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1、1,数据库应用基础,2,教材与课时安排,使用教材：SQL Server 数据库技术与应用 清华大学出版社课程安排：授课：16学时 实验：16学时,3,第一章 概 述,4,本章主要内容,1.1 数据库概述1.2 SQL语言的特点及使用,5,1.1 数据库概述,1.1.1 信息与数据,1.1.2 数据库,1.1.3 数据库管理系统,1.1.4 数据库系统,1.1.5 数据库管理员,1.1.6 数据模型,6,信息是现实世界在人们头脑中的反映，它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来，可以进行传递和处理，为人们的生产、建设、管理等提供依据。数据是描述事物的符号记录。数据的概念包含两方面的含义：第
2、一，其内容是信息；第二，其表现方式是符号。,1.1.1 信息与数据,7,1.1.2 数据库,数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无误的或无冗余的，并为多种应用提供服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控的方式进行。,8,数据库是如何保存数据的？,9,1.1.3 数据库管理系统,数据库管理系统（Database Management System,DBMS）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。,DBMS是开发各种数据库应用系统的基础软件。,10,1.1.4 数据库系统,数据库系统（DataBas
3、e System，DBS）是指计算机系统引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统DBMS及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成，其核心是DBMS。,11,1.1.5 数据库管理员,使用数据库、对数据库进行各种操作的人统称为数据库的用户，其中包括终端用户、应用程序员和数据库管理员。由业务水平高、资历较深的人员担任。,12,1.1.6 数据模型,数据模型就是数据特征的抽象，是一种专门用来抽象、表示和处理现实世界中数据与信息的工具。数据模型所描述的内容包括如下三部分：,13,数据结构：数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。数据操作：数据模型中的数据操作
4、主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。数据约束：数据模型中的数据约束主要描述数结构内数据间的语法、词义联系、它们之间的制约和依存关系以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确性、有效性和相容性。,14,数据模型按照不同的应用层次可以分为以下 三种类型：。（1）概念数据模型：简称概念模型，是面向数据库用户的现实世界的模型，是对现实世界的第一层抽象，主要用来描述世界的概念化结构。（2）逻辑数据模型：简称数据模型，一般又称“结构数据模型”。这是用户从数据库中所看到的模型，是具体的DBMS所支持的数据模型，其包括网状数据模型、层次数据模型。,15,（3）物理数据模型：简称物理模型，是面向计算机
5、物理表示的模型，描述了数据在存储介质上的组织结构，它不但与具体的DBMS有关，而且还与操作系统和硬件有关。,16,1 概念数据模型,（1）模型中的基本概念 概念模型是对真实世界中问题域内事务的描述，而不是对软件设计的描述，它是真实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计的有力工具，也是数据库开发人员与用户之间进行交流的语言。,17,实体之间的联系是错综复杂的，就两个实体型的联系来说，可以分为以下三类：1)一对一联系（1：1）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个（也可没有）与之联系，反之亦然，那么实体集A和实体集B之间的联系称为“一对一联系”，记作1：1 例如，在一个学校中，只能
