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1*1.1数据库的基本知识1.2数据模型1.3关系数据库1.4Access简介1.5创建数据库2*1.1.1数据、信息、数据处理的概念1.1.2数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库应用系统和数据库管理员的概念1.1.3数据库系统的三级模式结构3*1．数据数据是指存储在某一种媒体上的能够识别的物理符号，用来记录事物的情况，用类型和值来表征。不同的数据类型，记录的事物性质不同。如字符“张三”表示某人的姓名，工资1000元，1000表示工资的多少。数据的概念在数据处理领域中已经大大地拓宽了。数据不仅包括了数字、文字和其他特殊字符组成的文本形式的数据，而且还包括图形、图像、动画、声音等多媒体数据。42．信息信息是经过加工处理的有用的数据。数据只有经过提炼和抽象变成有用的数据才能成为信息。信息仍以数据的形式表现。3．数据处理数据处理是指将数据加工转换成信息的过程。数据处理也叫信息处理。通过处理数据可以获得信息，通过分析和筛选信息可以产生决策。在计算机中，使用计算机外存储器存储数据；通过计算机软件来管理数据；通过应用程序来对数据进行加工处理，提取使用。数据处理的核心是数据管理。计算机对数据的管理是指对各种数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护提供操作手段。数据管理经历了人工管理、文件系统和、分布式数据库系统、面向对象数据库系统几个阶段。数据库系统5*1．数据库数据库（DataBase,简称DB）可通俗的理解为存放信息的仓库。它是指按照一定的组织结构存储在计算机存储设备上的各种信息的集合，并可被各个应用程序所共享。它既反映了描述事物的数据本身，又反映了相关事物之间的联系。数据库中的数据具有较小的数据冗余（重复数据称为数据冗余），较高的数据独立性和可扩展性，并可为各种合法用户共享。62．数据库管理系统数据库管理系统（DataBaseManagementSystem,简称DBMS）是用户用来在计算机上建立、使用、管理和维护数据库的软件系统。它主要具有以下功能：（1）定义数据库提供了定义数据类型及数据库存储形式的功能。（2）操作数据库提供了多种操作处理数据的方式。（3）管理和维护数据库提供了对数据进行管理和维护的功能，保证数据的安全性和完整性，控制多用户同时对数据库数据的访问，管理大量数据的存储、数据初始导入、数据备份实现，故障处理和性能监视等。73．数据库系统数据库系统（DataBaseSystem,简称DBS）是指带有数据库的计算机系统，它包括相应计算机硬件系统、软件系统、数据库、数据库管理系统、数据库管理员和用户。其中，是数据库系统的核心组成部分。如下图所示。数据库应用系统数据库管理系统操作系统硬件数据库管理员用户数据库系统层次示意图数据库管理系统8数据库系统的主要特点：（1）数据结构化且统一管理（2）数据共享，冗余度小（3）数据独立性较高（4）数据控制功能较强94．数据库应用系统数据库应用系统（DataBaseApplicationSystem,简称DBAS）是指用户为了解决某一类信息处理的实际问题而利用数据库系统开发的软件系统。如，用Access开发的教学管理系统、财务管理系统、销售管理系统等。5．数据库管理员数据库管理员（DataBaseAdministrator,简称DBA）是对数据库全面负责，具有高超技术水平的系统工作人员。10*数据库系统都具有三级模式，既模式、外模式和内模式。与之对应的是数据库的三级结构：全局逻辑结构、局部逻辑结构和物理存储结构。1．模式模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据库的逻辑结构和特征的描述，它体现出全局、整体级的数据观点。模式给出了实体和属性的名字，并说明了它们之间的关系，它与具体的数据值无关，是一个可以放进数据项值的框架。模式是数据库在逻辑上的视图。112．外模式外模式也叫子模式，是用户和程序员看到并使用的局部数据逻辑结构和特征。