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1、VFPVFP程序设计教程程序设计教程 电电 子子 教教 案案2第一章第一章 数据库系统基础知识数据库系统基础知识4既是对客观事物变化和特征的反映，又是其相互作用和既是对客观事物变化和特征的反映，又是其相互作用和联系的表征。人们正是通过接受信息来认识事物的。联系的表征。人们正是通过接受信息来认识事物的。是信息的符号化表示是信息的符号化表示。从数据库技术的角度来说，数据。从数据库技术的角度来说，数据是指能被计算机识别和处理的符号，它不仅包括文字、数字，而是指能被计算机识别和处理的符号，它不仅包括文字、数字，而且还包括图形、图像、动画、影像、声音等各种可且还包括图形、图像、动画、影像、声音等各种可数
2、字化数字化的信息的信息. .信息和数据的概念是密切相关的，但又是不同的。数据是信信息和数据的概念是密切相关的，但又是不同的。数据是信息的载体，信息是数据的内涵。数据只有经过加工处理，能对人息的载体，信息是数据的内涵。数据只有经过加工处理，能对人类计划、决策、管理、行动等客观行为产生影响才成为信息。所类计划、决策、管理、行动等客观行为产生影响才成为信息。所以数据反映信息，而信息依靠数据来表达。以数据反映信息，而信息依靠数据来表达。1.1.1 信息、数据及数据处理1.1 数据库基本概念数据库基本概念 是将数据转换为信息的过程，包括数据的采集、是将数据转换为信息的过程，包括数据的采集、整理、存储、分
3、类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。其目的是对大量的原始数据进行分析、处理，一系列操作过程。其目的是对大量的原始数据进行分析、处理，获得对人们更有意义、更有价值的信息，为行动和决策提供依获得对人们更有意义、更有价值的信息，为行动和决策提供依据。据。51.1.2 数据库、数据库管理系统与数据库系统 1. 数据库数据库数据库数据库(简称简称DB)是指按一定的结构和组织方式存储在计算机是指按一定的结构和组织方式存储在计算机外部存储介质上的、有结构的、可共享的相互关联的数据集合。外部存储介质上的、有结构的、可共享的相互关联的数据
4、集合。由此可见，数据库不仅包含了描述事物的数据，而且也反映了相由此可见，数据库不仅包含了描述事物的数据，而且也反映了相关事物之间的联系。关事物之间的联系。 2. 数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统(简称简称DBMS)是一个介于用户和操作系统之是一个介于用户和操作系统之间、用于对数据库进行集中管理的软件系统。间、用于对数据库进行集中管理的软件系统。 3. 数据库系统数据库系统 数据库系统数据库系统(简称简称DBS)是指在计算机系统中引入数据库后是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。大量经过加工整理而存储在数据库中的数据，由的系统构成。大量经过加工整理而存储在数据库中的数
5、据，由数据库管理系统管理，为多个不同的应用共同使用的数据处理数据库管理系统管理，为多个不同的应用共同使用的数据处理系统，即成为数据库系统。它主要由数据、硬件、软件和用户系统，即成为数据库系统。它主要由数据、硬件、软件和用户四部分构成。四部分构成。61.2 数据管理技术的产生和发展数据管理技术的产生和发展 1.1.人工管理阶段人工管理阶段: : v数据不保存在计算机中数据不保存在计算机中v系统中没有对数据进行管理的专门软件系统中没有对数据进行管理的专门软件v只有程序的概念只有程序的概念, ,没有文件的概念没有文件的概念, ,数据是程序的组成部分数据是程序的组成部分v数据是面向应用的数据是面向应用
