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1、第5幸数据库技术基础【本章内容】5.1 引言5.2 关系模型与关系数据库系统5.3关系数据库标准语言SQ L5.4数据库应用系统设计15.1引言数据库技术的应用实例学校教学管理系统超市销售系统铁路售票系统图书馆管理系统银行业务系统25.1引言教加密登次是应数据管理任务的需求而产生的技术，是计算机科学的重要分支，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透，数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。35.1引 言数 据管 理 技 术 的 发 展 历程）人工管理阶段（40年代中“50年代中）文座系统阶段（50年代末“60年代中）避将屋家统阶段（60年代
2、末一现在）41.人工管理阶段（从50年代开始）数据不保存无专门的数据管理软件数据不共享，冗余量大数据不具有独立性5人工管理阶段数据与程序的关系62.文件系统阶段（5 0年代后期至6 0年代中期）特点:数据可以长期保存 数据由文件系统统一管理 数据共享性差，数据冗余大 数据独立性较差 数据一致性差7文件系统阶段数据与程序的关系83.数据库系统阶段（60年代末开始）数据库系统管理方式即对所有的数据实行统一规划管理，形成一个数据中形,构成一个数据仓库，数据库中的数据能够满足所有用户的不同要求，供不同用户共享。饯点如下：数据结构化 数据共享性高 数据独立性高 统一的数据管理和控制9数据库系统阶段数据与
3、程序的关系105.1数据库的相关概念数据(D a t a)数据库(D a t a b a s e)数据库管理系统(D B M S)数据库系统(D B S)115.1引言数 据：对客观事物的一种符号化表示，数据库中可处理的数据有文字、数字、图形、图像、声音等。数 据 库（DB）：长期存储在某种存储介质上的有组织的、可共享的粗关的数据的集合。125.1引言数据库管理系统（D B M S）：对数据库进行定义、描述、建立、食 绮口维史的一套系统软件。数据库系统（D B S）：数据库十数据库管理系统+应用系统+数据库管理员+用户135.2关系模型及关系数据库系统5.2.1数据模型.O数据模型是数据库系统
4、中用于提供鱼息表示和操作手段的形式架构。从形式看，数据模型可分为两个级别：概念模型翔实 施（逻辑）模型。145.2关系模型及关系数据库系统5.2：1数 箍麓型/。概念模型:在概念上表示数据库中要存储的信息，而不管这些信息是怎样实现存储；最常见的是实体-联系(E-R)模型:。实施(逻辑)模型,侧重于数据的表达方式和数据结构的实现方法；主要有层次模型、网状模型与关系模型。5.2.1数据模型:建立数据模型的过程（图示）:现实世界信息世界机器世界165.2.1数 据 模 型:建 立 薮 博 模 型 的 过程.o首先在认识现实世界中的客观事物后，将其抽象为信息世界的某 一 侬 斐型；（此模型独立于任何计
5、算机系统,即不涉及信息在计算机系统中的表示）。再把概念模型转换为机器世界所支持的某一逶 数 塔模型。（层次、网状、关系）175.2.2概念模型E-R 方法:-E-R 方法是P.P.S.ch e n 于1 9 7 6 年提出的，它是一组对信息世界建模的3 Z其。这个模型是直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用E R图表示数据模型。5.2.2概念模型概念模型的主要术语:实 体:客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事、物，也可是抽象的概念或联系。如：一个学生，一个部门；也可以是抽象的事件，如学生一次选课属 性:实体所具有的某一特征。一个实体可以用若干个属性来刻画如：学生实体可有学
