1、Visual FoxPro 数据库与程序设计,姓名：王金凤 电话：13806445349 邮箱：,化学与环境工程学院环境科学与工程系,Visual FoxPro是目前微机上优秀的中小型数据库管理系统之一。 Visual FoxPro是第四代语言中最容易学的语言， Visual FoxPro是进行数据处理的有效工具，学习其他语言的基础。特点：可视化 采用面向对象的程序设计方法简化了应用系统的开发过程，提高了系统的模块性和紧凑性。,前言,举例：在学生表中查询、统计、输出打印的数据,学习Visual FoxPro的主要理由包括以下几点： （1）适用性强，适合单位、个人开发自己的数据库系统。 （2）应
2、用广泛，Visual FoxPro属于微软产品，在社会上得到广泛应用，容易获得技术资料和技术支持。 （3）简单易学，相对其它数据库系统， Visual FoxPro容易入门，便于掌握。 （4）可以为大型数据库的应用与开发打下基础。,学习Visual FoxPro的重要性,课程讲授计划与考试方式,3-17周开设，课堂讲授30学时，上机30学时。 成绩评定：平时成绩（课堂考勤+上机）20%,期末考试80%。,（1）专心听讲,特别注重老师的程序思维 （2）强化记忆,命令、函数、方法程序都须记忆 （3）及时上机练习,而且要有目的地练习 （4）按时作业,及时完成学习任务 （5）培养兴趣、看书、看资料自学
3、,学习方法建议,学习方式: 预习、听课、上机、作业、复习、综合练习,参考教材,Visual foxpro 数据库与程序设计（第三版），张新，中国石油大学出版社。2008.3 Visual foxpro 程序设计基础与项目实训（第2版），孙承爱，科学出版社，2010.1 Visual FoxPro 6.0使用与开发技术谭浩强（主编）李雁翎 ，清华大学出版社，2005.,目录,第一章 数据库系统概述 第二章 Visual FoxPro6.0基础 第三章 数据库与表的基本操作 第四章 查询与视图 第五章 程序设计基础 第六章 表单设计 第七章 报表设计 第八章 菜单设计 第九章 小型系统开发实例,第
4、一章,数据库系统概述,返回目录,随着计算机技术的发展，计算机技术的应用已经遍及生活的各个角落。数据库技术就是计算机技术广泛应用的典型范例之一。数据库技术是研究数据的储存、维护、查询、调用的科学理论和方法，在很多领域得到应用并发挥了重大作用。 例如银行管理系统、股市管理系统、财务管理系统、学生管理系统、图书管理系统、技术档案管理系统等等。所以，学习和掌握数据库理论与知识对今后的生活和工作都有重要意义。,学习数据库理论与知识的意义,本章目录,1.1 数据库基础知识 数据处理技术的发展（数据、信息和数据处理） 数据库系统组成（相关概念、特点） 1.2 数据模型 模型 概念模型 数据模型 1.3 关系
5、数据库及其设计,【目的要求】 1.使学生理解并掌握有关数据库的基本概念； 2.理解数据模型的概念； 3.认识并掌握关系数据库、关系运算的概念和特性要求，了解VF的发展和认识它的功能；,【课时安排】共2课时,1.1 数据库基础知识,1.1.1 相关概念 数据(Data)：存储在某一媒体上能够识别的物理符号。是对客观事物特征的一种抽象化、符号化的表示。 数据的概念有两个方面涵义：描述事物特性的数据内容以及存储在媒体上的数据形式。 数据形式可以是多样的。例：某人的出生日期“1988年6月25日”可以表示为“88/06/25”或是“25/06/88”或是“1988-06-25”。,上一页,下一页,要
6、点,信息（Information)：是经过加工处理的、对决策有价值的数据。信息（Information）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。通俗地讲，信息是经过加工处理并对人类客观行为产生影响的事物属性的表现形式。,上一页,下一页,要 点,数据与信息在概念上是有区别的。从信息处理角度看，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。用数据符号表示信息，其形式有许多种类型。常见的有三种类型，一是数值型数据，即对客观事物进行定量记录的符号，如数量、年龄、价格和度数等；二是字符
7、型数据，即对客观事物进行定性记录的符号，如姓名、单位、地址的标志等；三是特殊型数据，即对客观事物进行形象特征和过程记录的符号，如声音、视频、图像等。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。,上一页,下一页,要 点,数据处理是指将原始数据转换成信息的过程，通过数据处理可以获得信息。数据处理也称为信息处理。实际上就是利用计算机对各种类型的数据进行处理。它包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获得人们所需要的资料并提取有用的数据成份，作为行为和决策的依据。,上一页,下一页,要 点
