11.1. 数据库基础知识数据库基础知识 1.11.1 数据库的发展数据库的发展： 数据库技术的主要目的是能有效地管理和存取大量的数据资源 数据管理技术经历了人工管理阶段、文件系统和数据库系统文件系统和数据库系统、分布式数据库系统、面向对象数据库系统 5 个发展阶段。1.21.2 数据库系统基本概念：数据库系统基本概念： 数据库数据库 DBDB：存储在计算机存储设备、结构化相关数据的集合。它不仅包括描述事物本身，而且包括相关事物之间的关系。 数据库管理系统数据库管理系统 DBMSDBMS：是数据库的机构，是一种系统软件，负责数据库中的 数据组织、数据操纵、控制及保护和数据服务等。 DBMS 是位于用户与操作系统之间的数据库管理系统，是属于 OS 支持下的系 统文件。 DBMS 的组成包括 1 数据定义语言及其翻译处理程序 2 数据操纵语言及其编译(解释)程序 3 数据库运行控制程序 4 实用程序 DBMS 六个功能。1 数据模式定义 2 数据存取的物理建构 3 数据操纵：包括对数据库数据的检索、插入、修改和删除等基本操作。4 数据的完整性、安全性定义与检查 5 数据库中的并发控制与故障修复 6 数据的服务。 DBMS 三种数据语言：1 数据定义语言数据定义语言 DDL 负责数据模式定义与数据物理存取构建 2 数据操纵语言数据操纵语言 DML 负责数据的操纵，如查询与增、删、改等 3 数据控制数据控制语言语言 DCL 负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等 数据库系统数据库系统 DBSDBS：由 5 部分组成：硬件系统、数据库、数据库管理系统及相硬件系统、数据库、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员和用户关软件、数据库管理员和用户。其中数据库管理员可以管理数据库应用系统、数据库管理系统、操作系统。 DBS 特点：1 共享度高，数据冗余度小 2 采用特点的数据模型 3 具有较高的数据独立性 4 有统一的数据控制功能 DBS 三级模式：1 概念模式。是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户公共数据视图。2 外模式。也称子模式或用户模式。它是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式，由概念模式推导而出。3 内模式。又称2物理模式。给出了数据库物理存储结构与物理存储方法。 1.31.3 数据模型基本概念：数据模型基本概念： 数据模型：其不仅表示反映事物本身的数据，而且表示相关事物之间的联系。数据模型所表示的内容有三个部分，数据结构、数据操作与数据约束。 在 ER 图中用矩形表示实体，椭圆形表示属性，菱形表示联系。 实体。客观存在并相互区别的事物称为实体。属性。描述实体的特性称为属性。联系。现实世界中事物间的关联称为联系。实体集。同类型的实体的集合。实体型。属性值的集合表实体，而属性的集合表实体的类型。1.41.4 关系数据库基本概念：关系数据库基本概念：关系：一个关系就是一张二维表，每个表都有一个关系名。在 Access 中，一个关系存储为一张表，具有一个表名。元组：在一个二维表中，水平方向的行称为元祖。元祖对应表中的具体记录。属性：二维表中垂直方向的列。每一列有一个属性名。在 Access 中表示为字段名。每个字段的数据类型、宽度等在创建表的结构时规定。数据项：也称为分量，是每个记录中的一个字段的值域：属性的取值范围。关键字：其值能够唯一标识一个元祖的属性或属性的组合。在 Access 中表示为字段或字段的集合。外部关键字：如果表中的一个字段不是本表的主关键字，而是另一个表的主关键字和候选关 键字，这字段就称为外关键字。 关系数据模型：用二维表结构来表示实体以及实体之间联系的模型。