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1、 程 序 设 计 教 程Visual FoxproVisual Foxpro前言前言 随着计算机技术的发展，计算机的主要应用已从科学计算转变为事务数据处理。在事务处理过程中，并不需要进行复杂的科学计算，而是要进行大量数据的存储、查找、统计等工作，如教学管理、人事管理、财务管理等，就需要对大量数据进行管理，而数据库技术就是目前最先进的数据管理技术Visual FoxPro 6.0 Visual FoxPro 6.0 关系数据库管理系统是新一代关系数据库管理系统是新一代3232位位的的数据库管理系统数据库管理系统的杰出代表，以它强大的性能、完整的杰出代表，以它强大的性能、完整而又丰富的工具、超高速
2、的速度、极其友好的界面，以而又丰富的工具、超高速的速度、极其友好的界面，以及完备的兼容性等特点，吸引众多的国内外用户，倍受及完备的兼容性等特点，吸引众多的国内外用户，倍受广大用户的欢迎。广大用户的欢迎。2第1章 数据库系统基础知识本章本章考点考点：n数据库的基本概念：数据、数据库、数据库管理系统数据库的基本概念：数据、数据库、数据库管理系统n数据库、数据库系统、数据库管理系统的关系数据库、数据库系统、数据库管理系统的关系n数据库系统的特点数据库系统的特点n关系模型关系模型n数据模型数据模型-实体间的联系实体间的联系n传统的集合运算传统的集合运算n专门的关系运算专门的关系运算n关系概念、特点关系
3、概念、特点3 1.1 数据管理技术的发展1、数据与数据处理 信息：是对客观世界的抽象描述。：是对客观世界的抽象描述。 数据： 数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。理符号。数据反映信息，而信息依靠数据来表达4 数数据据的的概概念念包包括括两两个个方方面面：其其一一是是描描述述事事物物特特性性的的数数据据内内容容；其其二二是是存存储储在在某某一一种种媒媒体体上上的的数据形式。由由于于描描述述事事物物特特性性必必须须借借助助一一定定的的符符号号，这这些些符符号号就就是是数数据据形形式式。数数据据形形式式可可以以是是多多种种多多样样的的，例例如如某某人人
4、的的出出生生日日期期是是“19641964年年2 2月月1717日日”，当当然然也也可可以以将将该该形形式式改改写写为为“02/17/196402/17/1964”，但其含义并没有改，但其含义并没有改变。变。 表表达达信信息息的的符符号号可可以以是是数数字字、字字母母、文文字字和和其其它它特特殊殊字字符符组组成成的的文文本本形形式式的的数数据据，还还可可以以是是图图形形、图图像像、动动画画、影像、声音等影像、声音等多媒体数据多媒体数据5信息和数据的区别：信息和数据的区别：1.信息是抽象的、观念性的，数据是具体的、物理性的。 2.信息的形式单一，而数据的形式可以多种多样。3.数据是信息的具体表示
5、形式。 6 数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数据的收集、存储、加工、分类、排序、检索、传数据的收集、存储、加工、分类、排序、检索、传播等一系列活播等一系列活动。动。数据处理的数据处理的目目的的是从大量的原始数据中抽取和推导是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据。出有价值的信息，作为决策的依据。 数据处理的数据处理的核心问题核心问题是数据管理是数据管理数据库技术主要研究在计算机环境下如何合理组织数据库技术主要研究在计算机环境下如何合理组织数据、有效管理数据和高效处理数据数据、有效管理数据和高效处理数据2 数据处理数据处理73、
6、 数据管理技术数据管理技术具体就是指人们对数据进行收集、组织、存储、加工、数据管理技术具体就是指人们对数据进行收集、组织、存储、加工、传播和利用的一系列活动的总和，大传播和利用的一系列活动的总和，大致可分为致可分为3个阶段：个阶段：1人工管理阶段人工管理阶段 时间：时间：20世纪50年代中期以前 特点：特点：数据不长期保存，没有对数据进行管理的软件，一组数据对应于一个程序。 应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n数据组数据组1 1数据组数据组2 2数据组数据组n n82文件系统阶段文件系统阶段 时间：时间：20世纪50年代后期至60年代。特点特点 ：数据以文件形式长
7、期保存；数据与程序有一定的独立性。缺点缺点 ：数据冗余度大 ；数据独立性差；缺乏对数据的统一控制管理。应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n数据组数据组1 1数据组数据组2 2数据组数据组n n操作系统操作系统93数据库系统阶段 时间：2020世纪世纪6060年代后期开始年代后期开始 特点：(1)(1)有了数据库管理系有了数据库管理系(DBMS) (DBMS) (2)(2)数据冗余度低数据冗余度低（不能避免）（不能避免） (3)(3)具有具有较高的数据独立性。高的数据独立性。 (4)(4)有有统一的数据控制功能。一的数据控制功能。应用程序应用程序1 1应用程序应用程
