1、全国计算机等级考试二级Access数据库第1页，共27页。目录数据结构与算法程序设计基础软件工程基础数据库设计基础Access数据库知识第2页，共27页。1、数据库系统的基本概念数据对客观事物的符号表示在计算机科学中，所有能输入到计算机并被处理的符号的总称数据库数据的仓库，这个仓库在计算机的存储器上大量的、有结构的、可共享的数据集合数据库管理系统（DBMS）对数据库进行管理的系统软件负责数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等数据库系统由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件和软件等组成数据库系统的核心：数据库系统的核心：DBMS第3页，共27页。1、数据库系统的基本概念数据管
2、理的发展人工管理阶段主要用于科学计算，硬件没有磁盘，数据被直接存取文件系统阶段具有简单的数据共享和数据管理能力无法提供统一的、完整的管理和数据共享能力数据库系统阶段解决数据的独立性问题解决数据的独立性问题实现数据的统一管理实现数据的统一管理达到数据共享的目的达到数据共享的目的第4页，共27页。1、数据库系统的基本概念数据库系统的特点数据的集成性：采用统一的数据结构数据的高共享性和低冗余性数据的高共享性和低冗余性数据的独立性物理独立性：应用程序和数据库中的数据的存放位置和存储格式是相互独立的逻辑独立性：应用程序和数据库的逻辑结构是相互独立的数据的统一管理和控制：由DBMS第5页，共27页。1、数
3、据库系统的基本概念数据库系统的内部结构体系模式：又称概念模式或逻辑模式。是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图(全局视图)。外模式：又称子模式，对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。内模式：又称存储模式，对应于物理级，它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。第6页，共27页。1、数据库系统的基本概念外模式2外模式3内模式应用A应用B应用C应用D应用E外模式1模 式模式/内模式映象外模式/模式映象图1 数据库系统的三级模式数据库第7页，共27页。2、数据模型数据模
4、型：是对现实世界的模拟和抽象。是把现实世界的具体事物转换成计算机能够处理的数据的工具任何一个数据库系统都必须建立在一定的数据模型之上由于现实世界的复杂性，不可能从现实世界中直接建立数据模型通常建立数据模型的过程现实世界信息世界：建立概念模型信息世界机器世界：建立数据模型第8页，共27页。2、数据模型概念模型，也称信息模型，独立于计算机，只描述某个特定的信息结构概念模型工具：实体联系模型（E-R图）E-R图把现实世界的要求转换成实体、联系和属性等第9页，共27页。2、数据模型E-R模型的3个基本概念实体：现实世界的事物可以抽象为实体。有共同属性的实体组成实体集。如张三、李四属性：实体所具有的某种
5、特性。如姓名、性别、年龄等。一个属性有不同的取值范围，称属性的值域或值集联系：现实世界中事物间的关联。反映的是实体集之间的特定关系。如教师和学生有教学关系第10页，共27页。2、数据模型两个实体集之间的联系分为3类一对一联系实体集A中的每个实体在实体集B中至多有一个与之联系。反之成立。如班级和班长一对多联系实体集A中的每个实体在实体集B中有n个实体与之联系。反之，实体集B中的每个实体在实体集A中只有1个实体与之联系如一个班级有若干个学生，而一个学生只能属于一个班级多对多联系实体集A中的每个实体在实体集B中n个实体与之联系。反之，实体集B中的每个实体在实体集A中有m个实体与之联系。如一门课程可以
6、同时被多个学生选修，而一个学生可同时选修多门课程第11页，共27页。2、数据模型E-R图用矩形表示实体集用椭圆表示属性用菱形表示联系第12页，共27页。2、数据模型数据模型：数据库中使用数据模型来表示数据之间的联系常用的3种数据模型层次模型：树状网状模型：网状关系模型：用二维表来表示实体类型和实体之间的联系第13页，共27页。2、数据模型关系模型关系模型的基本数据结构是二维表每一张二维表称为一个关系学号姓名性别年级系别101张三男07航海102李四男08信息103王五男09工商第14页，共27页。2、数据模型关系模型的常用术语关系：一张二维表属性（字段）：表中的每一列元组（记录）：表中的每一行
7、主码：表中某个属性组，可以唯一确定一个元组域：属性的取值范围关系模式：对关系的描述。格式：关系名(属性1，属性2，属性3，属性n)第15页，共27页。2、数据模型关系模型的操作查询插入删除修改第16页，共27页。3、关系代数关系模型是建立在关系代数的基础上的关系代数包括传统集合运算和专门关系运算传统集合运算：（并）、-（差）、（交）和(笛卡尔积）专门的关系运算：（选择）、（投影）、（连接）、（除）第17页，共27页。3、关系代数（并）RS表示关系R和关系S的所有元组合并，再去掉重复的元组R S RSABCa1b1c1a1b2c1a2b1c2ABCa1b1c1a2b1c2a2b2c2ABCa1b
8、1c1a1b2c1a2b1c2a2b2c2第18页，共27页。3、关系代数-（差）R-S表示关系R中去掉与关系S中相同的元组R S R-SABCa1b1c1a1b2c1a2b1c2ABCa1b1c1a2b1c2a2b2c2ABCa1b2c1第19页，共27页。3、关系代数（交）RS表示取关系R和关系S中相同的元组R S RSABCa1b1c1a1b2c1a2b1c2ABCa1b1c1a2b1c2a2b2c2ABCa1b1c1a2b1c2第20页，共27页。3、关系代数（笛卡尔积）关系R有m个属性关系S有n个属性RS有m+n个属性的集合R S RSABCa1b1c1a1b2c1a2b1c2ABC
9、a1b1c1a2b1c2a2b2c2ABCABCa1b1c1a1b1c1a1b1c1a2b1c2a1b1c1a2b2c2a1b2c1a1b1c1a1b2c1a2b1c2a1b2c1a2b2c2a2b1c2a1b1c1a2b1c2a2b1c2a2b1c2a2b2c2第21页，共27页。3、关系代数（选择）从关系中找到满足条件的所有元组它是原关系的一个子集R A=a1(R)ABCa1b1c1a1b2c1a2b1c2ABCa1b1c1a1b2c2第22页，共27页。3、关系代数（投影）从关系中挑选若干属性组成新的关系如果新关系中包含重复的元组，则去掉重复元组R AB(R)ABCa1b1c1a1b2c
10、1a2b1c2ABa1b1a1b2a2b1第23页，共27页。3、关系代数（连接）从笛卡尔积中选取满足一定条件的元组 第24页，共27页。4、数据库设计数据库设计是数据应用的核心数据库设计的目标是解决数据的共享问题数据库设计步骤需求分析概念设计：一般用E-R模型，概念设计是数据库设计的关键逻辑结构设计：把E-R图转换为数据模型数据库的物理设计第25页，共27页。4、数据库设计关系数据库设计数据库规范化设计要满足一定的要求，满足不同的要求的为不同的范式。第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和第四范式（4NF）第一范式（1NF）：要求关系中的每个属性不可再分了数据库至少满足1NF第26页，共27页。4、数据库设计关系数据库设计数据库关系完整性设计：关系中的数据约束实体完整性：主码不能为空参照完整性：参照其他表的属性时，不能引用不存在的实体用户定义完整性：必须满足用户的特殊定义第27页，共27页。
