《數(shù)據(jù)庫基礎》課件

第1章數(shù)據(jù)庫基礎1.1基本概念1.2數(shù)據(jù)模型1.3常見的數(shù)據(jù)庫對象1.4關系范式1.5小結(jié)

1精選ppt1.1基本概念信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下一頁返回2精選ppt1.1基本概念1.信息（Information）下一頁返回

信息是可感知的、可存在的、可傳遞的自然屬性；嚴格地講，信息是指現(xiàn)實世界事物的存在方式和動力狀態(tài)的反映，是通過人的大腦抽象出來而形成的概念。

例如一張海報、一幅畫等。3精選ppt2.數(shù)據(jù)（Data）下一頁上一頁返回1.1基本概念定義：數(shù)據(jù)是描述事物的符號，它是數(shù)據(jù)庫中的基本對象。注意：數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對數(shù)據(jù)語義的解釋。在計算機中，為了處理信息方便，我們必須在信息中把數(shù)據(jù)提煉出來，結(jié)果如表1-1所示。4精選ppt表1-1返回5精選ppt3.數(shù)據(jù)庫（DataBase，DB）下一頁上一頁返回1.1基本概念數(shù)據(jù)庫：是長期存儲在計算機內(nèi)有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)的集合，它可以使各種用戶互不影響，具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性。例如，學生數(shù)據(jù)庫的兩張表——學生信息表（學號，姓名，年齡，性別，系別，班級，聯(lián)系電話）和成績表（學號，姓名，課程，成績）。6精選ppt下一頁上一頁返回4.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用于管理數(shù)據(jù)的計算機軟件。主要研究如何利用計算機有效地組織數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、獲取和管理數(shù)據(jù)。1.1基本概念7精選ppt下一頁上一頁返回簡而言之，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是位于用戶與操作系統(tǒng)（OS）之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。主要具有以下功能：1）數(shù)據(jù)定義功能2）數(shù)據(jù)通信功能3）數(shù)據(jù)操縱功能4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能5）數(shù)據(jù)庫的運行和管理功能1.1基本概念8精選ppt下一頁上一頁返回5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯(lián)數(shù)據(jù)，便于多用戶訪問的，由計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術的計算機系統(tǒng)。一般在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。下面用圖1-1所示的結(jié)構(gòu)來表示。1.1基本概念9精選ppt圖1-1返回數(shù)據(jù)庫管理員應用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)操作系統(tǒng)最終用戶計算機硬件10精選ppt數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由4個部分組成：

(1)數(shù)據(jù)庫

(2)硬件

(3)軟件：包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及應用程序。

(4)人員：主要有4類。11精選ppt第一類為系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設計人員：

系統(tǒng)分析員負責應用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明，他們和用戶及數(shù)據(jù)庫管理員一起確定系統(tǒng)的硬件配置，并參與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概要設計。

數(shù)據(jù)庫設計人員負責數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定、數(shù)據(jù)庫各級模式的設計。第二類為應用程序員；負責編寫使用數(shù)據(jù)庫的應用程序。這些應用程序可對數(shù)據(jù)進行檢索、建立、刪除或修改。12精選ppt第三類為最終用戶：他們利用系統(tǒng)的接口或查詢語言訪問數(shù)據(jù)庫。第四類是數(shù)據(jù)庫管理員（databaseadministrator，DBA）：負責數(shù)據(jù)庫的總體信息控制。

DBA的具體職責包括：具體數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略，定義數(shù)據(jù)庫的安全性要求和完整性約束聽見，監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的使用和運行，負責數(shù)據(jù)庫的性能改進、數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)，以提高系統(tǒng)的性能。13精選ppt1.2數(shù)據(jù)模型常見的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型網(wǎng)狀模型關系模型非關系模型14精選ppt1.2.1關系模型（RM）1.2數(shù)據(jù)模型用二維表來表示實體與實體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關系模型。聯(lián)系是指實體之間的關系，可以分為三種：一對一的聯(lián)系：如學生與學號。一對多的聯(lián)系：如班級與學生。多對多的聯(lián)系：如學生與課程。實體是指現(xiàn)實世界中具有區(qū)別于其他事物的特征或?qū)傩圆⑴c其他實體有聯(lián)系的對象。15精選ppt下一頁上一頁返回1.2數(shù)據(jù)模型

1）關系：一個關系就是一張二維表。

2）屬性：即字段，屬性名叫做字段名。

3）域：一個屬性的取值范圍。

4）元組：即記錄。

5）碼（又稱為關鍵字、主鍵）：候選碼是關系的一個或一組屬性，它的值能惟一地標識一個元組。每個關系至少都有一個候選碼，若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼，簡稱碼。

