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管理系统中计算机应用苏州工业园区职业技术学院王成Tel:15501308512QQ:1605402887二〇一三年十一月章节•第一章管理系统中计算机应用•第二章应用信息系统•第三章管理系统的信息化平台•第四章数据库系统•第五章信息系统的建设规划•第六章系统分析•第七章系统设计•第八章系统实施•第九章系统运行管理与维护•第十章实际应用举例基础（概述）了解技术核心（开发）应用第四章数据库系统•考核知识点与考核要求•（一）数据库系统概述•1.识记（1）数据模型（2）概念模型（3）逻辑模型（4）物理模型（5）关系模型（6）关系数据库（7）范式（8）规范化（9）概念模型的常用术语（10）关系模型的基本条件•2.领会（1）数据模型的分类（2）概念数据模型的要素（3）数据库安全性的概念（4）数据规范化的过程（5）关系模型的结构与术语（6）关系的完整性（7）基本关系运算•3.简单应用（1）E-R模型的表示方法（2）实体之间的联系（3）实体内部的联系（4）用实例描述关系规范化的过程•（二）数据库管理系统中的SQL语言•1.识记（1）SQL语言的特点（2）SQL数据库中的术语（3）基本SQL语句命令•2.领会（1）数据库定义与管理（2）数据表定义与管理（3）索引定义与管理（4）视图定义与管理（5）SQL命令格式•3.简单应用（1）创建用户数据库及数据表（2）创建表索引（3）创建视图•4.综合应用对用户数据表进行各种查看、编辑、修改、更新或删除操作第四章数据库系统•考核知识点与考核要求•（三）SQL语言的数据查询功能•1.识记（1）SQL语言的查询命令（2）SQLServer2000中或是VisualFoxPro中查询命令的异同•2.领会（1）表单查询与多表查询（2）选择查询（3）条件查询（4）排序查询（5）分组查询（6）统计查询（7）模糊查询（8）限定范围查询（9）连接查询（10）嵌套查询（11）联合查询•3.简单应用（1）按给定条件和要求对单个表进行简单查询（2）按给定条件和要求对多个表进行简单查询•4.综合应用（1）按给定条件和要求对单个表进行高级查询（2）按给定条件和要求对多个表进行高级查询管理系统与信息技术应用数据库系统概述数据模型关系模型与关系数据库数据规范化数据库的安全性结构化查询语言SQL概述数据库管理系统中的SQL语言数据库的定义数据库的管理数据表的定义数据表的管理SQL语言的数据查询功能简单查询高级查询索引的建立和删除视图的定义与删除知识结构数据库系统数据模型关系数据模型关系规范化SQL数据定义数据操纵数据查询4.1数据库系统概述•4.1.1数据模型•模型：对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。模型满足以下要求：（1）真实反映现实世界（2）容易被人理解（3）便于在计算机上实现具体事物现实世界概念模型信息世界逻辑数据模型物理数据模型机器世界认识抽象转换4.1.1数据模型•概念模型：按用户观点对现实世界建模。（1）实体：客观存在、并且可以相互区别的事物。（2）属性：实体的特征（3）码：能够唯一确定某个实体的属性或属性集（4）域：属性的取值范围。（5）实体型：用实体名及描述它的各属性名，刻画实体的共同特征。（6）实体集：某个实体型下的全部实体。（7）联系：★•实体型之间的联系：（1）一对一：1：1（2）一对多：1：N（3）多对多：M：N•E-R图：实体属性联系实体之间的联系（P.117）•一对一的联系：若两个不同型实体集中，一方的一个实体唯一与另一方的一个实体相对应，称1:1联系。•一对多的联系：若两个不同型实体集中，一方的一个实体可与另一方的多个实体相对应，但另一方一个实体只与本方一个实体相对应，称1:n联系。•多对多的联系：若两个不同型实体集中，任何一方的一个实体都与另一方的多个实体相对应，称m:n联系。省长省领导11车主汽车拥有1n学生选修课选课mn实体内部的联系（P.118）•实体内部各属性之间的联系–一对一：1:1–一对多：1:n–多对多：m:nE-R图（P.118）•如何描述信息世界中实体和实体之间的关系？