MySQL教程（第4版） 課件 第1章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)

第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)庫基本概念01數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)1．?dāng)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（Database,簡(jiǎn)稱DB）是存放數(shù)據(jù)的倉庫，而且這些數(shù)據(jù)存在一定的關(guān)聯(lián)，并按一定的格式存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)。例如，把一個(gè)學(xué)校的學(xué)生、課程、成績(jī)等數(shù)據(jù)有序地組織并存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)，就構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫。2．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem,簡(jiǎn)稱DBMS）按一定的數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫，并對(duì)其進(jìn)行管理。簡(jiǎn)單地說，DBMS就是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)（軟件）。數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，簡(jiǎn)稱DBA）通過DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與操作數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，加上支撐它們的硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和與數(shù)據(jù)庫有關(guān)的人員一起構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。如圖所示描述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成。02數(shù)

據(jù)

模

型層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型數(shù)據(jù)模型1．層次模型層次模型將數(shù)據(jù)組織成一對(duì)多關(guān)系的結(jié)構(gòu)，采用關(guān)鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。它存取方便且速度快；結(jié)構(gòu)清晰，容易理解；容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展；檢索關(guān)鍵屬性十分方便。但缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不夠靈活；同一屬性的數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)多次，冗余大；不適合拓?fù)淇臻g數(shù)據(jù)的組織。如圖所示為按層次模型組織的數(shù)據(jù)示例。數(shù)據(jù)模型2．網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型是具有多對(duì)關(guān)系的數(shù)據(jù)組織方式。它能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系；數(shù)據(jù)冗余小。但網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難；需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針，使得數(shù)據(jù)量增大；數(shù)據(jù)的修改不方便。如圖所示為按網(wǎng)狀模型組織的數(shù)據(jù)示例。數(shù)據(jù)模型3．關(guān)系模型關(guān)系模型以記錄組或二維數(shù)據(jù)表的形式組織數(shù)據(jù)。例如，在學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)的3個(gè)表中，“學(xué)生”表涉及的主要信息有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生時(shí)間、專業(yè)、總學(xué)分和備注；“課程”表涉及的主要信息有課程號(hào)、課程名、開課學(xué)期、學(xué)時(shí)和學(xué)分；“成績(jī)”表涉及的主要信息有學(xué)號(hào)、課程號(hào)和成績(jī)。如表1、表2和表3所示分別描述了這3個(gè)表的部分?jǐn)?shù)據(jù)。表1“學(xué)生”表學(xué)號(hào)姓名性別出生時(shí)間專業(yè)總學(xué)分備注081101王林男1994-02-10計(jì)算機(jī)50

081103王燕女1993-10-06計(jì)算機(jī)50

081108林一帆男1993-08-05計(jì)算機(jī)52已提前修完一門課程081202王林男1993-01-29通信工程40有一門課程不及格，待補(bǔ)考081204馬琳琳女1993-02-10通信工程42

數(shù)據(jù)模型表2“課程”表課程號(hào)課程名開課學(xué)期學(xué)時(shí)學(xué)分0101計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)18050102程序設(shè)計(jì)與語言26840206離散數(shù)學(xué)4684表3“成績(jī)”表學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)08110110180081108101850811011027808110810264081101206760811082068708110310162081202101650811031027008120410191數(shù)據(jù)模型表中的一行稱為一個(gè)記錄，一列稱為一個(gè)字段，每列的標(biāo)題（列名）稱為字段名。如果給每個(gè)關(guān)系表起一個(gè)名字，則有若干個(gè)字段的關(guān)系表可表示為如下形式：表名(字段名,...)通常把關(guān)系表的結(jié)構(gòu)稱為關(guān)系模式。在關(guān)系表中，如果一個(gè)字段或幾個(gè)字段組合的值可唯一標(biāo)識(shí)其對(duì)應(yīng)的記錄，則稱該字段或字段組合為碼。03關(guān)

系

數(shù)

據(jù)

庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫1．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)從當(dāng)前國際數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，簡(jiǎn)稱DBMS）排名中可以看出來，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RelationalDatabaseManagementSystem，簡(jiǎn)稱RDBMS）絕對(duì)是DBMS的主流。RDBMS就是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，其中使用最多的RDBMS分別是Oracle、MySQL和SQLServer。MySQL是目前流行的開放關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一。2．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言結(jié)構(gòu)化查詢語言（StructuredQueryLanguage，簡(jiǎn)稱SQL）就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的查詢語言，用于定義數(shù)據(jù)庫及其對(duì)象，操作數(shù)據(jù)庫對(duì)象數(shù)據(jù)和控制操作數(shù)據(jù)庫的安全性等，所有提供數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的廠商都支持SQL語言，但它們又各有其特點(diǎn)。為了在各個(gè)數(shù)據(jù)庫廠商之間取得更大的統(tǒng)一性，美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（AmericanNationalStandardsInstitute,簡(jiǎn)稱ANSI）于1986年發(fā)布了第一個(gè)SQL標(biāo)準(zhǔn)，并于1989年發(fā)布了第二個(gè)版本，該版本已經(jīng)被廣泛地采用。ANSI在1992年更新了SQL標(biāo)準(zhǔn)的版本，即SQL92和SQL2,并于1999年再次更新為SQL99和SQL3標(biāo)準(zhǔn)。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)01概念模型一對(duì)一的聯(lián)系（1∶1）一對(duì)多的聯(lián)系（1∶n）多對(duì)多的聯(lián)系（m∶n）概念模型概念模型用于信息世界的建模，常用的E-R模型、擴(kuò)充的E-R模型、面向?qū)ο竽Ｐ图爸^詞模型。通常，E-R模型把每一類數(shù)據(jù)對(duì)象的個(gè)體稱為“實(shí)體”，把每一類對(duì)象個(gè)體的集合稱為“實(shí)體集”。例如，在學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)中主要涉及“學(xué)生”和“課程”兩個(gè)實(shí)體集，其他非主要的實(shí)體可以很多，如班級(jí)、班長(zhǎng)、任課教師、輔導(dǎo)員。每個(gè)實(shí)體集涉及的信息項(xiàng)稱為屬性。就“學(xué)生”實(shí)體集而言，它的屬性有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生時(shí)間、專業(yè)、總學(xué)分和備注。“課程”實(shí)體集屬性有課程號(hào)、課程名、開課學(xué)期、學(xué)時(shí)和學(xué)分。實(shí)體集中的實(shí)體彼此是可區(qū)別的。如果實(shí)體集中的屬性或最小屬性組合的值能唯一標(biāo)識(shí)其對(duì)應(yīng)實(shí)體，則將該屬性或?qū)傩越M合稱為碼。碼可能有多個(gè)，對(duì)于每一個(gè)實(shí)體集，可指定一個(gè)碼為主碼。實(shí)體集A和實(shí)體集B之間存在各種關(guān)系，通常把這些關(guān)系稱為“聯(lián)系”，將實(shí)體集及實(shí)體集聯(lián)系的圖示稱為實(shí)體-聯(lián)系（EntityRelationship，E-R）模型。概念模型E-R圖就是E-R模型的描述方法，即實(shí)體-聯(lián)系圖。通常，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)者使用E-R圖來對(duì)信息世界建模。在E-R圖中，使用矩形表示實(shí)體集，使用橢圓表示屬性，使用菱形表示聯(lián)系，用線段連接實(shí)體集與屬性，當(dāng)一個(gè)屬性或?qū)傩越M合指定為主碼時(shí)，在實(shí)體集與屬性的連接線上標(biāo)記一條斜線。如圖所示，其中屬性用圓角矩形表示。概念模型1．一對(duì)一的聯(lián)系（1∶1）A中的一個(gè)實(shí)體最多與B中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，B中的一個(gè)實(shí)體也最多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“班級(jí)”與“班長(zhǎng)”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是一對(duì)一的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)班級(jí)只有一個(gè)班長(zhǎng)，反過來，一個(gè)班長(zhǎng)只屬于一個(gè)班級(jí)。“班級(jí)”與“班長(zhǎng)”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖。概念模型2．一對(duì)多的聯(lián)系（1∶n）A中的一個(gè)實(shí)體可以與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體最多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“班級(jí)”與“學(xué)生”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是一對(duì)多的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)班級(jí)可有若干學(xué)生，反過來，一個(gè)學(xué)生只能屬于一個(gè)班級(jí)?！鞍嗉?jí)”與“學(xué)生”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖。概念模型3．多對(duì)多的聯(lián)系（m∶n）A中的一個(gè)實(shí)體可以與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體也可與A中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“學(xué)生”與“課程”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是多對(duì)多的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)學(xué)生可選修多門課程，反過來，一門課程可被多個(gè)學(xué)生選修?！皩W(xué)生”與“課程”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖。02邏

