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1、第0章,绪论,刘超 L,内容提要,0-1数据库系统简介 0-2数据模型 0-3关系型数据库 0-4 数据库系统开发的步骤 0-5 学生管理系统开发设计实例 0-6 Access简介,0-1-1 数据库系统相关的基本概念 数据（Data） 信息（Information） 数据处理（Data Process） 数据库（Data Base） 数据库系统（Data Base System） 数据库管理系统（DBMS）,0-1数据库系统简介,0-1-2 数据管理技术的发展 1人工管理阶段 数据和应用程序一一对应，应用程序中的数据无法被其他程序利用； 程序与程序之间存在大量重复数据，存在着数据冗余； 数据
2、的独立性很差，数据的类型、结构发生变化，则程序必须相应改变，因而数据的结构性差。 2文件系统阶段 应用程序采用统一的存取方法来存取、操作数据，程序与数据之间不再是直接的对应关系，使程序和数据有了一定的独立性。 数据的存取在很大程序上仍依赖于应用程序，不同程序很难于共享同一数据文件，数据独立性较差。,3数据库系统阶段 数据库系统管理方式对所有的数据实行统一规划管理，构成一个数据仓库，数据能够满足所有用户的不同要求，供不同用户共享。 应用程序对数据的管理和访问灵活方便，而且数据与应用程序之间完全独立，使程序的编制质量和效率都有所提高； 数据文件间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少，增强了数据共享
3、性。 4分布式数据库系统阶段 数据库技术与网络技术的结合产生了分布式数据库系统。 分布式数据库系统分为物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库结构和物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库结构两种结构。,5面向对象数据库系统阶段 数据库技术与面向对象程序技术结合产生了面向对象数据库系统。 面向对象数据库采用了面向对象程序设计方法的思想和观点，来描述现实世界实体的逻辑组织和对象之间的联系，克服了传统数据库的局限性，可以自然地存储复杂的数据对象以及这些对象之间的复杂关系，提高了数据库管理效率，降低了用户使用的复杂性。 面向对象数据库技术将成为数据库技术之后的新一代数据管理技术。,0-1-3数据库系统的应用
4、领域 1信息管理系统 2计算机辅助教学 3专家系统 4其他领域,0-2数据模型,0-2-1三个世界的概念 1现实世界 人们管理的对象存在于现实世界中，现实世界的事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观存在的。 例如学生管理系统中学生、课程、授课教师之间是存在着联系的。 2概念世界 概念世界是现实世界在人们头脑中的反应，是对客观事物及其联系的一种抽象描述。例如，对教师的描述包括姓名、性别、讲授课程、职称、联系电话等不同项目。,3数据世界 存入计算机中的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。 为了能够准确地反映事物本身即事物之间的联系，数据库表中的数据是有结构的，它是用数据模型来表示这种结构的。
5、数据模型将概念世界中的实体及实体之间的联系进一步抽象为计算机便于处理的方式。,0-2-2 实体描述 1实体 2实体的属性 3实体集和实体型,0-2-3实体间联系及种类 实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关系。 实体间联系主要有一对一联系、一对多联系和多对多联系3种类型。 1一对一联系（1：1） 一对一联系表示一个实体集（表）的每一条记录与另一个实体集（表）中的每一条记录相关联。例如，学生表和学生家庭表之间是一对一的联系。,2一对多联系（1：n） 一对多联系表示一个实体集（表）的每一条记录与另一个实体集（表）中的多条记录相关联。例如，学生表和成绩表之间是一对多的联系。 3多