•描述概念数据模型中实体间联系的专用工具是E-R模型（实体-联系模型），也称E-R图，用形式化的方法表示了实体以及实体之间的联系。•用E-R图实现概念结构设计的方法叫做E-R方法。•E-R图中的图形表示符号实体联系要求：根据问题画出E-R图。属性nm学生学习课程学号姓名性别出生年月成绩课程编号课程名称学时4.1.1数据模型•数据模型（1）逻辑数据模型用户通过数据库管理系统看到的现实世界，它描述了数据库数据的整体结构。逻辑模型由：数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分组成。有层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等几种类型。（2）物理数据模型描述数据的存储结构和存储方法。数据模型•数据模型（P.115-116）–抽象的表示和处理数据的工具–以计算机系统的观点模拟物质本身的模型–数据库系统的核心和基础•数据模型分类（P.119）–逻辑数据模型（常说的数据模型就是逻辑数据模型）•组成要素——数据结构、数据操作、数据完整性约束•分类：–层次模型（典型的层次模型的例子是家族的家谱）–网状模型（典型的网状模型的例子是教学系统中教师、学生和课程）–关系模型（关系模型是最流行的数据模型）–面向对象数据模型–物理数据模型子模式（外模式、用户模式）模式（概念模式、逻辑模式）物理模式（内模式）数据库三级模式结构主体格式化数据模型4.1.2关系模型与关系数据库•关系模型的数据结构：（1）关系（Relation）（2）元组（Tuple）（3）属性（Attribute）（4）关键字（Key）（5）外码（ForeignKey：FK）（6）域（Domain）（7）关系模式关系模型与关系数据库（P.120）•关系模型：建立在集合论和谓词演算公式的基础上，用表格作为基本的存储结构，表示实体以及实体之间的关系。•关系数据库：在数据库中的数据结构按照关系模型定义，由不同的关系构成，每个关系用一张二维表表示。术语•关系：一张二维表对应一个关系。•属性：表中每一列。•元组（记录）：由属性值组成的每一行。•框架（关系型）：由属性名组成的表头。•域：属性的取值范围。•候选码（码）•主码•主属性•非码属性（非主属性）•外部码（外码）•参照关系•被参照关系（目标关系）•关系模式关系名（属性1，属性2，属性3，属性4，属性5，……属性n）4.1.2关系模型与关系数据库•关系模型的基本要求：（1）关系是一个行与列交叉的二维表，每个交叉点都必须是单值的；即关系中每一分量必须是不可分的数据项，或者说所有属性值都是原子的，即是一个确定的值，而不是值的集合。（2）关系中各个属性必须有不同的名字，不同的属性可来自同一个域，即它们的分量可以取自同一个域。（3）同一属性名下的各个属性值必须来自同一个域，是同一类型的数据。每一列（属性）的所有数据都是同一类型的；（4）列在表中的顺序无关紧要；（5）表中任意两行（元组）不能相同；（6）行在表中的顺序也无关紧要。关系模型的五个基本条件（P.122）•表格中的每一个数据项都是不可分的。•各列均有相同的属性，即相同的数据类型和长度，属性名唯一，属性值可以不同。•每列的顺序是任意的。•一张表中不允许出现完全相同的两行（元组）。•各行的顺序是任意的。4.1.2关系模型与关系数据库•关系的完整性（1）实体完整性规则：实体完整性是指关系的主码不能取空值(null)，即不能没有值。（2）参照完整性规则：参照完整性是指外码必须是另一个表主码的有效值或是空值。（3）用户定义的完整性规则：例如，“成绩必须是0到100之间的整数”。关系的完整性（P.122）•实体完整性•参照完整性•用户定义完整性关系模型必须满足的完整性约束条件在教学系统中，一个研究生可以没有导师，如果有导师，必须是导师表中存在的导师，这种关系约束是（）A．实体完整性约束B．参照完整性约束C．用户自定义完整性约束D．