6、的, ,与程序不具有独立性与程序不具有独立性, ,数据冗余且不能共数据冗余且不能共享享从从5050年代初开始，开始将计算机应用于数据处理。年代初开始，开始将计算机应用于数据处理。 程序与程序之间存在着大量重复数据，称为程序与程序之间存在着大量重复数据，称为数据冗余。数据冗余。所所谓谓数据独立数据独立是指数据与应用程序之间的彼此独立是指数据与应用程序之间的彼此独立, ,它们之间不存它们之间不存在相互依赖的关系在相互依赖的关系. .2. 2. 文件管理阶段文件管理阶段: :特点特点: :从从5050年代后期年代后期6060年代中期年代中期, ,程序与数据有了一定的独程序与数据有了一定的独立性，程序
7、和数据分开存储，有了程序文件和数据文件的区立性，程序和数据分开存储，有了程序文件和数据文件的区别。数据可长期保存在外存上；出现了操作系统和高级语言别。数据可长期保存在外存上；出现了操作系统和高级语言, ,在文件系统支持下，数据不再隶属于某个程序在文件系统支持下，数据不再隶属于某个程序, ,可重复使用。可重复使用。缺点缺点: :数据冗余还是大；数据不一致；数据之间联系弱数据冗余还是大；数据不一致；数据之间联系弱7 即对所有数据实行统一规划管理，形成一个数据中心，构成即对所有数据实行统一规划管理，形成一个数据中心，构成数据数据”仓库仓库”.20.20世纪世纪7070年代开始在文件管理基础上发展起来
8、的。年代开始在文件管理基础上发展起来的。 3. 3. 数据库系统管理阶段数据库系统管理阶段: : v 数据库技术的主要目的是有效地管理和存取大量的数据资数据库技术的主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源源, ,以实现数据共享。以实现数据共享。v 采用数据模型表示复杂的数据结构采用数据模型表示复杂的数据结构v 数据面向整个系统数据面向整个系统, ,可实现数据共享可实现数据共享, ,减少数据冗余减少数据冗余v 有较高的数据独立性有较高的数据独立性v 统一的数据管理功能统一的数据管理功能-数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)(DBMS)v 为用户提供了方便的用户接口为用户提供了方便的用户接口4
9、. 4. 分布式数据库系统分布式数据库系统 20 20世纪世纪8080年代以来，随着地理上分散的用户对数据共享的年代以来，随着地理上分散的用户对数据共享的要求日益增强，以及计算机网络技术的发展，在传统的集中式要求日益增强，以及计算机网络技术的发展，在传统的集中式数据库系统的基础上产生和发展了分布式数据库系统。在分布数据库系统的基础上产生和发展了分布式数据库系统。在分布式数据库系统中，数据不是集中在一台计算机上，而是分布于式数据库系统中，数据不是集中在一台计算机上，而是分布于网络中不同计算机结点上。虽然各数据在物理上是分开了，但网络中不同计算机结点上。虽然各数据在物理上是分开了，但在逻辑上是相互
10、联系的整体。对于使用数据库的用户来说，他在逻辑上是相互联系的整体。对于使用数据库的用户来说，他不知道也不用知道数据存放的具体位置，逻辑上看起来好象是不知道也不用知道数据存放的具体位置，逻辑上看起来好象是在集中使用。分布式数据库系统提高了数据的使用效率，加快在集中使用。分布式数据库系统提高了数据的使用效率，加快了数据的流通速度，更加符合今天人们对数据处理的需要。了数据的流通速度，更加符合今天人们对数据处理的需要。8 数据抽象过程通常经过两步：现实世界到概念世界，再数据抽象过程通常经过两步：现实世界到概念世界，再到机器世界。因此，根据模型应用的不同目的，数据模型分到机器世界。因此，根据模型应用的不
11、同目的，数据模型分为两个层次：为两个层次：概念模型概念模型和和结构数据模型结构数据模型( (一般简称为数据模一般简称为数据模型型) )。 概念模型概念模型也称为信息模型，是按用户的观点来对数据和也称为信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。信息建模，主要用于数据库设计。 结构模型结构模型是按计算机系统的观点对数据建模，包括层次是按计算机系统的观点对数据建模，包括层次模型、网状模型、关系模型等，主要用于模型、网状模型、关系模型等，主要用于DBMSDBMS的实现。的实现。1.3 数据模型数据模型(Data Model) 模型模型是现实世界特征的模拟和抽象。是现实世界特征的模