6、号、姓名、年龄、性别、专业等属性195.2.2概念模型E-R图中实体与属性的表示205.2.2概念模型值 建 庸 届的取值范围J。如：性别的值域为（男，女）。如：年龄的值域为（0 1 5 0）四 能唯一标识实体的属性或属性集如：学生实体的键为学号如：选课实体的键为学号+课程号215.2.2概念模型实体型:具有相同属性的实体所具有的共同特 征，用实体名和属性名集合来表示。如：学 生（学号，姓名，年龄，性别，专业）就是一个实体型 _学生E-R 图中实体型的表示。实体 集:同型实体的集合称为实体集例如：学校的全体学生就是一个实体集225.2.3实体间的联系及实体联系方法联系:在现实世界中,事物内部以
7、及事物之间是有联系的，在信息世界中将被抽象为实体(型)属性间的联系和实体型之间的联系。两个实体型之间的联系有三种:g一对一联系(1:1)：实体集A 中的每个实体至多与实体集B 中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A 与实体集B 为1:1的联系。例如：丈夫与妻子之间的联系235.2.3实体间的联系及实体联系方法245.2.3实体间的联系及实体联系方法一对多联系实体集A中的每个实体可以与实体集B中的任意多个实体相对应，反之，实体集B中的每个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。则称实体集A与实体集B为l:n的联系。如：班级与学生间是l:n的联系255.2.3实体间的联系及实体联系方法265.2
8、.3实体间的联系及实体联系方法多对多联系(m:n)：实体集A中的每个实体可以与实体集B中的任意多个实体相对应，反之,实体集B中的每个实体可以与实体集A中的任意多个实体相对应。则称实体集A与实体集B间是m:n联系。例如：学生与课程间是m:n联系275.2.3实体间的联系及实体联系方法285.2.4关系模型随着数据实施模型的发展，在数据库技术发展的过程中出现了以下几种产品：网状、层次楼 攵据库系统关系里缕 攵据库系统以面向对象模型为主要特征的数据库系统29逻辑数据模型的类型:层 次 模 型：有且只有一个根结点；除了根结点，其它结点有且只有一个父结点。典型产品:1969年IBM公司的IMS系统网状模
9、型：允许结点有多于一个的父结点；可以有一个以上的结点没有父结点。典型产品:CODASYL系统关系模型：用二维表格结构来表示实体和实体间联系的数据模型。典型产品:AccessVisual FoxproSQL ServerORACLE树01001010020100301004010050100601007学 号姓名 一 衽 别1出生年月1985-6-1 011984-7-13 011986-2-13 031983-10-1 011984-10-5 021984-6-21 031985-8-6 02栋力明黄伟强5.2.4关系模型基本概念一个关系的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成关系名IS回区关系
10、s t uden.-t z 表学 号姓 名专业号人O1OO1王 强O101002李 英0201003赵 力0301004黄 伟O101005陈 静0201006周 明 3 y315 2 4关系模型元蛆1表中的一行即为_曷霰字段：表中的一列，列值称为中曲唇 列名称为字段名值域：字段值的取值范围属 性（字段）元 组（记录）325 2 4 关系模型主键：能唯一标识一个元组的属性集合外键：若属性组F不是关系R1的主键，但它是关系R2的主键，则F称是关系R1的外键st udent:表学号姓名专 业 号 人01001王强0101002李英0201003赵力0301004黄伟O101005陈静0201(6周
11、明03 1主键外键主键5.2.4关系模型现实世界、信息世界和机器世界间概念对应关系如下:34现实世界信息世界机器世界（关系）事物实体元组特征属性字段事物集实体集关系事物型实体型关系模式关键特征键主键5.2.4关系模型关系的特性：每一列是不可再分的列是同质的，即每一列取值范围必须相同任意两个元组不能相同现敌晚岳交换不影响关系意义的表达方的嫄序交换不影响关系意义的表达不同的列取值范围可以相同，但必须有唯一的属性名355.2.4关系模型美 系 模 型,的 操 彳 乍-7.。操作对象是关系，操作结果也是关系。主要操作有：插入、删除、查询、更新等关系完整性约束。完整性指关系中数据的正确性、相容性，由一系