8、序2 2应用程序应用程序n n数据库数据库数据库管理系统数据库管理系统10 数据数据库库技技术术不断向前不断向前发发展，涌展，涌现现出出许许多不同多不同类类型的型的新型数据新型数据库库系系统统: : 1 1）分布式数据库系统。）分布式数据库系统。 2 2）面向对象数据库系统。）面向对象数据库系统。 3 3）多媒体数据库系统。）多媒体数据库系统。 4 4）数据仓库。）数据仓库。 111.2数据库系统 的相关概念 1.2.1 数据库数据库(DataBase,DB) 指以一定的组织方式存储在计算机存储设备上、能为多指以一定的组织方式存储在计算机存储设备上、能为多个用户所共享的、与应用程序彼此独立的相
9、关数据的集个用户所共享的、与应用程序彼此独立的相关数据的集合。它不仅包括描述事物的数据合。它不仅包括描述事物的数据本身本身，而且包括相关事，而且包括相关事物之间的物之间的联系联系 。数据库是数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。在经济管理。在经济管理的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样的的日常工作中，常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库仓库”，并根据，并根据管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把管理的需要进行相应的处理。例如，企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况本单位职工的基本情况(
10、职工号、职工号、姓名姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个存放在表中，这张表就可以看成是一个数据库。有了这个数据仓库数据仓库我们我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围就可以根据需要随时查询某职工的基本情况，也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行，那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理事管理就可以达到极高的水平。此外，在财务管理、仓库管理、生产管理中
11、也需要建立众多的这种中也需要建立众多的这种数据库数据库，使其可以利用计算机实现财务、仓库、，使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理生产的自动化管理 12数据库是数据库系统的管理的对象。数据库中的数据是集成的、共享的、最小冗余的、能为多种应用服务，数据是按照数据模型所提供的形式框架存放在数据库中。 数据库中的数据由DBMS进行统一管理和控制，用户对数据库进行的各种数据操作都是通过DBMS实现的。13 1.2.2 数据库管理系统（DBMS）是在计算机操作系统支持下的操纵和管理数据库的系统软件。它不是操作系统也不是操作系统的一部分。数据库管理系统是在数据库管理系统是在操作系统的支持下操作
12、系统的支持下进行工作的，它实现了对数进行工作的，它实现了对数据库资源进行统一管理和控制，使数据结构和数据存储具有一定的据库资源进行统一管理和控制，使数据结构和数据存储具有一定的规范性，提高数据库应用的简明性和方便性。规范性，提高数据库应用的简明性和方便性。DBMS为用户管理数为用户管理数据提供了一整套命令。利用这些命令可以实现对数据库的各种操作，据提供了一整套命令。利用这些命令可以实现对数据库的各种操作，如数据结构的定义，数据的输入、输出、编辑、删除、更新、统计、如数据结构的定义，数据的输入、输出、编辑、删除、更新、统计、浏览等浏览等。Visual FoxPro 属于一种关系型数据库管理系统。
13、数据库管理系统是是数据库系统的核心 141.2.3 数据库系统(DBS)是指计算机系统引入数据库技术后的是一个具有管理数据库是指计算机系统引入数据库技术后的是一个具有管理数据库功能的计算机软硬件综合系统功能的计算机软硬件综合系统是由数据库及其管理软件组成的系统。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供是由数据库及其管理软件组成的系统。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。 由五部分组成：硬件系统、数据库、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员和用户。考点：数据库、数据库管理
14、系统、数据库系统三者的关系。重点：数据库系统(DBS)包括数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS) 数据库应用系统数据库应用系统 指系统开发人员利用数据库系统资源开指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类信息处理问题而建立的软件系统发出来的，面向某一类信息处理问题而建立的软件系统 151.2.4 数据库系统的特点数据库系统的特点o实现数据共享，减少数据冗余实现数据共享，减少数据冗余（不能避免）（不能避免）o采用特定的数据模型采用特定的数据模型o具有较高的数据独立性具有较高的数据独立性o有统一的数据控制功能有统一的数据控制功能 16n1.3数据模型数据模型n是数据特征的抽象是数据
