VFPVFP数据库管理系统数据库管理系统刘刘 耀耀计算机与电子工程系计算机与电子工程系1第第1 1章章VISUAL FOXPROVISUAL FOXPRO基础基础本章要点本章要点: 1.1 1.1 数据库系统简介数据库系统简介 1.2 1.2 数据模型与关系数据库数据模型与关系数据库 1.3 Visual FoxPro 1.3 Visual FoxPro 系统的安装系统的安装 2 1.1.1 1.1.1 数据库系统的产生与发展数据库系统的产生与发展 1.1.2 1.1.2 FoxFox系列数据库产品的发展历史系列数据库产品的发展历史 1.1.3 1.1.3 Visual FoxPro Visual FoxPro 的特点的特点 1.1 1.1 数据库系统简介数据库系统简介31.1.1.1 1.1.1.1 数据与数据处理数据与数据处理1.1.1.2 1.1.1.2 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念1.1.1.3 1.1.1.3 数据管理的三个阶段数据管理的三个阶段1.1.1.4 1.1.1.4 数据库系统结构数据库系统结构1.1.1 1.1.1 数据库系统的产生与发展数据库系统的产生与发展41.1.1.1 1.1.1.1 数据与数据处理数据与数据处理数据数据：是一组用来描述事物情况的物理符号序列，通常：是一组用来描述事物情况的物理符号序列，通常用类型和值来表示。用类型和值来表示。数据处理：数据处理：是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索和传输的过程。计算、加工、检索和传输的过程。信息：信息：有使用价值的数据。有使用价值的数据。数据处理就是将数据转换成信息的过程。5数据处理的五个步骤数据处理的五个步骤n数据收集数据收集n编码转换编码转换n数据输入数据输入n数据处理数据处理n数据输出数据输出数据处理的中心问题是数据数据管理管理。数据管理是对数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护。6数据库数据库: :（DatabaseDatabase，简记为，简记为DBDB）是以一定的组织方式存是以一定的组织方式存储在一起的相互关联的数据的集合。储在一起的相互关联的数据的集合。数数据据库库管管理理系系统统: :（Database Database Management Management SystemSystem，简简记记为为DBMSDBMS）是是对对数数据据库库进进行行管管理理的的系系统统软软件件，是是数数据据库库系系统统的核心。的核心。1.1.1.2 1.1.1.2 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念7 数据库系统数据库系统n数据库系统数据库系统（Database SystemDatabase System，简记为，简记为DBSDBS） DBSDBS是是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机户访问的计算机硬件硬件、软件软件和和数据资源数据资源组成的系统，组成的系统，即它是采用数据库技术的计算机系统。即它是采用数据库技术的计算机系统。n计算机硬件计算机硬件n数据库数据库n数据库管理系统数据库管理系统n应用软件应用软件n数据库管理员数据库管理员8 人工管理阶段人工管理阶段5050年代中期前年代中期前 背景：背景：计算机主要用于科学计算。计算机主要用于科学计算。特点：特点：数据不保存；没有软件系统对数据进行管理；数据数据不保存；没有软件系统对数据进行管理；数据的组织方式由程序员自行设计；一组数据对应一个程序的组织方式由程序员自行设计；一组数据对应一个程序。1.1.1.3 1.1.1.3 数据管理的三个阶段数据管理的三个阶段数据的冗余度大。数据和程序的相互依赖！9 文件系统阶段文件系统阶段5050年代后期至年代后期至6060年代后期年代后期 背景：背景：计算机已大量用于管理。计算机已大量用于管理。特点：特点：数据冗余度大；易造成数据的不一致性；程序与数数据冗余度大；易造成数据的不一致性；程序与数据相互依赖（数据依赖）。据相互依赖（数据依赖）。