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1、数据库原理及应用（SQL Server）第1 章 数据库系统概论本书目录n第第1 1章章 数据库系统概述数据库系统概述n第第2 2章章 SQL Server 2000SQL Server 2000基础基础n第第3 3章章 SQL SQL 语言语言n第第4 4章章 基表基表n第第5 5章章 数据查询数据查询n第第6 6章章 用户视图用户视图n第第7 7章章 数据库安全管理数据库安全管理n第第8 8章章 数据库的日常管理与数据传输数据库的日常管理与数据传输n第第9 9章章 SQL SQL ServervServerv程序设计程序设计n第第1010章章 存储过程与游标存储过程与游标n第第1111章章
2、 触发器触发器本章导读 信信息息是是人人类类社社会会发发展展中中维维持持生生产产活活动动、经经济济活活动动和和社社会会活活动动必必不不可可少少的的重重要要资资源源，也也是是现现代代管管理理的的宝宝贵贵财财富富。因因此此，人人们们为为了了获获取取有价值的信息，就需要对数据进行处理、进行管理。有价值的信息，就需要对数据进行处理、进行管理。 信信息息系系统统是是一一个个由由人人、计计算算机机等等组组成成的的，并并能能进进行行信信息息的的收收集集、传传递递、存存储储、加加工工、维维护护、分分析析、计计划划、控控制制、决决策策和和使使用用的的系系统统。用用计计算算机机对对数数据据进进行行处处理理的的应应
3、用用系系统统称称为为计计算算机机信信息息系系统统。信信息息系系统其核心是数据库。统其核心是数据库。第1章 数据库系统概述n1.1数据库技术的基本概念数据库技术的基本概念n1.2数据和数据模型数据和数据模型n1.3实体实体联系模型联系模型n1.4关系数据模型关系数据模型n1.5数据库系统的内部结构数据库系统的内部结构n1.6数据库管理系统开发的步骤数据库管理系统开发的步骤n1.7学生信息管理系统的开发实例学生信息管理系统的开发实例n1.8数据库技术的产生、发展与特点数据库技术的产生、发展与特点数据处理和数据管理n数据处理数据处理指是对数据进行收集、储存、加工和传播。指是对数据进行收集、储存、加工
4、和传播。数据处理的目的有二：数据处理的目的有二：l从大量的原始数据中收集整理出有用的数据；从大量的原始数据中收集整理出有用的数据；l对数据进行管理。对数据进行管理。n数据管理数据管理指对数据进行分类、组织、编码、储存、检指对数据进行分类、组织、编码、储存、检索和维护的过程。索和维护的过程。1.1数据库技术的基本概念数据库技术的基本概念l数据数据l数据库（数据库（DB）l数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)l数据库系统数据库系统(DBS)数据数据n数据是描述事物的符号记录，泛指一切可以被计算机处理的符号及符数据是描述事物的符号记录，泛指一切可以被计算机处理的符号及符号组合，是信息的一种量化表
5、示。数据号组合，是信息的一种量化表示。数据(Data)(Data)是数据库中存储的基本是数据库中存储的基本对象。数据包括数据的表现形式和数据的解释两部分。数据的表现形对象。数据包括数据的表现形式和数据的解释两部分。数据的表现形式可以是数字、字符串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。式可以是数字、字符串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。n举例：学生档案中的学生记录举例：学生档案中的学生记录（李明，男，（李明，男，19851985，江苏，计算机系，江苏，计算机系，20032003）n数据的形式：文字、数字数据的形式：文字、数字n数据的解释数据的解释n语义：学生姓名、性别、出生年月、籍
6、贯、所在系别、入学时间语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间n解释：李明是个大学生，解释：李明是个大学生，19851985年出生，江苏人，年出生，江苏人，20032003年考入计算年考入计算机系机系数据库数据库（DataBaseDataBase，简称，简称DBDB） 数数据据库库是是指指长长期期存存储储在在计计算算机机内内的的、有有组组织织的的、可可共共享享的的数数据据集集合合。数数据据库库中中的的数数据据按按一一定定的的数数据据模模型型组组织织、描描述述和和存存储储，具具有有较较小小的的冗冗余余度度，较较高高的的数数据据独独立立性性和和易扩展性，可以为各个用户共享。易扩展性
7、，可以为各个用户共享。 常见的数据库有： Access、Oracle、DB2、SQL Server、Sybase、Infomix 例：课程安排数据库实例例：课程安排数据库实例班级 人数 班主任 联系电话物01 50 陈春 84130291信00 55 苏夏 84133310电99 60 徐秋 84130780课程名称 教师编号 班级 时间 地点量子力学 4409 物01 4-12 1301数据结构 4410 信00 4-34 1301微波原理 4413 电99 4-56 1301studentcourseteacher,student和course等文件组成了该数据库，存储了教师、班级和课程安
