第8章数据管理基础课件.ppt

1、常用术语 1数据 数据是数据库中存储的基本对象，即描述事物的符号记录。数据的形式还不能完全表达其内容，需要经过解释。因此，数据和关于数据的解释是不可分割的。数据的解释是关于数据含义的说明。数据的含义称为语义，如数据“87”，可解释为某同学考大学计算机基础成绩为87分。常用术语（续） 2数据库（DB，DataBase） 数据库是长期存储在计算机内的、有组织的和可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为不同用户所共享。 常用术语（续）3数据库管理系统（DBMS） DBMS是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。 其功能

2、：其功能：数据定义功能； 数据操纵功能；数据库的运行管理；数据库的建立与维护。常用术语（续） 4. 数据库系统（DBS） 数据库系统是指在计算机系统中引入了数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。数据管理技术的产生与发展1人工管理阶段 20世纪50年代中期以前，计算机本身水平较低，计算机主要用于科学计算（数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等），外存只有磁带、卡片和纸带等，没有磁盘等直接存取设备，没有操作系统，没有数据管理软件（用户用机器指令编码）。人工管理阶段的特点(1)数据不保存 因为当时计算机主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚

3、不迫切。(2)系统没有专用的软件对数据进行管理 每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法、输入方式等，程序员编写应用程序时，还要安排数据的物理存储，因此程序员负担很重。(3)数据不共享 数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序。多个应用程序涉及某些相同的数据时，也必须各自定义，因此程序之间有大量的冗余数据。(4)数据不具有独立性 程序依赖于数据，如果数据的类型、格式、或输入输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，必须对应用程序做出相应的修改。 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 3 数据集 1 数据集 2 数据集 3 图 人工管理阶段 数据管理技术的发展（续）2文件管理阶段 从20世纪5

4、0年代后期到60年代中期，计算机的硬件、软件都有了很大发展。主要表现为计算机不但用于科学计算，还用于管理，外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备，有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包括在操作系统中。文件管理阶段的特点 数据可以长期保存； 由文件系统管理数据 数据共享性差、冗余度大，一个数据文件对应一个或几个用户程序，且是面向应用的； 数据独立性差，数据与程序有一定的独立性，因为文件的逻辑结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储上的改变不一定反映在程序上。 文件形式多样化 有顺序文件、倒排文件、索引文件等，因而对文件的记录可顺序访问，也可随机访问，更便于存储和查找数据。 文件 1 应用程序 1

5、 应用程序 2 文件 2 应用程序 n 文件 n 文 件 系 统 数据管理技术的发展（续） 3数据库系统阶段 20世纪60年代后期，计算机的硬件、软件有了进一步的发展。主要体现为计算机管理的数据量大、关系复杂且共享性要求强（多种应用、不同语言共享数据）；外存有了大容量磁盘、光盘；软件价格上升、硬件价格下降，编制和维护软件及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高，力求降低。 数据库系统阶段的特点如下： 数据的结构化 数据的共享性高、冗余度低、易扩充 数据独立性高 有统一的数据控制功能 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 3 数据库 管理系统 数 据 库 8.1.3 数据模型 模型是现实世界特

6、征的模拟和抽象。数据模型（Data Model）也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。 1.数据模型的分类 数据模型主要有两大类，分别是概念数据模型（实体联系模型）和基本数据模型（结构数据模型）。 (1)概念数据模型：是按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。概念模型主要用实体联系方法（Entity-Relationship Approach）表示，所以也称E-R模型。 概念数据模型用于信息世界建模的工具，是现实世界到信息世界的第一层抽象，它也是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具。它并不依赖于某种特定的计算机系统，也不局限于某种DBMS所支持的数据模型。概念数据模型（续）

7、 1概念数据模型 （1）实体（Entity）：客观存在并相互区别的事物。实体既可以是具体的人、事、物也可以是抽象的概念或联系。如“学生”、“一场球赛”、“一张桌子”等均为实体。 （2）属性（Attribute）：实体所具有的某一种特性称为属性，一个实体可以由若干种属性来刻画。如“学生”实体，可以用“学号、姓名、性别、出生年月”等来描述其特性，“学号、姓名、性别、出生年月”可以看成是“学生”实体的属性。 续 （3）码（Key）：唯一标识实体的属性集。如“学生”实体中的“学号”属性，可以唯一标识“学生”实体，“学号”就是“学生”实体的码。 （4）域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域。如