6）分量：每個元組的一個屬性值。

7）關系模式：簡記為：關系名（屬性名1，屬性名2，…，屬性名n）。16精選ppt61211-6-84男李彬03020110055569-28-86女劉萌030201100460110-10-86男趙曉亮03020110035765-23-85男董源03020110025402-10-86女張莉0302011001入學成績出生日期性別姓名學號關系模式可記為：學生基本情況表（學號，姓名，性別，出生日期，入學成績）17精選ppt下一頁上一頁返回1.2數(shù)據(jù)模型現(xiàn)有選課關系（學號，課程號，成績）。

在“選課關系”中，只有屬性的組合“學號+課程號”才能唯一地區(qū)分每一條選課記錄，則屬性集“學號+課程號”是選課關系的候選鍵。如果一個關系中有多個候選鍵，可以從中選擇一個作為查詢、插入或刪除元組的操作變量，被選用的候選鍵稱為主關系鍵（PrimaryKey），或簡稱為主鍵、主碼、關系鍵、關鍵字。18精選ppt例如，假設在學生關系中沒有重名的學生，則“學號”和“姓名”都可作為學生關系的候選鍵。如果選定“學號”作為數(shù)據(jù)操作的依據(jù)，則“學號”為主鍵。主鍵是關系模型中的一個重要概念。每個關系必須選擇一個主鍵，選定以后，不能隨意改變。每個關系必定有且僅有一個主鍵，因為關系的記錄無重復，至少關系的所有屬性的組合可作為主鍵，通常用較小的屬性組合作為主鍵。19精選ppt公共關鍵字如果兩個關系中具有相容或相同的屬性或?qū)傩越M，那么這個屬性或?qū)傩越M被稱為這兩個關系的公共關鍵字。外關鍵字如果公共關鍵字在一個關系中是主關鍵字，那么這個公共關鍵字被稱為另一個關系的外關鍵字。以另一個關系的外關鍵字作主關鍵字的表被稱為主表，具有此外關鍵字的表被稱為主表的從表。例，學生關系（學號，姓名，性別，年齡，系編號），系表關系（系編號，系名，系主任，辦公室，電話）。學生表中系編號雖不是學生表的關鍵字，但它是系表的關鍵字，因此系編號是學生關系表的外部關鍵字。20精選ppt1.2.2關系數(shù)據(jù)庫庫就是基于關系模型的數(shù)據(jù)庫。關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是管理關系數(shù)據(jù)庫的計算機軟件。1.2.3非關系模型1.層次模型2.網(wǎng)狀模型21精選ppt1.3常見的數(shù)據(jù)庫對象1.表（Table）一個數(shù)據(jù)庫表由一條或多條記錄組成，沒有記錄的表稱為空表。每個表中通常都有一個主關鍵字，用于惟一地確定一條記錄。2.索引（Index）索引是根據(jù)指定的數(shù)據(jù)庫表列建立起來的順序。它提供了快速訪問數(shù)據(jù)的途徑，并且可監(jiān)督表的數(shù)據(jù)，使其索引所指向的列中的數(shù)據(jù)不重復。22精選ppt3.視圖（View）一個虛擬的表，在數(shù)據(jù)庫中并不實際存在。視圖是由查詢數(shù)據(jù)庫表產(chǎn)生的，它限制了用戶能看到和修改的數(shù)據(jù)。由此可見，視圖可以用來控制用戶對數(shù)據(jù)的訪問，并能簡化數(shù)據(jù)的顯示，即通過視圖只顯示那些需要的數(shù)據(jù)信息。4.關系圖（Diagram）就是數(shù)據(jù)庫表之間的關系示意圖。利用它可以編輯表與表之間的關系。23精選ppt5.默認值（Default）當在表中創(chuàng)建列或插入數(shù)據(jù)時，對沒有指定其具體值的列或列數(shù)據(jù)項賦予事先設定好的值。

6.規(guī)則（Rule）規(guī)則是對數(shù)據(jù)庫表中數(shù)據(jù)信息的限制。它限定的是表的列。24精選ppt7.觸發(fā)器（Trigger）觸發(fā)器由事件來觸發(fā)，可以查詢其他表，而且可以包含復雜的SQL語句。它們主要用于強制服從復雜的業(yè)務規(guī)則或要求。創(chuàng)建觸發(fā)器：CreateTrigger觸發(fā)器名稱

on表名

for（操作）

as執(zhí)行行或者程序塊(即insert，update，delete）PRINT(‘OK,已經(jīng)成功插入數(shù)據(jù)！’)觸發(fā)器是一個用戶定義的SQL事務命令的集合。當對一個表進行插入、更改、刪除時，這組命令就會自動執(zhí)行。25精選ppt8.存儲過程（StoredProcedure）存儲過程是為完成特定的功能而匯集在一起的一組SQL程序語句，經(jīng)編譯后存儲在數(shù)據(jù)庫中的SQL程序。創(chuàng)建存儲過程：createprocproc_name

