1、第1章 数据库基础,1.1 认识数据库,每个人都有很多亲戚和朋友，为了保持与他们的联系，常常用一个笔记本将他们的姓名、地址、电话等信息都记录下来，这样要查谁的电话或地址就很方便了。这个“通讯录”就是一个最简单的“数据库”。 再比如一个人到超市去购买商品，就是置身于一个由商品构成的数据库中，而消费者正在访问这个数据库。,1.1.1 数据库基本概念,1. 数据 数据是数据库系统研究和处理的对象，本质上讲是描述事物的符号记录。 2. 数据库（DataBase，DB） 数据库，顾名思义，是存放数据的仓库，是长期存放在计算机内，有组织的、大量的、可共享的数据集合。 3. 数据库管理系统（DataBase
2、 Management System，DBMS） 数据库管理系统是位于用户与操作系统（OS）之间的数据管理软件。其主要功能包括以下几个方面：,1）数据定义功能 2）数据操纵功能 3）数据库的运行管理 4）数据库的建立和维护功能 5）数据通信接口,4. 数据库管理员（Database Administrator，DBA）数据库管理员是对数据库的规划、设计、维护、监视等进行管理的专人。其主要工作： （1）数据库设计，即设计数据模式。 （2）数据库维护，保证数据安全性、完整性、并发控制及系统恢复、数据定期专存等。 （3）改善系统性能，提高系统效率。 5. 数据库系统（Database System，
3、DBS）数据库系统是指计算机系统中引入数据库后的系统，它能对大量的动态数据进行有组织的存储和管理。,1.1.2 数据管理技术的发展,1. 人工管理系统阶段（20世纪50年代）20世纪50年代中期以前，计算机软硬件水平都比较低，计算机主要用于科学计算，数据量不大。数据处理方式是批处理。人工管理方式的特点如下：数据不保存数据不共享数据不具有独立性数据由应用程序管理,2. 文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期）这一时期，计算机已经有了一定发展，硬件方面外存有了磁盘、磁鼓等外设，软件方面有了文件系统，专门管理数据。计算机的应用范围逐渐扩大，不仅用于科学计算，而且还大量用于管理。处理方式也从
4、原来的仅有的批处理方式发展到联机实时处理。用文件系统管理数据有如下特点：数据可以长期保存数据可共享，但共享性差数据具有一定的独立性，但独立性差数据由文件系统管理文件形式多样化,3. 数据库系统阶段（20世纪60年代后期）随着计算机软硬件的发展，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量越来越大，数据处理规模也越来越大，在这种背景下，以文件系统作为管理手段已经不能满足需要，于是数据库技术和统一管理数据的专门软件系统数据库管理系统便应运而生。从文件系统到数据库系统，标志着数据管理技术的飞跃。与人工管理和文件系统相比，数据库系统具有以下几方面优点：数据结构化数据共享性高独立性高,1.2 数
5、据模型,数据模型是数据特征的抽象，是描述数据以及数据之间联系的结构模式。它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库的信息表示和操作提供一个抽象的框架。数据模型是数据库的基础，任何数据库管理系统都是基于某种数据模型的。,数据模型的要素包括： 1）数据结构数据结构是所研究的对象类型的集合。 2）数据操作数据操作是指对数据库中各种对象（型）的的实例（值）允许执行的操作的集合。 3）数据的约束条件 数据约束条件是一组完整性规则的集合。,1.2.1 概念模型,概念模型用于现实世界的建模，使现实世界到机器世界的一个中间层次。它不依赖于具体的计算机系统或某一特定的数据库管理系统。,1相
6、关概念 1）实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。 2）属性（Attribute）实体所具有的某一特性称为属性。 3）关键字（Key）如果某个属性或属性组合能够唯一地标识出实体集中的各个实体，可以选作关键字，也称为码。 4）域（Domain）域实体中的每个属性，都有一个取值范围，这叫做属性的值域或值集。 5）实体型（Entity Type）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。 6）实体集（Entity Set）同一类型实体的集合称为实体集。 7）联系（Relationship）现实世界中事务间的关系称为联系。,2实体间的联系方式1)一对一联系（1:1）即实
7、体集A中的任何一个实体仅对应实体集B中的一个实体（可以没有），反之亦然。2)一对多联系（1:m）即实体集A中的每个实体与实体集B中的n（n0）个实体联系。反之，实体集B中的每个实体只与A中的一个实体相联系。3)多对多联系（m:n）。即实体集A中的每个实体与实体集B中的n（n0）个实体联系，同时，实体集B中每个实体也与A中n（n0）个实体相连系。,3概念模型的表示方法概念模型表示的方法很多，其中最为著名的要数实体联系方法（Entity-Relationship Approach，E-R方法）。它用E-R图来描述显示世界的概念模型，E-R图的主要成分是实体、属性和联系。实体型：用矩形表示，矩形框内
