第7章 数据库基础知识.docx

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第7章数据库基础知识

教　　　　案

授课时间

11月11日至11月20日

课时数

2+2

授课方式

理论课□讨论课□习题课□实验课□上机课□技能课□其他□

授课单元

第7章数据库基础知识

目的

与

要求

1）理解数据库系统、数据库、数据库管理系统的基本概念

2）了解数据模型的基本概念

3）了解掌握关系运算

4）掌握SQL中insert、delete、update、select语句的使用

重点

与

难点

重点：

SQL语句的使用。

难点：

SQL语句中的查询语句

主

要

内

容

1.数据库系统的基本概念

*2.数据模型的基本概念

*3.关系代数

4.SQL语句

教学方法手段（教具）

采用多媒体投影授课，在机房进行课程内容有关的上机同步操作练习，加强与学生的互动，增加课堂讨论环节，启发式教学，培养学生的实际操作能力。

采用案例教学和任务驱动等教学法授课。

参考资料

《计算机基础及应用》机械工业出版社郑坚主编

《等级考试学习笔记---一级office》人民邮电出版社李琳主编

思考题、

作业

作业：

P180一

思考题：

P182二

讲　　　　稿

第七章数据库基础知识

[旧课复习]：

复习内容：

1.程序设计方法中常用方法。

2.结构化程序设计中三种基本结构。

复习目的：

让学生巩固前一章节所学知识。

复习时长：

大约5分钟。

[新课导入]：

导入方式：

复习Excel中数据操作，如排序、筛选、分类汇总

导入目的：

引出数据库及数据库管理系统等概念。

导入时长：

大约5分钟

[新课讲授]：

重点：

SQL语句中的insert、delect、update、select命令。

难点：

查询语句select的筛选条件与分组统计。

方法：

运用多媒体辅助教学，采用案例教学和任务驱动等教学法。

7.1数据库系统的基本概念

一、数据库基本概念

1．数据

数据（Data）实际上就是描述事物的符号记录。

计算机中的数据一般分为两部分：

◆临时性数据：

与程序仅有短时间的交互关系，随着程序的结束而消亡，一般存放于计算机内存中。

◆持久性数据：

对系统起着长期持久的作用的数据，一般存放于计算机外存中。

数据结构：

将多种相关数据以一定结构方式组合构成特定的数据框架，这样的数据框架称为数据结构。

2．数据库

数据库（Database，DB）是数据的集合，它具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序所共享。

数据库中的数据具有“集成”、“共享”的特点，即数据库集中了各种应用的数据，进行统一的构造与存储，从而使它们可被不同应用程序所使用。

3．数据库管理系统

数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）是数据库的管理机构，它是一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等。

因此，数据库管理系统是数据库系统的核心且大多数DBMS均为关系数据库系统。

4．数据库系统

数据库系统（DatabaseSystem，DBS）由如下5部分组成：

•数据库（数据）

•数据库管理系统（及其开发工具）

•系统平台（软件）

•硬件平台（硬件）

•数据库管理员和用户（人员）

这5个部分构成了一个以数据库为核心的完整的运行实体，称为数据库系统。

二、数据管理技术的发展

数据管理技术主要经历了三个阶段：

1.人工管理阶段

在这一阶段进行数据处理时，就需要在程序中定义数据的逻辑结构，而且还需要进行存储结构、存取方法等物理结构的设计。

当数据的物理组织或存储设备发生改变时，相应的程序必须要重新编制，程序与数据不具有独立性。

特点：

同一组数据在不同的程序中不能被共享，各应用程序之间存在大量的冗余数据，且数据结构性差。

2．文件系统阶段

在这一阶段计算机使用了操作系统，它提供了应用程序与相应数据文件之间的接口，从而提高了数据的应用效率，并使数据和程序之间有了一定的独立性。

特点：

独立性较差，文件系统只是简单地存放数据，数据的具体存放还需依赖应用程序的使用方法，不同的应用程序还是难以共享同一数据文件。

数据的冗余度较大，文件系统对数据存储也没有一个相应的模型来约束，同一个数据项可能重复出现在多个文件中。

3．数据库管理阶段

实现了计算机对数据的统一管理和数据共享，其数据库管理方式是将大量的相关数据按照一定的逻辑结构组织起来，构成一个数据库，然后借助专门的数据库管理软件对这些数据资源进行统一的、集中的管理。