輯

模

型（1∶1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換（1∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換（m∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換邏

輯

模

型1．（1∶1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對(duì)于（1∶1）聯(lián)系，既可以單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，也可以不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式。（1）聯(lián)系單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則由聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，其主碼可選參與聯(lián)系的實(shí)體集的任一方的主碼。例如，考慮圖描述的“班級(jí)（bj）”與“班長(zhǎng)（bz）”實(shí)體集通過屬于（sy）聯(lián)系的E-R模型，可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式（下橫線表示該字段為主碼）：bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）bz（學(xué)號(hào)，姓名）sy（學(xué)號(hào)，班級(jí)編號(hào)）（2）聯(lián)系不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，聯(lián)系的屬性及一方的主碼加入另一方實(shí)體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中。例如，考慮圖描述的“班級(jí)（bj）”與“班長(zhǎng)（bz）”實(shí)體集通過屬于（sy）聯(lián)系的E-R模型，可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）bz（學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)編號(hào)）或者：bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)，學(xué)號(hào)）bz（學(xué)號(hào)，姓名）邏

輯

模

型2．（1∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對(duì)于（1∶n）的聯(lián)系，既可以單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，也可以不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式。（1）聯(lián)系單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則由聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，n端的主碼作為該關(guān)系模式的主碼。例如，考慮圖描述的“班級(jí)（bj）”與“學(xué)生（xs）”實(shí)體集E-R模型可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）xs（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，總學(xué)分，備注）sy（學(xué)號(hào)，班級(jí)編號(hào)）（2）聯(lián)系不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則將聯(lián)系的屬性及1端的主碼加入n端實(shí)體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中，主碼仍為n端的主碼。例如，圖描述的“班級(jí)（bj）”與“學(xué)生（xs）”實(shí)體集E-R模型可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）xs（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，總學(xué)分，備注，班級(jí)編號(hào)）邏

輯

模

型3．（m∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對(duì)于（m∶n）聯(lián)系，單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，該關(guān)系模式包括聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性，該關(guān)系模式的主碼由各實(shí)體集的主碼屬性共同組成。例如，圖描述的“學(xué)生（xs）”與“課程（kc）”實(shí)體集之間的聯(lián)系可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：xs（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，總學(xué)分，備注）kc（課程號(hào)，課程名，開課學(xué)期，學(xué)時(shí)，學(xué)分）xs_kc（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）關(guān)系模式xs_kc的主碼是由“學(xué)號(hào)”和“課程號(hào)”兩個(gè)屬性組合起來構(gòu)成的，一個(gè)關(guān)系模式只能有一個(gè)主碼。03物

