第1章数据库系统.ppt

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1、Visual FoxPro 6.0,教师：聂永红 日期：,数据库与程序设计,2019年8月23日星期五,第1章 数据库系统,1.1 数据库基础知识,随着计算机技术的发展，计算机的主要应用已从科学计算转变为事务数据处理。在事务处理过程中，并不需要进行复杂的科学计算，而是要进行大量数据的存储、查找、统计等工作。,如教学管理、人事管理、财务管理等，就需要对大量数据进行管理，而数据库技术就是目前最先进的数据管理技术。,1.1 数据库基础知识,Microsoft公司推出的Visual FoxPro 6.0是一个可运行于Windows 95/98 和 Windows NT/ Windows XP等平台的3

2、2位数据库开发系统，也是目前微机上最优秀的数据库管理系统之一。,1.1.1 基本概念,1. 信息与数据 （1）信息（Information）：泛指通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等所表征的某一特定事物的消息、情报或知识。 即：是对客观事物的反映，是为某一特定目的而提供的决策依据。 （是客观事物属性的反映。它所反映的是关于某一客观系统中某一事物的某一方面属性或某一时刻的表现形式。）,例如：,购买股票时,1.1.1 基本概念,1. 信息与数据,（2）数据（Data）：指表达信息的某种物理符号。,在计算机中，数据是指能被计算机存储和处理的、反映客观事物的物理符号序列。数据反映信息

3、，而信息依靠数据来表达。 表达信息的符号可以是数字、字母、文字和其它特殊字符组成的文本形式的数据，还可以是图形、图像、动画、影像、声音等多媒体数据。,1.1.1 基本概念,1. 信息与数据,（2）数据（Data）：指表达信息的某种物理符号。,在计算机中，数据是指能被计算机存储和处理的、反映客观事物的物理符号序列。数据反映信息，而信息依靠数据来表达。,在计算机中，主要使用磁盘、光盘等外部存储器来存储数据，通过计算机软件和应用程序来管理及处理数据。,1.1.1 基本概念,数据与信息的区别,（1）概念上的区别： 信息：是对客观事物的反映 数据：指表达信息的某种物理符号,（2）信息处理角度上的区别：

4、任何事物的属性都是通过数据来表示的，数据经过加工处理后，使其具有知识性并对人类活动产生决策作用，从而形成信息。 从计算机的角度看，数据泛指那些可以被计算机接受并能够被计算机识别处理的符号。,1.1.1 基本概念,数据与信息的区别,总之，信息是有用的数据，数据是信息的表现形式，信息是通过数据符号来传播的。,1.1.1 基本概念,2.数据处理,（2）数据处理的目的：从大量的、原始的数据中抽取对人们有价值的信息，并以此作为行为和决策的依据。,也称为信息处理,（1）数据处理：对各种类型的数据进行收集（采集）、整理、存储、分类、加工、检索、维护、统计和传播（传输）等一系列活动的总称。,1.1.1 基本概

5、念,2.数据处理,（4）数据处理的核心问题：数据管理。,（3）数据库技术：就是研究在计算机环境下如何合理组织数据、有效管理数据和高效处理数据的。,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段： 人工管理、文件系统和数据库管理,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,a.人工管理阶段（1953-1965）： 主要特征： 数据与程序彼此依赖，一组数据分别对应一组程序。,应用程序1,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,a.人工管理阶段（1953-1965）： 主要特征： 数据与程序彼此依赖，一组数据分别对应一组程序。,应用程序1,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,a.人工管理阶段（1953-1965）：

6、 主要特征： 数据与程序彼此依赖，一组数据分别对应一组程序。,不同的应用程序之间不能共享数据，数据冗余量大。,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,b.文件管理阶段（1965-1970） 主要特征： 数据与程序分开存储，相关数据组成一种文件，由一个专门的文件管理系统实施统一管理。应用程序通过文件管理系统对数据文件中的数据进行加工处理。,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,b.文件管理阶段（1965-1970） 主要特征： 数据与程序分开存储，相关数据组成一种文件，由一个专门的文件管理系统实施统一管理。应用程序通过文件管理系统对数据文件中的数据进行加工处理。,数据与数据之间没有有机的联系，数据