8、写明实体名。属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1、1：n或 m：n）。,1.2.2 结构模型,结构模型是从计算机的角度对数据进行抽象。目前数据库系统常用的结构模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中层次模型和网状模型统称非关系模型。,1层次模型层次模型是数据库系统最早使用的一种模型。在数据库中，满足以下条件的数据模型称为层次模型：（1）有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点；（2）其他结点有且仅有一个父结点。层次模型用来表示行政关系和家族关系等是很方便的，但层次
9、模型的缺点是不能表示两个以上的实体型之间的复杂联系和实体之间的多对多的联系。,2网状模型网状模型是一个网络，广义上来讲，所有的连通的基本层次的联系的稽核都可称为网状模型。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模型。（1）允许一个以上的结点无父结点。（2）一个结点可以有多于一个的父结点。,3关系模型 关系模型以二维表的形式表示实体和实体之间联系，它的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，每个表又称为关系。从模型的三要素角度看，关系模型的内容为：关系数据与以往模型有很大不同，它是建立在严格数据概念基础之上的。它的逻辑结构是一张二维表格，由行和列组成。实体之间的联系是通过不同关系中的同名属
10、性来体现的。,1.3 关系数据库,关系数据库是目前数据库的主流，从20世纪80年代开始，几乎所有的数据库管理系统都支持关系数据模型，如曾广泛使用的FoxPro数据库，现在流行的ORACLE数据库和SQL Server数据库，以及我们这里所讲的Access数据库，都是关系数据库。,1.3.1 关系数据库基本概念,1. 关系一个关系就是一张二维表，每个关系都有一个关系名，即数据表名。 2. 元组表中的行称为元组，一行就是一个元组，对应表中一条记录。 3. 属性表中的列称为属性，即字段。字段名称为属性名，字段值称为属性值。 4. 域域就是属性的取值范围。,5. 关系模式一个关系的关系名及其全部属性名
11、的集合简称为关系模式，也就是对关系的描述，一般表示为：关系名（属性名1，属性名2，属性名n） 6. 关键字关键字表中的一个属性（组），它的值可以唯一地标志一个元组 7.候选码候选码是表中的某一个属性，它的值可以唯一地标志一个元组。 8. 外关键字如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字，但它们是另外一个关系的关键字，则称其为该关系的外关键字。,1.3.2 关系运算,1传统集合运算 1）并（Union）两个相同结构的关系的并是由属于这两个关系的元组组成的集合。2）交（Intersection）两个相同结构的关系的交是由这两个关系中相同的元组组成的集合。3）差（Difference）两个相同
12、结构的关系的差是由前一个关系中属于前一个关系但不属于后一个关系的元组组成。,2专门的关系运算 1）选择（Selection）选择也称限制（Restriction），它是指从关系中找出满足给定条件的元组的操作。2）投影（Projection）投影是指从关系模式中指定若干属性组成新的关系。投影是从列的角度进行的运算。3）连接（Join）连接就是将两个关系根据一定的连接条件进行横向结合，从而拼接成一格更宽的关系模式。一般连接运算是从行的角度进行运算。,1.4 数据库的设计,数据库的设计是指对于一个给定的环境，找出最优的关系模式，建立数据库，使之能够高效的存贮数据满足各种用户的应用需求。,1.需求分析
13、 这个阶段的工作是要充分调查研究，了解用户需求，确定数据库设计的目的、功能、库要存储哪些信息、建立何种对象，才能最大程度的发挥数据库的作用。调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查研究获得用户的需求信息。,2确定所需表确定数据库中所需要的表就是将信息需求划分为若干个独立的实体并为每个实体建立一个表，比如给学生建立一个学生表，教师建立一个教师表等。这是数据库设计过程中技巧性最强的一部分，它需要对收集到的数据进行抽象，抽取共同的本质特征。,3 确定所需字段找出实体后，要确定字段，这些字段决定了要在表中存储哪些信息，每个字段为表中的一列。 4确定关键字关键字是某个属性或属性组合，它能够唯一地标识出实
14、体集中的各个实体，所以关键字至关重要。主关键字段中不允许有重复值或空值，常使用惟一的标志号作为主关键字。,5确定表间联系数据库中的表之间是有一定关系的，表和表之间通过键关联起来，使表结构更加合理。这样做不仅可以保存必要的实体信息，还可以反映出实体之间的相互关系。建立两个表中的联系，可以把一个表的关键字加到另一个表中，使连个表中都有同一个字段。 6设计优化任何设计都不可能一步到位，数据库设计也是一个不断与用户交流然后修改优化的过程。每设计完一个阶段都要先交由用户确认，然后根据用户要求修改、调整。,1.5 认识Access 2003,Access是Office办公套件中一个极为重要的组成部分。从1