12、列的约束条件组成。一般可分为三类：实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性365 2 4关系模型实体完整性:若A是关系R的主属性,贝必不能为空如：学生关系中的主键学号不能为空，且具有唯一性参照完整性:关系中外键F取侑或者为空,或者等于被对照关系中某个元组的主键值如：学生关系中的外键专业号或者为空，或者为专业关系中专业号的某一个值用户自定义完整性:反映某一具体应用涉及的数据必须满足的条件 _ _ _ _如：性别的取值只能是（男，女）之一 v5.2.4关系模型决系蝙模型的存储以 文 件形式存储，每一个关系对应一种文件结构关系模型的优点：概 念单一关系的存储路径对用户透明,数据具有更高的独立性用户不
13、必关心细节数据的存储结构发生变化时,逻辑结构不变，故应用程序一 _ 也不变 一5.3关系数据库标准语言-S Q LS Q L 概述S Q L 是一体化的语言S Q L 是一种高度非过程化的语言S Q L 语言简洁但功能强大S Q L 是关系数据库系统的国际标准语言395.3.1 S Q L 概述SQL的功能数 据 定 义:创建表数 据 查 询:SELECT数 据 操 纵:追加、更新、删除数据控制:本章重点学习“数据查询”SELECT-SQL命令405.3.3关系数据库标准语言-S Q LSELECT-SQL命令格式：select all/distinct 7 V字段名表/表达式表from v
14、表名/表别名 联接类型 join v表名,on v 联接条件习where v筛选条件可联接条件order by v字段名 asc/descgroup by v字段名表 having v筛选条件 41简 单 查 询S E L E C T 列 名 表/表 达 式 表|*F ROM 表 名 1）查 全 部 字 段 信 息：用表示全部字段。例5.1 查 询S T U D E NT表 的 全 部 信 息。S E L E C T *F ROM S T U D E NT|l student:表.1-F创1 1：曲道词学号姓 名出生日期性别专业入学总分学号姓名出生日期性别专业入学总分0 1 0 50 0 1常
15、征1 9 8 7-1-3社会学570 0 1 0 50 0 1常征1 9 8 7-1-3男社会学5700 1 0 50 0 2季开罗1 9 8 6-3-9男社会学548.50 1 0 50 0 2李开罗1 9 8 6-3-9|男社会学548.50 1 0 50 0 3陈小丽1 9 8 7-4-1 2女汉语言娉5500 1 0 50 0 3陈小明1 9 8 7-4-1 2 i汉语言文学5500 1 0 50 0 4李湘1 9 8 7-6-30男汉磊文学568.50 1 0 50 0 4李和1 9 8 7-6-30；男汉语言文学568.50 1 0 50 0 5蔡可晴1 9 8 6-9-5女汉磊攵
16、学5760 1 0 50 0 5蔡可晴1 9 8 6-9-5女汉语言文学5760 30 50 0 1陈红1 9 8 6-1 2-1女工商管理550.50 30 50 0 1陈红1 9 8 6-1 2-1 A工商管理550.50 30 50 0 2许文强1 9 8 7-2-1 4男工商管理58 60 30 50 0 2许文强1 9 8 7-2-1 4%工商管理58 60 30 50 0 3金中华1 9 8 6-6-3a工商管理5660 30 50 0 3金中华1 9 8 6-6-3劈工商管理5660 30 50 0 4王洁1 9 8 7-1 1-1 1 5经济学577.50 30 50 0 4王洁1 9 8 7-1 1-1 1男经济学577.5,0 30 50 0 5丁当当1 9 8 6-7-2 5 A经济学59 00 30 50 0 5丁当当1 9 8 6-7-2 5女经济学59 0螃 N|l l i o 业d共 构 麴i o简 单 查 询S E L E C T列 名 表/表 达 式 表|*F R O M 表 名 2）查 部 分 字 段：逐 一 列 出 所 需 字 段 并 以“，”分