15、特征的抽象 n概念概念n1 1、实体：客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。、实体：客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。n2 2、属属性性：实实体体通通过过一一组组属属性性来来表表示示，属属性性是是实实体体集集中中每每个成员具有的描述性性质个成员具有的描述性性质。n3 3、实实体体型型：用用实实体体名名及及其其属属性性名名集集合合来来抽抽象象和和刻刻画画同同类类实体称为实体型。实体称为实体型。n4 4、实体集：同类型的实体的结合称为实体集。、实体集：同类型的实体的结合称为实体集。17如学生信息表中如学生信息表中 属性的集合实体属性的集合实体型型； 属性值的集合属性值的集合记录记录（一个具
16、体的实例）（一个具体的实例） 表实体集表实体集 表中的字段实体的属性表中的字段实体的属性181.3.2. 实体间的联系 实体之间的对应关系称为联系，它实体之间的对应关系称为联系，它反映了现实世界事物之间的相互关联。反映了现实世界事物之间的相互关联。 1 1）一）一对对一一联联系（系（1:11:1） 2 2）一）一对对多多联联系（系（1:n1:n） 3 3）多对多联系（）多对多联系（m:nm:n）19 一对一联系一对一联系如学生与学号如学生与学号如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系 。ABCDEFGHIJKLMN20一对
17、多联系一对多联系如班级与学生如班级与学生如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体B有一对多联系ABCDGHIJKLMN21多对多联系多对多联系如课程与学生如课程与学生如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系 ABCDEFGHIJKLMN221.3.3 实体关系图实体关系图n简记简记E-R图是指以实体、关系、属性三个基本概念概括图是指以实体、关
18、系、属性三个基本概念概括数据的基本结构，从而描述静态数据结构的概念模式。数据的基本结构，从而描述静态数据结构的概念模式。 学生学生成绩成绩考试考试1n姓名姓名学号学号性别性别学号学号课号课号成绩成绩实体用实体用矩形矩形表示表示联系用联系用菱形菱形表示表示属性用属性用椭圆形椭圆形表示表示如学生如学生成绩实体集之间的联系用成绩实体集之间的联系用E-R图表示图表示231.3.2数据模型 数据模型是用来描述现实世界中的事物及其联系的，它将数数据模型是用来描述现实世界中的事物及其联系的，它将数据库中的数据按照一定的结构组织起来，以能反映事物本身据库中的数据按照一定的结构组织起来，以能反映事物本身及事物之
19、间的各种联系。及事物之间的各种联系。在数据库系统中，常用的数据模型有：层次模型 网络模型关系模型。24信信 息息 抽抽 象象数数 据据 抽抽 象象现实世界现实世界信息世界的信息世界的实体模型实体模型数据模型数据模型251 1层层次模型：次模型：层次模型用树形结构来表示实体及其之间的联系。特点： 1）有一个结点没有父结点，称为根结点。 2）其它结点有且仅有一个父结点。 实体之间的联系是1:M联系（包括1:1联系）。 ABCDEFGH26 层次模型优点：层次清晰、构造简单、易于实现1:1和1:M的实体联系。 采用层次模型来设计的数据库称为层次数据库。学校学校财务处财务处人事处人事处行政行政教学教学
20、艺术系艺术系研究所研究所计辅教研室计辅教研室272 2网状模型网状模型 是用以实体型为结点的有向图来表示各实体及其之间的联系。特点： 1） 可以有一个以上的结点无父结点。 2） 至少有一个结点有多于一个的父结点。能表示 M: :N 联系。 缺点缺点：编写应用程序复杂，模型结构复杂。CDBEA28信阳市信阳市驻马店市驻马店市武汉市武汉市孝感市孝感市阜阳市阜阳市南阳市南阳市洛阳市洛阳市三门峡市三门峡市宜昌市宜昌市(150)(150)(102)(102)(230)(230)(130)(130)(80)(80)(95)(95)(110)(110)(130)(130)(240)(240)网状模型图例网状
21、模型图例29n3关系模型 是用二维表格来表示实体及其相互之间的联系。是用二维表格来表示实体及其相互之间的联系。与与前前两两种种模模型型的的本本质质区区别别在在于于关关系系数数据据模模型型对对于于数数据据描描述述的的一一致致性性。 一一个个二二维维表表就就是是一一个个关关系系，不不仅仅能能描描述述实实体体本本身身，而而且且还还能能反反映映实实体体之之间间的的联联系系，模模型型简简单单、使用方便，应用也最广泛使用方便，应用也最广泛30 Student表n 31n第二节关系模型第二节关系模型n用用二二维维表表的的形形式式表表示示实实体体和和实实体体之之间间联联系系的的数数据据模模型型称称为为关关系系