不同的用户因其需要不同，看待数据的方式不同，因此不同用户的关于外模式的描述也不相同。一个数据库可以有若干个外模式。3．内模式内模式也是存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在存储介质上的保存方式，如数据以什么形式保存在磁盘上，是否压缩和加密等。内模式是物理存储结构。数据库的模式是唯一的，是以数据库模型为基础的，模式综合考虑所有用户的需求，并将其结合成有机逻辑整体。12*1.2.1组成要素1.2.2概念模型1.2.3三种数据模型13*1．数据结构数据结构是所研究对象的集合，这些对象包括数据库的组成，如表、表中的字段、名称等。数据结构分为两类：一类是与数据类型内容等相关的对象，另一类是数据之间关系的对象。数据结构是描述一个数据模型性质最重要的方面，因此常用数据结构的类型命名数据模型。常用的数据结构有三种：层次结构、网状结构和关系结构，这三中结构的数据模型分别命名为层次模型、网状模型和关系模型。142．数据操作数据操作是指对数据库中各个对象（型）的实例（值）允许执行的操作集合，包括操作及其有关的操作规则。数据库的操作主要包括查询和更新两大类，数据模型必须定义操作的确切含义、操作符号、操作规则和实施操作的语言。3．数据的约束条件操作数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存的规则是一组完整性规则，这些规则的集合构成数据约束条件，以确保数据的正确、有效和相容。15*1．基本概念数据管理的对象是现实生活中的客观事物，把描述客观事物的信息经过整理、归类和进行规范化后，才能数据化并输入数据库中，这一过程是一个抽象的过程，是从现实到概念再到数据的过程。（1）现实世界人们管理的对象存在于现实世界中，现实世界的事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观存在的，是由事物本身的性质决定的。如学校的教学管理系统中有教师、学生、系科、课程等构成元素，教师为学生教课，学生在不同的系科，学生可选不同的课程，教师、学生、系科、课程是相互关联的。16（2）概念世界概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产生概念模型。如对教师的描述包括姓名、性别、教师编号、系号、出生日期、工资等不同项目。概念世界有时也称信息世界。描述事物的常用术语有以下几种：①实体客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。它可以是具体的事物，如一个学生、一门课程；它也可以是抽象的事件，如借阅图书、一场演出。实体用型和值来表征。17②属性属性是实体特性的描述。如一个学生实体，可以用学号、姓名、性别、出生日期等属性来描述他的特性。而学号、姓名、性别等本身为属性的名称。属性用型和值表征，如学号、姓名、性别等是属性的型的描述，而具体的值0405078、张三、男、05\15\85等是属性的值。③实体型实体型指的是用属性的集合来描述的实体的类型，它是用实体名和各个属性名的集合来表示。如实体型：学生（学号，姓名，性别，出生日期），学生是实体名，学号，姓名，性别等是各个属性名。18④实体值实体值是指实体属性值的集合，如学生张三的实体值是：0405078、张三、男、05\15\85。⑤实体集实体集是指相同类型的实体的集合。学校所有的学生，他们都用相同的实体类型来描述，集合在一起就是实体集。（3）数据世界存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联系，数据库表中的数据一定存在一个结构，可用数据模型表示这种结构。192．实体联系模型（E-R图）实体联系模型也叫E-R模型或E-R图，它是描述概念世界、建立概念模型的实用工具。E-R图包括3个要素：（1）实体用矩形框表示，框内标注实体名称。（2）属性用椭圆形表示，并用连线与实体联接起来。（3）实体之间的联系用菱形框表示，框内标注联系名称，用连线将菱形框分别与有关实体相连，并在连线上注明联系类型。如下图所示。