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1、第六章 数据库基础,6.1 数据库技术概述,6.1.1 数据库技术的发展6.1.2 数据库系统6.1.3 数据库系统特点6.1.4 数据库系统体系结构的发展,6.1.1 数据库技术的发展,数据库技术是应数据处理发展的客观要求而产生的。反过来，数据库技术的发展又促进了数据处理的广泛应用数据处理是指数据的分类、组织、编码、存储、查询、统计、传输等操作，向人们提供有用的信息的过程数据处理的对象数据可以是数值型数据，也可以是字符、文字、图表、图形、图像、声音等非数值型数据,数据处理发展阶段,人工管理阶段:数据依附应用程序文件管理阶段,数据处理发展阶段,数据库管理阶段,6.1.2 数据库系统,一般认为数
2、据库系统（Database SystemDBS）是数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理系统赖以执行的计算机软硬件环境及数据库维护使用人员的总称。,数据库,数据库（Data BaseDB）是指按一定的数据结构进行组织的、可共享的、长期保存的相关信息的集合。数据库中不仅保存了用户直接使用的数据，还保存了定义这些数据的数据类型、模式结构等数据“元数据”,数据库系统,数据库管理系统（Data Base Management SystemDBMS）是对数据进行管理的软件系统，它是数据库管理系统的核心软件。如ORACLE、SQL SERVER、ACCESS等,DBMS主要组成部分,应用程序,一般是
3、指完成用户业务功能的利用高级语言编写的程序。高级语言可以是VB、 C、C+、JAVA等，应用程序通过数据库提供的接口对数据库的数据进行增加、删除、修改、查询、统计等操作,计算机软硬件环境,计算机软硬件环境是指数据库管理系统、应用程序赖以执行的环境。包括计算机硬件设备，网络设备，操作系统，应用系统开发工具等,相关人员,相关人员是指在数据库系统的设计、开发、维护、使用过程中，所有参与的人员。主要有数据库管理员（Data Base AdministratorDBA）、系统分析设计人员、系统程序员、用户等，其中数据库管理员在大型数据库应用中负有重要的职责，负责对数据库进行有效的管理和控制，解决系统设计
4、和运行中出现的问题,数据库系统特点,数据的结构化 数据冗余小 数据共享 数据独立性强 数据统一管理和控制,6.1.4 数据库系统体系结构发展,集中式数据库管理 基于客户/服务器结构（Client/Server，简称C/S） 基于浏览器/服务器结构（Browser/Server,简称B/S）分布式数据库,客户/服务器结构,基于Web数据库系统体系结构,6.2 关系型数据库,6.2.1 数据模型6.2.2 关系型数据库术语,6.2.1 数据模型,数据模型（Data Model）是对现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义 层次模型：按树型结构描述客观事物及其联系网状模型：按网状结构描
5、述客观事物及其联系关系模型：按二维表结构描述客观事物及其联系面向对象模型：用更接近人类思维的方式描述客观世界的事物及其联系，而且描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟,关系,学生基本情况,学生成绩,关系数据模型,关系模式: 学生基本情况（*学号，姓名，性别，出生日期，院系，专业，备注）学生成绩（*学号，姓名，*课程，成绩）关系名：学生基本情况学生成绩属性：“学号”、“姓名”、“性别”、“成绩”主键：学生基本情况关系中，“学号”为主键学生成绩关系中，（“学号”，“课程”）主键,联系,一对一一对多多对多,1,n,6.2.2 关系型数据库术语,
6、关系型数据库术语 表由表名、列名和数据行组成 列也称为字段或域。列都有列名及数据类型 行即记录值有一定的取值范围（值域），还有一个特殊值即空值（Null）SQL语言 SQL(Structured Query Language)即结构化查询语言,6.3 数据库设计,6.3.1 数据库设计概述6.3.2 数据库设计一般步骤,6.3.1 数据库设计概述,数据库及其应用系统开发的全过程可分为两大阶段：数据库系统的分析与设计阶段；数据库系统的实施、运行与维护阶段数据库设计的基本任务一是根据一个单位的信息需求、处理需求和具体数据库管理系统及软硬件环境，设计出数据模式以及应用程序,数据库设计概述,信息需求是
