第1章_数据库基础知识.

二级ACCESS考试内容数据库基本知识程序设计基础软件工程基础数据结构和算法基础数据库和表查询窗体报表数据访问页宏模块与VBA程序设计公共基础部分ACCESS部分上机：120分钟，100分题型：选择题（40分）基本操作（18分）简单应用（24分）综合应用（18分）第一章数据库基础知识本章大纲要求1．基本概念：数据库，数据模型，数据库管理系统，类和对象，事件。2．关系数据库基本概念：关系模型(实体的完整性，参照的完整性，用户定义的完整性)，关系模式，关系，元组，属性，字段，域，值，主关键字等。3．关系运算基本概念：选择运算，投影运算，联接运算。4．SQL基本命令：查询命令，操作命令。5．Access系统简介：(1)Access系统的基本特点。(2)基本对象：表，查询，窗体，报表，页，宏，模块。主要内容计算机数据管理的发展数据库系统数据模型关系数据库关系代数及关系运算数据库设计基础ACCESS简介练习1.1计算机数据管理的发展数据、信息与数据处理(了解)٭数据：存储在某种媒体上的用来描述事物的能够识别的物理符号。如文字、数字、图形、声音、视频等。٭信息：一种已经被加工为特定形式的数据。对人们而言是可理解、可用于指导决策的数据。٭数据处理：对数据进行收集、组织、存储、加工和播等工作。是将数据转换为信息的过程，如“数据挖掘”。٭三者之间的关系：▪数据是信息的载体和具体表现形式▪信息不随着数据形式的变化而变化▪信息＝数据＋数据处理1.1计算机数据管理的发展计算机数据管理٭数据处理中最重要的问题就是数据管理，包括如何对数据分类、组织、编码、存储、检索和维护。随着计算机软、硬件的不断升级，数据管理经历了以下几个阶段：面向对象数据库系统分布式数据库系统数据库管理文件系统人工管理独立性越来越高，使用越来越方便，技术越来越复杂1.1计算机数据管理的发展人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段背景应用背景科学计算科学计算、管理大规模管理硬件背景无直接存取存储设备磁盘、磁鼓大容量磁备盘软件背景没有操作系统有文件系统有数据库管理系统处理方式批处理联机实时处理、批处理联机实时处理、分布处理、批处理特点数据的管理者用户（程序员）文件系统数据库管理系统数据面向的对象某一应用程序某一应用现实世界数据的共享程度无共享，冗余度极大共享性差，冗余度大共享性高，冗余度小数据的独立性不独立，完全依赖于程序独立性差具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性数据的结构化无结构记录内有结构，整体无结构整体结构化，用数据模型描述数据控制能力应用程序自己控制应用程序自己控制由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力1.2数据库系统数据库相关概念٭数据库：指存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。它不仅包括数据本身，而且包括相关数据之间的联系。٭数据库管理系统(DBMS)：一种系统软件，用于数据库的建立、使用和维护。如Access、SQLServer、FoxPro、Oracle、Dbase、DB2、MySQL、Sybase等待٭数据库应用系统：系统开发人员利用数据库系统资源开发的面向某一类实际应用的软件系统。由数据库系统、应用软件、应用界面组成。数据库数据库管理系统数据库应用系统1数据库应用系统2…1.2数据库系统数据库相关概念٭数据库系统：引入了数据库技术后的计算机系统。٭由5部分构成：▪硬件系统▪数据库（DB）▪数据库管理系统（DBMS）▪数据库管理员(DBA)▪用户应用程序应用开发工具数据库管理系统(DBMS)操作系统(OS)数据库DBA用户用户…注：数据库管理系统是数据库系统的核心软件。数据库系统包括数据库管理系统和数据库。DBS=DB+DBMS1.2数据库系统数据库系统的特点٭实现数据共享，减少数据冗余：数据与特定应用分离，集中存放，共同使用。减少冗余，但无法避免一切冗余！٭采用特定的数据模型：利用模型表达客观事物之间的联系，从而对数据进行有效管理。