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数据库基础数据模型概念数据模型概念数据模型•从用户的角度•强调对数据对象的基本表示和概括性描述（包括数据及其联系）•不考虑计算机具体实现，与具体的DBMS无关数据模型是对现实世界的数据特征的抽象描述逻辑数据模型物理数据模型逻辑数据模型•从计算机（DBMS）的角度•用于在数据库系统实现。•概念数据模型要转化为逻辑数据模型，才能在DBMS中实现物理数据模型•从计算机（存储介质）的角度•每种逻辑数据模型在实现时，都有其对应的物理数据模型的支持数据模型•概念数据模型–概念数据模型用来建立信息世界的数据模型，强调语义表达，描述信息结构，是对现实世界的第一层抽象。–1)实体：客观存在并且可以相互区别的事物可以是具体的事物，如一个学生,一本书也可以是抽象的事物,如一次考试–2)实体的属性：用于描述实体的特性。如学生用学号、姓名、性别、年龄等属性描述–3)一个实体是若干个属性值的集合。如一个特定的学生用学号、姓名、性别等属性值描述–4)实体集：具有相同属性的实体的集合。如若干个学生实体的集合构成学生实体集数据库概述实体集之间的联系概念：两个实体集之间实体的对应关系称为联系•（1）一对一联系–如果实体集E1中的每一个实体至多和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，则称E1和E2是一对一的联系，表示为1:1。–例如:实体集校长和–实体集学校之间的–联系是一对一。数据库概述实体集之间的联系•2）一对多联系–如果实体集E1中的每个实体与实体集E2中的任意个实体有联系，而实体集E2中的每一个实体至多和实体集E1中的一个实体有联系，则称E1和E2之间是一对多的联系，表示为1:n，E1称为一方，E2为多方。–例如，实体集学校和实–体集学生之间是一对多–的联系，一方是实体集–学校，多方是实体集学生实体集之间的联系（3）多对多联系如果实体集E1中的每个实体与实体集E2中的任意个实体有联系，反之，实体集E2中的每个实体与实体集E1中的任意个实体有联系，则称E1和E2之间是多对多的联系，表示为m:n。例如，实体集学生和实体集课程之间是多对多的关系E-R图•E-R图:用图形方式表示实体集之间的联系。•组成：–1）矩形：表示实体集，实体名称写在框内；–2）椭圆：表示实体集或联系的属性，框内标明属性的名称；–3）菱形：表示实体间的关系，框内注明联系名称；–4）连线：连接实体和各个属性、实体和联系，并注明联系种类，即1:1、1:n或n:m。一对一联系实体集之间的联系一对多联系多对多联系学校1学校2学校3……学校n校长1校长2校长3……校长n学校校长班级1班级2班级3……班级n学生1学生2学生3……学生n班级学生1：11：n课程1课程2课程3课程4课程5……课程n学生1学生2学生3学生4学生5……学生n课程学生m：n•E-R模型的表示方法–实体——用矩形表示–属性——用椭圆形表示–联系——用菱形表示课程课程号课程名学分学生课程选课成绩mn院系班级组成1n班主任班级负责11成绩类型1：11：nm：n举例：网上成绩查询管理系统的E-R图学生课程选课mn构成班级组成院系任课教师上传资源学期nmm1m1qp1m•系统功能：学生登陆后，可以查询成绩、给老师留言、下载资源；教师登陆后可以管理任课班级的学生成绩、上传资源、查看学生留言。学生实体集和课程实体集之间的关系学生学号姓名性别年龄选课课程课程编号课程名称任课教师成绩mn数据结构数据结构规范化的二维表格：任意两行内容不能完全相同不能有名称相同的列每一列都是不可分的，即不允许表中还有表同一列的值取自同一个定义关系模式：学生（学号，姓名，性别，状态，入学时间，最后登陆时间，登陆次数）元组关键字(包括候选键和主键)关系数据库•关系模型的组成----二维表格关系模型中的常用术语•1．元组–在二维表中，从第二行起的每一行称为一个元组，在文件中对应一条具体记录。•2．