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1、 数据库原理及应用数据库原理及应用u u 1第第1章章 数据库系统概论数据库系统概论 学习目标 u掌握以下内容：l数据库发展所经历的几个阶段l数据模型l数据库的系统结构l数据库管理系统的组成及功能lAccess2003的数据库对象2第第1章章 数据库系统概论数据库系统概论 教学内容 1.1引言1.2 数据库管理技术的发展数据库管理技术的发展1.3数据模型1.4数据库系统结构1.5数据库管理系统的组成及功能数据库管理系统的组成及功能1.6MicrosoftAccess2003数据库系统简介1.7Access2003的基本结构本章小结 返回总目录31.1 引言引言返回目录1.1.1什么是数据库数据
2、库是关于某个特定主题或目的数据的集合，或者理解为用来存储和管理所需各种信息的通用“仓库”。1.1.2Access2003的新增功能1查看对象相关性信息2窗体和报表中的错误检查3传播字段属性4智能标记5备份数据库或项目6WindowsXP主题支持7控件增强的排序功能8自动更正选项9SQL视图中的增强字体功能10SQL视图中基于上下文的帮助11导入、导出和链接12XML支持13安全性增强14其他新增功能41.2 数据库管理技术的发展数据库管理技术的发展数据库发展阶段的划分数据库发展阶段的划分 u人工管理阶段u文件系统阶段u数据库系统阶段u高级数据库阶段 返回目录51.2 数据库管理技术的发展数据库
3、管理技术的发展人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能依赖人工来进行。人工管理阶段的特点是：(1)数据不进行保存。(2)没有专门的数据管理软件。(3)数据面向应用。(4)只有程序的概念，返回目录61.2 数据库管理技术的发展数据库管理技术的发展文件系统阶段 返回目录20世纪60年代，随着科学技术的发展，计算机技术有了很大提高，计算机的应用范围也不断扩大，不仅用于科学计算，还大
4、量用于管理。这时的计算机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的外存设备；软件则有了操作系统、高级语言，操作系统中的文件系统是专门用于数据管理的软件；处理方式不仅有批处理，还增加了联机实时处理。文件系统阶段的特点如下：(1)数据可以长期保存在磁盘上(2)文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。(3)数据冗余量大。(4)文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各个事物之间错综复杂的联系。71.2 数据库管理技术的发展数据库管理技术的发展数据库系统阶段数据库系统阶段 返回目录 20世纪60年代末以来，计算机的应用更为广泛，用于数据管理的规模也更为庞大，由此带来数据量的集聚膨胀。计算机磁盘技术有了
5、很大发展，出现了大容量的磁盘。在处理方式上，联机实时处理的要求更多。这种变化促使了数据管理手段的进步，数据库技术应运而生。数据库系统的特点如下：（1）数据的结构化。（2）数据共享性好。（3）数据独立性好。（4）数据存储粒度小。（5）数据管理系统（DBMS，databasemanagementsystem）。（6）为用户提供了友好的接口。81.2 数据库管理技术的发展数据库管理技术的发展高级数据库阶段高级数据库阶段 1分布式数据库系统(1)局部自主(2)可靠性和可用性(3)效率和灵活性 2数据库的发展方向（1）并行数据库技术（2）数据仓库、数据采掘技术（3）多媒体数据库（4）模糊数据库（5）网络
6、数据库返回目录91.3数据模型数据模型 数据模型是数据库中描述实体和实体间联系以及有关语义约束的一种方法，是现实世界数据抽象的主要工具。数据模型是数据库系统的一个核心问题，不同类型的数据库系统其主要区别是所支持的数据模型不同。通常一个数据模型由三部分组成：数据结构、数据操作和数据的完整性约束。(1)数据结构(2)数据操作 (3)数据的完整性返回目录101.3数据模型数据模型概念模型概念模型 1现实世界 2概念世界（1）实体(entity)（2）属性(attribute)（3）关键字（4）联系（relationship）3机器世界返回目录111.3数据模型数据模型实体联系模型实体联系模型 u模型