6、对多联系（m：n） 多对多联系表示一个实体集（表）的多条记录与另一个实体集（表）中的多条记录相关联。例如，学生成绩表和课程表之间是一多对多的联系。,0-2-4 数据模型 数据模型是对客观事物及其联系的数据描述，它反映了实体内部以及实体与实体之间的联系。也可以说数据模型是指数据库中记录与记录之间的关系。 数据模型不同，相应的数据库系统就完全不同，任何一个数据库管理系统都是基于某种数据模型的，数据模型是数据库设计的核心。 数据库管理系统常用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型3种模型。实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关系。,1层次数据模型（Hierarchical Mo
7、del） 用树形结构表示实体及其之间的联系的模型称为层次模型。 在数据库中，满足以下条件的数据模型称为层次模型： 只有一个结点无父结点，这个结点称为“根结点”。 根结点以外的子结点，向上仅有一个父结点，向下有若干子结点。,2网状数据模型（Network Model） 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。 在数据库中，满足以下条件的数据模型称为网状模型： 允许结点有多于一个的父结点。 有一个以上的结点无父结点。,3关系模型 （Relational Model） 关系模型是建立在关系代数基础上的，一个关系模型的逻辑结构是一个二维表，它由行和列组成。 在关系模型中操作的对象和结果都是
8、二维表，这种二维表就称为关系，用关系表示的数据模型称为关系模型。,0-3 关系型数据库,0-3-1关系的基本概念 1关系 2元组 3属性 4域 5关键字 6候选关键字 7外关键字 8关系模式 9关系特点,0-3-2 关系运算 在对关系数据库进行数据查询时，需要对关系进行一定的关系运算。 关系的基本运算有两类，一类是传统的集合运算（并、差、交等），另一类是专门的关系运算（选择、投影、联接等）。 1传统的集合运算 在进行传统的并、差、交集合运算中，两个关系必须具有相同的关系模式，即元组（记录）有相同的结构。,1) 关系并运算 设有两个关系R和关系S具有相同的关系模式，将关系R和关系S的所有元组合并
9、，再删去重复的元组，组成一个新的关系，称为R与S的并，记为RS。,RS,R,S,2) 关系差运算 设有两个关系R和关系S具有相同的关系模式，求属于关系R但不属于关系S的元组组成的集合。即只考虑关系R，不考虑关系S，在关系R中删去与关系S中相同的元组，组成一个新的关系，称为R与S的差，记为R-S。,R-S,R,S,3) 关系交运算 关系R和关系S的交是由属于R又属于S的元组组成的集合，即在关系R和关系S两个关系中取相同的元组，组成一个新关系，称为R与S的交，记为RS。,RS,R,S,0-3-2 关系运算 2.专门的关系运算 专门的关系运算包括选择、投影、联接等，这些运算可以实现数据库中的查询操作
10、。 1)选择运算:从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为选择运算。 2)投影运算:从关系中选取指定的若干属性组成一个新的关系的操作称为投影运算。 3)联接运算:联接运算是选取两个指定关系中属性间满足一定条件的元组，拼接成一个新的关系。生成的新关系中包含满足联接条件的元组。 4)自然联接运算:在联接运算中，按照属性值对应相等为条件进行的连接操作称为等值联接。自然联接是去掉重复属性的等值联接。,0-4 数据库系统开发的步骤,数据库系统的开发主要通过数据库系统分析、数据库系统设计、数据库系统实现和数据库系统测试与维护等几个步骤。 0-4-1数据库系统分析 主要包括以下几点： 确定系统的功能、性能和
11、运行要求，提供出系统功能说明，描述系统的概貌； 对数据进行分析，描绘出实体间的联系和数据模型的建立。提供出数据结构的层次方框图。 提供用户系统描述，给出系统功能和性能的简要描述、使用方法与步骤等内容。,0-4-2 数据库系统设计 数据库系统设计包括数据库系统的数据库设计、数据库系统的功能设计和输入与输出的设计三部分。 数据库系统的数据库设计:主要是根据数据库系统分析形成相关的电子文档，描述出本系统的数据库结构及其内容组成。在数据库设计过程中，应该遵循数据库的规范化设计要求。 数据库系统的功能设计:结合数据库设计的初步模型，设计完成数据库系统中的各功能模块；以及各功能模块的条用关系、功能组成等内