8、,数据处理,计算机数据管理的发展： 人工管理阶段： 20世纪50年代中期以前 文件系统阶段：20世纪50年代后期至60年代中后期 数据库系统阶段： 20世纪60年代后期开始。,1.1.2 数据处理技术发展阶段：,上一页,下一页,要 点,数据不长期保存 无文件概念一组数据对应一个程序造成冗余没有形成完整的数据管理概念,1、人工管理20世纪50年代中期以前（数据管理的初期）。,上一页,下一页,要 点,特点：程序和数据具备独立性，分开存储数据可保存在磁盘上，也可重复使用文件形式多样化,缺陷： 1）数据冗余大 2）数据的不一致性 3）程序和数据之间的独立性差 4）数据联系弱,2、文件系统阶段20世纪5
9、0年代后期-60年代中期,上一页,下一页,要 点,数据库系统管理阶段即对所有的数据实行统一规划管理，形成一个数据中心，构成一个数据“仓库”。在这一管理方式下，应用程序不再只与一个孤立的数据文件相对应，可以取整体数据集的某个子集作为逻辑文件与其对应，通过数据库管理系统实现逻辑文件与物理数据之间的映射。,上一页,下一页,要 点,3、数据库系统阶段20世纪60年代后期,3、数据库系统阶段20世纪60年代后期,和前两个阶段相比，数据库系统的特点： 1、数据结构化 2、数据共享性高，冗余性低，易扩充 3、数据独立性高 4、数据由DBMS统一管理和控制,上一页,下一页,要 点,1.1.2 数据处理技术发展
10、阶段：,表1-1,上一页,下一页,要 点,1.1.3 数据库系统的组成基本概念,数据库(DB):是按一定组织方式存储在计算机上的相互联系的数据的集合。（核心和管理对象) 数据库管理系统(DBMS):是对数据库加工整理的软件。（中心枢纽） 数据库应用系统（DBAS）:DBAS是指利用数据库系统资源开发的面向某一类实际应用的应用软件系统。如学籍管理系统、工资管理系统等。 数据库系统(DBS):完成进行数据处理全过程的计算机系统。,从信息处理的理论角度讲，如果把利用数据库进行信息处理的工作过程，或把掌握、管理和操纵数据库的数据资源的方法看作是一个系统的话，则称这个系统为数据库管理系统。数据库管理系统
11、通常由三个部分组成：数据描述语言（DDL）及其编译程序、数据操纵语言（DML）或查询语言及其编译或解释程序、数据库管理例行程序。,上一页,下一页,要 点,数据库管理系统DBMS,数据库 数据库管理系统 数据库管理员 硬件系统 相关软件系统,数据库系统由五部分组成：,数据库系统(DBS):,硬件系统是指运行数据库系统需要的计算机硬件。 数据库集合是指数据库系统包含的若干个设计合理、满足应用需要的数据库。 数据库管理系统和相关软件包括操作系统、数据库管理系统、数据库应用系统等相关软件。 数据库管理员是指对数据库系统进行全面维护和管理的专门人员。 数据库系统最终面对的是用户。,上一页,下一页,要 点
12、,数据库系统(DBS):,1.1.3 数据库系统的组成基本概念,上一页,下一页,要 点,（1）数据的共享度高，即一个数据库中的数据可以为不同的用户所使用。 （2）数据的独立性强，减少了应用程序和数据结构的相互依赖性。 （3）数据的冗余度小，尽量避免存储数据的相互重复。 （4）数据的结构化，便于对数据统一管理和控制。 （5）数据保护功能。,1.1.3 数据库系统的组成数据库系统特点,上一页,下一页,要 点,1.2 数据模型,客观事物的这种普遍联系性，决定了作为事物属性记录符号的数据与数据之间也存在着一定的联系性。具有联系性的相关数据总是按照一定的组织关系排列，从而构成一定的结构，对这种结构的描述
13、就是数据模型。从理论上讲，数据模型是指反映客观事物及客观事物间联系的数据组织的结构和形式。客观事物是千变万化的，表现各种客观事物的数据结构和形式也是千差万别的，尽管如此，它们之间还是有其共同性的。 ,上一页,下一页,要 点,1.2 数据模型,1.2.1 模型的概念 1.2.2 概念模型 1.2.3 数据模型 1.2.3.1 层次模型 1.2.3.2 网状模型 1.2.3.3 关系模型,1.2.1 模型的概念,模型是对现实世界中某个对象特征的模拟和抽象。 由现实系统的有关元素组成， 反映元素间的关系， 反映现实系统的本质。,1.2.2 概念模型,1.实体：客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。
