VFP第一章数据库系统及VFP概述.ppt
第一章 数据库系统基础知识,第一章 数据库系统基础知识,主要内容,1.1 数据处理与数据管理技术1.2 数据库系统的组成1.3 数据库系统的模式结构1.4 数据模型1.5 关系数据库标准语言SQL1.6 数据库设计基础1.7 主流的DBMS产品简介,第一章 数据库系统基础知识,1.1 数据处理与数据管理技术,信息定义：现实世界中事物的存在方式或运动状态的反映，是认识主体所感知或所表述的事物存在、运动及其变化的形式、内容和效用。特点：可感知、可存储、可加工、可传递、可再生数据定义：描述现实世界中事物的符号记录，是指用物理符号（数字、文字、图形、图像、声音、视频等）记录下来的可以鉴别的信息。包括数值型数据和非数值型数据ISO对数据的定义：计算机中对事实、概念或指令 进行描述的一种特殊格式，这种格式适合于计算机及其相关设备自动地进行传输、转换和加工处理。,三个基本概念,一、,第一章 数据库系统基础知识,1.1 数据处理与数据管理技术,信息和数据的区别和联系数据是按一定的格式对信息进行的符号化的表示，是信息的载体信息是数据的内涵，是数据的语义许多场合不严格区分数据处理数据处理：对各种类型的数据进行收集、整理、组织、存储、维护、检索、统计和传输等。包括：收集原始数据、数据的规范化和编码、数据输入、数据处理、数据输出5个基本环节。,第一章 数据库系统基础知识,文件管理阶段,人工管理阶段,二、数据管理技术发展,数据库系统阶段,第一章 数据库系统基础知识,1.人工管理阶段,时间：20世纪50年代中期以前背景：计算机主要用于科学计算特点（程序与数据在同一个程序文件中）数据不需要长期保存，计算具体实例时将数据输入或同程序一起提供依靠应用程序管理数据，无统一的数据管理软件，编写程序时不仅要规定数据的逻辑结构，还 要设计数据的物理存储方式和存取方式。数据面向应用程序，一组数据只能对应一个应用程序，数据不能被多个程序共享应用程序依赖于数据，数据结构的改变将导致应用程序的修改。,第一章 数据库系统基础知识,1.人工管理阶段,应用程序1,应用程序2,应用程序n,数据组1,数据组2,数据组n,.,.,数据与程序之间的关系,第一章 数据库系统基础知识,2.文件系统阶段,时间：20世纪50年代后期到60年代中期背景：计算机不仅用于科学计算，而且用于数据处理软件：操作系统中已经有了专门的管理数据的软件(即文件系统),特点数据以文件的形式长期保存，有相应的软件进行管理程序与数据之间具有相对的独立性，数据可以被多个应用程序重复使用。文件形式多样化（索引文件、链接文件、直接存取文件）,第一章 数据库系统基础知识,2.文件系统阶段,缺点：数据冗余度大和不一致性；数据文件之间独立、缺乏联系,应用程序1,文件1,.,文件2,应用程序2,.,应用程序n,文件n,文件系统,数据与程序之间的关系,第一章 数据库系统基础知识,3.数据库系统阶段,1）采用数据模型表示复杂的数据结构。数据模型不仅描述数据本身的特征，还指出数据之间的联系。因此，数据不再面向特定的某个应用，而是面向整个应用系统，便于共享,时间：20世纪60年代后期以来背景：越来越多的计算机应用于管理特点,第一章 数据库系统基础知识,3.数据库系统阶段,2）有较高的数据独立性。数据的结构区分逻辑结构与物理存储结构，用户只需以简单的逻辑结构操作数据。,3）提供了数据安全性、完整性等管理与控制功能，以及对数据操作的并发控制、数据的备份与恢复等功能。,4）统一管理和控制数据，为用户提供了方便的接口。,第一章 数据库系统基础知识,3.数据库系统阶段,.,数据与程序之间的关系,第一章 数据库系统基础知识,1.2 数据库系统的组成,数据库系统（DBS）：具有管理和控制数据库功能的计算机应用系统。一般由：数据库、数据库管理系统、计算机支持系统、应用程序和有关人员组成。,第一章 数据库系统基础知识,1.2 数据库系统的组成,1、数据库(DataBase)定义：按一定数据模型组织的、长期存放在辅助存储器上的、可共享的相关数据的集合。特点：数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可以供多个用户和多类应用所共享内容包括：一是按一定的数据模型组织并实际存储的所有应用需要的数据（数据库表、视图）；二是有关数据库定义的数据，用于描述数据的结构、类型、格式、关系、完整性约束等。这些描述性数据通常成为“元数据”，元数据的集合称为数据字典Data Dictionary。