8、“性别”取值范围为“男”或“女”，该取值范围就是“性别”的域。 （5）实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名的集合抽象和刻画同类实体。 （6）实体集（Entity Set）：同型实体的集合。 续 （7）联系（Relationship）：现实世界事物内部及事物之间的联系反映在信息世界中，即实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。实体内部的联系通常指组成实体的各属性之间的联系，实体之间的联系指不同实体集之间的联系。在此，我们介绍的是实体之间的联系。两个实体型之间的联系一般可分为以下3类： 一对一联系（1:1）实体集A中每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系（也可以没有），反

9、之亦然， 续 一对多联系（1:n）实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体与之联系（n0）；反之，对于实体集B中的每一个实体，A中至多只有一个实体与之联系. 多对多联系（m:n）实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体与之联系（n0）；反之，对于实体集B中的每一个实体，A中有m个实体与之联系（m0）， 其中，一对一联系是一对多联系的特例，一对多联系是多对多联系的特例。 （2）基本数据模型：是按照计算机系统的观点对数据和信息建模，主要用于DBMS的实现。基本数据模型是数据库系统的核心和基础。基本数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成。其中数据结构是对系统静态特性的描述，数

10、据操作是对系统动态特性的描述，完整性约束是一组完整性规则的集合。 常用的基本数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。 2.关系模型关系模型是目前最重要的一种数据模型，关系数据库就是采用关系模型作为数据的组织形式。 （1）关系模型的数据结构 关系模型是以集合论中的关系概念为基础发展起来的。关系模型中无论是实体还是实体间的联系均由单一的结构类型关系来表示。在实际的关系数据库中的关系也称表。通俗的讲关系模型就是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。 下面以如P279页,图8-1所示的基本信息表为例，介绍关系模型中的几个术语。 关系（Relation）：一个关系对应一张表，如图8

11、-1所示的学生基本信息表； 元组（Tuple）：表中的一行即为一个元组； 属性（Attribute）：表中的一列即为一个属性，给每个属性起一个名字即属性名。如上表中的六列对应六个属性（学号、姓名、年龄、性别、系名、年级）； 主码（Key）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组，如学号可以唯一确定一个学生，它是本关系的主码； 域（Domain）：属性的取值范围，如大学生年龄属性的域是（1438），性别的域是（男、女）； 关系模式：对关系的描述，一般表示为： 关系名（属性1，属性2，属性3，属性n） 如上面的关系可描述为： 学生（学号，姓名，年龄，性别，系名，年级）（2）关系模型的操纵与完整性

12、约束关系模型的操作主要包括查询、插入、删除和修改数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束条件包括实体完整性、参照完整性和用户宣言的完整性三大类。（3）关系模型的优缺点关系模型具有以下优点： 建立在严格的数学概念基础上。 概念单一（关系），结构简单、清晰，用户易懂易用。 存取路径对用户透明，从而数据独立性、安全性好，简化数据库开发工作。 关系模型的缺点:主要是由于存取路径透明，查询效率往往不如非关系数据模型。8.1.4数据库设计方法简介 1、需求分析阶段 2、概念结构设计阶段 3、逻辑结构设计阶段 4、物理结构设计阶段 5、数据库的实施和维护数据库技术的研究领域 1数据库管理

13、系统软件的研制 DBMS是数据库系统的基础。DBMS的研制包括DBMS本身以及以DBMS为核心的一组相互联系的软件系统、工具软件和中间件等。其目标是提高系统的可用性、可靠性及可伸缩性等，提高性能和提高用户的生产率。主要包括：面向对象数据库、对象-关系数据库、并行数据库及分布式数据库等。2数据库设计和应用 主要任务是在DBMS的支持下，按照应用的要求，为某一部门或组织设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。 3数据库理论 研究主要集中于关系的规范化理论、关系数据理论等。随着人工智能与数据库理论的结合、并行计算等的发展，数据库逻辑演绎和知识推理、数据库中的知识发现及并行算法等成为

14、新的理论发展方向。8.2 常用数据库系统简介Access 2003 8.2.1 概述 Microsoft Access 2003是一种数据库管理系统，它的强大功能主要表现在：友好的用户界面；数据表操作简单、易学易懂；通过向导创建表、查询、窗体及报表；自动绘制数据统计图和绘图功能；有效管理、分析数据的功能；增强的网络功能；宏功能和内嵌的VBA（Visual Basic for Application）等。 Access 2003是Office 2003的组件之一，Access具有以下特点： 1.Access的使用非常简单。 2.提供了大量的向导。 3.Access 2003是一个面向对象的、采用

