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数据库应用技术教程——ACCESS关系数据库出品人：蒋东明主编：鄂大伟责编：陈进才制作人：朱凤琴时间：2011年2月目录数据库技术概论第1章创建数据库和表第2章查询第3章窗体设计第4章报表第5章宏第6章目录数据访问页第7章VBA程序设计第8章VBA数据库编程技术第9章菜单与工具栏第10章数据安全第11章Web数据库技术第12章第1章数据库技术概论1.1数据库与数据库管理系统1.2关系模型与关系数据库1.3数据库应用系统设计第1章1.4MicrosoftAccess系统概述本章小结思考与练习数据库技术是管理数据的一种科学、有效的方法，它研究如何组织和存储数据，如何高效的获取和处理数据，并将这种方法用现代的软件技术实现，为信息时代提供安全、方便、有效的信息管理的手段。本章的知识结构导航图如图1-1所示。1.1.1我们身边的数据库应用1.在超级市场购物2.用信用卡消费3.使用图书馆系统4.学籍及成绩管理5.基于数据库系统的组成数据库系统（DBS:DataBaseSystem）是一个整体的概念，从根本上说，它是一个提供数据存储、查询、管理和应用的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。各部分之间的关系如图1-2所示。图1-2数据库系统的组成及其关系1.1.2数据库系统的组成1.数据库数据库不仅存放了数据，而且还存放了数据与数据之间的关系。一个数据库系统中通常有多个数据库，每个库由若干张表（Table）组成。每个表具有预先定义好的结构，它们包含的是适合于该结构的数据。表由记录组成，在数据库的物理组织中，表以文件形式存储。2.数据库管理系统数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）是用于描述、管理和维护数据库的软件系统，是数据库系统的核心组成部分。1.1.2数据库系统的组成对数据库的一切操作都是在DBMS控制下进行的。无论是数据库管理员或终端用户，都不能直接对数据库进行访问或操作，而必须利用DBMS提供的操作语言来使用或维护数据库中的数据。数据库管理系统的功能可以概括为下列三个方面：•(1)描述数据库。•(2)管理数据库。•(3)维护数据库。1.1.2数据库系统的组成3.数据库应用系统数据库应用系统是程序员根据用户需要在DBMS支持下运行的一类计算机应用系统。4.数据库用户数据库系统中有多种用户，他们分别扮演不同的角色，承担不同的任务，如图1-3所示。图1-3数据用户1.1.3数据库系统的特点1.可实现数据共享2.可减少数据冗余数据冗余是指数据之间的重复，或者说是同一数据存储在不同数据文件中的现象。冗余数据和冗余联系容易破坏数据的完整性，给数据库维护增加困难。3.可实施标准化4.可保证数据安全5.可保证数据的完整性1.1.4数据库系统三级模式结构1.外模式2.概念模式3.内模式数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地抽象地处理数据，从而实现了数据的独立性，即当数据的结构和存储方式发生变化时，应用程序不受影响。如图1-4所示。1.1.4数据库系统三级模式结构图1-4数据库系统的3级模式结构1.2.1由现实世界到数据世界1.现实世界现实世界就是人们通常所指的客观世界，事物及其联系就处在这个世界中。2.概念世界概念世界又称信息世界，是指现实世界的客观事物经人们的综合分析后，在头脑中形成的印象与概念。图1-5从现实世界到数据世界的过程1.2.1由现实世界到数据世界3.数据世界数据世界又称机器世界。因为一切信息最终是由计算机进行处理的，进入计算机的信息必须是数字化的。1.2.2概念模型的表示方法：E-R图构成E-R图的基本要素是实体、属性和联系，用到的符号包括矩形、椭圆形、菱形及其连线，如图1-6所示。1.实体(Entity)2.属性(Attribute)属性用于描述实体的某些特征。图1-6E-R图的表示符号1.2.2概念模型的表示方法：E-R图每个属性都有自己的取值范围，属性的取值范围叫做该属性的“值域”。在E-R图中属性用椭圆形表示，并用无向边连线将其与相应的实体连接起来。3.域(Domain)属性的取值范围称为该属性的域，实体的属性值是数据库中存储的主要数据。4.实体集（EntitySet）同一类型实体的集合称为实体集。5.联系(Relationship)实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。1.2.2概念模型的表示方法：E-R图实体间的联系可分为一对一、一对多与多对多的三种联系类型，如图1-9所示。图1-9实体间的三种联系1.2.2概念模型的表示方法：E-R图•一对一联系(1∶1)•若实体集A中的每个实体至多和实体集B中的一个实体有联系，则称A与B具有一对一的联系，反过来亦此。一对一的联系记作1∶1。•一对多联系(1∶n)•如果实体集A中的每一个实体和实体集B中的多个实体有联系，反之，实体集B中的每个实体至多只和实体集A中一个实体有联系，则称A与B是一对多的联系。记作1∶n。•多对多联系(m∶n)•若实体集A中的每一个实体和实体集B中的多个实体有联系，反过来，实体集B中的每个实体也可以与实体集A中的多个实体有联系，则称实体集A与实体集B有多对多的联系，记作m∶n。1.2.2概念模型的表示方法：E-R图•联系在E-R图中用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1，1∶n或m∶n）。如图1-10所示。•表1-1列出了从现实世界到数据世界有关术语的映射与对照，有助于同学们理解这些概念之间的联系与区别。图1-10多对多联系示例1.2.2概念模型的表示方法：E-R图1.2.3数据库模型数据库模型（databasemodel）是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。从构成上看，数据结构、数据操作与数据的约束条件是数据模型三要素。