Access数据库技术与应用基础 01数据库基础知识详解ppt课件.ppt
数据库技术与应用基础Access,第1章 数据库基础,本章主要介绍数据库、数据库系统的基本概念。回顾了数据库技术的发展历史，分析实现数据库管理的基本过程和进行数据库设计的基本步骤。其中，关系数据库是学习重点。通过本章的学习，读者应掌握以下内容：数据库的基本概念数据库管理的实现关系数据库的设计,第1章 数据库基础,本章主要任务,1.1 数据库基础1.1.1 计算机数据管理的发展1.1.2数据库系统1.2 数据模型1.2.1 数据模型的概念1.2.2 常用的数据模型1.3 关系型数据库1.3.1 关系术语1.3.2 关系数据库的基本要求1.3.3关系运算1.4 关系的规范化1.4.1 数据依赖1.4.2关系的规范化方法1.4.3 关系的完整性1.5 数据库设计基础1.5.1 数据库设计原则1.5.2数据库设计过程,主要内容,1.1 数据库基础,1.1.1 数据库管理技术的发展1、信息（Information）与数据（Data） 所谓信息(Information)是客观事物的特征在人脑中的反映。 数据是指存储在某种介质上能够识别的物理符号。2. 数据库技术的发展（1）人工管理阶段（2）文件系统阶段（3）数据库系统阶段（4）分布式数据库系统阶段 （5）面向对象数据库系统,垃圾堆？,1.1 数据库基础,1.1.2 数据库系统1、相关概念数据库 所谓数据库(DataBase,简称DB)是按照一定的组织方式存储起来的，相互关联的数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，而且还包括相关事物之间的联系。数据库应用系统 数据库应用系统是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件系统。例如：财务管理系统，人事管理系统等等。 数据库管理系统（DBMS)-是数据库系统的核心 数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一个数据管理软件。数据库系统 数据库系统(Data Base System 简称DBS)是以数据库应用为基础的计算机系统,数据库系统的特点,(1)数据结构化 (2) 实现数据共享，减少数据冗余(3) 数据的独立性高(4) 数据由DBMS统一管理和控制DBMS还必须提供以下几方面的数据控制功能： 数据的安全性(Security)保护 数据的安全性是指保护数据以防止不合法的使用造成数据的泄密和破坏。使每个用户只能按规定，对某些数据以某些方式进行使用和处理。 数据的完整性(Integrity)检查 数据的完整性指数据的正确性、有效性和相容性。完整性检查将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 并发(Concurrency)控制 当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果，或使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。,网上订购火车票,1.2 数据模型,1.2.1 数据模型的概念1、实体客观存在并且可以相互区别的事物称为实体2、实体的联系实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关联。 一对一联系（one to one relationship）, 多对多联系（many to many relationship）, 一对多联系（one to many relationship）,1.2 数据模型,1.2 数据模型,数据模型是现实世界数据特征的抽象。,1.2 数据模型,常用的数据模型,层次模型,网状模型,关系模型,1.2 数据模型,实体间的一对一、一对多和多对多三类基本练习是概念模型的基础。概念模型的表示方法最为常用的是1976年由P.P.S.Che提出的实体-联系方法（Entity-RelationshipApproach，E-R方法）。1E-R图的基本要素：（1） 实体：用矩形表示，矩形框内写出实体名。