14、（抽象、具体）。 2.实体集：实体集是具有相同类型及相同性质（或属性）的实体集合。 3.属性：属性是实体集中每个成员具有的描述性性质。 4.码（关键字） ：唯一标识实体的属性或属性组合 5.域：属性的取值范围 6.实体型：用实体名+属性名集合来抽象和刻画同类实体,职工（职工号，姓名，性别，出生日期，职称）,7.联系：实体之间的对应关系称为联系。它反映了现实事物之间的相互联系。,联系(也称关系)可以归纳为：一对一的联系、一对多的联系和多对多的联系三类。1.一对一的联系:若对于实体集A中的每一个实体，在实体集B中都有唯一的一个实体与之联系。2.一对多的联系:若对于实体集A中的每一个实体，实体集B中
15、有n(n0)个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系。3.多对多的联系:若对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n(n0)个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每个实体，实体集A中也有m(m0)个实体与之联系。,表1-2 信息中心专门人才基本情况一览表,上一页,下一页,要 点,可以将表1-2分成三个独立的数据表： 专门人才基本情况一览表（如表1-3所示），它收入了信息中心管理的专门人才的自然情况。专门人才专业特长一览表（如表1-4所示），它收入了信息中心专门人才的专业特长情况。专门人才成就成果情况一览表（如表1-5所示），它收入了信息中心专门人才的成
16、就及成果情况。,上一页,下一页,要 点,表3 信息中心专门人才基本情况一览表,上一页,下一页,要 点,表1-4 信息中心专门人才专业特长一览表,上一页,下一页,要 点,可以看出，若将一些数据集中在一个表中，则表的结构十分复杂，又不能满足关系模型条件；若将其做成一张二维表形式，就会有许多重复数据出现，造成数据的冗余，这必然导致数据存储空间的浪费，同样也将使数据的输入、查找和修改更加麻烦。相反，依赖关系数据规范化的准则建立多个相互关联的数据表，并让这些分开的数据表依靠关键字段保持一定的关联关系，就可以有效地改进上述缺点。,上一页,下一页,要 点,专门人才基本情况数据库,上一页,下一页,要 点,一对
17、一（编号）,上一页,下一页,要 点,一对多（编号）,上一页,下一页,要 点,多对一（编号）,上一页,下一页,要 点,1.2.3 数据模型（数据间的相互联系。）,3、关系模型 是以二维表的形式组织数据的。,1、层次模型 按照树结构组织数据，其特点是只有一个数据无父结点，其它结点有且只有一个父结点。,2、网状模型 按图结构组织数据，其特点是允许一个以上的数据无父结点，允许结点有多于一个的父结点。,1.2.3.1 层次模型层次模型（Hierarchical Model）表示数据间的从属关系结构，是一种以记录某一事物的类型为根结点的有向树结构。其主要特征如下： 仅有一个无双亲的根结点，无父结点，即树根
18、。 根结点以外的子结点，向上仅有一个父结点，向下有若干子结点。,上一页,下一页,要 点,1.2.3.2 网状模型网状模型（Network Model）是层次模型的扩展，它表示多个从属关系的层次结构，呈现一种交叉关系的网络结构。网状模型是以记录为结点的网络结构。其主要特征如下： 有一个以上的结点无双亲。 至少有一个结点有多个双亲。,上一页,下一页,要 点,1.2.3.3 关系模型关系模型（Relational Model）的所谓“关系”是有特定含义的。广义地说，任何数据模型都描述一定事物数据之间的关系。关系模型的所谓“关系”虽然也适用于这种广义的理解，但同时又特指那种虽具有相关性而非从属性的平行
19、的数据之间按照某种序列排列的集合关系。,上一页,下一页,要 点,1.关系术语 （1）表：存放一组同类实体的集合。 （2）记录：记载某个实体属性的一组信息（表中的一行）。 （3）字段：记载某个实体的一个属性的数据项（表中的一列）。 （4）关系：指各数据表之间的连接方法，用二维表表示。如下表所示。,“课程”关系,表名为学生成绩，表中一行称为一个元组，表中一列称为一个属性。如表中有5个属性，即学号、姓名、数学、英语、VFP。,学生成绩表,模型理论与关系数据库中术语的对照关系,1.关系术语,（5）关系模式：关系名（属性1，属性2，属性n）例如，“学生”关系的关系模式可表示为： 学生(学号,姓名,性别,