6、给每名学生分配一个学号，并且一个学号只对应着一个学生，因此，学生和学号之间具有一对一的联系。,18,19,2)一对多联系（1：n）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n=0）与之联系，则称实体集A与实体集B具有一对多联系，记作1：n 例如，一名学生只能属于一个班级，但一个班级内可以有多名学生，因此，班级与学生之间具有一对多联系,20,21,3)多对多联系（m:n）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n(n=0)个实体与之联系；反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中有m(m=0)个实体与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记作m:n 例如，一名学生可以学
7、习多门课程，一门课程也可以被多个学生同时学习，因此，学生和课程之间具有多对多联系。,22,23,（2）概念模型的表示方法,概念模型的表示方式中最常用的是实体联系方法，用这个方法描述的概念模型称为实体联系模型，简称E-R模型。实体联系模型用简单的图形方式来描述现实世界中的数据，这种描述不涉及数据在数据库中的表示和存取方法。,24,1.1.7层次模型,层次模型是较早用于数据库技术的一种数据模型，采用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。层次模型必须满足两个条件：1.有且只有一个结点没有双亲结点，称之为根结点；2.除了根结点外，其他结点有且仅有一个双亲结点。,25,1.1.8网状模型,网状模型是用
8、网络结构来表示实体类型及实体间的联系的模型。网状模型必须满足两个条件：1.允许一个结点有双亲结点 2.允许一个以上的结点没有双亲结点。,26,1.1.9 关系模型,1.基本概念关系：一个关系对应着一张二维表元组或记录：表中的每一行叫做一个元组。属性：表格中的一列称为关系的一个属性、即记录中的一个字段。分量：指一个元组在一个属性上的值。,27,关键字：也叫主码，是指表中的某个属性或属性组，通过它可以唯一确定一个元组。外部关键字：在一个关系中含有的另一个关系的关键字相对应的属性组称为该关系的外部关键字。外部关键字或者取空值，或者取外部表中对应的关键字中的某值。关系模式：指对一个关系的结构描述，即在
9、关系模式中要指出元组集合的结构，可以形式化地表示为R(U,D,F)，其中，R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，F为属性间的数据依赖关系集合。,28,2.操作,关系模型的操作主要包括查询、插入、修改和删除四种，都是建立在关系之上的操纵，这些操作必须满足关系的完整性约束条件，即实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。（1）数据查询。用户可以查询关系数据库中的数据，它包括一个关系内的查询以及多个关系间的查询。,29,（2）数据插入。数据插入仅对一个关系而言，在指定关系中插入一个或多个元组。（3）数据删除。数据删除的基本单位是一个关系内的元组，它的功能是将指定关系内的元组删除。（4）数据修改。数
10、据修改是在一个关系中指定的元组与属性。,30,1.2 SQL语言的特点及使用,1 概念 SQL是用来对存放在计算机中的数据库进行组织、管理和检索的语言。SQL一词是“Structured Query Language（结构式查询语言）”的缩写,1.2.1 SQL及其特点,31,ANSI 着手SQL标准化工作 ANSI 第一个SQL标准 ISO SQL标准 1992 ISO SQL-92至今-SQL 标准计算机数据库查询语言,2 发展历程:,32,3 SQL的功能,数据定义(Definition)数据操纵(Manipulation）数据管理(Management)存取保护(Access Prot
11、ection)处理控制(Control),33,SQL按其功能可以分为三大部分：,34,SQL的使用:一般它都与其他编程语言(如DELPHI、Powerbuilder、VB、VC等)结合来使用，这些用来作为前台开发语言，而这些语言大多数是面向对象的语言,35,4.特点（1）一体化的特点（2）统一的语法结构，多种使用方式（3）高度非过程化（4）语言简洁（5）客户机/服务器（Client/Server）结构（6）支持异类复制（7）Internet数据库功能的集成,36,(1)一体化的特点SQL语言能完成数据库生命期当中的全部活动，如：定义关系模式录入数据以建立数据库查询、更新、维护数据库重构数据库
