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方法methodology制度等
§
1.1数据库基础知识
1.1.1计算机数据管理的发展
一、据与数据处理
1.数据:
是描述客观事物的符号记录,是用物理符号记录下来的可以鉴别的事物特性。
包括:
数字、文字、图形、图像、动画、声音等。
2.信息:
是数据经过加工处理后的有用结果。
或是能表示一定含义的数据。
例:
数据描述:
王阳,9098135,男1980,江苏,计算机系,1998。
经过简单的推论后,可得出这样的信息:
王阳是位男大学生,学号为9098135,1980年出生,江苏人,1998年考入计算机系。
3.数据处理:
将数据转换或信息的过程。
内容包括:
数据收集→数据整理（鉴别）→存储数据→使用数据（计算、统计、查询等）→维护数据
故通过数据处理可以获取信息,然后对信息进行解释、推论、归纳、分析、综合等而产生决策。
在一个企事业单位中，数据的处理与作用呈金字塔形，如下图所示：
基层
战略层
战术层数据管理任务
操作层
二、据管理技术的发展
计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、检索和维护所提供的操作手段。
经历了:
人工管理、文件系统、数据库系统、分布式数据系统、面向对象数据库系统。
1、人工管理
20世纪50年代中期以前
特点:
①程序员必须掌握数据在计算机中的存储地址和方式，才能在程序中正确的使用数据。
②程序与数据不独立,数据不能保存,程序之间有数据冗余。
2．文件系统
20世纪50年代后期主60年代中期
①数据存储在数据文件中,由文件管理系统使用数据。
②数据文件和程序文件相互依赖,数据冗余度大,且造成数据的不一致性。
3．数据库系统
20世纪60年代后期至今
①数据库诞生,数据库通过数据库管理系统进行管理。
②数据冗余度减小,共享性提高。
4．分布式数据库系统
20世纪80年代,随着网络技术的发展,适应C/S系统结构的数据库系统。
①在一个分布式数据库中,一个应用可以对其所需的数据进行透明的操作,这些数据在不同的数据库中分布,由不同的数据库管理系统管理,在不同的机器上运行,由不同的操作系统支持,被不同的通信网络支持。
透明:
指从逻辑角度看,应用程序所操作的数据好像是由运行在一台机器上的单一的数据库管理系统管理着。
②由很多物理上分开的数据库系统通过通信网络连在一起,不同位置的数据库协同工作,用户可以访问到网络上任何位置的数据库中的数据,就好像在本机访问一样。
5．面向对象数据库
是数据库技术与面向对象程序设计相结合的产物,是面向对象的方法在数据库领域中的实现和应用。
基本思想:
用户程序不应与面向机器的结构如字段和记录直接打交道,而应该直接对对象和建立在对象之上的操作进行处理。
OODB（OAbjectOrientedDatabase）技术可以满足的应用包括:
1CAD
2计算机辅助软件工程
3多媒体数据库
4办公自动化
5超文本数据库
1.1.2数据库系统
一、数据库的概念
1．数据库（DB—Database）:
（是以一定的组织方式存储在计算机的存储设备上的相互关联的数据集合。
）
①定义:
是存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合。
它能以最佳的方式、最少的重复为多种应用服务
②特点:
1）数据的共享性:
库中的数据可为多个程序、用户服务。
2）独立性:
数据文件与用户的应用程序彼此独立，即修改数据时,不必修改使用数据的程序
3）数据库的数据冗余（重复）少。
学生信息库
学号,姓名,性别,年龄,特长,各门课程学习成绩，家庭住址,学习经历等。
应用1:
班主任了解学生基本状况→住址,学习经历
应用2：
开运动会挑选运动员→特长
应用3：
文艺活动→特长
应用4：
评三好学生、优秀毕业生,或用人单位筛选→学生成绩
2．数据库应用系统
定义:
指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，而向某一类实际应用的应用软件系统。
如:
劳资系统、人事管理系统、学生信息系统、员工培训系统、物资管理系统、教学管理系统、维修系统、客户跟踪系统等。
3．数据库管理系统（DBMS—DatabaseManagementSystem）
1定义:
是用来管理数据库数据的大型程序，是用户与数据库的接口。
2说明：
1）DBMS提供各种命令对DB进行操作,可以帮助用户完成数据库的建立、询问、显示、修改、打印报表等工作。
2）DBMS包括数据描述语言及其翻译程序、数据操纵语言及其编译程序、数据库管理例行程序。
3）通俗地说:
数据库是存放数据的地方,而DBMS是指在数据库的环境下,如何存取数据等多种管理数据库的功能。
4．数据库系统
指引进数据库技术后的计算机系统现有组织地,动态地存储大量相关数据提供数据处理和信息资源共享的便利手段
②组成有五部分:
硬件系统、数据库集合、DBMS及相关软件、数据管理员和用户。
数据库系统如图1-1所示。
图1-1数据库系统组成
二、数据库系统的特点
1．实现数据共享,减少数据冗余。
2．采用特定的数据模型
结构化的数据通过数据模型表现出来,事物内部属性间的联系和事物与事物之间的联系。