7、（1）实体（型）用矩形框表示，框内标注实体名称。（2）属性用椭圆形表示，并用连线与实体连接起来。如果属性较多，为使图形更加简明，有时也将实体与其相应的属性另外单独用列表表示。（3）实体之间的联系用菱形框表示，框内标注联系名称，并用连线将菱形框分别与有关实体相连，并在连线上注明联系类型。u最基本的是两个实体间的联系。联系抽象化后，可归结为三种类型：（1）一对一联系(1:1)（2）一对多联系(1:n)（3）多对多联系(m：n)返回目录121.3数据模型数据模型层次模型层次模型 层次模型中的主要概念有：片段、字段、层次序列、层次路径等。返回目录131.3数据模型数据模型网状模型网状模型网状模型的数据
8、结构是一个网络结构。在网状模型中，允许：（1）一个结点可以有多个双亲结点；（2）多个结点无双亲结点。返回目录141.3数据模型数据模型关系模型关系模型u在关系模型中基本的数据结构是二维表，由行和列组成。（1）实体本身的数据；（2）实体间的联系。u与层次和网状模型相比，关系模型有下列优点：（1）数据结构单一，不管实体还是实体间的联系都用关系来表（2）建立在严格的数学概念基础上，具有坚实的理论基础；（3）将数据定义和数据操纵统一在一种语言中，使用方便，易学易用。返回目录151.3数据模型数据模型面向对象模型面向对象模型 u面向对象数据模型中的基本数据结构是对象，一个对象由一组属性和一组方法组成，属
9、性用来描述对象的特征，方法是描述对象的操作。u面向对象的数据模型有许多优点，主要有：（1）可以表示复杂对象，精确模拟现实世界中的实体；（2）模块化的结构，便于管理和维护；（3）具有定义抽象数据类型的能力。返回目录161.4数据库系统结构数据库系统结构 u数据库系统的三级模式结构 1外模式2模式3内模式u数据库系统的组成 1硬件系统 2数据库集合 3系统软件 4数据库管理员5用户 返回目录171.5数据库管理系统的组成及功能数据库管理系统的组成及功能u数据库管理系统的组成1DBMS的组成概述 2查询处理程序3存储管理程序4事务管理程序5客户程序/服务程序体系结构u数据库系统的工作过程返回目录18
10、1.6 Microsoft Access2003数据库系统简介数据库系统简介uAccess的发展过程uAccess的基本功能返回目录191.7 Access2003的基本结构的基本结构u数据表u查询u窗体u报表 u Web页u宏u模块 返回目录203.视频处理视频信号的采集、剪辑和合成。专业视频编辑软件：Lumiere Suit、Premiere。Windows附件：Windows Movie Maker。4.多媒体技术在网络上的应用RealPlayer：播放音乐、收听在线广播或观看在线电视和电影。召开电话会议、应用可视电话等。返回目录21本本 章章 小小 结结u计算机网络网络按连接结构划分，
11、可分为客户机/服务器型、对等型及主从式网络；按覆盖范围划分，可分为局域网、城域网及广域网。拓扑结构常见的是星型、环型及总线结构。组建计算机网络，除了计算机外，还需要配置用于通信和连接的硬件设备，如传输媒介、网卡、集线器和路由器等。网络协议用于制定网络的通信规则。其中TCP/IP协议是目前应用最为广泛的协议，是Internet上使用的通信协议。返回目录22本本 章章 小小 结结uInternet应用：www、E-mail、FTP、Telnet 等。u多媒体概述图像分为位图和矢量图两种。声音是以波的形式存在，计算机中处理的是数字化的声音。声卡可完成声音的A/D和D/A转换。视频和动画都是通过播放连
12、续的画面来形成活动影像，20帧/秒以上。所不同的是，视频影像一般用于记录生活上所发生的事件，而动画通常指由人工创造出来的动态影像。u多媒体技术应用：图像处理、音频处理、视频处理以及在网络上的应用等 返回目录23第第2章章关系数据库的模型关系数据库的模型 学习目标 u关系模型的基本概念 u EER模型到关系模式的转换 u关系代数的各种运算，包括传统的集合运算与专门的关系运算 u关系演算，包括元组关系演算与域关系演算 24第第2章章关系数据库的模型关系数据库的模型 教学内容 2.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念 2.2 EER模型到关系模式的转换模型到关系模式的转换 2.3 关系代数关系代