属性–二维表中，每一列称为一个属性，在文件中对应一个字段。•3．属性名–二维表第一行显示的每一列的名称，在文件中对应字段名，例如“姓名”，“性别”等。关系模型中的常用术语•4．属性值–行和列的交叉位置表示某个属性的值。•5．域–表示各个属性的取值范围。关系模型中的常用术语•6．表结构–表中的第一行，表示组成该表的各个字段名称，各字段取值的类型、宽度等。•7．关系模式–是对关系结构的描述，表示格式：–关系名(属性1,属性2,属性3,…，属性n)–例：student(学号,姓名,性别,年龄)关系模型中的常用术语•6．表结构–表中的第一行，表示组成该表的各个字段名称，各字段取值的类型、宽度等。•7．关系模式–是对关系结构的描述，表示格式：–关系名(属性1,属性2,属性3,…，属性n)–例：student(学号,姓名,性别,年龄)关系模型中的常用术语•9．主键–从候选键中指定一个用来标识元组。•10．外部关键字–表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字，而是另外一个表的主关键字或候选关键字，该字段称为外部关键字，简称外键。–例题:在关系score中，“学号”不是score的主键，而是关系student的主键，因此，“学号”称为外键。关系模型中的常用术语•11．主表和从表–主表:以外键作为主键的表–从表:外键所在的表–主表和从表通过外键相关联关系模型的特点•1）每一列不可再分；•2）同一关系中属性(字段)不允许重名•3）关系中不允许有完全相同的元组•4）关系中交换任意两行的位置不影响数据的实际含义；•5）关系中交换任意两列的位置不影响数据的实际含义。关系的基本运算•1．选择–从指定的关系中选择满足给定条件的元组组成新的关系。•例题：从关系score1中选择数学大于90的元组组成关系S1。S1=σ数学＞90（Score1）关系的基本运算•2．投影–从指定关系的属性集合中选取若干个属性组成新的关系。–例题：从关系score1中选择“学号”、“姓名”、“数学”组成新的关系S2。–S2=π学号，姓名，数学（Score1）关系的基本运算•联接–两个关系中的元组按指定条件组合新的关系–例题:将score1和score2按相同学号合并专门的关系运算——选择、投影、连接学号姓名性别状态入学时间最后登陆时间登陆次数39001杨雨潇男在读2007-9-12008-7-21839002崔敏女在读2007-9-12008-7-42539003张进女在读2007-9-12008-7-12039004何晴女在读2007-9-12008-6-301639005李哲男在读2007-9-12008-7-21939006刘晓女在读2007-9-12008-7-222关系S1学号姓名性别状态入学时间最后登陆时间登陆次数39001杨雨潇男在读2007-9-12008-7-21839005李哲男在读2007-9-12008-7-219关系S2从指定的关系中选择满足给定条件的元组组成新的关系选择运算投影运算从关系的属性集合中选取指定的若干个属性组成新的关系S2=σ性别=”男”（S1）S3=π学号，姓名，性别（S1）关系S3连接运算在两个关系的所有元组组合中选择符合指定条件的元组，生成一个新的关系关系S3学号课程号成绩成绩类型390018850390027770390016761390016900390067820390018800390066920关系S4S6=π学号，课程号，成绩（σ成绩类型=0（S4））关系S6S7=S3S6关系S7由E-R图设计关系模型1)两个实体集学生(学号,姓名,性别,年龄)课程(课程代码,课程名称,任课教师)2)联系选修(学号,课程代码,成绩)↑↑↑两个实体集的主键自身属性根据概念数据模型设计关系数据模型网上成绩查询管理系统的E-R图学生课程选课mn构成班级组成院系任课教师上传资源学期nmm1m1qp1m•一个实体集转换为一个关系模式，实体集的属性就是关系的属性院系（院系编号，院系名称）班级（班号，班级名，学生数，班主任）学生（学号，登陆密码，姓名，性别，状态，入校时间，毕业时间，退学时间，注册时间，最后登陆时间，登陆次数）这里“状态”有3种取值：在读、退学、毕业教师（教师号，登陆密码，姓名，电话，邮箱，QQ号，找回密码问题，找回密码答案，注册时间，最后登陆时间，登陆次数）课程（课程号，课程名称，学分）课程资源（资源号，资源名，链接地址，更新时间，资源类型，说明）学期（学期号，学期名称，是否当前学期，学期起始时间，学期结束时间）Access简介•Access的特点–1.