12、安全性控制,37,(2)统一的语法结构，多种使用方式,38,(3)高度非过程化 在SQL中，只需用户提出“干什么”，而无须指出“怎么干”存取路径的选择和SQL语句操作的过程由系统自动完成 如：查询等，不必指明路径,39,(4)语言简洁SQL语法简单、易学,40,（5）SQL Server 的应用结构,目前数据库应用系统的开发一般是基于Client/Server（简称C/S）模式的，这样的系统结构有3个部分：,服务器（Server）、客户端（Client）和网络,41,(6)支持异类复制：它可以将SQL Server数据复制到其他的数据库中 包括Access、Oracle、Sybase和DB2，
13、并采用ODBC作为其连接机制,42,(7)Internet数据库功能的集成：SQL Server的数据库引擎提供对Web技术的支持，支持数据库信息自动发布到HTML文档,43,5 SQL Server 2008 的特点,有关企业数据平台方面的新特性有关动态开发方面的新特性有关超越型关系数据库方面的特性有关广泛深入的洞察力方面的特性。,44,1.2.2 关系数据库模型简介,关系数据库是一种所有用户可见数据都严格按表的形式组织起来的表，且所有库操作都针对这些表中的数据 关系数据模型是以集合论中的关系(relation)概念为基础发展起来的数据模型。,关系是由若干个二维表组成的集合。每个二维表又称为
14、关系。关系模型是用二维表格结构来表示实体以及实体联系间模型,45,几个概念,数据模型：是数据库管理系统用来表示实体与实体之间联系的方法。实体：客观事物在信息世界中称为实体（Entity），它是现实世界中任何可区分、识别的事物。实体可以是具体的人或物，也可以是抽象概念 例：图书 联系人,46,实体具有许多特性，实体所具有的特性称为属性（Attribute）。一个实体可用若干属性来刻画 例：联系人 图书,47,数据库系统所支持的模型主要有,关系模型层次模型网状模型,通过关系，按给定的选择条件，选出符合条件的元组，较灵活,要查找一个记录必须从根记录开始，按给定条件沿一个层次路径进行查找,在查找语句中
15、要说明查找的对象和存取的路径，操作较繁琐,48,49,50,（1）关系中不允许出现相同的元组。因为数学上集合中没有相同的元素，而关系是元组的集合，所以作为集合元素的元组应该是唯一的。（2）关系中元组的顺序（即行序）是无关紧要的，在一个关系中可以任意交换两行的次序。因为集合中的元素是无序的，所以作为集合元素的元组也是无序的。根据关系的这个性质，可以改变元组的顺序使其具有某种排序，然后按照顺序查询数据，可以提高查询速度。（3）关系中属性的顺序是无关紧要的，即列的顺序可以任意交换。交换时，应连同属性名一起交换，否则将得到不同的关系。（4）同一属性名下的各个属性值必须来自同一个域，是同一类型的数据。（
16、5）关系中各个属性必须有不同的名字，不同的属性可来自同一个域，即它们的分量可以取自同一个域。（6）关系中每一分量必须是不可分的数据项，或者说所有属性值都是原子的，是一个确定的值，而不是值的集合。,51,关系模型是RDBMS的基础，它包括三部分,数据结构,关系的完整性规则,关系操作集合,52,关系模型的数据结构为单一的数据结构由行和列组成的两维表，任意两行互不相同，列值是不可分的数据项，行和列的次序可任意,两行相同,d=m+n,列值可分,53,关系模型的完整性,实体完整性,参照完整性,用户定义的完整性,用主键唯一标志表中行和列，主键的任一属性不能为空,外键或者为空，或者等于它所参照的表的主键的某
17、个值,对某一具体的数据库的约束条件,54,关系模型的操作表达能力非常强大，定义了很多的操作，其中主要有选择(select operation)、投影(project operation)、集合、连接等操作,55,一、SQL Server 2005 版本SQL Server 2005 Enterprise Edition(32位和64位)SQL Server 2005 Standard Edition(32位和64位)SQL Server 2005 Workgroup Edition(仅适用于32位)SQL Server 2005 Developer Edition(32位和64位)SQL Server 2005 Express Edition(仅适用于32位),1.2.3 SQL Server 2005的安装,56,二、32位平台上安装和运行SQL Server 2005的硬件要求,57,三、SQL Server 2005各组件对磁盘空间的要求,58,四、软件需求 下表列出常见的操作系统是否支持运行SQL Server 2005的各种不同版本。,59,五、安装组件 数据库包括：系统数据库+用户数据库,60,1.2 SQL Server 2005的安装,61,
