1、计算机基础与实训教材系列,中文版Access 2010数据库应用实用教程,第 一 章,数据库基础知识,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,学 习 目 标,数据库技术和系统已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据管理的最有效的手段，极大的促进了计算机应用的发展。本章将介绍数据库、数据库系统、数据管理系统、数据模型等基础理论知识，为后面各章的学习打下基础 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,本 章 重 点,数据库 数据库系统 数据库管理系统 数据库设计的一般步骤 关系数据库,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 ht
2、tp:/ :,1.1 数据库,数据库(Database，DB)是计算机应用系统中的一种专门管理数据资源的系统。数据有多种形式，如文字、数码、符号、图形、图像以及声音等 。 数据库的概念 数据处理,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.1.1 数据库的概念,数据库就是数据的集合，例如，日常生活中，公司记录了每个员工的姓名、地址、电话、学号等信息，这个员工记录就是一个简单的“数据库” 。每个员工的姓名、员工编号、性别等信息就是这个数据库中的“数据”，我们可以在这个“数据库”中添加新员工的信息，也可以由于某个员工的离职或联系方式变动而删除或修改该数据。 实际上“数据库”就
3、是为了实现一定的目的按某种规则组织起来的“数据”的“集合”，在信息社会中，数据库的应用非常广泛，如银行业用数据库存储客户的信息、账户、贷款以及银行的交易记录；外贸公司里用数据库存储仓储信息、交易额、交易量等。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.1.2 数据处理,数据处理就是将数据转换为信息的过程，它包括对数据库中的数据进行收集、存储、传播、检索、分类、加工或计算、打印和输出等操作。数据是对事实、概念或指令的一种表达形式，可由人工或自动化装置进行处理，数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取
4、并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。数据处理是系统工程和自动控制的基本环节。数据处理贯穿于社会生产和社会生活的各个领域。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2 数据库系统,数据库系统，从根本上说是计算机化的记录保持系统，它的目的是存储和产生所需要的有用信息。这些有用的信息可以是使用该系统的个人或组织的有意义的任何事情，是对某个人或组织辅助决策过程中不可少的事情 。 数据库系统的概念 数据库系统的特点 数据库系统的分类 数据库系统的体系结构 数据库系统的发展,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2.1 数据库系统的概
5、念,狭义地讲，数据库系统是由数据库、数据库管理系统和用户构成。广义地讲，数据库系统是指采用了数据库技术的计算机系统，它包括数据库(Database，DB)、数据库管理系统(Database Management Sytem，DBMS)、操作系统、硬件、数据库应用程序、数据库管理员及终端用户，如下图所示 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2.2 数据库系统的特点,面向文件的系统存在着严重的局限性，随着信息需求的不断扩大，克服这些局限性就显得愈加迫切。下图是传统的文件管理系统的示意图 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2.3
6、数据库系统的分类,对于企业而言，数据信息同样是宝贵的资产，应该妥善地使用、管理并加以保护。根据数据库存放位置的不同，数据库系统可以分为集中式数据库和分布式数据库 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2.4 数据库系统的体系结构,数据库系统有着严谨的体系结构。虽然目前许多用户运行的数据库类型和规模有所不同，但是它们的体系结构算是大体相同。美国国家标准委员会所属标准计划和要求委员会(Standards Planning And Requirements Committee)在1975年公布了一个关于数据库标准的报告，提出了数据库的三级结构组织，也就是SPARC分级
7、结构。三级结构对数据库的组织从内到位分3个层次描述，分别为内模式、概念模式(简称为模式)和外模式。 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.2.5 数据库系统的发展,经过近几十年的发展，数据库系统已经经历了第1代的非关系型数据库系统和第2代的关系型数据库系统，向新一代数据库技术对象-关系型数据库系统发展。 非关系型数据库系统是对第1代数据库系统的总称，其中又包括层次型数据库系统和网状型数据库系统两种类型 。 支持关系数据模型的关系数据库系统是第2代数据库系统。关系型数据库系统从实验室走向了社会，因此，在计算机领域中把20世纪70年代称为数据库时代。非关系型数据库通
8、过物理指针链接相关数据事件，这是一个重大缺陷，每当重新组织数据、将数据移到不同存储区域或更改为另一存储媒介时，将不得不重写数据记录的物理地址。而关系型数据库通过逻辑链接建立相关数据事件间的链接，逻辑链接通过外键实现。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.3 数据库管理系统,数据库管理系统，简称DBMS，由一个互相关联的数据的集合和一组访问这些数据的程序组成，它负责对数据库的存储数据进行定义、管理、维护和使用等操作，因此，DBMS是一种非常复杂的、综合性的、在数据库系统中对数据进行管理的大型计算机系统软件，它是数据库系统的核心组成部分 。 数据库管理系统 的功能 数