12、拟和抽象。 现实世界中的具体事物往往比较复杂，把它转换成计现实世界中的具体事物往往比较复杂，把它转换成计算机能够处理的数据通常要先建立模型，用数据模型来抽算机能够处理的数据通常要先建立模型，用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息，在此基础上再象、表示和处理现实世界中的数据和信息，在此基础上再对数据进行处理。对数据进行处理。 数据模型数据模型是现实世界数据特征的抽象，是数据库中用是现实世界数据特征的抽象，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式框架。于提供信息表示和操作手段的形式框架。 9 1) 1)实体实体 客观存在并可相互区别的事物。客观存在并可相互区别的事物。 实体可以是具体
13、的事物。如：一个学生、一个老师、一门课实体可以是具体的事物。如：一个学生、一个老师、一门课程等；实体也可以是抽象的概念或关系。如：某学生的一次选课、程等；实体也可以是抽象的概念或关系。如：某学生的一次选课、某老师的教学，某产品的销售等。某老师的教学，某产品的销售等。 2)2)属性属性 实体所具有的某一特性。实体所具有的某一特性。 为了描述某一实体，我们可以通过若干属性刻画。如：学生的为了描述某一实体，我们可以通过若干属性刻画。如：学生的学号、姓名、性别等。学号、姓名、性别等。1. 1. 基本概念基本概念1.3.1 概念模型 3) 3)属性域：属性域：属性的取值范围。属性的取值范围。 每个实体的
14、属性有对应的值，属性值的变化范围称为属性域。每个实体的属性有对应的值，属性值的变化范围称为属性域。如：性别的域为如：性别的域为( (男，女男，女) )。 4)4)实体集：实体集：具有相同属性的实体的集合。具有相同属性的实体的集合。 如：学生如：学生( (学号，姓名，性别，出生日期学号，姓名，性别，出生日期) )就是一个实体集，就是一个实体集，它指的不只是某个学生，是全体学生的集合。它指的不只是某个学生，是全体学生的集合。 5)5)关键字：关键字：一个实体的各属性中，可以唯一标识实体的属性。一个实体的各属性中，可以唯一标识实体的属性。关键字可以是一个，也可以是多个。如：学号是学生实体的关键关键字
15、可以是一个，也可以是多个。如：学号是学生实体的关键字；学号与课程号加起来才是学生选课实体的关键字。字；学号与课程号加起来才是学生选课实体的关键字。10 在现实世界中，事物内部及事物间的联系在信息世界里在现实世界中，事物内部及事物间的联系在信息世界里反映为是实体内部的联系反映为是实体内部的联系( (如组成实体属性之间的联系如组成实体属性之间的联系) )和实和实体体( (集集) )之间的联系。两个实体之间的联系。两个实体( (集集) )之间的联系又可分为之间的联系又可分为3 3类类: :6) 6) 实体联系实体联系 一对一联系一对一联系(1:1)(1:1) 若两个不同型实体集中，任一方一个实体若两
16、个不同型实体集中，任一方一个实体只与另一方一个实体相对应，称这种联系为只与另一方一个实体相对应，称这种联系为一对一联系。如班长与班级的联系，一个班一对一联系。如班长与班级的联系，一个班级只有一个班长，一个班长对应一个班级。级只有一个班长，一个班长对应一个班级。111n 一对多联系一对多联系(1:n)(1:n) 若两个不同型实体集中，一方的一个实体若两个不同型实体集中，一方的一个实体对应另一方若干个实体，而另一方的一个实只对应另一方若干个实体，而另一方的一个实只对应本方一个实体，称这种联系为一对多联系。对应本方一个实体，称这种联系为一对多联系。如班长与学生的联系，一个班长对应多个学生，如班长与学生的联系，一个班长对应多个学生，而本班每个学生只对应一个班长。而本班每个学生只对应一个班长。11mn 多对多联系多对多联系(m:n)(m:n) 若两个不同型实体集中，两实体集中任若两个不同型实体集中，两实体集中任一实体均与另一实体集中若干个实体对应，一实体均与另一实体集中若干个实体对应，称这种联系为多对多联系。如教师与学生的称这种联系为多对多联系。如教师与学生的联系，一位教师为多个学生授课，每个学