asselect*fromtableName1go執(zhí)行存儲過程：exec存儲過程名

9.用戶（User）：就是有權(quán)限訪問數(shù)據(jù)庫的人。26精選ppt1.4關系范式下一頁返回構(gòu)造數(shù)據(jù)庫必須遵循一定的規(guī)則，在關系數(shù)據(jù)庫中，這種規(guī)則就是范式。關系數(shù)據(jù)庫中的關系必須滿足一定的要求，即滿足不同的范式。目前關系數(shù)據(jù)庫有6種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）等。滿足最低要求的范式是第一范式，在第一范式的基礎上進一步滿足更多要求的稱為第二范式，其余范式以此類推。一般來說，數(shù)據(jù)庫只需滿足3NF就行了。27精選ppt1.4關系范式下一頁返回函數(shù)依賴：

定義：設有一關系模式R（A1,A2,…,An),X和Y均為（A1,A2,…,An)的子集，對于R的值r來說，當其中任意兩個元組u,v中對應于X的那些屬性分量的值均相等時，則有u,v中對應于Y的那些屬性分量的值也相等，稱X函數(shù)決定Y，或Y依賴于X，記為X->Y。例：有關系，學生（學號S#，姓名SN，系名SD），

子集X（學號S#），子集Y（系名SD）。28精選ppt學生XY29精選ppt每個學生有唯一的一個學號，學生中可以有重名的姓名，每個學生只能屬于一個系，每個系有唯一的系代號。由此，可以找出學生關系模式中存在下列函數(shù)依賴：S#->SN；S#->SD例：有關系，學校簡況(學號S#，系名SD，系主任MN，課程CN，成績G)?？蓪懗龊瘮?shù)依賴：S#->SD；SD->MN；S#,CN->G

根據(jù)函數(shù)依賴的不同性質(zhì)，函數(shù)依賴可分為完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴。學生（學號S#，姓名SN，系名SD），30精選ppt1.完全函數(shù)依賴定義：在R(U)中，如果X->Y，對于X的任意一個真子集X’,都有X’不能決定Y，則稱Y對X完全函數(shù)依賴，記為XY。例：（S#,CN）G2.部分函數(shù)依賴定義：在R(U)中，如果X->Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對X部分函數(shù)依賴，記為X

Y。例：（S#,CN）G，但（S#,CN）SD學校簡況(學號S#，系名SD，系主任MN，課程CN，成績G)31精選ppt3.傳遞函數(shù)依賴定義：在R(U)中，當且僅當X->Y，Y->Z時，稱Z對X傳遞函數(shù)依賴。

例：描述學生（S#）、班級（BJ）、輔導員（FDY）的關系U(S#,BJ,FDY)。一個班有若干學生，一個學生只屬于一個班，一個班只有一個輔導員，但一個輔導員負責幾個班。根據(jù)現(xiàn)實世界可得到一組函數(shù)依賴：F={S#->BJ，BJ->FDY}學生學號決定了所在班級，所在班級決定了輔導員，所以輔導員FDY傳遞函數(shù)依賴于學生學號S#。32精選ppt若x→y并且，存在x的真子集x1，使得x1→y,則y部分依賴于x。例：學生表（學號，姓名，性別，班級，年齡）關系中，部分函數(shù)依賴：（學號，姓名）→性別，學號→性別，所以（學號，姓名）→性別是部分函數(shù)依賴33精選ppt若x→y并且，對于x的任何一個真子集x1，都不存在x1→y則稱y完全依賴于x。例：成績表（學號，課程號，成績）關系中，完全函數(shù)依賴：（學號，課程號）→成績，學號－\→成績，課程號－\→成績，所以（學號，課程號）→成績是完全函數(shù)依賴34精選ppt若x→y并且y→z，而y－\→x，則有x→z，稱這種函數(shù)依賴為傳遞函數(shù)依賴。例：關系S1（學號，系名，系主任），學號→系名，系名→系主任，并且系名－\→學號，所以學號→系主任為傳遞函數(shù)依賴35精選ppt1.4.1第一范式（1NF）數(shù)據(jù)庫表的每一個屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項。滿足了這個條件的關系模式就屬于1NF。第一范式中表的每一行只包含一個實例的信息。下一頁上一頁返回例136精選ppt1.2關系規(guī)范化理論下一頁上一頁返回例2

