大学计算机基础第四章数据库技术

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1、第 4 讲 数据库技术基础 华中科技大学 网络与计算机中心网络与计算中心目前数据处理成为 计算机应用的主要方面我们是如何使用数据的？网络与计算中心3引例单击提交按钮后发生了什么？1.将用户的选择写入已定义好的数据库表中2.从表中读取数据，分别统计出,B,C,D选项所 占比例。3.将统计结果显示在页面上n个学生答案统 计到数据库中网络与计算中心引例人数150人应用程度20人没接触 2人会简单程序设计教学方式120人多媒体兴趣100人感兴趣向学生反馈结果任课老师了解情况2012级电子专业调查情况教务处制定教学计划n个学生答案统 计到数据库中2010年 2011年 2012年新生人数5418人552

2、0人5350人没接触比 例70%82%95%证书比例1%2%4%难度适中 比例75%60%40%多媒体教 学45%56%95%网络与计算中心数据库系统技术：是数据管理技术发展的最新研究成果。显然数据处理的中心问题是数据管理。从这门课中我们将学到什么？从这门课中我们将学到什么？什么是数据库技术？What?12数据库能做什么？Why？如何设计和使用数据库？How？ 3网络与计算中心1.数据库能做什么？p存储大量数据，并可以增加、删除和修改。p快速地对数据进行检索、排序、分析、汇总 并报告结果。网络与计算中心数据库能做什么？-高考数据分析应用实例p比如，大家都知道每年各省都公示一分一段 数据，那么我

3、们如何实现呢?数据的存储用各门课成绩求总分求出一分一段结果网络与计算中心高考数据分析：数据的存储p数据量：2011年全国933万，湖北48.5万Excel2003:列数最多256列行数最多 65536行p数据库存储：关系数据库，二维表p假如每个考生的信息如下：考号、姓名、性别、类别、语文、数学、外语、综 合，类别分为文理科网络与计算中心高考数据分析：数据的存储所有考生的数据就构成一个二维表，如下 ：网络与计算中心高考数据分析：求每个人的总分Access中可以用一条语句实现 ：SELECT 考号, 类别, 语文+数学 +外语+综合 AS 总分 INTO aaaFROM 高考成绩表;网络与计算中心

4、高考数据分析：求出一分一段结果p然后，在使用如下命令对上面的表进行统计。SELECT 总分, count(*) AS 人数FROM aaaWHERE 类别=1GROUP BY 总分ORDER BY 总分 DESC;网络与计算中心第四章 数据库技术基础4.1 数据库系统的基本概念4.2 数据模型4.3 Select语句的基本应用4.4 ACCESS数据库Title in here3了解了解数据数据、信息处理信息处理的概念。的概念。了解了解数据库数据库、数据库管理系统数据库管理系统及其功能及其功能。了解数据库系统的了解数据库系统的组成组成。4.1 数据库系统的基本概念网络与计算中心245.78 礼

5、貌 aBkWG 4.1.1 数据、信息和数据处理u 什么是数据（Data）?定义：描述事物的符号种类：数字、文字、图 形、图像、声音网络与计算中心u 什么是信息（Information）?信息是有一定含义的、经过加工处理的、有价值的数据。4.1.1 数据、信息和数据处理18是什么？数据信息 表现形式载体网络与计算中心4.1.1 数据、信息和数据处理信息：1.你是：理工科学生2.你是否对计算机感兴趣：只是想上网3.上大学前你的计算机应用程度：会使用 一些简单的常用软件比如office4.如果在学校网站上有关于教学资料，你 会去看吗？：会5.你认为大学计算机基础教学是为了：应 用 现实世界数据1.

6、A 2.B 3.C 4.A 5.A信息世界计算机世界从现实世界到计算机世界转换的过程体现了计算思维方法4.1.2 数据库系统u 什么是数据库（DataBase,DB）存放数据的仓库按一定的数据模型组织、描述长期存储； 数据不是孤立的，是相互关联的。 为多个用户共享。特点: “一小” ：冗余度小。 “三性” ：共享性、独立性、完整性。网络与计算中心u 什么是数据库管理系统（DBMS）?部门经理：货物种类表售货员：提取某品牌货物采购人员：货物数量清单货物入库送货员：忙得一团糟 谁来帮帮忙？仓库管理员网络与计算中心4.1.2 数据库系统u 什么是数据库管理系统（DBMS）?应用程序A1应用程序A2应

7、用程序A3数据库管理系统 DBMS数 据 库DBMS：位于用户与DB之间的一层数据管理软件网络与计算中心4.1.2 数据库系统u 什么是数据库系统？由计算机平台、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统和用户构成。 数据库计算机平台DBMS应用程序用户用户用户问题1：如何建立、 管理数据库？问题2：如何使用数 据库？网络与计算中心4.1.2 数据库系统应用程序DBMSACCESS SQL SERVERORACLE DB2SQL命令数据库引擎数据库Sybase单机版VBPowerbuilderDelphi网络版PHPASPJSP网络与计算中心4.1.3 数据库技术的发展待解决问题：4.2 数据模型

8、问题1：如何建立、管理 数据库？（理论）网络与计算中心4.2.1 4.2.1 数据模型的组成要素数据模型的组成要素4.2.2 4.2.2 数据模型的分类数据模型的分类 4.2 数据模型网络与计算中心数据描述事物的符号记录，数据库中存储的基本对象。数据模型（Data Model）现实世界中的事物及其间联系的一种抽象表示，是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法为能实现对现实世界的模拟。数据模型应该满足能比较真实地模拟现实世界、容易为人所理解和便于在计算机上实现的要求。4.2.1 数据模型的组成要素网络与计算中心 数据结构 数据操作 数据约束张琳，女，1990年11月10日出 生