常用的数据库的概念模型有以下几种类型：(1)层次模型层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型，层次数据库系统采用层次模型作为数据的组织方式。1.2.3数据库模型(2)网状模型用有向图结构来组织数据的数据模型称为网状模型。(3)关系模型关系模型是一种用二维表表示实体集、用主键标识实体、外键表示实体间联系的数据模型。(4)面向对象数据模型面向对象数据库系统支持的数据模型称为面向对象数据模型，它包括以下几个方面：对象、类、类层次、继承等。面向对象数据库是面向对象技术与数据库技术相结合的产物，以满足一些新的应用需要。1.2.4关系模型的基本概念及性质1.关系模型的基本概念关系：对应通常所说的表，它由行和列组成。关系名：每个关系要有一个名称，称之为关系名。元组：表中的每一行称为关系的一个元组，它对应于实体集中和一个实体。属性：表中的每一列对应于实体的一个属性，每个属性要有一个属性名。值域：每个属性的取值范围称为它的值域，关系的每个属性都必须对应一个值域，不同属性的值域可以相同或不同。1.2.4关系模型的基本概念及性质主键：又称主码，为了能够唯一地定义关系中的每一个元组，关系模型需要用表中的某个属性或某几个属性的组合作为主键。外键：在关系模型中，为了实现表与表之间的联系，通常将一个表的主键作为数据之间联系的纽带放到另一个表中，这个起联系作用的属性称为外键。例如在学生表（表1-2）和成绩表（表1-3）中，利用公共属性“学号”实现这两个表的联系，这个公共属性是一个表的主键和另一个表的外键，如图1-11所示。1.2.4关系模型的基本概念及性质1.2.4关系模型的基本概念及性质2.关系模型的性质(1)关系中每个属性值是不可分解的。(2)关系中每个元组代表一个实体，因此不允许存在两个完全相同的元组。(3)元组的顺序无关紧要，可以任意交换，不会改变关系的意义。(4)关系中各列的属性值取自同一个域，故一列中的各个分量具有相同性质。(5)列的次序可以任意交换，不改变关系的实际意义，但不能重复。1.2.4关系模型的基本概念及性质3.关系模型支持的三种基本运算(1)选择（Selection）选择运算是根据给定的条件，从一个关系中选出一个或多个元组（表中的行）。如表1-4是从表1-2关系中选取“性别”为“男”性而组成的新关系。(2)投影（Projection）投影就是从一个关系中选择某些特定的属性（表中的列）重新排列组成一个新关系，投影之后属性减少，新关系中可能有一些行具有相同的值。如表1-5是从表1-4关系中选取部分属性而得到的新关系。1.2.4关系模型的基本概念及性质1.2.4关系模型的基本概念及性质(3)连接（Join）连接运算是从两个或多个关系中选取属性间满足一定条件的元组，组成一个新的关系。如表1-6是将表1-2和表1-3按条件（学号）进行连接而生成的新关系。1.2.5关系完整性1.实体完整性（EntityIntegrity）实体完整性是针对基本关系的，一个基本表通常对应于现实世界中的一个实体集。2.参照完整性（ReferentialIntegrity）参照完整性实质上反映了“主键”属性与“外键”属性之间的引用规则。3.用户定义完整性（User-definedIntegrity）实体完整性和参照完整性是任何关系数据库系统都必须支持的。除此之外，不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件，用户定义的完整性就是针对某一具体关系的数据库的约束条件。1.3.1关系数据库设计概述数据库应用系统的设计是指创建一个性能良好、能满足不同用户使用要求的、又能被选定的DBMS所接受的数据库以及基于该数据库上的应用程序。关系数据库的设计过程可按以下步骤进行：(1)数据库系统需求分析；(2)概念数据库设计；(3)逻辑数据库设计；(4)关系的规范化；(5)数据库的创建与维护。1.3.2数据库系统需求分析系统需要分析，是为了了解系统到底需要什么样的数据，以便设计数据库。学生成绩管理是学校教务管理现代化的重要环节，系统的设计目标是为了对学生成绩等相关数据实现信息化管理，以提高工作效率，方便用户。该系统的基本要求是采用Access数据库对学生成绩进行管理，要求能够方便地查询到相关的教学信息，包括学生的基本信息、选课成绩、课程信息、教师信息以及专业信息等，并且能够对这些数据进行添加、修改、删除、查询等操作。1.3.3概念数据库设计概念设计是对现实世界的一种抽象，它抽取了客观事物中人们所关心的信息、忽略了非本质的细节，并对这些信息进行了精确地描述。在进行数据库概念设计时，应对各种需求分而治之，即先分别考虑各个用户的需求，形成局部的概念模型，其中包括确定实体、属性。然后再根据实体间的联系的类型，将它们综合为一个全局的结构。全局E-R模式要支持所有局部E-R模式，合理地表示一个完整的、一致的数据库概念结构。经过需求分析，下面给出学习成绩管理系统的全局E-R图。1.3.3概念数据库设计图1-12学习成绩管理系统的全局E-R图1.3.4逻辑数据库设计逻辑数据库设计的主要任务就是将E-R模式转化为关系数据库模式。将E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体型、实体的属性和实体型之间的联系转换为关系模式，这种转换遵循的原则是：一个实体型转换为一个关系模式。对于实体型间不同类型的联系，转换的规则是：（1）若实体间联系是1∶1，可以在两个实体类型转换成的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键和联系类型的属性。1.3.4逻辑数据库设计（2）若实体间联系是1∶N，则在N端实体类型转换成的关系模式中加入1端实体类型的键和联系类型的属性。（3）若实体间联系是M∶N，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两端实体类型的键加上联系类型的属性，而键为两端实体键的组合。（4）3个或3个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。1