第1講VF數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課件

《全國二級VF數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計》

第1講VF數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)本講主要內(nèi)容計算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型關(guān)系運算一、計算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展數(shù)據(jù)（Data）：是存儲在某一種媒體上能夠識別的物理符號。在計算機(jī)科學(xué)中，數(shù)據(jù)泛指一切可以被計算機(jī)接受并處理的符號（如：數(shù)值、字符、圖象、聲音和視頻等。通過編碼，這些數(shù)據(jù)最終都以0和1的形式存儲在計算機(jī)中）一、計算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展信息（Information）：信息是抽象的。它是客觀事物（或描述客觀事物的數(shù)據(jù)）在人們頭腦中的綜合反映。編號姓名性別工資001李四女850002王五男750003趙六女920004錢七男680為什么工資最低的總是我？一、計算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展數(shù)據(jù)處理（DataProcessing）：數(shù)據(jù)處理的目的是獲得新信息，所以我們把數(shù)據(jù)處理定義為“將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程”。編號姓名性別工資001李四女850002王五男750003趙六女920004錢七男680原來還有三個人比我更霉！編號姓名性別工資188張月女450177劉剛男550095錢二男650004錢七男680按工資升序排列一、計算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展數(shù)據(jù)處理的中心問題是數(shù)據(jù)管理。計算機(jī)對數(shù)據(jù)的管理是指對數(shù)據(jù)的組織、分類、編碼、存儲、檢索和維護(hù)提供操作手段。數(shù)據(jù)管理大體經(jīng)歷了如下幾個階段：1人工管理階段特點：程序和數(shù)據(jù)相互依賴，數(shù)據(jù)不能共享2文件系統(tǒng)階段特點：程序用文件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)分散，通用性差3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段特點：數(shù)據(jù)獨立于程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享4分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點：數(shù)據(jù)庫技術(shù)+計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點：數(shù)據(jù)庫技術(shù)+面向?qū)ο蠹夹g(shù)二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（DB）：是存儲在計算機(jī)存儲設(shè)備上的結(jié)構(gòu)化的相關(guān)數(shù)據(jù)集合。從定義中我們可以看出，數(shù)據(jù)庫不僅包含描述事物的數(shù)據(jù)本身，還包含相關(guān)事物之間的聯(lián)系。學(xué)生買書圖書選課課程數(shù)據(jù)聯(lián)系數(shù)據(jù)庫二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用來創(chuàng)建、存取、控制和維護(hù)數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)軟件。目前使用最廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有四個：①小型DBMS：ACCESS②中型DBMS：VISUALFOXPRO③大中型DBMS：SQLSERVER④大型DBMS：ORACLE二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)(DBAS)數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS):引入數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。裸機(jī)操作系統(tǒng)DBMSDBDBAS用戶DBA數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBSDBMS是DBS的核心二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少數(shù)據(jù)冗余采用特定的數(shù)據(jù)模型具有較高的數(shù)據(jù)獨立性有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能三、數(shù)據(jù)模型為了將復(fù)雜的客觀事物以計算機(jī)能接受的形式反映到數(shù)據(jù)庫中，需要經(jīng)歷3個階段：①現(xiàn)實世界階段；②信息世界階段；③計算機(jī)世界階段要將客觀事物用計算機(jī)軟件來表示，需要建立信息模型和數(shù)據(jù)模型。三、數(shù)據(jù)模型客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物稱為實體(Entity)描述實體的特性稱為屬性(Attribute)同類型實體的集合稱為實體集為了將信息規(guī)范化，達(dá)到建立信息模型的目的，我們必須找出“實體間的聯(lián)系(Relationship)”。一對一聯(lián)系(onetoonerelationship)[定義]兩個實體集A和B，若A中的一個實體只與B中的一個實體有聯(lián)系，反之亦然，那么A與B稱為一對一聯(lián)系，記作1：1一對多聯(lián)系(onetomanyrelationship)[定義]兩個實體集A和B，若A中的一個實體與B中的多個實體有聯(lián)系，反之，B中的一個實體只與A中的一個實體有聯(lián)系，那么A與B稱為一對多聯(lián)系，記作1：N多對多聯(lián)系(manytomanyrelationship)[定義]兩個實體集A和B，若A中的一個實體與B中的多個實體有聯(lián)系，反之亦然，那么A與B稱為多對多聯(lián)系，記作M：N三、數(shù)據(jù)模型電影票號座位1001一排一號1002一排二號1003一排三號1004一排四號1005一排五號電影票號姓名性別1001劉偉箭男1002劉簡捷男1003藤波海男1004楊行東男1005林慧繁女一對一觀眾座位三、數(shù)據(jù)模型學(xué)校專業(yè)學(xué)校編號專業(yè)001信息技術(shù)001外語貿(mào)易001酒店管理002信息技術(shù)002旅游管理學(xué)校編號校名001四川烹專002四川商專003四川紡專多對多三、數(shù)據(jù)模型E-R模型E-R模型規(guī)定：用矩形表示實體；用橢圓表示實體的屬性；用菱形表示實體之間的聯(lián)系。學(xué)生課程MN學(xué)號姓名性別課號課名學(xué)分三、數(shù)據(jù)模型從理論上講，數(shù)據(jù)模型是指反映客觀事物及客觀事物間聯(lián)系的數(shù)據(jù)組織的結(jié)構(gòu)和形式?？陀^事物是千變?nèi)f化的，各種客觀事物的數(shù)據(jù)模型也是千差萬別的，但也有其共同性。常用的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種。三、數(shù)據(jù)模型