特点：

冗余度低、数据共享、具有很好的维护性和扩充性、提高了数据利用率和程序运行的效率

到20世纪80年代，新的、更高一级的数据库技术相继出现并得到长足的发展，分布式数据库系统、面向对象数据库系统和并行数据库系统等新型数据库系统应运而生，使数据处理有了进一步的发展。

三、数据库系统的基本特点

1.数据的集成性

◆在数据库系统中采用统一的数据结构方式

◆在数据库系统中按照多个应用的需要组织全局的统一的数据结构（即数据模式）

◆数据系统中的数据模式采用全局与局部的结构模式

2.数据的高共享性与低冗余性

3.数据独立性

数据独立性是指数据与程序间的互不依赖性，即数据库中的数据独立于应用程序而不依赖于应用程序。

4.数据统一管理与控制

◆数据的完整性检查

◆数据的安全性保护

◆并发控制

*7.2数据模型的基本概念

（自学部分）

*7.3关系代数

（自学部分）

7.4关系数据库标准语言SQL

一、SQL的组成与功能

SQL语言的命令通常分为4类：

数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）、数据查询语言（QL）和数据控制语言（DCL）。

（1）数据定义语言（DDL）：

用来创建、修改和删除数据库中的对象，包括表、视图、索引等。

（2）数据操纵语言（DML）：

对已经存在的数据库进行记录的插入、修改、删除等操作。

（3）数据查询语言（QL）:

按照指定的组合、条件表达式或排序检索数据库中的数据，而不改变原有数据。

（4）数据控制语言（DCL）：

用来授予或收回访问数据库的某种特权、控制数据操纵事务的发生时间及效果、对数据库进行监视。

SQL的功能如表7-2所示。

表7-2SQL功能

功能

命令动词

介绍

数据定义

CREATE，DROP，ALTER

定义数据模式、数据类型，建立数据库

数据操纵

INSERT，UPDATE，DELETE

对数据进行更新操作

数据查询

SELECT

从数据库中查询数据

数据控制

GRANT，REVOKE

对数据的使用权限等进行控制

二、SQL的数据操纵功能

（1）添加记录

命令基本格式：

INSERTINTO[数据库名！

]<表名>[（<字段名1>［,<字段名2>，...]）]；

VALUES（<表达式1>［，<表达式2>，...］）

该命令将指定字段值的新记录追加到表的末尾。

若INTO子句中无字段名列表，则VALUES子句中应包含表中所有字段的值，且顺序与表定义中的字段顺序一致。

INTO子句中没出现的字段名，表中新记录的对应字段取空值。

【例7-1】为Student表添加一条新纪录。

INSERTINTOSTUDENT（学号，姓名，出生日期）VALUES（"2012000011","丁一",{^1981-8-1}）

（2）更新记录

命令基本格式：

UPDATE<表名>SET<字段名1>=<表达式l>［,<字段名2>=<表达式2>…］；

［WHERE<条件表达式>］

该命令更新表中满足条件记录的字段值，即用<表达式>的值替换对应的<字段名>的值。

如省略WHERE字句，则更新全部记录。

【例7-2】将Score表中所有成绩增加10分。

UPDATESCORESET成绩=成绩+10

【例7-3】将Student表中丁一的出生日期更新为1992年8月1日。

UPDATESTUDENTSET出生日期={^1992-8-1}WHERE姓名="丁一"

（3）删除记录

命令基本格式：

DELETEFROM<表名>；

［WHERE<条件表达式>］

若省略WHERE子句，表示删除表中所有记录。

【例7-4】删除表Score中成绩有误的记录。

DELETEFROMSCOREWHERE成绩>100OR成绩<0

三、SQL的数据查询功能

数据查询是SQL的核心，由SELECT命令来实现。

SELECT命令功能强大，使用灵活，命令语法相对复杂。

命令基本格式：

SELECT[ALL|DISTINCT][TOPn[PERCENT]]<目标表达式1>[，<目标表达式2>]…;

FROM<表名或视图名1>[,<表名或视图名2>]…;

[WHERE<条件表达式>];

[GROUPBY<列名1>[HAVING<条件表达式>]];

[ORDERBY<列名2>[ASC|DESC];

[INTO|TO<输出去向>]