（2） 联系：用棱形表示，棱形框内标出联系名，并用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1，1：n, m：n）。（3） 属性：用椭圆形框表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。,1.2.3 概念模型与E-R图,2画E-R图的步骤如下：（1）确定实体。,（2）确定个实体的属性。（3）确定实体间的联系。（4）确定各联系的属性。,1.3 关系型数据库,1.3.1 关系术语1.关系2.元组3.属性4.域5.主关键字6.外部关键字,1.3关系数据库,1.3.2 关系数据库的基本要求在设计关系型数据库时，应该注意如下几点： 关系（表）中的每一个属性，即字段必须是不可再分的数据单元，即一个字段不能再分成两个字段； 同一个表中不能出现相同的属性名（字段名），即不能同时出现相同的列； 同一表中同一列的数据类型必须相同； 同一个表中不能出现相同的元组（记录），即不能出现相同的行； 同一个表中记录的次序和字段次序可以任意交换，不会影响实际存储的数据。,1.3 关系数据库,1选择 所谓选择是指在关系中找出满足给定条件的数据操作。 2投影 所谓投影是指在关系中选取某些属性列组成新的关系 3联接 所谓联接运算是将两个或两个以上的关系模式拼接成一个新的关系模式，新关系中包含满足条件的元组。,1.3.3关系运算,1.4 关系的规范化,数据依赖是通过一个关系中属性间值的相等与否体现出来的数据间的相互关系，是现实世界属性间相互关系的抽象，是数据内在的性质，是语义的体现。数据依赖中最重要的是函数依赖和多值依赖。,1.4.1 数据依赖,函数依赖的这个关系模式可能存在4个问题:,数据冗余更新异常 插入异常 删除异常,1.4 关系规范划,关系的规范化是指在关系模型中，关系必须满足给定条件 。1. 第一范式（1NF）如果一个关系R的每一分量都是不可分的数据项，则R1NF 2. 第二范式（2NF）如果R1NF，且它的每一个非主属性完全依赖于主键，则R2NF. 3.第三范式（3NF）如果R2NF，且每一个非主属性不传递依赖于主键，则R3NF 4.第四范式（4NF）又称为Boyce-Codd范式（鲍伊斯-柯德范式BCNF）。当实体已经是第三范式的，并且任何属性所依赖的都是某个候选关键字，则此实体就属于BCNF。,1.4.2关系规范化方法,1.4关系规范划,关系的完整性，即关系中的数据及具有关联关系的数据间必须遵循的制约和依存关系，关系的完整性用于保证数据的正确性、有效性和相容性。关系的完整性主要包括实体完整性、域完整性和参照完整性，它们分别在记录级、字段级和表级提供了数据正确性的验证规则。（1）实体完整性 假设A是一个表R的主键，则A不能接收空值，即单列主键的值不能为空，复合主键的任何列也不能接收空值。例如，在学生信息表中，“学号”为该表的主键，那么在数据库的任何记录中，“学号”列的值都不能为空。这样的约束称为实体完整性。（2）域完整性 域完整性是针对某一具体字段的数据这种的约束条件，Access也提供了定义和检验域完整性的方法。 例如，可以将“性别”字段定义为分别取两个值“男”或“女”，将“成绩”字段值定义为0100。,1.4.3 关系完整性,（3）参照完整性约束参照完整性（Referential Integrity,RI）是相关联的两个表之间的约束，当输入、删除、更新表中的记录时，保证各相关表之间数据的完整性。例如，如果在学生档案表和成绩表之间用学号建立关联，学生档案表是主表，成绩表是从表，那么在向成绩表中输入一条新记录时，系统要检查新记录的学号是否在学生档案表中已经存在。如果存在，则允许输入操作；否则拒绝输入，以保证输入记录的合法性。,1.4 关系的规范化,1.5 数据库设计基础,概念单一化原则概念单一化原则是指一个数据表仅描述一个实体或实体间的联系，避免设计大而全的数据表。减少重复字段在各个数据表之间，除了那些在表之间作为纽带关系的关键字段外，应尽量避免出现重复的字段。 表中字段应是基本数据元素 数据表中的字段不应包括通过计算就可以得到的“二次数据”或多项数据的组合。 用外部关键字保证表之间的关联 数据表之间的联系是靠外部关键字来维系的。,1.5.1 设计原则,1.5 数据库设计基础,需求分析 确定所需表 确定所需字段 确定所需关系 设计求精,1.5.2数据库设计过程,