7、的通用性较差，冗余量大。,数据文件仍高度依赖于对应的程序，同一数据文件很难被不同的应用程序共享。,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号,姓名,课程号,课程名,成绩等）,课程（学号,姓名,课程号,课程名,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据

8、库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,数据库（DB）,应用程序,以学号建立关联，此时：姓名就是冗余的数据,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号, 课程号,课程名,成绩等）,课程（学号, 课程号,课程名,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,数

9、据库（DB）,应用程序,删除数据文件2和3的姓名,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号,课程号,课程名,成绩等）,课程（学号,课程号,课程名,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,数据库（DB）,应用程序,再看看还有没有冗余的数据？,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶

10、段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号,课程号,课程名,成绩等）,课程（学号,课程号,课程名,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,课程号,数据库（DB）,应用程序,再看看还有没有冗余的数据？,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文

11、件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号,课程号,课程名,成绩等）,课程（学号,课程号,课程名,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,课程号,数据库（DB）,应用程序,以课程号建立关联，此时： 就是冗余的数据,课程名,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件1,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性

12、别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号,课程号,课程名,成绩等）,课程（学号,课程号,学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,学号,课程号,数据库（DB）,应用程序,删除课程名,（5）数据管理技术经历的三个发展阶段,c.数据库管理阶段（1970年至今） 主要特征： 对所有的数据实行统一管理，供不同用户共享。,数据文件之间可以建立关联关系，数据的冗余大大减少。,数据文件1学号,数据文件3,数据文件2,应用程序1,应用程序2,应用程序3,学生（学号,姓名,性别,出生日期,籍贯等）,成绩（学号, 课程号,课程名,成绩等）,

13、课程（学号, 课程号, 学时,学分等）,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),数据与应用程序之间完全独立，减少了应用程序的开发和维护代价。,1.1.1 基本概念,3. 数据库系统,（1）数据库(DataBase,简称 DB) ：是指以一定的组织方式存储在计算机存储设备上、能为多个用户所共享的、与应用程序彼此独立的相关数据的集合。 它不仅包括描述事物的数据本身，而且包括相关事物之间的联系。,包括以下几个部分：,对数据库中数据的增加、 删除、修改和检索等操作， 由数据库管理系统进行统一 的控制,1.1.1 基本概念,数据库特点： （1）相互关联的数据的集合 （2）用综合的方法组织数

14、据 （3）低冗余与数据共享 （4）数据具有较高的独立性 （5）保证数据的安全、可靠 （6）最大限度地保证数据的正确性 （7）数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性,1.1.1 基本概念,3. 数据库系统,（2）数据库管理系统(DataBase Management System，简称DBMS) ：是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，是数据库系统的核心组成部分。 数据库管理系统就是对数据库中的数据资源进行管理，并使之能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，还要保证数据的高度独立性。,例如：Visual Foxpro 6.0 就是微机上使用的一种 数据库管理系统

15、,数据库 （DataBase）,应用程序1,应用程序2,应用程序3,应用程序与数据库的关系,数据库管理系统 (DBMS),在数据库管理系统的支持下，数据完全独立于应用程序，并且能被多个用户或程序共享，如下图所示,数据库管理系统具备的功能： （1）数据库定义功能 （2）数据库操作功能 （3）数据库查询功能 （4）数据库控制功能 （5）数据库通信功能,1.1.1 基本概念,3. 数据库系统,（3）数据库系统(DataBase System,简称DBS)：是指引进数据库技术后的计算机系统，包括下面五大部分：硬件系统、数据库集合、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员、用户。,即：基于数据库的 计算机

16、应用系统。,数据库系统（DBS）是由：DB、DBMS、计算机硬软件、管理员和用户五部分组成。 DBS的核心部分是DBMS。,1.1.1 基本概念,3. 数据库系统,（4）数据库应用系统：是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类信息处理问题而建立的软件系统。 例如：以数据库为基础的教学管理系统、人事管理系统、财务管理系统、电话管理系统、酒店管理系统、旅游管理系统等等。,1.1.2 数据模型,数据模型：是用来描述现实世界中的事物及其联系的，它将数据库中的数据按照一定的结构组织起来，以反映事物本身及事物之间的各种联系。,现实世界中的 各种事物也叫实体,表示数据与数据之间联系的方法称为