理

模

型物

理

模

型物理模型是面向計(jì)算機(jī)物理表示的模型，描述了數(shù)據(jù)在儲(chǔ)存介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)，它不但與具體的DBMS有關(guān)，而且與操作系統(tǒng)和硬件有關(guān)。每一種邏輯數(shù)據(jù)模型在實(shí)現(xiàn)時(shí)都有其對(duì)應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。DBMS為了保證其獨(dú)立性與可移植性，大部分物理數(shù)據(jù)模型的實(shí)現(xiàn)工作由系統(tǒng)自動(dòng)完成，而設(shè)計(jì)者只設(shè)計(jì)索引、聚集等特殊結(jié)構(gòu)。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——MySQL安裝、配置和運(yùn)行01MySQL安裝和配置MySQL安裝和配置MySQL5.7可以通過安裝包方式，也可以通過壓縮包方式安裝和配置。安裝包和壓縮包可從MySQL官網(wǎng)（/downloads）免費(fèi)下載。在安裝MySQL前，須確保系統(tǒng)中已安裝了最新的Microsoft.NETFramework。02MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行啟動(dòng)MySQL服務(wù)登錄MySQL實(shí)例設(shè)置MySQL擴(kuò)展中文字符集賦予用戶root所有權(quán)限MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行1．啟動(dòng)MySQL服務(wù)打開“Windows任務(wù)管理器”，在“進(jìn)程”頁可以看到MySQL進(jìn)程mysqld.exe，在“服務(wù)”頁可以看到對(duì)應(yīng)的“MySQL57”服務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)了，如圖。MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行2．登錄MySQL實(shí)例右擊Windows開始按鈕，選擇“運(yùn)行(R)”，在“運(yùn)行”對(duì)話框中輸入“cmd”后按“Enter”鍵，進(jìn)入Windows命令行窗口。說明：Windows命令行窗口是默認(rèn)黑色背景白字，可以設(shè)置窗口屬性修改為白色背景黑字。在Windows命令行窗口中輸入下列命令（加黑文本）改變當(dāng)前目錄到指定目錄：C:\...>cdC:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7\bin輸入下列命令（加黑文本）連接MySQL實(shí)例，登錄MySQL：C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7\bin>mysql-uroot-p回車后，在系統(tǒng)提示“Enterpassword:”處輸入密碼（安裝MySQL時(shí)設(shè)置）：Enterpassword:123456MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行顯示如圖所示的歡迎信息。顯示提示符“mysql>”表示進(jìn)入了MySQL的命令行模式。在“mysql>”下輸入“quit”，可退出MySQL返回Windows命令行模式。MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行3.設(shè)置MySQL擴(kuò)展中文字符集為了讓MySQL數(shù)據(jù)庫能夠支持中文，必須設(shè)置系統(tǒng)字符集編碼。輸入MySQL的SQL命令：SETCHARACTER_SET_DATABASE='gbk';SETCHARACTER_SET_SERVER='gbk';STATUS;將數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器的字符集均設(shè)為gbk（中文），系統(tǒng)顯示修改后MySQL的狀態(tài)信息，可查看當(dāng)前系統(tǒng)字符集如圖。MySQL數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行4.賦予用戶root所有權(quán)限操作MySQL時(shí)，由于不同操作系統(tǒng)默認(rèn)的權(quán)限存在差異，有些功能無法使用，建議進(jìn)行下列操作權(quán)限設(shè)置。mysql>USEmysql;GRANTALLPRIVILEGESON*.*TO'root'@'%'IDENTIFIEDBY'123456'WITHGRANTOPTION;FLUSHPRIVILEGES;說明：USEmysql：打開系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫mysql。GRANT…：賦予root用戶（登錄密碼123456）所有權(quán)限，這樣才能操作該MySQL實(shí)例所有功能，否則不能操作部分功能。執(zhí)行結(jié)果如圖。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——常用MySQL界面工具01界面工具簡(jiǎn)介圖形化客戶端基于Web的管理工具界面工具簡(jiǎn)介1．圖形化客戶端這類工具采用C/S架構(gòu)，用戶通過安裝在計(jì)算機(jī)中的客戶端軟件連接并操作后臺(tái)的MySQL數(shù)據(jù)庫，原理如圖，客戶端是圖形化用戶界面（GUI）。除了MySQL官方提供的管理工具M(jìn)ySQLAdministrator和MySQLWorkbench外，還有很多第三方開發(fā)的優(yōu)秀工具，比較著名的有Navicat、SequelPro、HeidiSQL、SQLMaestroMySQLToolsFamily、SQLWave、dbForgeStudio、DBToolsManager、MyDBStudio、AquaDataStudio、SQLyog、MySQL-Front、SQLBuddy等。界面工具簡(jiǎn)介2．基于Web的管理工具這類工具采用B/S架構(gòu)，用戶無須在計(jì)算機(jī)中安裝