数据模型所表示的内容有三个部分，数据结构、数据操作与数据约束 数据关系操作：数据查询、数据删除、数据插入、数据修改 数据约束：1 实体完整性约束：该约束要求主键中属性不能为空值。2 参照完整性约束：是关系之间相关联的约束，不允许关系引用不存在的元组。3 用户定义完整性约束：针对具体数据环境与应用环境由用户具体设置的约束，反应了具体应用中数据的语义要求。1.51.5 关系运算基本概念：关系运算基本概念：1 1 选择运算：从关系中找出满足给定条件的元祖的操作32 2 投影运算：从关系模式中指定若干属性组成新的关系 3 3 连接运算：连接是关系的横向结合，连接运算将两个关系模式拼接成一个更宽的关系模式，生产新关系中包含满足连接条件的元祖 4 4 自然连接：在连接运算中，按照字段值对应相等为条件进行的连接操作为等值连接，自然连接时去掉重复属性的等值连接1.61.6 数据库设计基础数据库设计基础 设计原则 1 关系数据库的设计应遵从概念单一化“一事一地”原则 2 避免在表之间出现重复字段 3 表中的字段必须是原始数据和基本数据元素 4 用外部关 键字保证有关联的表之间的联系 设计步骤 1 需求分析。 （信息需求、处理要求、安全性和完整性要求）2 确定需要的表。 （每个表只包含一个关于主题的信息；表中不应该包含重复信息，且 信息不应该在表之间复制）3 确定所需字段。 （每个字段直接和表的实体相关； 以最小的逻辑单位存储信息；表中字段必须是原始数据；确定主关键字字段） 4 确定关系 5 设计求精 数据库设计采用生命周期法：需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段。1.7Access1.7Access 系统简介：系统简介： （1）Access 不仅能处理 Access 格式的数据库，也能对诸如 DBASE、FOXBASE、Btrieve 等格式的数据库进行访问（2）Access 采用 OLE 技术， 能够方便地创建和编辑多媒体数据库，包括文本、声音、图像和视频等对象 （3）Access 支持 ODBC 标准的 SQL 数据库的数据（4）可以采用 VBA(Visual Basic Application)编写数据库应用程序 数据库的设计一般要经过 1 分析建立数据库的目的 2 确定数据库中的表 3 确定表中的字段 4 确定主关键字 5 确定表之间的关系 Access 数据库的结构层次是：数据库、数据表、记录、字段。定义为一个扩展名.mdb 文件，7 种基本对象：表，查询，窗体，报表，页，宏，模块。 表 Access 允许一个数据库中有多个表。查询查询时数据库设计目的的体现，其结果是静态的。窗体是数据库和用户联系的界面，利用窗体输入界面。报表打印输出数据，创建计算字段，对记录分组。页直接与数据库中数据相连，进行查看、编辑、更新、删除、筛选、分组以及排序。宏一系列操作的集合。模4块建立复杂的 VBA 程序。 关闭 Access：Alt+F4或Alt+F+X 2.2. 数据库和表的基本操作数据库和表的基本操作 2.12.1 创建数据库：创建数据库： 创建空数据库。 使用向导创建数据库。 2.22.2 表的建立：表的建立： 表的组成包括字段和记录。 Access 表由表结构和表内容两部分构成。 表的结构：指数据表的框架，主要包括表名和字段属性。1 表名：是该表存储在磁盘上（用户访问数据）的唯一标识 2 字段属性：即表的组织形式，包括 表中字段的个数，每个字段的名称、数据类型、字段大小、格式、输入掩码、 有效性规则。 字段命名规则：长度 1 至 64 个字符，不能以空格开头，不包.! 数据类型：10 种。1 文本。文本型字段可以保存文本或文本与数字的组合。2 备注。可保存较长的文本。3 数字 4 日期/时间 5 货币 6 自动编号 7 是/否8OLE 对象表中字段的数据类型 OLE 对象是指字段允许单独的“链接“或“嵌入“OLE 对象。可以链接或嵌入表中的 OLE 对象是指在其它使用 OLE 协议程序创建 的对象。