9、据库管理系统 的组成,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.3.1 数据库系统的功能,数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，主要包括以下功能：数据定义功能 、 数据操纵功能 、 数据库的运行管理 、数据库的建立和维护功能 和数据通信功能 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.3.2 数据库系统的组成,DBMS大多是由许多系统程序所组成的一个集合。每个程序都有各自的功能，一个或几个程序一起协调完成DBMS的一件或几件工作任务。各种DBMS的组成因系统而异，一般来说，它由以下几个部分组成：语言编译处理程序 、系统运行控
10、制程序 、系统建立、维护程序 和数据字典 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4 数据库设计的一般步骤,数据库设计一般分为6个步骤，它们是需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库的运行与维护 。 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施 数据库的运行与维护,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.1 需求分析,系统需求包括对数据的需求和对应用功能的需求两方面内容。该阶段应与系统用户相互交流，了解他们对数据的要求及已有的业务流程，并把这些信息用数据流图或文字等形式记录下来，最终获得
11、处理需求 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.2 概念结构设计,概念结构设计阶段是数据库设计的第2个阶段，也是整个数据设计的关键。结合第1个阶段的需求分析进行综合、归纳和抽象，以形成一个独立于具体的数据库管理系统的概念模型 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.3 逻辑结构设计,逻辑结构设计是数据库设计的第3个阶段，它将概念结构设计的结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.4 物理结构设计,物理结构设计阶段是数据库设计的第4个
12、阶段，它将为逻辑结构设计的结构选择一个最为合适的应用环境的物理结构存储结构和存储方法 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.5 数据库实施,数据库实施阶段是数据库设计的第5个阶段，是建立数据库的实质性阶段，需要完成装入数据、完成编码、进行测试等工作。完成以上工作后，即可投入试运行，即把数据库连同有关的应用程序一起装入计算机，从而考察他们在各种应用中能否达到预定的功能和性能要求 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.4.6 数据库的运行与维护,数据库的运行与维护是数据库设计的最后一个阶段，数据库系统经过调试运行后即可投入正式运行
13、。在运行过程中还需要对其评价、调整和修改，甚至还有进行备份。 完成了部署数据库系统，用户也开始使用系统，但这并不标志着数据库开发周期的结束。要保持数据库持续稳定地运行，需要数据库管理员具备特殊的技能，同时要付出更多的劳动。而且，由于数据库环境是动态的，随着时间的推移，用户数量和数据库事务不断扩大，数据库系统必然增加。因此，数据库管理员必须持续关注数据库管理，并在必要的时候对数据库进行升级。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.5 关系数据库,关系模型是用二维表格结构来表示实体与实体之间联系的数据模型。关系模型的数据结构是一个二维表框架组成的集合，而每个二维表又可称
14、为关系，每个二维表都有一个名字。目前大多数数据库管理系统都是关系型的，如Access就是一种关系型的数据库管理系统。本节将为读者介绍关系数据模型最基本的术语概念和常见的关系运算 。 关系 函数依赖 范式,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.5.1 关系,关系模型是目前在数据库处理方面最为重要的一个标准，它以关系代数理论为基础，是一种以二维表的形式表示实体数据和实体之间关系等信息的数据库模型 。 关系的每行存储了某个实体或实体某个部分的数据。其次，关系的每列存储了用于表示实体某个属性的数据。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.5.2
15、函数依赖,函数依赖是从数学角度来定义的，在关系中用来标识关系各属性之间相互制约而又相互依赖的情况。函数依赖普通存在于现实生活中，例如，在下图所示的“员工基本资料”关系中，可以有员工编号、员工姓名、籍贯等多个属性，由于一个员工编号对应且仅对应一个员工，一个员工所属于一个特定的地区，因而当【员工编号】属性的值确定之后，【姓名】与【职务】的值也就唯一地确定了。此时，就可以称【姓名】和【职务】函数依赖于【员工编号】，或者说【员工编号】函数决定【姓名】和【职务】，记作：员工编号姓名、员工编号职务 。,:计算机基础与实训教材系列系列丛书官方网站 http:/ :,1.5.3 范式,一般而言，关系数据库设计的目标是生成一组关系模式，使我们既不必存储不必要的重复信息，又可以方便地获取信息。方法之一就是设计满足适当范式的模式 。关系数据库中的二维表按其规范化程度从低到高可分为5级范式，它们分别称为1NF、2NF、3NF(还有改进的3NFBCNF)、4NF和5NF。规范化程序较高者必是较低者的子集 。,