具有Office系列的共同功能;–2.桌面型的数据库管理系统;–3.与其它数据库系统共享数据;–4.提供程序设计语言VBA，用于开发应用程序。Access启动ACCESS数据库管理系统•Access2003是MicrosoftOffice2003的组件之一，是用户和数据库间的软件接口–使用非常简单——可视化工具–提供了大量的向导——快速创建对象及应用程序–面向对象的、采用事件驱动，可以与其他数据库相连，使用VBA语言作为其应用程序开发工具–可处理多种数据信息——Office组件数据、其他DBMS数据创建数据库和数据表数据完整性控制数据查询Access的启动•1.“开始”---“程序”---MicrosoftAccess•2.在对话框中选“空Access数据库”。•3.单击“确定”•4.输入数据库名•5.单击“创建”数据库组成6.4.1创建数据库和数据表创建数据库数据库文件（.mdb）其中包括所有相关数据和管理这些数据的所有对象。方法：单击【开始】|【所有程序】|【MicrosoftOffice】|【MicrosoftOfficeAccess2003】启动Access2003单击【文件】|【新建…】建立空数据库使用模板向导建立各类数据库建空数据库利用向导建数据库创建数据表每个关系对应建立一个数据表两方面的工作：设计表结构和输入数据记录。(1)打开表结构“设计器”图6.20设计视图窗口(2)依次输入各个字段的名称，指定字段类型，并对每个字段的含义、取值进行注释说明字段选择栏字段属性字段类型说明文本用来存放不需要计算的数据，可以为数字、文字，例如学号、电话备注也称长文本，存放说明性文字数字需要运算的数值数据，如成绩、次数、年龄日期/时间存放日期和时间数据货币存放货币数值自动编号在增加记录时，其值能依次自动加1是/否存放逻辑型数据，如婚否、Yes/No、On/OffOLE对象将对象（如电子表格、文件、图形、声音等）链接或嵌入表中超链接存放超链接数据查阅向导这是与使用向导有关的字段字段选择栏字段属性字段属性说明字段大小可以指定字段中文本或数字的范围，文本缺省长度为50，最多255个字符，备注型最多65536个，数值为长整型。应该尽可能设置最小的字段大小，因为其需要的内存更少，数据处理速度更快。格式可以选择或输入格式串来定义字段中数据的格式小数位数指定数字或货币数值的小数点位数输入掩码用于设置字段数据的输入模式，例如可以为“电话号码”字段设置一个输入掩码(0000)-(00000000)，则在用户输入该字段内容时，会显示(____)-(________)，提示用户正确输入。标题可以定义字段的别名，作为创建窗体和报表时数据单中使用的标签。如字段名为sname，可将标题设置为“姓名”默认值该值在新建记录时会自动输入到字段中，也可以更改。例如，将states(状态)字段的默认值设为“在读”。必填字段用于设置这个字段是否必须填写，设置成“是”时，这个字段不能空着允许空字符串如果为“是”，则该字段可以接受空字符串为有效输入项索引可以选择是否为这个字段建立索引或者是否允许建立索引，建立索引的好处是，按此字段进行查询时会提高查询和排序速度，但同时也加大了系统维护的开销。(1)打开表结构“设计器”(2)依次输入各个字段的名称，指定字段类型，并对每个字段的含义、取值进行注释说明(3)定义表的主键选中字段后单击工具栏“主键”按钮(4)保存并命名数据表(1)双击数据表，打开数据表视图窗口(2)依次输入各字段值，完成所有