層次模型（hierarchicalmodel）表示數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)，是一種以記錄某一事物的類型為根結(jié)點的樹結(jié)構(gòu)。層次模型象一棵倒置的樹，根結(jié)點在上，層次最高；子結(jié)點在下，逐層排列。其主要特征如下：

?僅有一個無雙親的根結(jié)點。

?根結(jié)點以外的子結(jié)點，向上僅有一個父結(jié)點，向下有若干子結(jié)點。層次模型表示的是從根結(jié)點到子結(jié)點的一個結(jié)點對多個結(jié)點，或從子結(jié)點到父結(jié)點的多個結(jié)點對一個結(jié)點的數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。三、數(shù)據(jù)模型層次模型的示例如圖

:學(xué)院教務(wù)處基礎(chǔ)部經(jīng)管系教材科數(shù)學(xué)教研室化學(xué)教研室財會教研室西經(jīng)教研室三、數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型（networkmodel）是層次模型的擴(kuò)展表示多個從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其主要特征如下：

?有一個以上的結(jié)點無雙親。

?至少有一個結(jié)點有多個雙親。網(wǎng)狀模型可以表示較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即可以表示數(shù)據(jù)間的縱向關(guān)系與橫向關(guān)系。這種數(shù)據(jù)模型在概念上、結(jié)構(gòu)上都比較復(fù)雜，操作上也有很多不便。三、數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型的示例如圖:教師年齡職稱課程號課程名學(xué)時數(shù)學(xué)號姓名系名課程號學(xué)號成績?nèi)?shù)據(jù)模型關(guān)系模型（relationalmodel）是以關(guān)系數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的，用二維表格來表示實體之間聯(lián)系的模型。

三、數(shù)據(jù)模型學(xué)號姓名性別出生年月入學(xué)成績?nèi)蒙鶰0201101王小平男10/23/1986590FM0201102張林強(qiáng)男08/12/1986568TM0201103劉雨欣女01/02/1987565FM0201104江

濤男07/24/1986570FM0201105吳

紅女05/12/1986595FM0201106杜林海男12/12/1985578FM0201107金陽明女11/07/1985550TM0201108張愛敏女09/30/1986586FM0201109楊

光男02/15/1987569FM0201110郭

晨男03/18/1985592F三、數(shù)據(jù)模型課程號課程名課時C110數(shù)學(xué)建模80C120計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)60C130日語80C140數(shù)據(jù)庫60C150商務(wù)會計70C160電子商務(wù)50三、數(shù)據(jù)模型學(xué)號課程號成績M0201101C12087M0201102C11080M0201103C13094M0201104C11076M0201105C12082M0201106C15080M0201107C13090M0201108C14086M0201109C14076M0201110C16090四、關(guān)系模型（1）關(guān)系的基本概念