,第一章 数据库系统基础知识,1.2 数据库系统的组成,2、数据库管理系统DBMS定义：用于建立、使用和维护数据库的系统软件，是数据库系统的核心。Visual FoxPro 属于一种关系型数据库管理系统。基本功能数据定义(数据定义语言DDL)数据操作(增、删、改、查询等。数据操纵语言DML),关系型数据库使用的标准语言是结构化查询语言,数据的组织和存取管理数据库运行管理功能数据库的维护,转SQL,第一章 数据库系统基础知识,1.2 数据库系统的组成,3、计算机支持系统用于数据库管理的硬件和软件平台。硬件平台：数据库主机或服务器必须有足够大的外存容量、高速的数据吞吐能力、强大的任务处理能力，极高的安全性和稳定性软件平台：操纵系统、应用系统开发工具等4、应用程序应用程序是面向最终用户的、利用数据库系统资源开发的、解决管理和决策问题的各种应用软件,第一章 数据库系统基础知识,1.2 数据库系统的组成,5、用户系统管理员、数据库管理员DBA、数据库设计员、系统分析员、程序员和最终用户等,图1-1 数据库系统层次结构图,DBMS是用户和OS之间的数据管理软件,！在数据库系统中通过数据库管理系统来建立和使用数据库。,第一章 数据库系统基础知识,1.3 数据库系统的模式结构,数据库系统的的结构外部层（单个用户的视图）单用户看到的数据库概念层（全体用户的视图）-数据库管理员看到的内部层（存储视图）-机器看到的数据库数据库系统三级结构分别对应于数据库模式的外模式、模式、内模式；包含了“外模式-模式”和“模式-内模式”两级映射。有利于高效组织、管理数据，提高数据库的逻辑独立性和物理独立性。,第一章 数据库系统基础知识,现实世界 信息世界 数据世界 事物及联系 概念模型 数据模型 事物 实体 数据 对象 性质 对象 属性 记录 字段,认识抽象,数据表示,1.4 数据模型,-数据库领域中，定义数据及其操作的一种抽象表示。包括数据结构、数据操纵和完整性约束三方面 的内容。,三个“世界”之间的关系,依赖于DBMS,第一章 数据库系统基础知识,概念模型bu,概念模型是按用户的观点对数据建模。广泛使用的概念模型为“实体联系”模型（Entity-Relationship Model，简称ER模型）。实体、联系和属性是E-R模型中3个基本的抽象概念 实体：客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。属性：实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画联系：实体集（具有相同属性的实体的集合）之间关系的抽象表示。包括一对一、一对多、多对多三种联系类型。,第一章 数据库系统基础知识,E-R图bu,第一章 数据库系统基础知识,E-R图bu,第一章 数据库系统基础知识,数据模型的分类,层次模型（树形结构，自顶向下层次分明）网状模型（网状结构、无向图型结构）关系模型（二维表格结构，一个二维表就叫做一个关系）面向对象模型（事物模型化为对象，对象是属性和方法集的封装）,第一章 数据库系统基础知识,关系模型,数据结构数据库中所有数据及其相互联系都被组织成关系（即二维表）的形式数据操作提供一组完备的关系运算，支持对数据库的各种操作完整性规则包括域完整性、实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性 P12.,第一章 数据库系统基础知识,第一章 数据库系统基础知识,规范化二维表的性质,1、属性值是原子的，不可分解的2、二维表的记录数随数据的增删而改变，但它的字段数是相对固定的。字段的个数、名称、类型、长度等要素决定了二维表的结构。3、二维表的每一列均有唯一的字段名。4、二维表中不允许出现完全相同的两行。5、二维表中行的顺序、列的顺序可以任意交换。,NOTE:关系规范化的条件可以分为1NF,2NF,3NF一般要求满足3NF,第一章 数据库系统基础知识,关键字,超关键字：能唯一确定记录的一列或几列的组合 候选关键字：最简练的超关键字 主关键字：候选关键字中的一个。值不能为空 外部关键字：当A表的主关键字被包含到B表中时，则称A表的主关键字为B表的外部关键字。实体间的联系通过外部关键字表示。,例1 R：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）S：专业（专业号，专业名）,第一章 数据库系统基础知识,关系运算bu,关系模型的理论基础是关系代数,第一章 数据库系统基础知识,1.5 关系数据库标准语言SQL,关系数据库语言，局限于对数据库的操作，为非过程语言（只需说明“做什么”，不必说明“如何做”）。