20、出生日期,籍贯) （6）主关键字：用来惟一标识关系中记录的字段或字段组合。 （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。,3种模型实例比较,(1) 关系中每一分量不可再分，是最基本的数据单位；（p6表1-1和表1-2）(2) 每一竖列的数据是同属性的，具有相同的数据类型，列数根据需要而设，且各列的顺序是任意的；(3) 每一横行由一个个体事物的诸多属性构成，且各行的顺序可以是任意的；(4) 一个关系是一张二维表，不允许有相同的属性名，也不允许有相同的元组（行）。,上一页,下一页,要 点,2.关系模型的主要特点：,3.关系运算：,3.关系运算 1）、传统集合运算（并，
21、交，差）,仓库A,仓库B,仓库A仓库B,仓库A-仓库B,仓库A仓库B,2）、专门的关系运算（选择，投影，连接）,（1）选择 仓库号 =“WH3”(仓库A),（2）投影 仓库号，面积（仓库A）,仓库A,3）、连接,仓库,职工,自然连接产生新关系,数据完整性可以分为实体完整性、域完整性和参照完整性。 （1）概念 1）关键字：在关系中能唯一标识元组的一个或一组属性称为关键字，如学生成绩表中的学号。 2）候选关键字：候选关键字也是关键字，它是具有关键字特性的一个或多个属性的统称。若学生成绩表中学号、姓名都是无重复值，那么学号与姓名就是候选关键字。若姓名有重复值，则姓名就不能是候选关键字。 3）主关键字
22、：主关键字是在多个候选关键字中选出的一个关键字。一个关系中只能有一个主关键字，如在学生成绩表中学号为主关键字。 4）外部关键字：若在一个关系R中一个属性不是本关系的主关键字或候选关键字，而是另外一个关系S的主关键字或候选关键字，则称此属性为本关系的外部关键字，R为参照关系，S为被参照关系。,4 关系的完整性,1）.实体完整性：实体完整性是指数据库表的每一行都有一个唯一的标识。关系中的主关键字不能取空值。空值就是不确定的值。由于主关键字为空值，那这个元组是无意义的。如学生成绩表中学号为空值，而其他属性却有值，则该条记录无意义。 2）.域完整性：域完整性是指数据库数取值的正确性。在VFP数据库表中
23、是指字段的数据类型、宽度、精度、取值范围、是否允许空值。如学生成绩表中的数学，其数值类型可为整型，取0100之间。根据用户的实际需要规定。,4关系的完整性,3）.参照完整性：参照完整性是指数据库中表与表之间存在码(关键字)与外码(外部关键字)的约束关系。是用来约束关系与关系之间的关系，是指一个关系R的外部关键字F与另一个关系S的主关键字K相对应（即F是S的主关键字），则对R中的每一个元组在F上的值必须为空值或等于S中某一个元素的主关键字的值，如有以下两个关系（表）：学生（学号，姓名，性别，专业代号）专业（专业代号，专业名）（详见第三章）,数据库已成为现代信息系统的基础与核心部分，已用于各类应用
24、系统，如办公系统、管理信息系统等； 通常把使用数据库的各类信息系统都称为数据库应用系统; 在具备了DBMS、系统软件、操作系统和硬件环境的时候，对数据库应用开发人员来说，就是如何使用这个环境表达用户的要求，转换成有效的数据库结构，构成较优的数据库模式，这个过程称为数据库设计。,1.3 数据库系统设计,数据库设计过程,上一页,下一页,要 点,按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下4个阶段： 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库的物理设计 数据库实施和维护（有些书包括第5个阶段）,需求分析阶段：综合各个用户的应用需求； 概念设计阶段：独立于机器特点，独立
25、于各个DBMS产品的概念模式，E-R图； 逻辑设计阶段：将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式； 物理设计阶段：根据DBMS特点及要求，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式；选取最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。 数据库实施和维护,数据库设计过程,上一页,下一页,要 点,数据库设计过程,1）需求分析阶段,数据库设计的“地基”； 简单地说，需求分析就是分析用户的需要与要求； 需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用； 最困难、最耗费时间