8、排的信息。为了定义这个数据库，要说明每个文件的记录结构，即各个数据元素的名称、类型和宽度等信息。文件之间存在着数据关联。例如，利用前两个文件，可得到第三个文件中各门课程的教师信息和班级信息。教师编号 姓名 所属系4409 周东 物理系4410 林西 信息系4413 赵南 电子系teachern数据库管理系统是对数据库中的数据资源进行管理，并使数据库管理系统是对数据库中的数据资源进行管理，并使之能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠之能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，还要保证数据的高度独立性。性、完整性、一致性，还要保证数据的高度独立性。nDBMS具备
9、的功能：具备的功能：n（1）数据定义功能（）数据定义功能（DDL数据定义语言）数据定义语言）n（2）数据操作功能）数据操作功能(DML数据操纵语言)n（3）数据库的运行管理）数据库的运行管理n（4）数据库的建立与维护）数据库的建立与维护数据库管理系统数据库管理系统（DataBaseDataBase Management System Management System，简称，简称DBMSDBMS）（1） 数据定义功能 (DDL数据定义语言)n提供数据定义语言（提供数据定义语言（DDLDDL）定义源模式（外模式、内模式、定义源模式（外模式、内模式、模式）。模式）。n数据定义功能是指定义数据库的数
10、据结构等，如定义表结数据定义功能是指定义数据库的数据结构等，如定义表结构、索引、触发器、存储器等。将数据按一定的数据模式构、索引、触发器、存储器等。将数据按一定的数据模式存放于数据字典中，以后用户对数据的所有操作都需要经存放于数据字典中，以后用户对数据的所有操作都需要经过数据字典的编译和解释才能完成用户的数据操作要求。过数据字典的编译和解释才能完成用户的数据操作要求。（2） 数据操纵功能(DML数据操纵语言)DMLDML有两类：有两类：n嵌嵌入入主主语语言言中中的的宿宿主主型型DMLDML，如如C C，PASCALPASCAL等等语语言言中中要要对数据操作，不能独立操作；对数据操作，不能独立操
11、作；n交互式命令语言，可以独立使用，称为自含型或自主交互式命令语言，可以独立使用，称为自含型或自主型型DMLDML，解释执行。解释执行。数据操作功能主要完成对数据的检索和更新功能。对数数据操作功能主要完成对数据的检索和更新功能。对数据的更新又包括对数据的添加、修改和删除功能。据的更新又包括对数据的添加、修改和删除功能。（3） 数据库的运行管理n并发控制并发控制n避免并发程序之间互相干扰避免并发程序之间互相干扰n防止数据库被破坏防止数据库被破坏n杜绝提供给用户不正确的数据杜绝提供给用户不正确的数据n存取控制（安全性检查）存取控制（安全性检查）n 完整性约束条件的检查和执行完整性约束条件的检查和执
12、行n保护数据库始终包含正确的数据保护数据库始终包含正确的数据n用户可以设计完整性规则以确保数据值的正确性用户可以设计完整性规则以确保数据值的正确性n 数据库内部的维护等（如索引、数据字典的自动维护）。数据库内部的维护等（如索引、数据字典的自动维护）。 n 数据库恢复机制（对故障的处理）。数据库恢复机制（对故障的处理）。（4）. 数据库的建立和维护功能n数据库建立时数据的物理地址分配数据库建立时数据的物理地址分配 n数据库的初始载入和转换数据库的初始载入和转换n数据库的转储和恢复数据库的转储和恢复n数据库的重组织数据库的重组织n性能监视、分析等。性能监视、分析等。数据库系统数据库系统（DataB
13、aseSystem，简称，简称DBS）n数据库管理系统指在计算机系统中引入数据库后的系数据库管理系统指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。据库管理员和用户构成。应用系统用户用户应用开发工具数据库管理系统操作系统数据库数据库管理员1.2 数据和数据模型n1、数据、数据n为了有效地描述各种事物的特点、属性，人们通常是使用为了有效地描述各种事物的特点、属性，人们通常是使用“抽象抽象”的的方法从现实世界中将有用的信息抽取出来，进行集中管理和处理。例方法从现实世界中将有用的信息抽取出来，进行集中管
14、理和处理。例如一个企业要求新员工填写如一个企业要求新员工填写员工信息登记表员工信息登记表，表中可能包括：员，表中可能包括：员工编码、姓名、性别、出生年月、学历、技术专长等。工编码、姓名、性别、出生年月、学历、技术专长等。n数据库运行过程中，主要使用和处理数据。数据库运行过程中，主要使用和处理数据。所谓数据，指人们用于描所谓数据，指人们用于描述事物的特征或属性的可数值化的信息。述事物的特征或属性的可数值化的信息。数据库系统使用的数据可以数据库系统使用的数据可以是数字、字符串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。是数字、字符串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。数据的静态属性n数据库中的
