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1、主 编 赵义霞 季军杰 副主编 兰远东 王健海 李 慧,普通高等教育“十二五”规划教材 Access数据库技术及应用教程,第1章 数据库基础知识,1.1 数据的应用和管理,1.1.1 数据的重要性 数据是任何组织最重要的资产之一，也是其信息系统最稳定的部分。 数据处于数据库管理系统的中心，有用的信息从加工数据中获得。人们对数据实施操作，提供关于某个实体的一些信息。 需要牢靠、安全、完全可用的软件快速存储和处理数据，这与数据同等重要。这些需求的答案是坚实可靠的数据库技术。,1.1.2 数据的类型 数据是信息的载体，是描述客观事物的数字、字符、以及所有能输入到计算机中，被计算机程序识别和处理的符号
2、的集合，一般可分为数值性数据和非数值性数据两大类，如数字、文本、图形和声音等。 Access可定义存储在各字段中的数据的类型。字段是数据存放处，反映了收集到的特有信息片段，每个字段容纳一类数据。告知Access使用的数据类型会给用户带来益处，首先，Access能阻止错误的数据存入字段中，除此之外，选择正确的、最合适的数据类型能节省存储空间，使得数据库更小、更快。 数据类型控制了能够输入到字段中的数据，Access支持如下10种数据类型。,1.文本型：文本数据类型字段用于存储文本。姓名、地址、产品说明、颜色、电话号码、序列号、识别用编码、邮政编码和国家等都属于文本范畴。数字和字符可录入到文本字段
3、。地址中的数字就像一个标记，它们不能用于数学计算。它包括字符和数字，最多255个字符。 2.备注型：大量的、变长的字母数字文本，如附加的注解或背景信息。其大小最多为63999个字符。备注字段中的内容可供查找但不能被索引。 3.数字型：数字数据类型针对不同的数值范围划分为七种字段大小。字节（0到255，1个字节），如家庭清单字段，整数（-32768到32767，2个字节），长整数（-2147483648到2147483647，4个字节），单精度（-3.41038到3.41038，4个字节，最多7位小数），双精度（-1.79710308到1.79710308，8个字节，最多15位小数），小数（-7
4、.92281028到7.92281028，12个字节，最多28位小数），同步复制ID（全球唯一标识符GUID，用于识别复制过程中使用的数据库组件，16个字节）。实际上，主要使用长整数和单精度。它仅支持数字，不含文本字符。,4.日期/时间型：可进行日期的算术操作。其大小为8个字节。 5.货币型：用于存储货币值和货币符号，最多4位小数，小数点前最多15位数字，数值范围从-922.337万亿到922.337万亿。其大小为8个字节。 6.自动编号型：该数据类型为新记录生成一连串数字，如1，2，3，等等，编号自动增1，可作为主键使用，是长整数字段的特殊形式。其大小为4个字节。 7.是/否型：Access
5、用-1表示是/真/开，0表示否/假/关。其大小为1位。 8.OLE对象型：OLE代表对象链接和嵌入，该数据类型可把Access外部对象（Excel电子表格、Word文档或图像等）链接到或嵌入表中。例如，使用OLE对象数据类型字段，在Access中就能访问到某电子表格。其大小最多为1GB。,9.超链接型：超链接字段能含有URL（统一资源定位符），比如说，http:/、某人的主页位置等，该字段中的内容设置成蓝色和下划线格式显示，典型的URL外观。超链接字段还能包含指向本机或服务器上指定文件的UNC（通用命名约定）路径，像这样的形式：机器文件夹文件名.mdb。其大小最多为2K个字符。 10.查阅向导