26、的一步。,需求分析主要是考虑“做什么”的问题，而不是考虑“怎么做”的问题。需求分析的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统的工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。,1）需求分析阶段,需求分析调查的重点是“数据”和“处理”，获得用户对数据库要求: 信息要求 处理要求 安全性与完整性要求,需求分析过程,1）需求分析阶段,2）概念结构设计关键步骤,将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计； 概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定； 概念结构设计是整个数据库设计的关
27、键。,2）概念结构设计,概念结构设计的特点 能真实、充分地反映现实世界 易于理解 易于更改 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换 描述概念模型的工具 E-R模型,E-R方法,E-R方法是“实体-联系方法”（Entity-Relationship Approach）的简称。它是描述现实世界概念结构模型的有效方法。用E-R方法建立的概念结构模型称为E-R模型，或称为E-R图。,E-R图基本成分包含实体型、属性和联系。 实体型：用矩形框表示，框内标注实体名称。如图（a）所示。 属性：用椭圆形框表示，框内标注属性名称。如图（b）所示。 联系：指实体之间的联系，有一对一（1：1），一对多（1：n）或
28、多对多（m ：n）三种联系类型。例如系主任领导系，学生属于某一系，学生选修课程，工人生产产品，这里“领导”、“属于”、“选修”、“生产”表示实体间的联系，可以作为联系名称。联系用菱形框表示，框内标注联系名称。如图（c）所示。,E-R图的三种基本成份及其图形的表示方法,实体及其联系图,学生与课程联系的完整的ER图,系别作为一个属性或实体,职称作为一个属性或实体,学生选课局部图,教师任课局部图,教务管理系统的初步ER图,3）逻辑结构设计,从E-R图所表示的概念模型可以转换成任何一种具体的DBMS所支持的数据模型，如网状模型、层次模型和关系模型。 转换原则： (1) 一个实体转换为一个关系模式，实体
29、的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。 (2) 一个联系转换为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性均转换为该关系的属性。该关系的码有三种情况：如果联系为1:1，则每个实体的码都是关系的候选码；如果联系为1: n ，则n端实体的码是关系的码；如果联系为n : m，则各实体码的组合是关系的码。,3）逻辑结构设计,具体做法 (1) 把每一个实体转换为一个关系 首先分析各实体的属性，从中确定其主码，然后分别用关系模式表示。例如，以教务管理系统图的E-R模型为例，四个实体分别转换成四个关系模式：学生（学号，姓名，性别，年龄）课程（课程号，课程名）教师（教师号，姓名，性别，职称）系（
30、系名，电话） 其中，有下划线者表示是主码。,(2) 把每一个联系转换为关系模式 由联系转换得到的关系模式的属性集中，包含两个发生联系的实体中的主键以及联系本身的属性，其关系键的确定与联系的类型有关。 例如，还以教务管理系统图的E-R模型为例，四个联系也分别转换成四个关系模式： 属于（教师号，系名） 讲授（教师号，课程号） 选修（学号，课程号，成绩） 拥有（系名，学号）,(3) 特殊情况的处理 三个或三个以上实体间的一个多元联系在转换为一个关系模式时，与该多元联系相连的各实体的主码及联系本身的属性均转换成为关系的属性，转换后所得到的关系的主键为各实体码的组合。 例如，表示供应商、项目和零件三个实
31、体之间的多对多联系，如果已知三个实体的主码分别为“供应商号”，“项目号”与“零件号”，则它们之间的联系“供应”可转换为关系模式，其中供应商号，项目号，零件号为此关系的组合关系码。 供应（供应商号，项目号，零件号，数量）,多个实体之间的联系图,归纳总结,1、数据处理：数据、信息和数据处理概念，数据处理发展过程 2、数据库系统：由五个部分组成，DB、DBMS、DBS的区别 3、数据模型：层次、网状、关系 4、关系数据库: （1）基本概念 （2）数据完整性：实体完整性、域完整性、参照完整性 （3）关系运算：选择运算、投影运算、连接运算,本模块作业,1、阅读教材：数据处理的发展、数据库系统的特点 2、上机作业：安装VFP6.0，上机启动VFP6.0,并查看其功能，退出VFP6.0 3、教材第一章课后习题,结 束,The End,