17、数据模型。,任何一种DBMS都是基于某种数据模型的，目前常用的数据模型有三种：层次模型、网状模型和关系模型， 与之对应，数据库也分为三种基本类型： 层次型数据库，网状型数据库和关系型数据库。,1.1.2 数据模型,1层次模型 用树型结构表示实体及其之间的联系。,特点： （1）有且仅有一个结点无父结点，这个结点即为树的根； （2）其它结点有且仅有一个父结点。,广东商学院,信息学院,会计学院,信 息 管 理,计 算 机 系,电 子 商 务,软 件 工 程,(1) 层次模型,1.1.2 数据模型,(1) 层次模型,1层次模型 用树型结构表示实体及其之间的联系。,1.1.2 数据模型,2网状模型 用网

18、状结构表示实体及其之间的联系。（可以表示多对多的联系）,特点： （1）可以有一个以上的结点无父结点； （2）至少有一个子结点有一个以上的父结点。 （3）在两个结点之间有两个或两个以上的联系。,学生,教师,课程,(2) 网状模型,1.1.2 数据模型,(2) 网状模型,1.1.2 数据模型,3关系模型 用二维表结构来表示实体及其之间的联系。 关系模型是把数据结构看成一个二维表，每个二维表就是一个关系，关系模型是由若干个二维表格组成的集合。 关系模型简单，使用方便，应用也最广泛，VFP就是一种基于关系模型的关系数据库管理系统。,一个二维表就是一个关系， 不仅能描述实体本身， 还能反映实体之间的联系

19、。,1.1.2 数据模型,(3) 关系模型,学生,学生,课程,成绩,1.1.3 关系数据库及其特点,1.关系数据库 由关系模型组成的数据库就是关系数据库。关系数据库由包含数据记录的多个数据表组成，用户可在有相关数据的多个表之间建立相互联系。 在关系数据库中，数据被分散到不同的数据表中，以便使每一个表中的数据只记录一次，从而避免数据的重复输入，减少冗余。,如：学生管理数据库由6个数据表组成，各个表之间通过公共属性联系起来，如课程和成绩通过课程号建立联接。,成绩,课程,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语 （1）表：存放一组同类实体的集合。,课程,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术

20、语,课程,（2）记录：记载某个实体属性的一组信息（表中的一行）。,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,课程,（3）字段：记载若干个实体的一个属性的数据项（表中的一列）。（字段包括：字段名和字段值）,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,“课程”,（4）关系：一个关系就是一张二维表。指各数据表之间的连接方法，用二维表表示。如下表所示。,关系,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,“课程”,（5）关系模式：关系名（属性1，属性2，属性n） 例如，“课程”关系的关系模式可表示为： 课程(课程号,课程名,学时,学分),关系,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,“课程

21、”,（6）主关键字：用来惟一标识关系中记录的字段或字段组合。如：“课程”关系中的课程号在每条记录中都是惟一的，所以课程号就可以定义为主关键字。所讲过的表还有无主关键字?,关系,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,（6）主关键字：用来惟一标识关系中记录的字段或字段组合。如：“课程”关系中的课程号在每条记录中都是惟一的，所以课程号就可以定义为主关键字。学号,学生,1.1.3 关系数据库及其特点,2.关系术语,（7）外部关键字：用于连接另一个关系，并且在另一个关系中为主关键字的字段。 如：“成绩”关系中的学号就可以看成是外部关键字，对“学生”关系来说。,成绩,学生,1.1.3 关系数据库及其特点,3. 关系数据库的主要特点,（1）关系中每个属性必须是不可分割的数据单元。（即表中不能再含表）,课程,1.1.3 关系数据库及其特点,3. 关系数据库的主要特点,（2）关系中每一列元素必须是类型相同的数据。,课程,1.1.3 关系数据库及其特点,3. 关系数据库的主要特点,（3）同一个关系中不能有相同的字段和记录。,课程,1.1.3 关系数据库及其特点,3. 关系数据库的主要特点,（4）关系的行、列次序可以任意交换，不影响其信息内容。,课程,