22、数数据据模模型型。在在二二维维表表中中，每每一一行行称称为为一一个个记记录录，用用于于表表示示一一组组数数据据项项，表表中中的的每每一一列列称称为为一一个个字字段段或或属属性性，用用于于表表示示每每列列中中的的数数据据项项。表表中中的的第第一一行行称称为为字字段段名名，用用于于表表示示每每个字段的名称。表个字段的名称。表1-11-1所示是一个学生表所示是一个学生表 学号学号姓名姓名性别性别出生日期出生日期入校成绩入校成绩是否团员是否团员071001文川文川男男1988-6-20590TRUE071002王晓萌王晓萌女女1986-3-12595TRUE071003陈志国陈志国男男1987-9-1
23、0600FALSE32关系数据库关系数据库n关系数据库是由若干依照关系模型设计的二维数据表文件的集合。在Visual FoxPro中，一个关系数据库是由若干个数据表组成，每个数据表又是由若干个记录组成，每个记录由若干个数据项组成。一个关系的逻辑结构就是一张二维表。这种用二维表的形式表示实体和实体之间联系的数据模型称为关系数据模型 。33n（1 1）关系模型的）关系模型的术语术语n关系：关系：就是就是数据库中数据库中一张一张二维二维表表n元组（元组（TupleTuple）：表中一行）：表中一行，在在vfvf数据库数据库中表示为记中表示为记录录，n属性（属性（AttributeAttribute）
24、：表中一列）：表中一列，每一列都有一，每一列都有一个属性名，数据库中表示为字段名个属性名，数据库中表示为字段名n属性值属性值; ;属性的取值，属性的取值，vfvf数据库中的分量。数据库中的分量。每一每一个分量不可以再分个分量不可以再分n主关键字：用来惟一标识关系中记录的字段或主关键字：用来惟一标识关系中记录的字段或字段组合字段组合n外部关键字：外部关键字：用于连接另一个关系，并且在另用于连接另一个关系，并且在另一个关系中为主关键字的字段一个关系中为主关键字的字段n域（域（DomainDomain）：）：属性的取值范围属性的取值范围 （年龄（年龄40=90）投影投影（表1.学号，表1.成绩）连接
25、连接（表1.学号=表2.学号）学号姓名成绩（数据库）（数据库）2003001李红李红852003002周伟周伟90学号姓名成 绩（法（法律）律）2003001李红李红852003002周伟周伟65学号学号姓名姓名成绩（数据库）成绩（数据库）2003001周伟周伟90学号学号成绩（数据库）成绩（数据库）200300185200300290学号学号姓名姓名成绩（数据库）成绩（数据库）成绩（法律）成绩（法律）2003001李红李红85852003002周伟周伟9065表表2 选修法律学生成绩选修法律学生成绩专门的关系运算示例专门的关系运算示例40重点重点n选择和投影是对单个关系进行的运算，而联接是对
26、两选择和投影是对单个关系进行的运算，而联接是对两个关系的运算。个关系的运算。n关系运算分传统的关系运算和专门的关系运算，不管关系运算分传统的关系运算和专门的关系运算，不管哪种运算得出的结果依然是关系。哪种运算得出的结果依然是关系。n投影运算时元祖的个数不变，选择运算时属性的个数投影运算时元祖的个数不变，选择运算时属性的个数不变不变413.23.2 数据库设计过程数据库设计过程1.1.需求分析需求分析2.2.确定需要的表确定需要的表3.3.确定所需字段确定所需字段4.4.确定联系确定联系 一对多一对多 把一方主关键字添加到多方表中。在联系中，把一方主关键字添加到多方表中。在联系中， 一方用主关键
27、字或候选关键字，多方用普通索引关键一方用主关键字或候选关键字，多方用普通索引关键字。字。 多对多多对多 这种情况需要通过建立第三张表来改变数据这种情况需要通过建立第三张表来改变数据库设计。库设计。 一对一一对一 要考虑是否可以合并字段到一个表中。要考虑是否可以合并字段到一个表中。5.5.设计求精设计求精对设计进一步进行分析调试，查找错误进行修改细化对设计进一步进行分析调试，查找错误进行修改细化。42n 数据库管理系统：数据库管理系统：DBMS;n数据库应用系统：数据库应用系统：DBAS;n数据库系统：数据库系统：DBS;n数据库：数据库：DBnDBS包括包括DBMS，DBAS，DBn2、实体间
28、的联系：一对一，一对多，多对多。、实体间的联系：一对一，一对多，多对多。n3、数据库中的数据模型：网状模型，层次模型，关系模型。、数据库中的数据模型：网状模型，层次模型，关系模型。n4、关系：一个关系就是一个二维表，每一个关系有一个关系名。、关系：一个关系就是一个二维表，每一个关系有一个关系名。n5、元组：二维表中的行称为元组。、元组：二维表中的行称为元组。n6、属性：二维表中的列称为属性。、属性：二维表中的列称为属性。n7、域：属性的取值范围。、域：属性的取值范围。n8、关系、关系表表;关系名关系名表名表名;属性属性字段字段;元组元组记录记录;行行记录，记录，元组元组;列列字段，属性。字段，属性。n9、传统的集合运算：并，差，交。、传统的集合运算：并，差，交。n10、专门的关系运算：选择、专门的关系运算：选择(水平方向水平方向)n投影投影(垂直方向垂直方向) 联接联接43