通常將一個沒有重復(fù)行、重復(fù)列的二維表看成一個關(guān)系，每一個關(guān)系都有一個關(guān)系名。

（2）關(guān)系的基本特點在關(guān)系模型中，關(guān)系具有以下基本特點：l

關(guān)系必須規(guī)范化，屬性不可再分割l

在同一關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的屬性名l

關(guān)系中不允許有完全相同的元組l

在同一關(guān)系中元組及列的順序可以任意四、關(guān)系模型2．元組

二維表的每一行在關(guān)系中稱為元組。在VisualFoxPro中，一個元組對應(yīng)表中的一個記錄。3．屬性二維表的每一列在關(guān)系中稱為屬性，每個屬性都有一個屬性名，屬性值則是各個元組屬性的取值。在VisualFoxPro中，一個屬性對應(yīng)表中的一個字段，屬性名對應(yīng)字段名，屬性值對應(yīng)于各個記錄的字段值。4．域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為域。域作為屬性值的集合，其類型與范圍具體由屬性的性質(zhì)及其所表示的意義確定。如“性別”屬性的域是{男，女}。同一屬性只能在相同域中取值。四、關(guān)系模型5．關(guān)鍵字關(guān)系中能惟一區(qū)分、確定不同元組的屬性或?qū)傩越M合稱為該關(guān)系的一個關(guān)鍵字。單個屬性組成的關(guān)鍵字稱為單關(guān)鍵字，多個屬性組合的關(guān)鍵字稱為組合關(guān)鍵字。需要強(qiáng)調(diào)的是，關(guān)鍵字的屬性值不能取“空值”，因為無法惟一區(qū)分、確定元組。6．候選關(guān)鍵字關(guān)系中能夠成為關(guān)鍵字的屬性或?qū)傩越M合可能不是惟一的。凡在關(guān)系中能夠惟一區(qū)分、確定不同元組的屬性或?qū)傩越M合都稱為候選關(guān)鍵字。7．主關(guān)鍵字在候選關(guān)鍵字中選定一個作為關(guān)鍵字，稱為該關(guān)系的主關(guān)鍵字。關(guān)系中主關(guān)鍵字是惟一的。四、關(guān)系模型8．外部關(guān)鍵字關(guān)系中某個屬性或?qū)傩越M合并非關(guān)鍵字，但卻是另一個關(guān)系的主關(guān)鍵字，稱此屬性或?qū)傩越M合為本關(guān)系的外部關(guān)鍵字。關(guān)系之間的聯(lián)系是通過外部關(guān)鍵字實現(xiàn)的。9．關(guān)系模式對關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，其格式為：關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，…，屬性名n）關(guān)系既可以用二維表格描述，也可以用數(shù)學(xué)形式的關(guān)系模式來描述。一個關(guān)系模式對應(yīng)一個關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

五、關(guān)系運算關(guān)系的基本運算有兩類：一類是傳統(tǒng)的集合運算，包括并、差、交；另一類是專門的關(guān)系運算，包括選擇、投影和連接。1．傳統(tǒng)的集合運算進(jìn)行并、差、交集合運算的兩個關(guān)系必須是具有相同的關(guān)系模式，既結(jié)構(gòu)相同。(1).并:兩個相同結(jié)構(gòu)關(guān)系的并是有屬于這兩個關(guān)系的元組（記錄）組成的集合。(2).差:有關(guān)系R和關(guān)系S，是有屬于R而不屬于S的元組組成的集合，從R中去掉S中也有的元組。(3).交:有關(guān)系R和關(guān)系S，既屬于R又屬于S的元組組成的集合。五、關(guān)系運算2．專門的關(guān)系運算

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中查詢用戶所需數(shù)據(jù)時，需要對關(guān)系進(jìn)行一定的關(guān)系運算。關(guān)系運算主要有選擇、投影和連接三種。

(1).

選擇

從關(guān)系中找出滿足條件的記錄。是一種橫向的操作，它可以根據(jù)用戶的要求從關(guān)系中篩選出滿足一定條件的記錄，這種運算可以得到一個新的關(guān)系，但其中的元組是原關(guān)系的一個子集，但不影響關(guān)系的結(jié)構(gòu)。五、關(guān)系運算(2).

投影

從關(guān)系中選取若干屬性組成新的關(guān)系。是一種列的操作，它可以根據(jù)用戶的要求從關(guān)系中選出若干個字

段組成新的關(guān)系，字段的個數(shù)或順序往往不同。(3).

連接將兩個關(guān)系通過公共屬性名連接成一個新的關(guān)系。連接運算可以實現(xiàn)兩個關(guān)系的橫向合并，在新的關(guān)系中可以反映出原來關(guān)系之間的聯(lián)系。

(4).

自然連接

在連接運算中，按照字段值對應(yīng)相等為條件進(jìn)行的連接操作稱為等值連接。自然連接是去