6、型：可保存范围内的数据。它能控制进入该字段的内容。如果人们要求在用向导构建字段时确定允许录入的字段内容或设置字段以自动引用另一张表中的数据时，就可采用该类型。其大小取决于查阅字段的数据类型。,1.1.3 数据管理技术的发展 数据库是数据管理的最新技术。 数据库系统的前身是基于文件的系统，在基于文件的系统中，有一批应用程序为终端用户服务，每种程序定义和管理属于自己的数据。信息存储在分开的文件中，还要编写各自的应用程序。基于文件的方法存在着数据的冗余、程序-数据依赖、不兼容的文件格式以及数据的分离与隔离等缺点。 二十世纪六十年代，网状和层次数据库系统，例如CODASYL和IMS，是当时最先进的技术
7、，其基础体系结构把数据的物理操纵与其逻辑操纵混在一起。当数据的物理位置发生改变时，例如，数据从磁盘一区域移动到另一区域时，应用程序就得更新以引用新位置。,1970年，IBM公司圣何塞研究实验室职员E.F.Codd的一篇革命性论文提出了数据独立的概念，把数据给予应用程序的逻辑表示与数据的物理表示分离开来。数据能够在磁盘上移动或以另一种格式存储而应用程序无需重写。应用程序开发人员从数据操纵的物理细节上解放出来而关注数据的逻辑操纵。IBM公司的System R首先实现了Codd的设想。 随着关系数据库的日益普及，它的高性能查询要求得以优化实现。正因数据库中收集和存储的数据量与日俱增，DBMS（数据库
8、管理系统）的规模随之扩大，其分布式并行处理能力得以加强。DBMS提高了其扩展性，用户可以编写自定义函数和存储过程扩展SQL语言。DBMS现已可以处理异源异质数据，存储、导航XML文档。一些DBMS产品已开始应用于云计算。,1.2 数据库的基础知识,1.2.1 数据库的定义 数据库是数据的储存库（集合），旨在支持高效的数据存储、检索和维护。多类型数据库的存在满足了各种各样的行业需求。例如，数据库可以专门用于存储二进制文件、文档、图像、视频、关系数据、多维数据、交易数据、分析数据或地理数据等。数据库是存储、操纵、观察数据的工具。 1.2.2 数据库方法的优势 1.数据冗余控制：冗余是一项数据的多处
9、存储。数据库方法在可能的地方消除了冗余。虽然它没有完全消除冗余，但是它控制了数据库中固有的冗余的数量。例如，通常需要复制键数据项为数据间联系建模，有时，通过复制一些数据项能够提高性能。,2.数据一致性：通过消除或控制冗余，减少了发生不一致的风险。如果数据项在数据库中只存储一次，对其值的任何更新只会执行一次，新值立即对所有用户可用。如果数据项多次存储且系统意识到此状况，系统能确保数据的所有拷贝保持一致。 3.数据共享：数据库属于整个组织，所有授权用户能够共享。这种方式让更多的用户共享更多的数据。而且，新应用程序能够基于数据库中现有数据进行构建，仅添加当前未存储的数据，而不必再次定义所有数据需求。
10、新应用程序还能依靠DBMS提供的功能，如数据定义和操纵以及并发和恢复控制，自己不必提供这些功能。,4.数据完整性得以改进：数据库完整性通常是用约束这个字眼来表达的，即数据库不容违反的一致性规则。约束可应用于单条记录中的数据或记录间的联系。而且，数据集成将允许用户定义以及DBMS实施完整性约束。 5.维护得以改进：DBMS把数据描述与应用程序分开，使得应用程序不受数据描述变化的影响，这就是数据独立，其规定简化了数据库应用程序维护。 其它优势包括安全性的改进，数据存取性和响应性的改进，生产率的提高，并发的增加以及备份和恢复服务的改进等。,1.2.3 数据模型与数据库的类型 数据模型试图描述组织的数
11、据需求。它为数据库设计人员和终端用户清楚、准确地交流他们对组织数据的理解提供了基本概念和符号，其目的在于描述数据、让数据可理解，为数据库设计做准备。 数据模型是描述数据、数据间联系以及完整性约束的概念工具集。它不仅描述了逻辑级数据的结构，还描述了数据库的结构。 数据模型由3部分组成： 1.结构部分：定义构建数据库的一组规则，决定数据库管理系统的功能、组成及管理数据的方式； 2.操纵部分：定义允许的数据操作类型，包括更新或检索数据的操作以及修改数据库结构的操作； 3.一组完整性规则：以确保数据是准确的。,历史上三种重要的数据模型是层次、网状和关系模型。层次模型描述数据之间的从属层次关系，网状模型