字段完整性约束√（单选题）4.1.2关系模型与关系数据库•关系的操作（1）传统的集合运算包括：并、交、差，用来实现插入、删除、修改等数据操作。“并”：由属于R或属于S或同时属于R和S的元组构成的集合；记为：R∪S。“交”：由同时属于R和S的元组构成的集合；记为：R∩S。“差”：由属于R但不属于S的元组构成的集合，记为：R-S。（2）专门的关系运算包括：投影、选择、连接，用来实现数据查询。选择：按给定条件从关系中挑选满足条件的元组组成的集合；记为：σF（R），F表示条件，R代表某个关系。投影：从关系中挑选出指定的属性组成的新关系，记为：πA（R）。自然连接：两个关系，至少有一个相同的属性名，按给定条件，把满足条件的两关系的所有元组，按一切可能拼接后形成新关系；记为：R∞S。关系操作•传统的集合运算（P.123）–包括：并、交、差，用来实现插入、删除、修改等数据操作。–“并”：由属于R或属于S或同时属于R和S的元组构成的集合；记为：R∪S。–“交”：由同时属于R和S的元组构成的集合；记为：R∩S。–“差”：由属于R但不属于S的元组构成的集合，记为：R-S。•专门的关系运算（P.124）–包括：选择（筛选）、投影、连接，用来实现数据查询。注意选择题，如根据运算结果判断运算类型。专门的关系运算（P.124-126）•选择：按给定条件从关系中挑选满足条件的元组组成的集合；记为：σF(R)，F表示条件，R代表某个关系。•投影：从关系中挑选出指定的属性组成的新关系；记为：πA(R)。•自然连接：两个关系，至少有一个相同的属性名，按给定条件，把满足条件的两关系的所有元组，按一切可能拼接后形成新关系；记为：R►◄S。针对行的运算针对列的运算针对多张表的运算4.1.3数据规范化•数据规范化范式理论：（1）1NF：1NF（NormalForm）：每一个分量必须是不可分的数据项，满足这个条件的关系模式就属于第一范式。（2）2NF：若R属于第一范式，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R属于2NF。不属于2NF的关系模式，就会出现1NF的缺点。（3）3NF：若R属于第三范式，则每一个非主属性既不部分依赖于码，也不传递依赖于码。（4）BCNF：若每一个决定因素都包含码，则R属于BCNF。4NF规范化的过程及要求是一个不断分解的过程。数据规范化（P.126）•范式：由于限制条件的严格程度不同，关系分为不同的规范层次，叫做范式。•5NF4NFBCBF3NF2NF1NF•最低是一范式•关系范式越高，数据库结构越好数据规范化（P.126）•数据规范化（P.126）•采用投影分解方式，消除关系模式中的不完全函数依赖和传递函数依赖–建立一范式（P.127）–建立二范式（P.128）–建立三范式（P.129）所谓完全依赖是说明在依赖关系的决定项（即依赖关系的左项）中没有多余属性，有多余属性就是部分依赖。在关系模式R(U)中，设X，Y，Z是U的不同的属性子集，如果X确定Y、Y确定Z，且有X不包含Y，Y不确定X，（X∪Y）∩Z=空集合，则称Z传递函数依赖(transitivefunctionaldependency)于X。每个数据项都是不可分的基本项消除部分函数依赖，每个非主属性完全函数依赖码消除传递函数依赖低一级范式高一级范式分解转换4.1.3数据规范化•例题：下图是一个单位关于车间和物资信息的表：•存在问题：（1）插入异常（2）删除异常（3）数据冗余（4）更新异常4.1.3数据规范化4.1.4数据库的安全性•（1）数据库的安全性•防止非法用户闯入、或合法用户非法使用造成数据泄露、更改或破坏的功能。•（2）数据库安全性的措施•1）身份验证•口令、IC卡、指纹、虹膜等。•2）存取控制•“授权”机制。为不同的用户授予不同的访问权限，如：读、写、执行等。数据库的安全性（P.129）•数据库安全性：数据库具有的防止非法用户闯入、或合法用户非法使用造成数据泄露、更改或破坏的功能叫做数据库安全性。–防范非法用户和非法操作•数据完整性–防范使用不合语义的数据•常用的安全措施（P.130）–身份验证：输入用户名、