7、指一个单位所需要的数据及其结构,表达了对数据库的内容及结构的要求，也就是静态要求处理需求是指一个单位经常进行的数据处理,表达了基于数据库的数据处理要求，也就是动态要求数据模式包括外模式、逻辑模式和内模式,数据库系统三级模式结构,6.3.2 数据库设计一般步骤,数据库设计一般分为四步：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计,需求分析,需求分析是对用户提出的各种要求加以分析，对各种原始数据加以综合、整理，以确定应用系统的信息需求、处理需求、安全及完整性要求等，是对系统设计目标的界定,概念设计,概念结构设计是对用户需求进行进一步抽象、归纳，并形成独立于具体DBMS和软硬件环境的概念设计模型，数据库的
8、概念结构通常用E-R模型等来刻划,学生成绩管理的E-R模型,n,逻辑设计,逻辑设计是将概念结构进一步转化为某个具体的DBMS所支持的数据模型，然后再对数据模型的结构进行适当调整和优化，形成合理的全局逻辑结构即逻辑模式，并设计出用户模式即外模式物理设计,全局概念结构转换成关系模型,专业（专业代号，专业名称）院系（院系代码，院系名称）课程（课程代码，课程名称）学生（学号，姓名，性别，出生日期，院系代码，专业代码，备注）选课（学号，课程代码，成绩）,物理设计,数据库在物理设备上的存储结构与存取方式称为物理数据库。数据库物理设计就是为给定的逻辑结构模型选取一个最合适的应用环境的物理结构，以便在时间和空
9、间效率等方面达到设计要求,6.4 ACCESS数据库,6.4.1 ACCESS数据库简介6.4.2 数据库的建立与维护6.4.3 数据表关系及子数据表6.4.4 数据查询6.4.5 SQL语句,6.4.1 ACCESS数据库简介,提供7种对象 :表对象查询对象窗体对象 报表对象 数据访问页对象 宏对象 模块对象,6.4.2 数据库的建立与维护,Access数据库是许多数据库对象的集合，包含表、查询、窗体、报表、宏和模块。建立Access数据库即是创建诸多的与特定应用有关的这些对象，这些数据库对象均保存在同一个以 .mdb为扩展名的数据库文件中。,2. 创建数据库,主要步骤,新建空数据库打开数据
10、库使用设计器创建表编辑表结构,使用设计器创建表,字段名字段名最长可达64个字符（包括空格）字段名可以包含字母、汉字、数字和其它一些字符字段名不能包含(。! ),数据类型,主键,主键单字段多字段自动增量作为主键,表结构,编辑表结构,移动字段增加字段删除字段,记录的输入和编辑,数据表视图输入有效值日期合法性逻辑值主键自动编号备注字段的输入(shift+f2),记录的输入和编辑,修改记录只能撤销最后一次修改删除记录删除单条、多条记录删除单列、多列,数据表操作,数据表的复制复制整个表只复制结构数据表的删除删除单条、多条记录删除单列、多列数据表的重命名,导入数据,导入或链接Access数据库表导入或链接
11、EXCEL表导入或链接DBF表,导出数据,导出为EXCEL导出为DBF,数据库高级操作,输入掩码有效性规则索引,字段属性设置,字段属性设置,输入掩码“格式；存储方式；占位符”如 “9999年99月99日；0；”有效性规则逻辑表达式 如 “性别”： “男” OR “女”,字段属性设置,索引 有重复 无重复主键属于无重复索引NULL值,6.4.3 数据表关系及子数据表,建立表关系一对一一对多关系选项实施参照完整性级联更新相关字段级联删除相关字段,建立子数据表,子数据表是建立在关系基础之上的在数据表视图中，“插入”“子数据表”在子数据表任一字段，“格式”“子数据表”“删除”,6.4.4 数据查询,利
12、用向导建立简单查询,建立查询学生表“学号”，“姓名” 查询学生的各课程成绩，要求输出“学号”，“姓名”，“课程名”，“成绩”查询学生的各课程不及格成绩，要求输出“学号”，“姓名”，“课程名”，“成绩”,利用查询设计器建立简单查询,建立查询学生表“学号”，“姓名” 查询学生的各课程成绩，要求输出“学号”，“姓名”，“课程名”，“成绩”,多表查询,联接方式内联接左联接右联接,以职称为联接条件的内联接,多表查询,联接后多表可以看作是一个大表,利用已建查询建立新查询,在“查询学生的各课程成绩”基础上，查询所有不及格成绩,利用向导建立交叉表查询,建立交叉表,简单查询举例,计算类查询成绩增加10（或10）