15、事件驱动的关系型数据库管理系统。 4.可以处理多种数据信息，能与Office组件中的其他程序进行数据交换，实现数据共享，也可以处理其他数据库管理系统的数据库文件。 Access 2003的主要缺点是：安全性比较低，多用户特性比较弱，处理大量数据时效率比较低，适用于单机环境。 8.2.2 启动和退出Access 2003 1.启动Access 20032.退出Access 2003(1)单击Access 2003右上角的“关闭”按钮。(2)选择“文件”菜单中的“退出”命令。 (3)使用Alt+F4快捷键。(4)使用Alt+F+X快捷菜单命令。 8.2.3 创建数据库和表 一个Access数据库是

16、一个应用程序，它保存该程序的所有对象，包括表、查询、窗体、报表、宏和模块，甚至包括一些数据访问页。 1.创建空数据库 2.使用向导创建数据库 3.创建数据表 如果要用Access数据库数据，必须将数据存放在表中，表是Access中最重要的组件，也是很多应用的根源。表是由一组特定的数据或相同主题的数据集合而成，同时也是查询、窗体及报表的基础，一个Access数据库中至少应包含一个以上的表。(1)用表向导创建表用表的设计视图创建表 在Access 2003中，表共有4种视图，即数据表视图、设计视图、数据透视表视图和数据透视图视图。 下面仅介绍用设计视图创建表的方法.8.2.4 创建表之间的关系 1

17、.表间关系的概念 要建立两个表之间关系，两个表中必须拥有相同数据类型和大小的字段。表与表之间的关系分为一对一、一对多和多对多关系3种 (1)“一对一”和“一对多”关系 1）“一对一”关系：如果表A中的一个记录与表B中的一个记录直接相关联，就是“一对一”的关系。 2）“一对多”关系：如果表A中的一个记录与表B中的多个记录直接相关联，这就是“一对多”的关系，这种关系是Access中最常使用的关系种类。 在关系窗口中“一对多”关系在两个表之间用一条直线相连，直线的一端有“1”，表示是一对多中的一端；另一端有“”符号，表示是一对多中的多端，如图8-32所示。 （2）“多对多”关系 “多对多”关系是表A

18、中的一条记录对应到表B中的多条记录，同时表B中的一条记录，反过来也会对应到表A中的多条记录，这种关系就是多对多的关系。 “订单”表和“产品”表有一个多对多的关系，它是通过建立与“订单明细”表中两个一对多关系来创建的。一份订单可以有多种产品，每种产品可以出现在多份订单中，这样“产品”和“订单”两个表，通过“订单明细”表，形成了多对多的关系。 2.创建表间的关系 通常在数据库中有多个表，而且其中的很多表又有相互的关系，用户可以在任何时间定义表之间的关系，但一般情况下是在输入大量数据之前进行定义。 8.2.5 查询 查询是一种查看、更改和分析表中数据的方式，它可以从表中按照一定的规则取出特定的信息，

19、在取出数据的同时可以对数据进行一定的统计、分类和计算，查询的结果可以作为窗体、报表和新数据表的数据来源。 1.查询的作用和种类 Access 2003中的查询，可以对一个数据库中的一个表或多个表中存储的数据信息进行查找、统计、计算和排序。Access 2003提供了多种查询工具，通过这些工具，用户可以进行各种查询。 (1)查询的作用 查询的主要目的是通过某些条件的设置，从表中选择所需要的数据。 利用查询可以完成以下功能：1)选择字段：在查询中可以指定所需要的字段，而不必包括表中的所有字段。2)选择记录：可以指定一个或多个条件，只有符合条件的记录才能在查询的结果中显示出来。3)分级和排序记录：可

20、以对查询结果进行分级，并指定记录的顺序。4)完成计算功能：可以建立一个计算字段，利用计算字段保存计算结果。5)使用查询作为窗体、报表或数据访问页的记录源：可以建立一个条件查询，将该查询的数据作为窗体或报表的记录源，当每次打开窗体或打印报表时，该查询从基本表中检索最新数据。 (2)查询的种类 Access一共有5种查询类型：“选择查询”、“参数查询”、“交叉表查询”、“操作查询”和“SQL查询”。 1)选择查询：是最常见的查询类型，它从一个表或多个表中检索数据，并按照用户所需要的排列次序以数据表的方式显示结果。还可以使用“选择查询”来对记录进行分组，并且对记录进行总计、计数、平均值以及其他类型的