12、描述数据之间的多种从属的网状关系。关系模型描述具有相关性而非从属性的平行的数据之间有序排列的集合关系，用实体、属性、域（属性的取值范围）和联系来表达。 数据能够以表格、层次（树结构）和图这几种形式存储。如果数据以表格形式存储，该数据库就称为关系数据库。当数据以树结构形式组织起来时，该数据库就称为层次数据库。数据以表达对象间联系的图进行存储的数据库被称为网状数据库。 服务器数据库和桌面数据库是数据库管理系统的两种类型。桌面数据库在标准个人计算机上运行单用户应用程序；而服务器数据库主要在高性能服务器上运行多用户应用程序，有更高的可靠性和数据一致性。,1.2.4 数据库管理系统、数据库系统与数据库应
13、用系统 数据库中的数据也许是一张含有客户、客户地址、传真号等信息的列表。为了控制数据库中数据，人们需要一种称之为数据库管理系统（DataBase Management System）的系统软件。数据库管理系统（DBMS）就是用于控制访问、组织、存储、管理、检索和维护数据库中数据的系统软件。DBMS对数据库的作用就象字处理软件对信函的作用一样。DBMS能够让多用户对同一数据文件进行操作，而这些不同的用户不会使数据变得不一致，也没有数据会因这些操作无意中丢失。它提供有数据访问标准界面以及数据备份、还原和恢复等工具，能应对大量的数据和用户。 最成熟的数据库系统产品是关系数据库管理系统（RDBMS)，
14、已成为包括银行业务、交通运输、医疗保健等许多行业应用的支柱。Web界面的出现更增加了RDBMS的使用量和范围，成为最不可缺少的在线商务背后的数据储存库。,Access就是一种RDBMS。简单地讲，关系（Relational）一词是指数据库中数据的组织方法，几乎所有现代DBMS都是关系型的。 常见的数据库管理系统还有Oracle、MySQL（开源数据库）、DB2、Informix、SQL Server、Sybase、FileMaker Server、FileMaker Pro以及Visual FoxPro等。 数据库系统是指在计算机中引入数据库后的系统，由数据库、操作系统、数据库管理系统及其应用
15、开发工具、应用系统、数据库管理员和用户等构成。 数据库应用系统是以数据库为核心和基础的、基于数据库管理系统构建的计算机应用信息系统，由硬件、操作系统、数据库管理系统、编译系统、用户应用程序和数据库等组成。例如，图书管理系统、人事管理系统、财务管理系统等。,1.3 关系数据库的基本概念,1.3.1 关系数据库的定义 关系数据库是基于关系模型的数据库，由很多表组成，数据以表格形式存储。每张表称为一个关系，且有一个名称。每张表包含有关于一个特殊主题的信息。 表由行和列组成。表中每行称为一条记录，单条记录包含了单个事物的所有信息，提供了有关特定对象的数据。行具有统一的结构和原来的含义。表中的列称为字段
16、，一个字段包含了一条记录内的一项特殊信息。不同的信息类型，如客户ID、公司名称、联系人姓名、联系人头衔、地址等，存储在各自的字段中。列也有名称，称为属性。,表是描述类似数据的记录集合，表中所有记录包含类似数据的字段。 作为一般规则，如果谈论表结构本身，倾向于用行和列（如，该表有5列20行）；如果谈到数据，倾向于用字段和记录（如，张三记录中的年龄字段含有“19”这个值）。 概括地讲，关系数据库系统具有以下特征： 1.所有数据在概念上表达成按行和列进行有序排列的这样一个关系。 2.在关系中任意给定的行/列位置，有且仅有一个值。 3.所有操作都在整个关系上执行，结果也是整个关系。,1.3.2 关系数据库的重要术语 关系：关于单一主题的信息，如客户、订单、职员、产品或公司等。在关系数据库管理系统中，一个关系通常以一张表的形式存储。一个关系相当于一张二维表。关系模型就是由一个或多个关系组成的集合。 元组：关系模型术语，即二维表中的“行”。在数据库表中称为记录。 属性：关于一个主题的一项特殊信息，如客户地址或订单总额等。一个属性常以表中数据