12、容。 数据库系统的输入与输出设计：考虑的是各功模块的界面设计。对于输入模块考虑提供用户的操作界面及在界面上完成的各种操作。对于输出模块应考虑输出的内容、格式和方式。,0-4-3 数据库系统实现 数据库系统的实现应完成开发工具的选择、数据库的实现和系统中各对象对于相关事件的处理，进行编程。 由于本书介绍Access数据库管理系统的应用，所以数据库应用系统采用Access作为数据库系统的开发工具。Access是一个比较优秀的小型数据库管理系统，是一个功能较强的数据库应用系统开发工具。 数据库的实现是通过数据库开发工具，建立数据库文件及其所包含的数据表，建立数据关联，创建数据库系统中各个数据与功能的
13、对象实例，并设定所有对象的相关属性值。 数据库系统的功能的实现是完成系统中各对象对于相关事件的处理，进行编程。,0-4-4 数据库系统测试 一个数据库应用系统的各项功能实现后，必须经过严格的系统测试工作，才可以将开发完成的应用系统投入运行使用。 系统测试工作是应用系统成败之关键，在测试工作中应尽可能多地查出并改正数据库系统中存在的错误。,0-6 Access简介 Access是一种小型数据库管理系统，广泛应用于企业内部信息管理与网页制作。Access是Microsoft Office套件产品之一。 从1992年Access 1.0的诞生到目前的Access 2003得到了广泛使用。Micros
14、oft公司采纳了Dbase和FoxPro来两个数据库管理系统的特点来设计Access，增加了窗体和报表设计功能，借鉴了Visual Basic语言，加入了程序设计功能。 数据库系统测试,0-6-1 启动和退出Access 1启动Access 启动Access可以通过单击“开始”菜单，然后在“程序”菜单中选择“Microsoft office”子菜单下的“Microsoft Access 2003”命令，即可打开Access。 启动Access之后，进入Access窗口。,2退出Access 当结束数据库操作时，为防止数据库数据丢失需要先关闭打开的数据库，再关闭Access窗口。 关闭Acces
15、s窗口一般使用如下方式： 单击Access窗口右上角的“关闭”按钮。 选择“文件”菜单中的“退出”命令。 使用Alt+F4快捷键。,0-6-2 Access数据库窗口 在Access窗口通过“新建”按钮，建立一个空数据库；或通过选择“打开”菜单项下的已有数据库文件，可以打开Access数据库窗口。 Access数据库窗口由按钮、对象类别按钮和对象列表三部分组成。,按钮位于窗口的上侧，共有8个按钮，从左到右分别为“打开”、“设计”、“新建”、“删除”、“大图标显示”、“小图标显示”、“列表显示”和“详细信息显示”按钮。其中常使用“新建”按钮来创建新的对象，使用“设计”按钮来修改已有的对象，使用“
16、打开”按钮来显示对象的内容。 对象类别按钮位于窗口的左侧，共有7个基本对象类型，分别为：表、查询、窗体、报表、页、宏和模块，还有一个默认组：收藏家。 对象列表在窗口的右侧，当单击某个对象类别按钮时，在对象列表中显示该对象的列表。,数据库对象 1表 表是数据库中用来存储数据的对象。 Access允许一个数据库中包含多个表，用户可以在不同表中存储不同性质的数据。例如，教师表，学生表，课程表等等。用户可以在表之间建立联系，将不同表中的数据联系起来，以便使用。 表是存储数据的基本单元，由不同的行和列组成，每一列代表某种特定的数据类型，称为字段，例如“姓名”、“出生日期”等，每一行则由各个特定的字段组成，称为记录。 字段中存放的信息种类很多，包括文本、日期、数字、OLE对象、备注等。每个字段包含一类信息。 在数据库中应该为每个不同主题建立单个的表，以提高数据库的工作效率。,2查询 查询是用户通过设置某些条件，从表中获取所需要的数据。按照制定规则，查询可以从一个表、一组相