21、总和计算。 2)参数查询：在执行时会显示一个对话框，要求用户输入参数，系统根据所输入的参数找出符合条件的记录。例如，某公司每个月都要统计过生日人员的名单，那么就可以使用“参数查询”，因为这些查询的格式相同，只是查询条件有所变化。 3)交叉表查询：交叉表查询显示来源于表中某个字段的汇总值（合计、计算以及平均等），并将它们分组，一组行在数据表的左侧，一组列在数据表的上部。 4)操作查询：操作查询是在一个记录中更改许多记录的查询，查询后的结果不是动态集合，而是转换后的表。它有4种类型：生成表查询、追加查询、更新查询和删除查询。 5)SQL查询：是用户使用SQL查询语句创建的查询。SQL是一种用于数据

22、库的标准化语言，许多数据库管理系统都支持该种语言。 2.使用向导创建简单查询 使用向导创建简单的选择查询，可以从一个或多个表或查询中指定的字段检索数据，但不能通过设置条件来限制检索的记录。 3.使用设计视图创建查询 使用向导建立查询的方法快捷简单，但有其局限性，如不够灵活、无法创建复杂的查询等。利用“设计”视图可以创建复杂的查询。 8.2.6 窗体 窗体是Access数据库中的一个重要对象，起着联系数据库与用户的桥梁作用。窗体主要用来作为人机对话的界面，可以在窗体中设计美观的背景图案；设计文本框、列表框、组合框来向表中输入数据；创建按钮来打开其他窗体或报表；创建自定义对话框以接收用户输入，并根

23、据用户输入的信息执行相应的操作。 1.窗体的功能和分类 作为Access数据库中的主要接口，窗体提供了新建、编辑和删除数据的最灵活的方法。窗体和报表都用于数据库中数据的维护，但是其中的作用不同，窗体主要用于数据的输入，报表则用来在屏幕上打印输出的窗体中查阅的结果。窗体的几种功能如下 1)数据的显示与编辑：窗体可以显示来自多个数据表中的数据。此外，用户可以利用窗体对数据库中的相关数据进行添加、删除和修改，并可以设置数据的属性。 2)数据输入：作为数据库中数据输入的接口，利用它向表或查询中添加数据。 3)控制应用程序流程：通过向窗体添加命令按钮，并对其编程，当单击命令时，即可执行相应的操作，而达到

24、控制程序执行流程的目的。 4)显示信息：可以设计一种窗体，用来显示错误、警告等信息。 (2)窗体的分类 按照窗体的作用分类，窗体可以分为数据输入窗体、切换面板窗体和自定义对话框。 1)数据输入窗体：这是Access 2003中最常用的一种窗体，它主要由各种结合型控件组成，这些控件的数据来源为这个窗体所有的表或查询的字段 . 2)切换面板窗体：这是窗体的特殊应用，它的主要作用是实现在各种数据库对象之间切换。切换面板窗体如图 3)自定义对话框：是弹出式窗体中的一种，用来显示信息或提示用户输入数据，而且它总是显示在所有已打开的窗体之上。 1、自动创建窗体2.使用向导创建窗体 使用窗体设计视图设计窗体

25、 使用自动创建窗体和使用向导创建窗体，只能创建一些比较特殊的格式固定的窗体，如果希望创建具有特色的、不受系统约束的窗体，那么就要采用窗体设计视图来设计窗体。3、采用窗体设计视图来设计窗体。 (1)窗体设计视图的组成 在Access 2003系统中，典型的窗体设计视图如图8-66所示。主要由菜单栏、窗体设计工具栏、格式工具栏、窗体、标尺、属性和工具箱等部分组成。 控 件向 导 切 换按 钮 文 本 框 复 选 框 列 表 框 图 像 绑 定 对 象 框 选 项 卡控 件 直 线 其 他控 件 选 择 对 象 标 签 选 项 组 选 项按 钮 组 合 框 命 令按 钮 未 绑 定对 象 框 分 页