3．具有较高的数据独立性
用户只需操作数据,而无需考虑数据在存储上的物理位置与结构。
4．有统一的数据控制功能
DBS提供了必要的保护措施,包括：
1.1.3数据模型
一、实体的描述
1、实体
客观存在并且可以相互区别的事物家实体
2、实体的属性
属性:
描述实体的特性
3、实体集和实体型
实体集:
同类型的实体的集合（行）
实体型:
属性的集合表示一种实体的类型（列）
二、实体间的联系及联系的种类
联系:
实体之间的对应关系。
联系的种类：
指一个实体型中可能出现的每一个实体与另一个实体型中多少个具体实体存在联系。
实体联系有三种:
1一对一联系（1:
1）例：
班长与班级
2一对多联系（1:
n）例：
系与教师、班级与学生
3多对对联系（m:
学生与课程、教师与课程
三、数据模型简介
1．模型:
是实现世界特征的模拟和抽象。
数据模型:
是实现世界数据特征的抽象。
⑴数据模型用来表示数据库中数据的结构,即事物本身属性间及事物之间的各种联系。
⑵数据模型是DBS的基础,因此任何一个DBMS都是基于某种数据模型的,其分为三种:
层次模型、网状模型、关系模型
2．层次数据模型
用树型结构表示实体及其之间联系的模型，支持层次模型的DBMS称为层次DBMS,在此系统中建立的DB是层次数据库。
①有且只有一个根结点；
②除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点；
③结点间的关系是父子之间的一对多的联系。
家谱、单位部门、学院机构等。
3．网状模型
用网状结构表示实体间联系的模型
①允许一个以上的结点无父结点；
②一个结点可以有多于一个的父结点双亲。
4．关系数据模型
关系模型:
用二维表结构来表示实体以及实体间联系的模型。
概念描述单一。
每个关系就是一个二维表,无论实体本身还是实体间的联系均用二维表来表示
1.2关系数据库
1.2.1关系模型
关系数据模型:
用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。
一、关系术语
1.关系:
一个关系就是一张二维表,每个关系有一个关系名。
说明:
①在VFP中,一个关系存储为一个文件,文件扩展名为dbf,称为“表”。
②对关系的描述为关系模型,一个关系的模式对应一个关系的结构,其格式为:
关系名（属性名1，属性名2，...，属性名n）
在VFP中表示为表结构:
表名（字段名1,字段名2,...,字段名n）
2.元组:
表中的一行称为一个元组,在VF中称为记录。
注:
元组对应存储文件中的一条记录
3.属性:
表中的一列称为一个属性,每一列有一个属性名。
每个属性有属性名、数据类型、宽度）
在VFP中表示为字段.
4.域:
属性的取值范围。
例：
职工的年龄在18~60岁,性别的属性域为（男、女）
5.关键字（PK---PrimaryKey）:
属性或属性的组合,其值能唯一确定一个元组,例:
学号。
候选关键字：
满足关键字特性的最小属性组合都叫候选关键字。
注：
每个关系都必须选择一个候选关键字作为主关键字。
6.外部关键字（FK---ForeignKey）:
如果表中的一个字段不是本表的主关键字或候选关键字,而是另外一个表的主关键字或候选关键字，这个字段就称外部关键字。
C_NO
学生表成绩表
S_NO
SC_NOS_NO（FK）C_NO（FK）
S
SC
二、关系的特点
1.关系必须规范化:
即每一个关系模式都必须满足一定的要求。
（巴科斯范式）
最基本的要求:
每个属性必须是不可分割（每个字段必须是初等项）的数据单元。
例学生成绩:
分割为各科成绩。
2.在同一类关系中不能出现相同的属性名
即一个表中不能有相同的字段名（列唯一）
3.关系中不允许有完全相同的元组,即冗余（行唯一）
4.在一个关系中元组的次序无关紧要
5.在一个关系中列的次序无关紧要
即:
行,列次序可以任意交换
总结:
属性初等项、行和列唯一、行列任意交换
三、实际关系模型
VFP中一个数据库中,包含相互之间存在联系的多个表,这个库文件就代表一个实际的关系模型。
教材P11例1.1和1.2。
学生—选课—课程关系模型
有三个关系模式:
student（学号,姓名,性别,年龄）
sc（学号,课程号,成绩）
course（课程号,课程名,学分）
关系模型如下图所示：
学号
课程号
成绩
S1
C1
98
C2
89
C3
85
S2
92
90
S3
99
S4
71
S5
79
课程名
学分
VF
2
C++
4
VB
3
FK
PK
StudentSCCourse
学号
姓名
年龄
性别
李小平
15
男
王大海
16
刘小娟
女
张萍
刘小林
1.2.2关系运算
关系的基本运算有两类:
①传统的集合运算（并、差、交等）；
②专门的关系运算（选择、投影、联接）
一、传统的集合运算:
进行运算的关系须有相同的结构
1．并:
由属于这两个关系的元组成（R∪S）
2．差:
从前一个关系去掉后一个关系中也有的元组
（R－S）----结果为属于R但不属于S的元组
3．交:
由相同属于两个关系的元组组成的集合（R∩S）
A
B
C
A1
A2
B1
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