SQL可以是独立的语言，在终端上以联机交互的使用；也可以嵌入在宿主语言（C，C+，Java）中,回DBMS,第一章 数据库系统基础知识,1.6 数据库设计基础bu,数据库设计：利用一个给定的应用环境（包括软硬件环境），表达出一个单位或部门的信息需求，构造最优化的数据库模式，建立数据库以及围绕这个数据库展开的应用系统，使之能够有效地收集、存储、处理和管理数据，满足用户的各类信息与处理需求。,第一章 数据库系统基础知识,数据库设计步骤,系统规划系统分析系统设计概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计系统实施系统运行和维护,系统分析，即需求分析，其任务是准确了解与分析用户对数据库的信息要求和处理要求。通常采用(1)跟班作业(2)开调查会(3)请专人介绍(4)询问(5)设计调查表请用户填写(6)查阅记录等方法。最困难、最耗费时间的一步。数据流程图：使用直观的图形符号来描述系统业务过程、信息流和数据要求的工具。P18.数据字典:系统中各类数据定义和描述的集合。数据字典的主要内容包括外部实体、数据流、处理逻辑、数据存储等P18.,一般用E-R图作为描述概念模型的工具逻辑结构设计的主要任务是将概念结构设计阶段得到的全局E-R图中的实体集和联系转换为DBMS所支持的逻辑结构：如层次、网状或关系物理结构设计包括三方面的内容：存储记录的格式设计、存储方式的设计和存取方式的设计。,数据库维护是一项有一定技术难度的工作，实质上它是再分析、再设计、再编程、再测试的过程。数据库维护工作一般分为：日常维护、性能调整、监控与分析和扩展与增强四大类。对DBMS系统软件的升级可归类于扩展与增强工作。,第一章 数据库系统基础知识,1.7 主流的DBMS产品简介,Oracle DB2 Sybase MSSQL Server Access（只能在Windows下使用，不支持大型应用)Visual FoxPro,第一章 数据库系统基础知识,本章小结,考点:(1)掌握人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段的区别(2)掌握关系数据库的基础知识掌握数据库,数据库管理系统,数据库系统,以及数据库管理员的概念例题:1.数据库系统由数据库、（A）组成（2002秋试题)2.数据库系统与文件系统的最主要区别是()(2006年春）数据库系统复杂，而文件系统简单 文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件 文件系统管理的数据量较小，而数据库系统可以管理庞大的数据量 文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决,（A.DBMS、应用程序、支持数据库运行的软硬件环境和DBA）,第一章 数据库系统基础知识,本章小结,（3）了解三个世界两类模型（概念模型与数据模型）例题：1.E-R图是E-R模型的图形表示法,它是表示概念模型的有力工具,在 E-R图中,实体之间的联系用(B.菱形框)表示(2005年春)2.在关系模型中,同一个关系中的不同属性,其属性名()(2002年秋)A 可以相同 B 不能相同 C可以相同,但数据类型不同 D必须相同 3.在关系模型中，利用关系运算对两个关系进行操作，得到的结果 是：_。A.属性 B.关系C.元组D.关系模式 4.概念模型是按用户的观点对数据建模,它是对现实世界的第一层抽象,下列个项中属于概念模型的是()(2004年秋)A 物理模型 B 关系模型 C E-R模型 D 逻辑模型,第一章 数据库系统基础知识,本章小结,(2)在下面关于数据库技术的说法中，不正确的是_。A.数据的完整性是指数据的正确性和一致性 B.防止非法用户对数据的存取，称为数据库的安全性防护 C.采用数据库技术处理数据，数据冗余应安全消失 D.不同用户可以使用同一数据库，称为数据共享(2)二维表中能唯一确定记录的一列或多列的组合称为超关键字。若一个超关键字去掉其中任何一个列后不再能唯一确定记录，则称其为_ 后选关键字_。,第一章 数据库系统基础知识,本章小结,关系模型以关系代数理论为基础，并形成了一整套的关系数据库理论规范化理论关系规范的条件可以分为多级，每一级称为一个范式，记作 n NF（n 表示范式的级别）在实际应用的过程中（设计关系模式时），一般要求满足3NF(2006春),第一章 数据库系统基础知识,习题一,P28.填空题1、3、4、5、6、7,