26、 符 子 窗 体 /子 报 表 矩 形 工具箱提供了20种控件，分别具有不同的功能： 1)选择对象：用来选定某一控件，所选定的即为当前控件，以后的操作，如改变大小、编辑等均对这个控件起作用。 2)控件向导 单击该控件(按钮)后，在使用其他控件时，即可在向导的引导下一步步完成设计。 3)标签 用于显示文字。通常用于显示字段的标题、说明等描述性文本。 4)文本框 用于输入、编辑和显示文本。通常作为文本、数字、货币、日期、备注等类型字段的绑定控件。 5)选项组 用于对选项按钮控件进行分组。每个选项组控件中可包含多个单选钮、复选钮以及切换按钮控件。目的是在窗体(或报表、数据访问页)上显示一组限制性的选

27、项值，从而使选择值变得更加容易。 6)切换按钮 具有弹起和按下两种状态的命令按钮，可用做“是否”型字段的绑定控件；也可作为定制对话框或选项组的一部分，以接受用户输入。 7)单选钮 具有选中和不选两种状态，常作为互相排斥(每次只能选一项)的一组选项中的一项，以接受用户输入。 8)复选框 具有选中和不选两种状态，常作为可同时选中的一组选项中的一项，可用做“是否”型字段的绑定控件。9)组合框 包含一个文本框和一个下拉列表框。既可在文本框部分输入数据，也可用列表部分选择输人。 10)列表框 显示一个可滚动的数据列表。当窗体、数据访问页处于打开状态时，可从列表中做出选择，以便在新记录中输入数据或更改现存

28、的数据记录。 11)命令按钮 用来执行命令。12)图像 用来在窗体中显示静态图片。13)未绑定对象框 用来在窗体中显示OLE对象，其内容不随当前记录的改变而改变。14）绑定对象框 用来在窗体中显示OLE对象，其内容随当前记录的改变而改变。15）分页符 在打印窗体时开始一个新页16）选项卡控件 用来创建多页的选项卡对话框17）子窗体/子报表 用来显示多表的数据18）直线 在窗体中插入直线19）矩形 用来把一组相关控件组合在一起20）其他控件 用来在窗体中添加其他ActiveX控件，例如日历控件等 (3)窗体 在Access 2003系统中，窗体可分为5部分，这些部分称为节，即主体节、窗体页眉节、

29、窗体页脚节、页面页眉节、页面页脚节，如图8-68所示。主体节是窗体设计视图的主要组成部分，是用户布局窗体的部分。窗体页眉和窗体页脚显示在窗体设计视图的上方和下方、打印窗体的起始和末尾，页面页眉和页面页脚只是在打印时显示在每一个打印页的顶部和底部，而不显示在窗体设计视图中。 (4)使用窗体设计视图设计窗体的步骤如下： 1)在如图8-59所示的“新建窗体”对话框中，从工具列表框中选择“设计视图”选项，再从“请选择该对象数据的来源表或查询”下拉列表框中选择“医生信息”表，单击“确定”，则得到图8-69所示的窗体初始设计视图。 8.2.7报表 要打印数据库中的数据，最好的方式是使用报表。报表是Acce

30、ss中专门用来统计、汇总并且整理打印数据的一种工具。要打印大量的数据或者对打印的格式要求比较高，则必须使用报表的形式。 自动创建报表 (1)打开数据库窗口，选择“报表”对象。 (2)在数据库窗口中，单击工具栏上的“新建”按钮，调出“新建报表”对话框，如图8-72所示。 (3)选择“自动创建报表：纵栏式”选项，在下面的下拉列表框中选择数据的来源表。单击“确定”按钮，即可完成报表的创建工作 使用向导创建报表 (1)打开数据库窗口中，单击“报表”对象，在“报表”对象窗口中，双击“使用向导创建报表”选项，调出“报表向导”选择字段对话框，如图8-74所示。(2)单击“表/查询”下拉列表框右侧的向下箭头调

31、出其下拉列表，从中选择创建窗体所需使用的表和窗体。(3)在“可用字段”列表框中选择字段，单击“”按钮，将其添加到右半部分的“选定的字段“列表中，如图8-74所示。 (4)单击“下一步”按钮，调出“报表向导”选择报表的分组级别对话框，如图8-75所示，选定添加分组级别以及分组的依据。(5)在图8-75中，单击“分组选项”按钮，调出“分组间隔”对话框，如图8-76所示，在这里可以为组级字段选定分组间隔。单击“确定”按钮，返回图8-75报表向导的分组中。 .使用设计视图创建报表 使用报表向导可以简单、快速地创建报表，但创建的报表格式比较单一，有一定的局限性。为了创建具有独特风格、美观实用的报表，要使用设计视图来设计报表。