工資（工號，姓名，工資（基本工資，津貼，煤電補貼））△不滿足1NF的關系稱為非規(guī)范化關系?！麝P系數(shù)據(jù)模型不能存儲上面兩個例子（非規(guī)范化關系），因為在關系數(shù)據(jù)庫中不允許非規(guī)范化關系的存在。△轉(zhuǎn)化方法：（1）A1，A2，A3，…，Ak1，Ak2，…，An（2）工資（工號，姓名，基本工資，津貼，煤電補貼）37精選ppt38精選ppt下一頁上一頁返回1.4.2第二范式（2NF）第二范式要求數(shù)據(jù)庫表中的每個實例或行必須可以被唯一地區(qū)分。通常為表加上一列，存儲各個實例的唯一標識。第二范式要求實體的屬性完全依賴于主關鍵字。若關系模式屬于第一范式，并且每個非主屬性都完全依賴于任意一個候選關鍵字，則稱該關系屬于第二范式。39精選ppt學號課程號成績學分001C1903002C2895003C1863004C2885005C3924006C3904學生選課表1課程號依賴于學號，但學分只依賴于課程號，學分跟學號沒有關系。40精選ppt學生選課表2學生選課表341精選ppt下一頁上一頁返回1.4.3第三范式（3NF）若關系范式滿足第二范式，且所有非主屬性對任何關鍵字都不存在傳遞依賴，則稱該關系屬于第三范式。第三范式要求一個數(shù)據(jù)庫表中不包含已在其他表中已包含的非主關鍵字信息。42精選ppt學號姓名院系編號院系名稱院系地址001張三01計算機學院科教樓二層002李濤01計算機學院科教樓二層003劉強02物理學院科教樓三層004王剛02物理學院科教樓三層005羅軍03數(shù)學學院科教樓四層006馮濤03數(shù)學學院科教樓四層學生表1院系編號依賴于學號，院系名稱和院系地址又依賴于院系編號，也就是說院系名稱和院系地址間接依賴于學號。

43精選ppt學生表2學生表344精選ppt第2章SQLServer2000的安裝和配置下一頁返回2.1認識SQLServer20002.1.1SQLServer2000的發(fā)展SQLServer是Microsoft公司的一個關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但說起它的歷史，得從Sybase開始。SQLServer從20世紀80年代后期開始開發(fā)，最早起源于1987年的SybaseSQLServer。SQLServer最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同開發(fā)的。1988年，Microsoft公司、Sybase公司和Ashton-Tate公司把該產(chǎn)品移植到OS/2上。后來Ashton-Tate公司退出了該產(chǎn)品的開發(fā)，而Microsoft公司、Sybase公司則簽署了一項共同開發(fā)協(xié)議。這兩家公司的共同開發(fā)結(jié)果是發(fā)布了用于WindowsNT操作系統(tǒng)的SQLServer，1992年，將SQLServer移植到WindowsNT平臺上。45精選ppt下一頁上一頁返回在SQLServer4.0版本發(fā)行以后，Microsoft公司和Sybase公司在SQLServer的開發(fā)方面分道揚鑣，取消了合同，各自開發(fā)自己的SQLServer。Microsoft公司專注于WindowsNT平臺上的SQLServer開發(fā)；而Sybase公司則致力于UNIX平臺上的SQLServer的開發(fā)。46精選ppt下一頁上一頁返回SQLServer6.0版是第一個完全由Microsoft公司開發(fā)的版本。1996年，Microsoft公司推出了SQLServer6.5版本，接著在1998年又推出了具有巨大變化的7.0版，這一版本在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫引擎方面發(fā)生了根本性的變化。又經(jīng)過兩年的努力開發(fā)，Microsoft公司于2000年9月發(fā)布了SQLServer2000，其中包括企業(yè)版、標準版、開發(fā)版、個人版4個版本。47精選ppt（1）企業(yè)版（EnterpriseEdition）支持所有的SQLServer2000特性，可作為大型Web站點、企業(yè)OLTP（聯(lián)機事務處理）以及數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)等的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫服務器。（2）標準版（StandardEdition）用于小型的工作組或部門。（3）個人版（PersonalEdition）用于單機系統(tǒng)或客戶機。（4）開發(fā)者版（DeveloperEdition）用于程序員開發(fā)應用程序，這些程序需要SQLServer2000作為數(shù)據(jù)存儲設備。48精選ppt下一頁上一頁返回2.1.2SQLServer2000的特性（1）Internet集成

SQLServer2000數(shù)據(jù)庫引擎提供完整的XML支持。它還具有構(gòu)成最大的Web站點的數(shù)據(jù)存儲組件所需的可伸縮性、可用性和安全功能。（2）可伸縮性和可用性同一個數(shù)據(jù)庫引擎可以在不同的平臺上使用，從運行MicrosoftWindows98的便攜式電腦，到運行MicrosoftWindows2000數(shù)據(jù)中心版的大型多處理器服務器。SQLServer