9、于湖北恩施，身高1米62，体重 54kg，于2010年9月进入华中科技 大学学习，所属院系计算机学院， 所属专业计算机应用，所属班级 1001班李志杰，男，1991年5月18日 出生于北京，于2010年9月进入华 中科技大学学习，专业班级是 1001班。我喜欢唱歌，会英语和 日语4.2.1 数据模型的组成要素网络与计算中心数据结构数据约束 模型中包含哪些数据类型。学生信息管理StudentScoresTeacher 指明每个记录由哪些数据项构成，并对数据项(字段) 命名。 每个数据项均需指明其数据 类型和取值范围，保证数据完 整性。网络与计算中心4.2.1 数据模型的组成要素 支持的操作及如何

10、实现。数据结构数据结构数据约束数据操作DBMS4.2.2 数据模型的分类01101. . .存储器概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型也称信息模型，按 用户的观点建模DBMS所支持的模型 ：层次、网状、关 系面向计算机物 理表示的模型u计算机世界记录数据项 文件数据模型u信息世界实体属性实体集联系u现实世界事物特征全体关联转化抽象网络与计算中心实体：客观存在并可相互区分的事物。属性：实体所具有的特性。关键字：唯一标识实体的属性集。域： 某个属性的取值范围。我叫张琳， 生于湖北恩施 ， 身高1米62，我的学号是 1010101你猜我是 男生还是女生 ？一、概念数据模型1. 概念与术语在进行数据库

11、设计时，必须首先给出概念模型，它不涉及DBMS， 它只描述实体的存在及联系。实体集： 同型实体的集合实体型：具有相同属性的实体(具有相同的特征和性质)联系： 实体之间及其内部的联系。我们是工人我们是农民我是老师我们是 学生我叫王涛 我叫张琳我们是华科大同学多 个 实 体网络与计算中心一、概念数据模型联系：各属性间的联系。 实体间的联系：一对一、一对多、多对多。实体实体联系? : ? : ?班级关系班长111 : 11 : n1n班级关系学生A学生N1nm1m : n课程关系学生A学生N学生A关系课程1课程M网络与计算中心一、概念数据模型2. E-R图：概念模型的表示方法由美籍华裔科学家陈品山（

12、Peter Chen）发明,是指提供了表 示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。实体联系模式图(ERD, Entity Relationship Diagram ) 实体型(Entity)： 用矩形表示。 属性(Attribute)：用椭圆表示。 联系(Relationship)： 用菱形表示。网络与计算中心一、概念数据模型学生学生课程课程学习学习学号学号姓名姓名mn学生学生课程课程选修姓名学号系别课程名学时主讲老师实体联系 属性mmn n学生选课信息管理系统的E-R图性别课程号成绩成绩网络与计算中心一、概念数据模型354.2 数据模型二、逻辑数据模型(Logical Dat

13、a Model)简称逻辑模型，是具体的DBMS所支持的数据模型，如层次数据模型(Hierarchical Data Model)、网状数据模型(Network Data Model) 和关系数据模型（Relation Data Model）。逻辑数据模型既要面向用户，又要面向系统，主要用于数据库管理系统（DBMS）的实现。它们之间的根本区别在于数据之间联系的表示方式不同。 364.2 数据模型u目前成熟的逻辑数据模型：面向记录的模型层次模型：以“树结构”表示数据之间的联系网状模型：以“图结构”表示数据之间的联系关系模型：以“二维表”表示数据之间的联系面向对象的模型二、逻辑数据模型(Logica

14、l Data Model)37关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的，主要特征 是用二维表格表达实体张琳，女，1990年11月10日出生于湖北恩施，身高1米62，体重 54kg，于2010年9月进入华中科技大学学习，所属院系计算机学院， 所属专业计算机应用，所属班级1001班，学号1010101 出生年月姓名性别籍贯班号学生学生学号实体 概念 模型关系模型学号姓名性别出生年月籍贯班号1010101张琳女1990-11-10湖北1001二、逻辑数据模型关系模型的基本假定是所有数据都表示为数学上的关系， 其主要特征是以记录组或二维数据表的形式组织数据。 学号姓名性别外语语种所在班级编号03081

15、20301张 彦男英语030812030308120302梁 良男英语030812030308120303徐 婧女英语0308120303081203014赵苹芳女英语03081203属性u属性二维表中每一列称为一个属性每一列有个属性名行和列的交叉位置是属性值u域属性的取值范围二、逻辑数据模型关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的，主要特征 是用二维表格表达实体集合。学号姓名性别外语语种所在班级编号0308120301张 彦男英语030812030308120302梁 良男英语030812030308120303徐 婧女英语0308120303081203014赵苹芳女英语03081203属

16、性元组u元组二维表中每一行称为一个元组在文件中对应一个记录二、逻辑数据模型40关系关系(Relation)：一个关系对应一张二维表关系模式：对关系的描述 关系名(属性1，属性2，属性n) 学号姓名性别外语语种班级编号0308120301张 彦男英语030812030308120302梁 良男英语030812030308120303徐 婧女英语0308120303081203014赵苹芳女英语03081203学生学生 ( ( 学号，姓名，性别，外语语种，班级编号号学号，姓名，性别，外语语种，班级编号号 ) ) 二、逻辑数据模型二、逻辑数据模型41概念模型：E-R模型学生课程选课授课教师在关系模型中，在关系模型中，实体实体以及以及实体间的联系实体间的联系都是用都是用关系关系来表示来表示候选键 关系中用来惟一标识一个