学生学号姓名民族出生日期籍贯系号照片性别学生系号系科学号选课实体与属性实体与实体联系20两个实体（设A，B）间的联系有以下三种类型：一对一联系（1:1）若A实体中的某一属性仅能对应B实体中的唯一属性，反之依然，则A实体与B实体是一对一联系。如在学校中，一个班级只有一个班长，一个班长只管理一个班级，则班级实体中的班长名属性和班长实体中的姓名属性具有一对一的关系。一对多联系（1:N）若A实体中至少有一个属性对应B实体中一个以上的属性，且B实体中的任一属性至少对应A实体中的一个属性，则A实体对B实体是一对多的联系。如在学校中，一个班级有许多学生，每个学生只属于一个班级，则班级实体和学生实体之间具有一对多的关系。21多对多的联系（M:N）若A实体中至少有一个属性对应B实体中一个以上的属性，且B实体中也至少有一个属性对应A实体中一个以上的属性，则A实体对B实体是多对多的联系。如在学校中，一个学生可以同时选修多门课程，一门课程也可以同时有多个学生选修，则学生实体和课程实体之间具有多对多的联系。22*1．层次模型层次模型是采用树型结构来表示实体及其实体间的联系的模型。其特点是：只有一个根结点（也叫父结点。结点代表实体型），其他结点（子结点）有且仅有一个父结点，结点之间是树根与树枝（父与子）的关系，即一对多关系。它的优点是简单、直观、处理方便，适合于表现具有比较规范的层次关系的结构，缺点是不能直接表现含有多对多联系的复杂结构。如下图所示。学校音乐学院美术学院外语学院法学学院管理学院历史专业旅游专业旅游专业旅游专业232．网状模型网状模型是采用网状结构来表示实体及其之间的联系。其特点是：每一个结点允许有多于一个的父结点，也可以有一个以上的结点无父结点。网状模型可以方便地表示实体间多对多的联系，但结构比较复杂，数据处理比较困难。如下图所示。教师学生选课系科243．关系模型关系模型是用二维表结构来表示实体及其之间的联系。如下图所示的学生表和选课表都是二维表，它们之间通过“学号”属性建立联系。学生学号选课25*1.3.1关系术语1.3.2关系代数运算1.3.3关系的完整性1.3.4关系规范化1.3.5数据库的设计方法26*1．关系一个关系就是一张，如上图所示学生表选课表关系模型。2．属性表的每一列为一个属性（也称为字段），如学生表中的学号、姓名、性别等共计8个字段。3．元组表的每一行为一个元组（也称为记录），它是一组字段的信息的集合。如学生表中学号为“00150226”、“00150236”等每一行的信息。4．域属性的取值范围称为域。如学生表的性别属性的取值范围是“男”或“女”。二维表275．关系模式关系名及关系中的属性集合构成关系模式，一个关系模式对应一个关系的结构。关系模式的格式为：关系名（属性名1，属性名2，属性名3，…，属性名n）如学生表的关系模式为：学生（学号，姓名，性别，民族，出生日期，籍贯，系号，照片）。选课表的关系模式为：选课（学号，课程号，成绩）。286．主关键字主关键字也叫主键，是惟一标识表中记录的字段或字段的组合。如学生表中的学号可作为主关键字，它能惟一标识表中的每一条记录，即表中不能有两个相同的学号出现。7．候选码如果某个字段的值能惟一标识表中一个记录，这个字段就被称为候选码。一个关系中可能有多个候选码，如学生表中的“学号”和“系号”都是候选码。8．外部关键字外部关键字也叫外键，用来与另一个关系进行联接的字段，且是另一个关系中的主关键字。29关系数据库由至少一个或多个数据表组成，各数据表之间可建立相互联系而又相互独立。如下图所示。30*1．传统的集合运算（1）并设有两个相同的结构关系R和S，R和S的并是由R和S这两个关系的元组组成的集合，表示为R∪S。例如，有两个相同的结构学生表1、学生2，分别存放两个班的学生信息，将学生2的学生记录追加到学生表表1的学生记录后面就是两个关系的并集。（2）差设有两个相同的结构关系R和S，R与S的差是由属于R但不属于S的元组组成的集合，即差运算的结果是从R中去掉S中也有的元组，表示为R－S。例如，设有一个选修了英语的学生表，一个选修了数学的学生表。求选修了英语，但没有选修数学的学生，就应当进行差运算。XYZa1b1c1a2b2c2a3b3c3XYZa1b1c1a2b2c