例如 Word 文档、Excel 电子表格、图像、声音或其它二进制数据。9超级链接 10 查阅向导 建立表结构：1 使用向导 2 使用表设计器。在 Access 数据库的表设计器中可以修改字段类型、设置索引和增加字段。要想删除表中的记录，需要打开表进行删除。3 使用数据表 4 定义主键。主键，也称主关键字，是表中能够唯一标识记录的一个字段或多个字段的组合。在 Access 中，可定义 3 种类型主键，即 自动编号，单字段，多字段 设置字段属性。1 字段大小 2 格式 3 输入掩码：输入掩码用来指定输入到字段中值的范围。0 必须输入数字。9 可以选择输入数据或空格。#可以选择输入数据或空格。L L 必须输入字母。必须输入字母。？可以选择输入字母(AZ)。A 必须输入字母或数字。a 可以选择输入字母或数字。&必须输入一个任意的字符或一个空格。C 可以选择输入任何的字符或一个空格。所有字符转化成大写。Access 只为“文本”和“日期/时间”型字段提供输入掩码向导 45默认值：是指当用户没有为字段输入值时，系统将自动为其赋予一个事先设定的值。5 有效性规则：用来判断输入的值是否符合设置的逻辑条件。6 有效性文本 7 索引。索引时非常重要的属性，能根据键值加速在表中查找和排序的速度，并且能对表中的记录实施唯一性。同一个表可以创建多个唯一索引，其中 一个可设置为主索引，且一个表只有一个主索引。 输入数据：直接输入数据，获取外部数据。 表间关系的建立与修改。 表间关系的概念：一对一，一对多。 建立表 间关系。在 Access 中，每个表都是数据库独立的一个部分，但每个表又不是完全孤立的，表与表之间是通过一个共同字段联系在一起的。 设置参照完整性。参照完整性是一个规则系统，Microsoft Access 使用这个系统用来确保相关表中记录之间关系的有效性，并且不会意外地删除、插入或更改相关数据。 2.32.3 表的维护表的维护。 修改表结构：添加字段，修改字段，删除字段，重新设置主 关键字。 编辑表内容：定位记录，选择记录，添中记录，修改记录，删除记 录，复制记录。 调整表外观。1 改变字段显示次序 2 调整行显示高度 3 调整 列显示宽度 4 隐藏不需要的列 5 显示隐藏的列 6 冻结列 7 设置数据表格式 8 改 变字体。在数据表中，设置字体格式都是对整个数据表，不能单独设置某个或 某几个字段的格式 2.42.4 表的其他操作表的其他操作。查找数据。替换数据。排序记录。筛选记录。 3.3. 查询的基本操作查询的基本操作 3.13.1 查询的功能：查询的功能： 1 选择字段 2 选择记录 3 编辑记录。在查询中，编辑记录主 要包括添加记录、修改记录、删除记录 4 实现计算。在查询中，查询不仅可以 找到满足条件的记录，而且还可以在建立查询的过程中进行各种统计计算 5 建 立新表 6 为窗体、报表或页提供数据 3.23.2 查询分类：查询分类： 选择查询是根据用户指定的查询的准则，从一个或多个表中获取数据并显示结果，但不能追加数据。在查询中，选择查询可以只选择表中的部分字段，通过选择一个表中的不同字段生成多个表。也可以使用选择查询对记录进行分组，并且对记录进行总结、计数、平均以及其他类型的计算。 参数查询是一种利用对话框来提示用户输入准则的查询 交叉表查询在创建交叉表查询时，需要指定 3 种字段：一是放在交叉表最左端的行标题，它将某一字段的相关数据放入指定的行中；二是放在交叉表最上面的列字段，它将某一字段的相关数据放入指定的列中；三是放在交叉表行与列交叉位置上的字段，需要为该字段指定一个总计项，如总计、平均值、计数6等。在交叉表查询中，只能指定一个列字段和一个总计类型的字段。 操作查询有四种 1 生成表查询是根据查询结果生成一张新表。2 删除查询 3更新查询是将原来的旧值用新值替换，因此不能保持原数据不变。操作查询与选择查询相似，但不同的是操作查询是在一次查询操作中对所得的结果进行编 辑等操作。4 追加查询 SQL 查询包括四种 1 联合查询 2 传递