说明：

整个SELECT语句的含义是，根据WHERE子句的条件表达式，从FROM子句指定的基本表或视图中找出满足条件的记录，再按SELECT子句中的目标列表达式，选出记录中的属性值形成查询结果。

如果有GROUPBY子句，则按<列名1>进行分组，如果GROUPBY子句带有HAVING短语，则只有满足指定条件的组才输出。

如果有ORDERBY子句，则结果还要按<列名2>的值进行升序（ASC）或降序（DESC）排序。

SELECT子句中的短语ALL为默认状态，表示要显示查询结果中的全部记录。

短语DISTINCT表示排除重复记录。

短语TOPn[PERCENT]指定查询结果包括多少条（或多少百分比）记录，使用此选项时必须使用ORDERBY字句。

查询结果的默认输出去向为显示窗口，可使用INTO|TO子句重定向输出。

下面以几个例子来说明查询语句的使用。

【例7-5】查询Student表中所有的学号和姓名。

SELECT学号,姓名FROMStudent

【例7-6】查询Student表中所有的信息。

SELECT*FROMStudent

【例7-7】查询Student表中年龄大于20的所有学生的信息。

SELECT*FROMStudentWHEREYear（出生日期）>20

【例7-8】查询所有学生的学号、姓名、课程号和成绩。

SELECTStudent.学号,姓名,课程号,成绩FROMStudent,Score;

WHEREStudent.学号=Score.学号

【例7-9】查询有不及格成绩的学生的姓名、课程名和成绩。

SELECT姓名,课程名,成绩FROMStudent,Score,Course;

WHEREStudent.学号=Score.学号andScore.课程号=Course.课程号and成绩<60

【例7-10】查询有不及格成绩的学生姓名、系部。

SELECTDISTINCT姓名,系部FROMStudent,Score;

WHEREStudent.学号=Score.学号and成绩<60

【例7-11】查询年龄最小的3个学生的姓名

SELECTTOP3姓名FROMStudent;

ORDERBY出生日期DESC

【例7-12】查询学生的学号、姓名和年龄，查询结果按学号升序排列。

SELECT学号,姓名,YEAR（DATE（））-YEAR（出生日期）AS年龄FROMStudent;

ORDERBY学号ASC

【例7-13】查询各门课程男生的平均成绩。

SELECT课程号,AVG（成绩）as平均成绩FROMStudent,Score;

WHERE性别='男'andStudent.学号=Score.学号;

GROUPBY课程号

【例7-14】查询男生平均成绩超过70分的课程号和平均成绩，结果输出到表A1中。

SELECT课程号,AVG（成绩）as平均成绩FROMStudent,Score;

WHERE性别='男'andStudent.学号=Score.学号;

GROUPBY课程号HAVINGAVG（成绩）>70;

INTOTABLEA1.DBF

练习

一、选择题

1．数据独立性是数据库技术的重要特点之一。

所谓数据独立性是指（）。

A．数据与程序独立存放

B．不同的数据被存放在不同的文件中

C．不同的数据只能被对应的应用程序所使用

D．以上三种说法都不对

2．数据库设计的根本目标是要解决（）。

A．数据共享问题B．数据安全问题

C．大量数据存储问题D．简化数据维护

3．数据库系统的核心是（）。

A．数据模型B．数据库管理系统

C．数据库D．数据库管理员

4．数据库DB、数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS之间的关系是（）。

A．DB包含DBS和DBMSB．DBMS包含DB和DBS

C．DBS包含DB和DBMSD．没有任何关系

5．数据库设计的4个阶段是：

需求分析、概念设计、逻辑设计和（）。

A．编码设计B．测试阶段

C．运行阶段D．物理设计

二、根据关系表Student、Score、Course，写出下列SQL命令。

1．插入一条学生新记录：

2012090015张丽女05/22/1990金融系

2．删除学号为“2012090015”学生记录。

3．对女生不及格的课程成绩加9分。

4．按系部降序、学号升序排序查询男学生的信息。

5．查询李一的姓名、系部、课程号、成绩，将结果存入cj.dbf。

[教学总结]：

本单元主要学习了数据库基本概念；SQL语句中的insert、delete、update、select等命令的使用。

重点是select查询语句。

[作业布置]：

作业：

P180一

上机操作题：

P182二

[教学后记]：