数据的结构化，便于对数据统一管理和 控制。1.2 数据模型在现实世界中，事物之间是存在联系的， 这种联系是客观存在的，是由事物本身的性 质决定的。l例如，学校教学系统中的教师、学生、课程、 成绩等都是相互关联的。通常把表示客观事物及其联系的数据及结 构称为数据模型。 1.2.1基本概念1、实体:客观存在并且可以相互区别的事 物称为实体。2、实体集:实体集是具有相同类型及相同 性质(或属性)的实体集合。3、属性:实体通过一组属性来表示，属性 是实体集中每个成员具有的描述性性质。4、联系:实体之间的对应关系称为联系， 它反映了现实事物之间的相互联系。1.2.2实体之间的联系联系(也称关

4、系)可以归纳为：一对一的联系、一对 多的联系和多对多的联系三类。l 1.一对一的联系:若对于实体集A中的每一个实体， 在实体集B中都有唯一的一个实体与之联系。l 2.一对多的联系:若对于实体集A中的每一个实体， 实体集B中有n(n0)个实体与之联系，反之，对于实体 集B中的每个实体，实体集A中至多只有一个实体与之 联系。l 3.多对多的联系:若对于实体集A中的每一个实体， 实体集B中有n(n0)个实体与之联系，反之，对于实体 集B中的每个实体，实体集A中也有m(m0)个实体与之 联系。1.2.3数据模型数据模型的重要任务之一就是指出实体间的联系 。按照实体间的不同联系方式，数据库分为三种数 据

5、模型，即层次模型、网状模型和关系模型。1、层次模型l层次模型的结构是树形结构，树的节(结)点是 实体，树的枝是联系，从上到下为一对多的联系 。每个实体由“根”开始，沿着不同的分支放在 不同的层次上。如果不再向下分支，则此分支中 最后的节点称为“叶”。图为某学院的机构设置，“根”节点是学院，“ 叶”节点是各教研室。支持层次模型的数据库管理系统称为层次数据库 管理系统，其中的数据库称为层次数据库。学 院计算机系自控系数学系外语系软件教研室硬件教研室共外教研室专业教研室2、网状模型l用网状结构表示实体及其之间的联系的模型称为 网状模型。在网状模型中，每一个节点代表一个实 体，并且允许节点有多余一个“

6、父”节点。这样网 状模型代表了多对多的联系类型。l支持网状模型的数据库系统称为网状数据库管理 系统，其中的数据库称为网状数据库。 专业系教研室课程学生教员任课选课3、关系模型l 关系模型是以数学理论为基础构造的数据模 型，它用二维表格来表示实体集中实体之间的联 系。l 关系模型有很强的数据表达能力和坚实坚实 的数 学理论论基础础，且结结构单单一，数据操作方便，最易 被用户户接受，以关系模型建立的关系数据库库是目 前应应用最广泛的数据库库。 学号姓名年龄性别系名年级 05001王小明19女社会学05 05002黄大鹏20男商品学05 05003张文斌18女法律学05 1.3 关系型数据系统自20

7、世纪80年代以来，新推出的数据库管理系统 几乎都是基于关系模型。Visual FoxPro就是一种关系 型数据库管理系统。 1.3.1基本概念 1、关系与表l关系的逻辑结构就是一张二维表，例如，学籍表 、课程表等。l在Visual FoxPro中，一个关系就是一个“表”， 每个表对应一个磁盘文件，表文件的扩展名为.DBF 。l表文件名即表的名称，也就是关系的名称。 2、属性与字段l 一个关系有很多属性（即实体的属性），对 应二维表中的列（垂直方向）。l 每一个属性有一个名字，称为属性名。l 对于一张二维表格来说，属性就是表格中的 栏（列），同栏的数据应具有相同的性质，例如 ，“姓名”这一栏就只

8、能填入姓名数据，而不能 是其他数据。l 在Visual FoxPro中，属性表示为表中的“ 字段”，属性名即为字段名。3、关系模型与表结构l一个关系模型对应一个关系的结构。其格式为 ： 关系名（属性名1，属性名2，.，属性名n）l在Visual FoxPro 中对应的表结构为： 表名（字段名1，字段名2，.，字段名n）4、元组与记录l在一个表格（一个关系）中，行（水平方向） 称为“元组”。在Visual FoxPro中，元组表示为 表中的“记录”。l一个表中可以有多条记录，也可以没有记录， 没有记录的表称为“空表”。 5、域l域是属性取值的范围，不同的属性有不同的取 值范围，即不同的域。 6、

9、码与关键字l用来区分不同元组（实体）的属性或属性组合 ，称为码。l在Visual FoxPro中对应的概念是关键字，关 键字是字段或字段的组合，用于在表中唯一标识 记录。7、关系模型与数据库从集合论的观点来看，一个关系模型就是 若干个有联系的关系模型的集合，一个关系 模型是命名的属性集合，另外，关系是元组 的集合，元组是属性值的集合。在Visual FoxPro中，把相互之间存在联系 的表放到一个数据库中统一管理。例如，在 教工管理数据库中可以包括职工档案表和职 工工资表。数据库文件的扩展名为.DBC。1.3.2数据完整性数据完整性是指数据库中数据的正确性和一致性 （或相容性），数据完整性用来

10、防止数据库中存在 不合法的数据，防止错误的数据进入库中。数据完整性可以分为l1、实体完整性是指数据库表的每一行都有一个唯 一的标识。l2、域完整性是指数据取值的正确性。它包括数据 类型、精度、取值范围以及是否允许空值等。l3、参照完整性是数据库中表与表之间存在码（关 键字）与外码（外部关键字）的约束关系，利用这些 约束关系可以维护数据的一致性或相容性，即在数据 库的多个表之间存在某种参照关系。1.3.3对关系数据库的要求（1）关系中的每个属性（列）必须是不可分割 的数据单元。（2）同一关系中不应有完全相同的属性名，即 在同一个表格中不能出现相同列（字段）。（3）关系中不应用完全相同的元组，即、

11、在同 一个表格中不能出现相同的行（记录）。（4）元组（记录）和属性名（字段）与次序无 关，即、交换两行或两列的位置不影响数据的实际 含义。1.3.4关系运算关系运算应用于Visual FoxPro 中对表的操作， 在对关系数据库进行查询时，为了找到用户需要的数据 ，需要对关系进行一定的运算。这些运算以一个或两个 关系作为输入，运算的结果将产生一个新的关系。关系运算主要有选择、投影、连接三种运算。1、选择运算l选择运算是指从关系中找出满足给定条件的元组， 又称为筛选运算。l在Visual FoxPro中，选择操作使用命令短语 FORWHILE或设置记录过滤器来实现。2、投影运算l从关系模型中指定若干个属性来组成新的关系称 为投影。l在Visual FoxPro中，投影操作使用命令短语 FIELDS，或设置字段过滤器来 实现。 3、连接运算l从两个关系中选取满足连接条件的元组组成新关 系，称为连接（或链接）。l在Visual FoxPro中，连接操作相当于对两个二维 表进行拼接。有两种意义下的连接操作，用JOIN命令 实现两个表的连接将得到一个新的表；关联操作命令 SET RELATION属于逻辑上的连接操作。