[工学]access1第1章 数据库基础

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1、Access 程序设计,文科计算机小公共课规划教材,总 目 录,第1章 数据库基础 第2章 数据库和表 第3章 查询 第4章 窗体 第5章 报表 第6章 宏 第7章 页 第8章 模块与VBA程序设计 第9章 二级公共基础知识,第1章 数据库基础 2学时,1.1 数据库的基本概念 1.2 数据库系统发展 1.3 数据库系统的基本特点 1.4 数据模型 1.5 关系模型与关系数据库 1.6 数据库设计与管理 1.7 Access数据库管理系统概述,【教学目的、概要、难重点】,E-R图基本概念 关系模型基本概念 关系代数,【知识网络图】,1.1 数据库基础概念,一、基本概念 1. 数据：实际上就是描

2、述事物的符号记录。 2.数据库（DB）：是数据的集合，具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序共享。 3.数据库管理系统（DBMS）：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。 数据库管理系统由以下三种数据语言组成： 数据描述语言(Data Description Language，简称DDL)。负责数据的模式定义与数据的物理存取构建。 数据操纵语言(Data Manipulation Language，简称DML)。负责数据的操纵，如查询与增、删、改等。 数据控制语言（Data Control

3、 Language 简称DCL）：负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。,1.1 数据库基础概念,数据库管理系统功能： （1）数据模式定义：即为数据库构建其数据框架； （2）数据存取的物理构建：为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段； （3）数据操纵：为用户使用数据库的数据提供方便，如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计。 （4）数据的完整性、安生性定义与检查。 （5）数据库的并发控制与故障恢复。 （6）数据的服务：如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。,1.1 数据库基础概念,4. 应用程序 应用程序（Application）是在DBMS的基础上

4、，由用户根据应用的实际需要开发的、处理特定业务的应用程序。 5. 数据库用户 用户（User）是指管理、开发、使用数据库系统的所有人员，通常包括数据库管理员、应用程序员和终端用户。 数据库管理员（Data Base Administrator，DBA）负责管理、监督、维护数据库系统的正常运行； 应用程序员（Application Programmer）负责分析、设计、开发、维护数据库系统中运行的各类应用程序； 终端用户（End-User）是在DBMS与应用程序支持下，操作使用数据库系统的普通用户。,1.2 数据库系统发展,1.2 数据库系统发展 （1）文件系统阶段 提供简单的数据共享与数据管理

5、能力，但无法提供完整、统一的管理和数据共享能力。 （2）层次数据库与网状数据库系统阶段 （3）关系数据库系统阶段,1.3 数据库系统的基本特点,1.3 数据库系统的基本特点 （1）数据的集成性。 （2）数据的高共享性与低冗余性。 （3）数据独立性 物理独立性：存储结构变化时，逻辑结构可以不变。 逻辑独立性：逻辑结构变化时，应用程序可以不变。 （4）数据统一管理与控制。,1.3 数据库系统的基本特点,数据库之所以具有数据独立性，是因为具有三级模式以及三级模式之间的两种映射关系。 数据库系统的三级模式： 概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，全体用户公共数据视图； 外模式：也称子模式与用户

6、模式。是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式； 内模式：又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。 数据库系统的两级映射： 概念模式到内模式的映射。 外模式到概念模式的映射。,1.5.2 数据模型 1、基本概念 是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据操作及数据约束。 在进行转换的三个层次上，模型分为概念模型、逻辑模型和物理模型，其中逻辑模型又称为数据模型 2、E-R模型的基本概念 （1）实体：现实世界中的客观存在并相互区分的事物。比如图书A是一个实体，图书B是一个实体，所有图

7、书构成一个实体集。 （2）属性：事物的特性。图书有属性价格，图书A的价格值为19。 （3）值域：一个属性的取值范围称为值域，比如某门课成绩属性一般应该在0-100之间。,1.4 数据模型,（4）码：能唯一确定一个实体的属性或属性组合称为码，如学号为学生的码。 （5）实体型：用实体名及描述它的全部属性名集合称为实体型，比如：图书（图书编号，书名，价格，出版日期，作者）为图书的实体型。 （6）实体集：某实体型下的全部实体叫实体集。比如所有图书为一个图书实体集。 （7）联系：现实世界中事物间的关系。实体集的关系有一对一、一对多、多对多的联系。比如校长和学校之间是一对一联系，班级与学生之间是一对多关系

8、，学生和教师之间是多对多关系。,1.4 数据模型,1.4 数据模型,数据模型指数据库中数据与数据之间的关系，按照其结构有三种结构：关系模型、层次模型、网状模型。 层次模型 层次模型的基本结构是树形结构，具有以下特点： （1）每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根； （2）树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。 网状模型 从图论上看，网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。 关系模型 关系模型采用二维表来表示，简称表，由表框架及表的元组组成。一个二维表就是一个关系，二维表中每行称为一个元组，每列标题称为一个属性名。,1.5 关系模型与关系数据库,1关系 通常将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关

9、系，每一个关系都有一个关系名。 2元组 二维表的每一行在关系中称为元组。 3属性 二维表的每一列在关系中称为属性，每个属性都有一个属性名，属性值则是各个元组属性的取值。 4域 属性的取值范围称为域。域作为属性值的集合，其类型与范围具体由属性的性质及其所表示的意义确定。 5关键字 关系中能惟一区分、确定不同元组的属性或属性组合称为该关系的一个关键字。单个属性组成的关键字称为单关键字，多个属性组合的关键字称为组合关键字。需要强调的是，关键字的属性值不能取“空值”，因为无法惟一区分、确定元组。 6候选关键字 关系中能够成为关键字的属性或属性组合可能不是惟一的。凡在关系中能够惟一区分、确定不同元组的属