٭具有较高的数据独立性：数据相对应用程序而言具有更好的独立性，即数据与程序相互不依赖性。٭有统一的数据控制功能：不同应用程序采用统一的方式访问、控制数据库中的数据。完整性、安全性、并发等等。注：数据库系统最根本是解决数据共享问题1.2数据库系统数据独立性分类٭物理独立性：数据的物理结构（包括存储结构，存取方式等）的改变，如存储设备的更换、物理存储的更换、存取方式改变等都不影响数据库的逻辑结构，从而不致引起应用程序的变化。٭逻辑独立性：数据库总体逻辑结构的改变，如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间联系等，不需要相应修改应用程序。1.2数据库系统DBMS的主要功能(记忆)٭数据定义٭数据操纵٭数据库运行管理٭数据组织、存储和管理٭数据库的建立和维护٭数据通信接口DBMS的组成部分٭数据定义语言(DDL)及其编译处理程序٭数据操纵语言(DML)及其编译程序٭数据库运行控制程序٭实用程序1.2数据库系统数据库系统的内部结构体系为了有效地组织、管理数据，数据库采用三级模式结构：内模式、模式和外模式组成，即由物理级、概念级和用户级组成。模式/外模式映射应用A应用B外模式1应用C应用D外模式3模式/内模式映射模式内模式数据库1.2数据库系统数据库系统的内部结构体系٭内模式（InternalSchema）：又称物理模式，具体描述数据在外部存储器上如何组织存储。内模式反映了数据库的存储方式。٭模式（Schema）：又称逻辑模式或概念模式，是对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述，是全体用户公共的数据视图。٭外模式（ExternalSchema）：是用户的数据视图，与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是模式的一个子集，故又称为子模式，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。٭三者之间的关系：▪模式是内模式的逻辑表示▪内模式是模式的物理实现▪外模式则是模式的部分抽取1.2数据库系统数据库系统的两级映射٭概念模式/内模式的映射：实现了概念模式到内模式之间的相互转换。当数据库的存储结构发生变化时，通过修改相应的概念模式/内模式的映射，使得数据库的逻辑模式不变，其外模式不变，应用程序不用修改，从而保证数据具有很高的物理独立性。٭外模式/概念模式的映射：实现了外模式到概念模式之间的相互转换。当逻辑模式发生变化时，通过修改相应的外模式/逻辑模式映射，使得用户所使用的那部分外模式不变，从而应用程序不必修改，保证数据具有较高的逻辑独立性。1.3数据模型数据模型基本概念٭数据模型：反映实体及其实体间联系的数据组织的结构和形式。是数据库管理系统用来表示实体及其联系的方法，是从现实世界到机器世界的一个中间层次。٭数据模型所描述的三部分内容▪数据结构：数据结构是所研究的对象类型的集合，描述系统的静态特性。▪数据操作：对数据库中各种对象允许执行的操作集合，描述系统的动态特性。▪数据的约束条件：数据的约束条件是一组完整性规则的集合，保证数据的正确、有效和相容。1.3数据模型数据模型分类٭概念数据模型：简称概念模型，是对客观世界复杂事物的结构描述及它们之间的内在联系的刻画。概念模型主要有：E-R模型(实体联系模型)、扩充的E-R模型、面向对象模型及谓词模型等。٭逻辑数据模型：又称数据模型，是一种面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。逻辑数据模型主要有：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。（不同数据模型对应不同数据库系统）٭物理数据模型：又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型。1.3数据模型实体概念描述٭实体：客观存在且相互区别的事物。即可以是实际事物也可以是抽象事物。如学生，课程是实体，而学生选课也是实体。٭实体属性：用来描述实体的某方面特性的属性。