15、数据，普遍具有两大属性：即数据的静态属性和数据的数据库中的数据，普遍具有两大属性：即数据的静态属性和数据的动态属性。动态属性。n数据的静态属性数据的静态属性n包括：数据的基本结构、数据类型及取值范围（约束条件），数据包括：数据的基本结构、数据类型及取值范围（约束条件），数据之间的联系与制约关系（约束）。之间的联系与制约关系（约束）。n例如：一个学校的学生学籍及成绩管理数据库系统，一般会设计三例如：一个学校的学生学籍及成绩管理数据库系统，一般会设计三张表如下：张表如下：n（1）学生基本信息表。一般包括学号、学生姓名、性别、出生年）学生基本信息表。一般包括学号、学生姓名、性别、出生年月、所在系专业
16、、班级等。月、所在系专业、班级等。n（2）课程表。一般包括课程号、课程名、学分等等。）课程表。一般包括课程号、课程名、学分等等。n（3）学生选课信息表。一般包括学号、课程号、考试成绩等。）学生选课信息表。一般包括学号、课程号、考试成绩等。数据的动态属性n数据的动态属性是指数据的可操作性。数据库用户对数据的动态属性是指数据的可操作性。数据库用户对数据库的操作有查询、更新数据等，更新数据又分为数据库的操作有查询、更新数据等，更新数据又分为插入、删除、修改数据，简称增、删、改。插入、删除、修改数据，简称增、删、改。n人们对数据的静态和动态特性概括为数据的三要素，人们对数据的静态和动态特性概括为数据的
17、三要素，即数据的基本结构、数据的约束条件和定义在数据集即数据的基本结构、数据的约束条件和定义在数据集合上的数据操作。合上的数据操作。 逻辑数据和物理数据n数据的描述形式数据的描述形式n物理描述物理描述n是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存储在存是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存储在存储设备上的数据储设备上的数据n物理联系，物理结构、物理文件、物理记录等术语，都是物理联系，物理结构、物理文件、物理记录等术语，都是描述物理数据的细节描述物理数据的细节n逻辑描述逻辑描述n是指程序员或用户用来操作的数据形式，是抽象的概念是指程序员或用户用来操作的数据形式，是抽象的概念n逻辑联
18、系、逻辑结构、逻辑文件、逻辑记录等术语，都是逻辑联系、逻辑结构、逻辑文件、逻辑记录等术语，都是用户观点的数据描述用户观点的数据描述三个世界的假设n1、现现实实世世界界：存存在在于于人人脑脑之之外外的的客客观观世世界界，是是具具体体事事物与抽象概念及其相互联系的综合。物与抽象概念及其相互联系的综合。n2、信信息息世世界界:是是现现实实世世界界在在人人们们头头脑脑中中的的反反映映，是是从从后后者到前者的抽象。者到前者的抽象。n3、计算机世界（数据世界）、计算机世界（数据世界）信息数据的转换过程现实世界第一次抽象信息世界：概念模型模型转换机器世界：组织层模型与具体的DBMS相关三个世界的术语有所不同
19、现现实实世世界界信信息息世世界界 数数据据世世界界 组 织模型实 体联 系模型组织层 模 型 全 体实 体 集 合文 件 个 体实 体记 录 特 征属 性数 据 项数据模型n数据模型是指对现实世界各种数据特征的抽象和模拟。数据模型是指对现实世界各种数据特征的抽象和模拟。n据模型应用的目的不同，模型分为两类：概念层数据模型据模型应用的目的不同，模型分为两类：概念层数据模型和组织层数据模型。和组织层数据模型。n数据模型应满足的条件：数据模型应满足的条件：n能尽可能真实地模拟或反映现实世界能尽可能真实地模拟或反映现实世界n便于人们理解和交流便于人们理解和交流n便于在计算机系统上实现存储和处理便于在计
20、算机系统上实现存储和处理 概念模型、组织模型n概念层数据模型概念层数据模型：也称信息模型，是按用户的观点来对数：也称信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是据和信息建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是用户和数据库设计人员交流的语言，主要用于数据库设计。用户和数据库设计人员交流的语言，主要用于数据库设计。n组织层数据模型组织层数据模型：是按计算机的观点对数据建模，是现实：是按计算机的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象。主要包括层次模型、网状模型、关世界数据特征的抽象。主要包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。主要用于系模型和面向对象模
21、型。主要用于DBMS的实现。的实现。1.3 实体联系模型n概念模型：是现实世界到机器世界的中间层次。概念模型：是现实世界到机器世界的中间层次。n信息世界中的基本概念：信息世界中的基本概念：n实体实体(Entity)：客观存在并相互区别的事物。：客观存在并相互区别的事物。n属性属性(Attribute)：实体所具有的某一特征。实体所具有的某一特征。n码码(Key)：唯一标识实体的属性集。：唯一标识实体的属性集。n域域(Domain)：属性的取值范围为该属性的域。：属性的取值范围为该属性的域。n实体型实体型(EntityType)：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同：用实体名及其属性名集合来抽象