13、数 2.4 关系演算关系演算 本章小结本章小结 返回总目录252.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念返回目录u2.1.1关系的数据定义“关系”就是关系数据模型的数据结构，刻画关系数据结构就是要定义关系。从本质上来讲，关系是一个数学概念，具体说，是一个集合论中的概念，因此，从集合论的角度给出关系数据结构的形式化定义就是十分自然的事情。262.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念1域（Domain）具有相同数据类型的值的集合称为域（Domain）。关系模型要求每个元组的每个分量都是原子的，即必须属于某种基本类型，如整型或字符串型。不允许一个值为记录结构、结构、集合、列表、数组或者能合理地
14、分解为更小分量的其他任何类型。例如例如:自然数集合、整数集合、实数集合、长度小于自然数集合、整数集合、实数集合、长度小于24的的集合等都是域。集合等都是域。返回目录272.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念2 笛卡尔乘积(Cartesian Product)设有一组域 ，这些域可以部分或者全部相同。域 ，的笛卡尔乘积定义为如下集合：=（，）|，i=1，2，n其中每一个元素（，）称为一个n元组（n-Tuple），或简称为元组（Tuple）通常元素中的每一个值 称为一个分量。282.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念u两个集合R和S的笛卡尔积（或只是乘积）是元素对的集合，该元素对是通过
15、选择R的任何元素作为第一个元素，S的元素作为第二个元素构成的。该乘积用RS表示。当R和S是关系时，乘积本质上相同。u笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。292.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念例如，我们给出三个域：=导师集合 导师=张毅，刘德成=专业集合专业=计算机专业，通信专业=研究生集合学生=吕景刚，王弶，李喆则 ，的笛卡尔积为：=（张毅，计算机专业，吕景刚），（张毅，计算机专业，王弶），（张毅，计算机专业，李喆），（张毅，通信专业，吕景刚），（张毅，通信专业，王弶），（张毅，通信专业，李喆），（刘德成，计算机专业，吕景刚），（刘德成，计算机专
16、业，王弶），（刘德成，计算机专业，李喆），（刘德成，通信专业，吕景刚），(刘德成，通信专业，王弶)，（刘德成，通信专业，李喆）302.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念其中（张毅，计算机专业，吕景刚），（张毅，计算机专业，王弶），（张毅，计算机科学专业，李喆）等都是元组。张毅、计算机专业、吕景刚、王弶、李喆等都是分量。该笛卡尔积的基数为223=12，这也就是说 共有223=12个元组。这12个元组的总体可列成一张二维表（表2-1）。312.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念导师专业学生张毅计算机专业吕景刚张毅计算机专业王弶张毅计算机专业李喆张毅通信专业吕景刚张毅通信专业王弶张毅通信专业李喆刘德成计算机专业吕景刚刘德成计算机专业王弶刘德成计算机专业李喆刘德成通信专业吕景刚刘德成通信专业王弶刘德成通信专业李喆表2-1，的笛卡尔积 322.1 关系模型的基本概念关系模型的基本概念3关系(Relation)笛卡尔乘积 的任一个子集R称为在域 上的一个关系（Relation），通常将其表示为R（，）其中，R表示该关系的名称，n称为关系R的元数或度数（Degree），而关系R中所含有的