如学生可以用学号、姓名、系别、班级等属性来描述。٭实体型：属性的集合表示一种实体的类型，称为实体型。٭实体集：属性值集合表示一个实体，同类型实体集合称为实体集。٭ACCESS中的对应关系▪“表”存放同一类实体，则为实体集。▪字段—属性、记录—实体1.3数据模型实体间联系及三种类型٭联系：实体之间的对应关系，描述了现实事物之间的相互关联。٭一对一联系(1:1)：如学校与校长的关系。即表A中的一条记录只与表B中一条记录联系，反之如此。٭一对多联系(1:N)：如学校与学生的关系。即表A中的一条记录与表B中多条记录联系。٭多对多联系(N:M)：如课程与学生的关系。即表A中的一条记录与表B中多条记录联系，反之如此。公民身份证拥有11班级学生拥有1N教师学生授课NM1.3数据模型实体－关系(E-R)模型：利用标准图例来描述实体及实体间的联系（概念模型）。矩形——实体椭圆——属性菱形——联系学号姓名性别籍贯学生课程教师学生选课（实体与属性）（实体与联系）1.3数据模型实体联系（ER）图用图示的方法表示实体联系模型。ER图中用到的图符如下。矩形框中写上实体名表示实体。椭圆框中写上属性名，在实体和它的属性间连上连线。作为实体标识符的属性下画一条下划线。菱形框中写上联系名，用连线将相关实体连起来，并标上联系类别。实体名属性联系1.3数据模型实体型1联系名实体型2mnm:n联系1:1联系实体型1联系名实体型2111:n联系实体型1联系名实体型21n1.3数据模型常用的三种逻辑数据模型٭层次数据模型▪有且仅有一个节点无双亲—根节点▪其他节点仅有一个双亲▪树型结构，便于描述一对多的关系٭网状数据模型▪允许一个以上的节点无双亲▪一个节点可以有一个以上的双亲1.3数据模型常用的三种数据模型٭关系数据模型▪以关系代数为基础，数据用二维表表示，二维表就是关系1.4关系数据库关系数据模型基本术语٭关系：二维表▪关系模式：对关系的描述，对应着一个关系结构。表示为：关系名(属性名1，属性名2，…，属性名n)▪ACCESS中的表：表名(字段名1，字段名2，…，字段名n)٭元组：二维表中，水平方向的行称为元组。即一条记录就是一个元组。٭属性：二维表中的列。ACCESS中属性用字段来表示。٭域：属性的取值范围。如文本，数字，日期等。1.4关系数据库关系数据模型基本术语٭关键字（候选码）：能唯一标识一个元组的属性或属性集合。一个表中可以有多个关键字。٭主关键字（主码）：选择一个合适的候选码作为表的主关键字，来标识每一个元组。一个表只有一个主关键字。٭外部关键字：表中的一个字段不是本表的关键字，而是另一个表的关键字或候选关键字。班别…系别级别身份证号学生编号学生表关系术语示例由下列图标中指出对应的关系、关系模式、元组、属性、域、关键字、外部关键字ABC思考：实体、实体属性、实体型、实体集在上述表中的表现形式。1.4关系数据库关系的特点٭关系必须规范化。即模型中每个关系模式都应满足一定的要求。一般要求属性是不可再分的原子数据，表中不再包含表。٭同一关系中不能出现同名属性。٭关系中不允有完全相同的元组。٭关系中元组次序无关紧要。٭关系中属性次序无关紧要。1.4关系数据库关系中的数据约束保证数据的完整性、一致性、相容性٭实体完整性约束：关系的主键中属性值不能为空值，因为主键是唯一决定元组的，如为空值则其唯一性就成为不可能的了。٭参照完整性约束：关系之间相互关联的基本约束，不允许关系引用不存在的元组，即在关系中的外键要么是所关联关系中实际存在的元组，要么为空值。٭用户定义的完整性约束：反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。例如某个属性的取值范围在0—100之间等。1.5关系代数及关系运算用户需要利用查询从关系数据库中找到感兴趣的数据时，需要对多个关系(表)进行运算。关系运算以关系代数为基础。关系的基本运算分为两类：传统集合运算：并，交，差，笛卡尔积专门关系运算：选择，投影，连接传统集合运算٭并(∪)：设关系R和S有相同的结构，则R∪S由属于R或属于S的元组组成。例：学号姓名性别01张三男02李四男学号姓名性别05王红女06赵艳女∪＝学号姓名性别01张三男02李四男05王红女06赵艳女1.5关系代数及关系运