13、查询成绩优良(iif)学生生日（month,day）条件类查询不及格查询成绩在8090之间(between and )查询某届学生成绩(mid like)查询没学修课程的学生名单(联接类型、IS NULL),查询中使用表达式,准则表达式常用操作符： AndOrBetween And In (“1101”,”1102”,”1105 ”)Like like “12*” ; like “?02*”Is null,查询中使用的常数,常数表示数值 80文本 =”男”日期 =#2001-12-1#逻辑 True； =Yes； =false； =no,查询中使用的函数,常用函数： Date() 返回系统日期
14、Year( ) 返回某日期年度，如 YEAR(DATE()返回系统当前年度Month( ) 返回某日期月份Day() 返回某日期几号Mid() 返回子字符串，如 Mid(“abcdef”,2,3)取值为”bcd” Iif(),建立汇总查询,查询学生总分 查询学生总分、均分、最高分、最低分 查询学生人数,汇总查询,总计方法 Group by 分组统计依据Sum 对指定字段求和Avg 对指定字段求平均值Min 对指定字段求最小值Max 对指定字段求最大值Count 对记录计数Stdev 对指定字段求均方差Var 对指定字段求方差First LastExpression 计算式Where 条件,汇总
15、查询举例,统计每院系人数统计每院系均分假定学号23为为届数，统计每届人数统计选修了两门以上课程的学生统计每个院系、每个专业人数、均分,动作查询,生成表查询更新查询追加查询删除查询,6.4.5 SQL语句,SQL是关系数据库标准的访问语言，它提供了一系列完整的数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制等功能。SQL语言可以直接在查询窗口中以人机交互方式使用，也可以嵌入到程序设计语言中执行,SQL语法,SELECT ALL|DISTINCT TOP (表达式) 说明要查询的数据FROM 数据库名！ 说明数据来源INNER|LEFTOUTER|RIGHTOUTER 说明与其他表联接方式 JOIN 数据库
16、名！表名 ON WHERE 说明查询的条件GROUP BY 对查询结果进行分组HAVING 限定分组满足的条件ORDER BY 对查询结果进行排序UNION ALL 对多个查询结果进行合并,SQL语句实例,例1查询学生表中所有字段SELECT * FROM 学生注意：*是通配符，代表全部字段列表。例2查询学生表中所有学号和姓名SELECT 学号，姓名 FROM 学生 注意：字段名之间要用英文逗号分隔。,SQL语句实例,例3从成绩表中查询所有成绩85分的学号SELECT DISTINCT 学号 FROM 选课 WHERE 选课.成绩85 注意：DISTINCT用于去掉重复值。例4查询至少有一门课
17、程成绩大于85的学生姓名SELECT 姓名 FROM 学生，成绩WHERE 选课.成绩85 and 学生.学号=选课.学号,SQL语句实例,例6查询所有成绩在80和90之间的学生SELECT 学生.姓名 FROM 学生，选课WHERE (选课.成绩 BETWEEN 80 AND 90) AND (学生.学号=成绩.学号)例7统计每门课程的名称、平均成绩SELECT 课程.课程名称,AVG(选课.成绩) as “平均成绩” FROM 课程,选课;GROUP BY 课程.课程名称 WHERE 选课.课程代号=课程.课程代号,SQL语句实例,例9按学号升序、成绩降序检索学生成绩。 SELECT * FROM 选课 ORDER BY 学号 ASC , 成绩 DESC 例10将学生表和成绩表按内部联接，查询每个学生的学号、姓名、课程代码、成绩。 SELECT 学生.学号,学生.姓名,选课.课程代码，选课.成绩 FROM 学生 INNER JOIN 选课 ON 学生.学号=选课.学号,SQL语句实例,例1删除学生表中所有“男”同学记录。 DELETE FROM 学生 WHERE 学生.性别=男例2将成绩表中所有课程代号为“0001”的成绩增加5分 UPDATE 选课 SET 成绩=成绩5 WHERE 课程代号=0001,