10、性或属性组合都称为候选关键字。,1.5 关系模型与关系数据库,7主关键字 在候选关键字中只能选定一个作为关键字，称为该关系的主关键字。关系中的主关键字是惟一的。 8外部关键字 关系中某个属性或属性组合并非关键字，但却是另一个关系的主关键字，称此属性或属性组合为本关系的外部关键字。关系之间的联系是通过外部关键字实现的。 9关系模式 对关系的描述称为关系模式，其格式为： 关系名（属性名1，属性名2，属性名n） 关系既可以用二维表格描述，也可以用数学形式的关系模式来描述。一个关系模式对应一个关系的数据结构，也就是表的数据结构。 10.关系的基本特点 在关系模型中，关系具有以下基本特点： （1）关系必

11、须规范化，属性不可再分割。 （2）在同一关系中不允许出现相同的属性名。 （3）在同一关系中元组及属性的顺序可以任意。 （4）任意交换两个元组（或属性）的位置，不会改变关系模式,1.5 关系模型与关系数据库,1.5.2 关系的完整性约束 1. 实体完整性 实体完整性是指关系的主关键字不能取“空值”。比如在“用户”表中，用户号是主键，唯一表示用户实体，其值不能为空。 2参照完全性约束 是关系之间的基本约束。图1.3中关系“用户”和“借书”存在关联，是一对多的关系，且“用户”为主表，如在表“借书”中存在某个用户号n，则该用户号n必定在关系“用户”表中出现，否则是不允许的。 3用户定义的完整性约束 它

12、反映了具体应用中数据的语义要求。图1.3中关系“用户”，“性别”属性的取值范围可以限定为“男”或“女”。,1.5 关系模型与关系数据库,1.5.3 关系代数 1、关系模型的基本运算 （1）插入：（2）删除：（3）修改：（4）查询： 查询操作的三种运算： 投影 选择 笛卡尔积 关系数据库系统的特点之一是它建立在数据理论的基础之上，有很多数据理论可以表示关系模型的数据操作，其中最为著名的是关系代数与关系演算。 2、关系模型的扩充运算： （1）交：得到在两个关系R、S中都存在元组集合，记为RS。 （2）并：得到两个关系R、S中所有元组集合，记为RS。,1.5 关系模型与关系数据库,1.6 数据库设计

13、与管理,1.6.1 数据库设计概述 数据库设计是数据库应用的核心，主要包含四个阶段: 需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计 数据库设计的两种方法： 1面向数据：以信息需求为主，兼顾处理需求； 2面向过程：以处理需求为主，兼顾信息需求。 数据库的生命周期： 需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段、进一步修改阶段（即维护阶段）,1.6 数据库设计与管理,1.6.2 数据库设计的需求分析 需求分析常用结构分析方法和面向对象的方法。结构化分析（简称SA）方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图（Date Flow Diagram简记为DFD）表

14、达数据和处理过程的关系。对数据库设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。 数据字典是各类数据描述的集合，包括5个部分： 数据项 数据结构 数据流（可以是数据项，也可以是数据结构） 数据存储 处理过程,1.6 数据库设计与管理,1.6.3 数据库概念设计 数据库概念设计的目的是分析数据内在语义关系。设计的方法有两种 1集中式模式设计法（适用于小型或并不复杂的单位或部门） 由一个机构或人员设计一个综合的全局模式。 2视图集成设计法 将一个单位分解成若干个部分，先对每个部分作局部模式设计，建立各个部分的视图，然后以个视图为基础进行集成。 设计方法：E-R模型与视图集成。 视

15、图设计一般有三种设计次序： 自顶向下：抽象到具体。 由底向上：具体到抽象。 由内向外：基本的到隐含的。 视图集成的几种冲突： 命名冲突：比如“出生日期”和“生日”都表示出生时间，但名字却不同。 概念冲突：同一概念在一处为实体，而在另一处却为联系或属性。 域冲突：比如学号在成绩表里是文本型，而在学生表里却是整型。 约束冲突：表示“性别”的属性域在一处要求是“男”或“女”，在另一处却为“F”或“M”。,1.6 数据库设计与管理,1.6.4 数据库的逻辑设计 （1）E-R图转换为关系模式 一个实体转化为一个关系，实体的属性就是关系的属性。 一个联系转化为一个关系，联系所连接的实体的码转化为联系的属性

16、。 合并关系：将与实体具有相同码的联系合并到实体中。 （2）关系视图设计 关系视图设计又称外模式设计，其作用如下： 提供数据逻辑独立性。 能适应用户对数据的不同需求； 有一定数据保密功能。,1.6 数据库设计与管理,1.6.5 数据库的物理设计 数据库的物理设计主要目标是对数据内部物理结构作调整并选 择合理的存取路径，以提高数据库访问速度有效利用存储空间。 1.6.6 数据库管理 数据库管理（Database administration），实施此项管理的人称为数据库管理员（DBA）。数据库管理的内容： （1）数据库的建立； （2）数据库的调整； （3）数据库的重组； （4）数据库安全性与完整性控制； （5）数据库的故障恢复； （6）数据库监控。,