22、和刻画同类实体，称为实体型。类实体，称为实体型。n实体集实体集(EntitySet)：同型实体的集合。：同型实体的集合。n联系联系(Relationship)概念模型的表示方法(1)n概念模型的表示方法：最著名的方法是概念模型的表示方法：最著名的方法是1976年由年由P.P.Chen提出的实体提出的实体-联系方法联系方法(E-R方法方法)。n实体型：用矩形表示，框内写明实体名。实体型：用矩形表示，框内写明实体名。n属性：用椭圆表示，并用无向边和相应实体相连。属性：用椭圆表示，并用无向边和相应实体相连。例例:n联系：用菱形表示，框内写明联系名，并用无向边和有联系：用菱形表示，框内写明联系名，并用
23、无向边和有关实体相连，边旁标明联系的类型。例关实体相连，边旁标明联系的类型。例:学号学生学习学生课程概念模型的表示方法(2)n两个实体之间的联系类型：两个实体之间的联系类型：n一对一：如果对于实体集一对一：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集B中至多有一中至多有一个实体与之联系，反之亦然。个实体与之联系，反之亦然。n一对多：如果对于实体集一对多：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集B中有中有n个实体个实体(n0)与之联系，反之，对于实体集与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集A中至多只有中至多只有1个实体与之联系
24、。个实体与之联系。n多对多：如果对于实体集多对多：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集B中有中有n个实体个实体(n0)与之联系，反之，对于实体集与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集A中也有中也有m个实体个实体(m0)与之联系。与之联系。E1E2乘客座位实体集E1实体集E2图1 一对一联系 实体间的联系一对一联系实体间的联系一对多联系E1E2工人车间实体集E1实体集E2图2 一对多联系 实体间的联系多对多联系E1E2课程学生实体集E1实体集E2图3 多对多联系概念模型的表示方法(3)n两个实体型之间联系的表示方法两个实体型之间联系的表示
25、方法11m1nn1:11:nm:n班级任职班长班级学生包括学生课程选修概念模型的表示方法(4)n两个以上实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多联两个以上实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多联系。表示方法：系。表示方法：1mmnnp供应商零件供应项目课程讲授教师参考书概念模型的表示方法(5)n同一实体集内的各实体之间也可存在一对一、一对多、同一实体集内的各实体之间也可存在一对一、一对多、多对多的联系。表示方法：多对多的联系。表示方法：1n11职工领导职工婚姻概念模型的表示方法(6)仓库仓库号面积电话号零件零件号名称规格单价描述供应商供应商号姓名地址电话号码账号职工号职工姓名年龄职称项目项目
26、号预算开工日期概念模型的表示方法(7)n实体及其联系图实体及其联系图1nmm1nnpn供应商项目供应量供应库存量零件仓库存放职工工作领导概念模型的表示方法(8)n完整完整E-R图图1nmm1nnpn职工号姓名年龄职称供应商项目零件仓库职工供应量库存量供应存放工作领导仓库号面积电话号零件号名称规格单价描述项目号预算开工日期供应商号姓名地址电话号码账号练习n1、某工厂生产若干产品，每种产品有不同的零件组成，、某工厂生产若干产品，每种产品有不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上，这些零件由不同的原有的零件可用在不同的产品上，这些零件由不同的原材料制成，不同的零件使用的原材料可以相同，这些材料制成
27、，不同的零件使用的原材料可以相同，这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照列表放在若干仓库中。列表放在若干仓库中。n请用请用E-R图画出工厂、产品、零件、材料、仓库的概念图画出工厂、产品、零件、材料、仓库的概念模型。模型。E-R图练习n2、学校有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个、学校有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若个教师，其中有的教授和副教授每人带若教研室有若个教师，其中有的教授和副教授每人带若干研究生，每个班级有若干学生，每个学生选修若干干研究生，每个班级有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。课程，每门课可由若干学生选修。n请用请用E-R图画出此学校的概念模型。图画出此学校的概念模型。
