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普通高等教育“十一五 ” 国家级规划教材. Access 数据库原理与应用 ( 第二版 ). 林青 主编. 电 子 课 件. 第 一 章 数据库 系统概述. 数据库系统的基本概念 数据模型 关系数据库基础知识. Access 2003 数据库. 本章要点. 1.1 数据库数据库系统. 数据库是一个持久数据的集合,这些数据用于某企业的应用系统中。 个人地址簿,图书馆的目录卡片,在线书店等都是我们熟悉的数据库 。 数据库技术就是研究如何科学组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据,以及如何保障数据安全,实现数据共享 。.
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普通高等教育“十一五”国家级规划教材 Access数据库原理与应用(第二版) 林青 主编 电 子 课 件
数据库系统的基本概念 数据模型 关系数据库基础知识 Access 2003 数据库 本章要点 第一章 数据库系统概述
1.1 数据库数据库系统 • 数据库是一个持久数据的集合,这些数据用于某企业的应用系统中。 • 个人地址簿,图书馆的目录卡片,在线书店等都是我们熟悉的数据库。 • 数据库技术就是研究如何科学组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据,以及如何保障数据安全,实现数据共享。 第一章 数据库系统概述
1.1.1 数据管理技术的发展 • 人工管理阶段 • 文件系统阶段 • 数据库系统阶段 第一章 数据库系统概述
1.1.2 数据库系统的组成与结构 • 数据库系统是实现有组织地,动态地存储大量相关的结构化数据,方便各类用户使用数据库的计算机软件、硬件资源的集合。 • 数据库系统主要由数据库、各类用户、软件系统、硬件系统四部分组成。 • 数据库系统是一个多级结构,它既方便用户存储数据,又能高效地组织数据。它是数据库系统的一个总框架。现有的数据库系统的结构是三级模式和二级映射结构,如下图所示。 第一章 数据库系统概述
数据库层次结构图 数据库系统的三级模式结构 第一章 数据库系统概述
1.2 数据模型 • 数据模型是对现实世界进行抽象的工具,它是指构造数据时所遵循的规则以及对数据所能进行的操作的总和。 • 数据模型包括三部分:数据结构、数据操纵和数据的完整性约束: • 数据结构是数据库中数据对象以及数据对象之间的联系,是对系统静态特性的描述。 • 数据操纵是指对数据库中各种对象实例允许的操作的总和。 • 数据的完整性约束是指在给定的数据模型中,数据及数据关联等各种对象所遵守的一组通用的完整性规则。 • 数据模型是数据库技术的关键。 第一章 数据库系统概述
1.2.1 概念模型 • 概念模型是从现实世界到计算机世界的一个中间层次,是现实世界到信息世界的一种抽象,它不依赖于具体的计算机系统。 • 信息世界中的基本概念: • 实体、属性、码、域、联系 • 概念模型的表示法最常用的是实体-联系方法,也称为E-R模型,它可由最直观的E-R图来表示: • E-R图中包括实体、实体的属性、实体(集)之间的联系三要素 第一章 数据库系统概述
图书借阅管理系统E-R图 第一章 数据库系统概述
Access 2003 数据库 1.2.2 三种主要的数据模型 • 数据库系统的一个核心问题是数据模型。 • 主要数据模型有层次模型、网状模型、关系模型等。其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。 层次模型结构示意图 网状模型结构示意图 第一章 数据库系统概述
关系模型 • 关系模型是目前最流行的数据库模型。 • 它有严格的数学基础以及在此基础上发展起来的关系数据理论。 • 关系模型的数据结构简单清晰,是一个二维表的集合,每个表格就是一个关系。 第一章 数据库系统概述
1.2.3 将概念模型转换为数据库模式 • 将概念模型转换为数据库模式是数据库逻辑结构设计的任务,即把E-R图转换为数据模型。 • E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。 • 以图书借阅管理系统的局部E-R图为例进行解释E-R图向关系模型转换应遵循如下原则。 第一章 数据库系统概述
Access 2003 数据库 1.3 关系数据库 • 关系数据库是采用了关系模型作为数据的组织方式。它是表的集合,对关系数据库的查询和更新操作都归结为对关系的运算。 • 关系数据库的基本概念: • 关系、属性、域、元组、主码、关系模型 关系U 第一章 数据库系统概述
Access 2003 数据库 1.3.1 关系运算及关系完整性 • 关系运算有两种:传统的集合运算和专门的关系运算。 • 专门的关系运算不仅涉及关系的行,还涉及关系的列,是根据数据库操作需要而专门设计的: • 选择 • 投影 • 连接 • 关系运算的操作对象是关系,运算结果仍为关系。 • 针对关系的某种约束条件就是关系模型的完整性: • 实体完整性 • 参照完整性 • 用户定义的完整性 • 注:其中前两种是关系模型必须满足的完整性。 第一章 数据库系统概述
1.3.2 函数依赖 • 函数依赖用以说明在一个关系中属性之间的相互联系的情况。 • 函数依赖分为完全函数依赖、部分函数依赖和传递函数依赖三类 。 • 它们是规范化理论的依据和规范化程度的准则 。 关系STUD各属性的函数依赖 第一章 数据库系统概述
Access 2003 数据库 1.3.3 关系模式的规范化 • 针对一具体问题,应如何构造一个适合于它的数据模式,即构造几个关系模式,每个关系模式由哪些属性组成等。这是数据库逻辑设计问题。 • 不好的关系模式具有一下问题: • 数据冗余 • 插入异常 • 删除异常 • 关系模式的规范化,就是把不好的关系模式分解为好的关系模式。 第一章 数据库系统概述
1.3.4 关系数据库的规范化过程 • 规范化的基本思想是消除关系模式中的数据冗余,消除数据依赖中的不合适的部分。 • 规范化过程中为不同程度的规范化要求设立的不同标准称为范式: • 第一范式(1NF)无重复属性,每个属性不可再分,最低要求。 • 第二范式(2NF)满足第一范式,且非主属性不部分依赖于候选键。 • 第三范式(3NF)满足第二范式,且任何非主属性不传递依赖于任何候选键。 • 一般的应用满足第三范式即可。 • 以关系模式STUD为例,介绍一下数据库设计规范化过程。 第一章 数据库系统概述
1.3.5 规范化中遵循的原则 • 关系分解时要受到数据间的相互约束,在分解过程中要注意以下两条原则: • 无损分解原则 • 相互独立原则 • 关系分解必须从实际出发,并非范式等级越高越好。 第一章 数据库系统概述