15、992年微软公司发布了第一个Windows数据库关系系统Access 1.0之后，Access不断发展，直至现在的Access 2007。刚开始时微软公司是将Access单独作为一个产品进行销售的，1995年开始，Access成为Office办公组件的一部分，现在它已经成为Office办公套件中不可缺少的部件了。,1.5.1 Access的主要功能和特点,Access是一种常用的关系数据库管理系统，与其他数据库管理系统相比，Access的主要特点如下：1）操作方便2）所见即所得的设计环境 3）兼容各种数据库格式4）与Internet/Intranet的集成,除了上面的几个共同的特点外，还应该了
16、解一下Access 2003的新特点。（1）通过查看对象相关性信息，避免丢失与记录源相关的错误。但不能对宏、模块和数据访问页进行相关性搜索。（2）提供XML支持，使得往XML文件导入数据，或导出数据为XML文件时，同时指定一个转换文件，并在随后的导入/导出操作时自动套用该转换文件。（3）提供自动更正功能，用户可以通过自动校正文字旁边出现的“自动更正选项”按钮进行复原或更正。,1.5.2 熟悉Access界面,Access的工作界面主要由菜单栏、工具栏和工作区组成，在Access 2003中还增加了任务窗格。,1任务窗格 启动Access2003后，会在右边看到一个“开始工作”的界面，如图1-6
17、所示，这个区域就是任务窗格。,2菜单栏Access 2003的菜单栏包括“文件”、“编辑”、“视图”、“插入”、“工具”、“窗口”和“帮助”7个菜单项，单击其中的任何一个菜单都会弹出一个下拉列表，用户可以根据需要选择相应的命令来完成操作。,3工具栏工具栏一般位于菜单栏下面，也可以拖动它放到自己想放的位置。工具栏中包括了各种工具按钮，每个工具按钮对应着菜单中的一个命令。开始打开Access的时候，工具栏中的按钮一般都是灰色的，表示不可用。当打开一个表或视图后，大多数工具按钮就可用了。根据打开数据库的对象不同，工具栏的内容也不同。,1.5.3 Access中的对象,Access数据库对象有7种不同
18、类别的子对象，即表、查询、窗体、报表、页、宏和模块，建立一个数据库后，在左边就可以看到建立这七个的按钮，如图1-12所示。,1表表是数据库的基础，用来存放数据，每个数据库至少有一个表。通俗地讲，表其实就是一章包含列和行的二维表，数据就存储在其中。其中列代表表的特征，包括列的名称、数据类型、数据宽度、是否可为空值和默认值。而行则是表的内容。,2查询从字面意思就可以看出来，查询就是要查找满足一定条件的数据，并将它们集中起来，形成动态数据集。我们也可以把查询看成窗体、报表等和数据访问页的记录源。通过查询，我们按不同的方式查看、修改和分析数据。Access 2003中的查询有选择查询、交叉表查询、参数
19、查询、操作查询和SQL查询5种。具体的应用会在以后的章节详细介绍。,3窗体窗体是Access 2003中用户和应用程序的主要界面，是最具灵活性的一个对象。我们可以在窗体中直接查看数据表中的数据，也可以利用窗体作为输入数据的界面。根据窗体对象的功能类型，可以将Access 2003中的窗体对象划分为数据型窗体、提示型窗体和控制型窗体3种类型；根据包含关系，窗体对象可分为主窗体和子窗体两种类型。它们具体的区别和应用将在后继章节中详细介绍。,4报表报表的主要工作是提取、分析整理和计算数据库中的数据，使数据更有意义，更加便于阅读，并可以将这些数据以格式化的方式发送到打印机中进行打印。在报表的“设计”和
20、“视图”窗口中控制显示的字段、每个对象的大小和显示方式。,5数据访问页数据访问页是一种特殊类型的Web页，通过它用户查看、修改Access数据库中的数据库，从而方便了通过网络发布数据的操作。,6宏宏简单说就是一系列用来实现特定功能的操作的集合。宏可以使许多指令链接起来的多个操作通过一条指令就自动完成。利用宏，用户可以简化大量重复性操作。,7模块模块是在仿VBA编程环境中用VBA编写的程序，是由声明、语句和过程组成的集合，可以实现数据库复杂管理功能和数据处理自动化。 在Access中，模块可以分为类模块和标准模块。,1.5.4 Access 2003的启动和退出,1Access 2003的启动（1）单击“开始”按钮，选择“开始”“程序”“Microsoft Office”“Access2003”，即进入Access2003系统的主界面。（2）双击桌面上的“Access 2003”快捷方式图标。,2Access的退出退出Access一般有下列5种方法。（1）单击主窗口右上角的“关闭”按钮。（2）选择“文件”“退出“命令，或通过ALT+F+X组合键关闭。（3）单击标题栏左边的系统控制菜单图标，打开其下拉菜单，选择“关闭“命令。（4）双击标题栏左边的系统控制菜单图标。（5）通过Alt+F4组合键。,本章结束,