1.1.1.3 1.1.1.3 数据管理的三个阶段数据管理的三个阶段应用程序1应用程序2应用程序n文件1文件2文件n存取方法10 数据库系统阶段数据库系统阶段7070年代初至今年代初至今 背景：背景：计算机更广泛地应用于各个领域，数据共享要求越计算机更广泛地应用于各个领域，数据共享要求越来越强。来越强。特点：特点：面向全组织的复杂的数据结构；数据冗余度小、易面向全组织的复杂的数据结构；数据冗余度小、易扩充；数据和程序的独立性高；数据统一控制。扩充；数据和程序的独立性高；数据统一控制。1.1.1.3 1.1.1.3 数据管理的三个阶段数据管理的三个阶段应用程序1应用程序2应用程序n数据库DBMS111.1.2.1 1.1.2.1 FoxFox系列数据库产品的演变系列数据库产品的演变DBASE ( 80DBASE ( 80年代初年代初) ) 美国美国Ashton-TateAshton-Tate公司公司DBASE ( 84DBASE ( 84年年6 6月）月） 美国美国Ashton-TateAshton-Tate公司公司FOXBASE FOXBASE （84-9284-92年）年） 美国美国FoxFox公司公司FoxPro FoxPro （9292年开始）年开始） 美国美国MicrosoftMicrosoft公司公司Visual FoxPro (95Visual FoxPro (95年年9 9月月) ) 美国美国MicrosoftMicrosoft公司公司1.1.2 1.1.2 FoxFox系列数据库产品的发展历史系列数据库产品的发展历史121.1.2.2 1.1.2.2 Visual FoxPro 6.0Visual FoxPro 6.07070年年代代后后期期，微微机机出出现现，8181年年IBMIBM公公司司开开发发出出PCPC机机，同同年年美美国国Ashton-TateAshton-Tate公公司司推推出出PCPC上上第第一一个个数数据据库库产产品品dBASEdBASE。8686年年Fox Fox SoftwareSoftware公公司司推推出出FoxBASEFoxBASE，速速度度比比dBASEdBASE快快，功功能能更更强强。但但是是语语言言结结构构复复杂杂，命命令令语语句句多多，界界面面过过于于简简单单，程程序序生生成成功功能能较较差差，数数据据完完整整性性较较差差。9292年年FOXFOX公公司司并并入入微微软软，推推出出FoxProFoxPro以以界界面面的的易易用用性性吸吸引引了了用用户户。9595、9797、9898年微软先后推出年微软先后推出VFP3.0VFP3.0、VFP5.0VFP5.0、VFP6.0VFP6.0。 13 真正的关系型数据库真正的关系型数据库 可视化编程技术可视化编程技术 面向对象的程序设计方法面向对象的程序设计方法 支持客户机支持客户机/ /服务器工作方式服务器工作方式 VFP VFP的辅助设计工具的辅助设计工具1.1.3 1.1.3 Visual FoxPro Visual FoxPro 的特点的特点14 1.2.1 1.2.1 实体的描述实体的描述 1.2.2 1.2.2 数据模型数据模型 1.2.3 1.2.3 关系运算关系运算1.2 1.2 数据模型与关系数据库数据模型与关系数据库15 1.2.1 1.2.1 实体的描述实体的描述 现现实实世世界界中中的的事事物物及及其其联联系系，通通过过一一定定抽抽象象（认认识识、选选择择、描描述述等等）转转变变成成为为概概念念世世界界中中的的实实体体及及其其联联系系（实实体体模模型型），数数据据库库系系统统中中描描述述实实体体及及实实体体之之间间联联系的模型通常称之为数据模型。系的模型通常称之为数据模型。现实世界现实世界 概念世界概念世界 数据世界数据世界 计算机世界计算机世界 事物及联系事物及联系 实体模型实体模型 数据模型数据模型 事物事物 实体实体 数据数据 二进制数据二进制数据 对象对象 性质性质 对象对象 属性属性 记录记录 字段字段16 实体、属性、联系实体、属性、联系n实体实体（entityentity） ：客观存在，可以相互区别的事物称客观存在，可以相互区别的事物称为实体为实体n属性属性（attributeattribute） ：实体的特性实体的特性n联系联系（relationshiprelationship） ：实体之间的对应关系实体之间的对应关系17 联系的种类联系的种类n一对一联系一对一联系：如果实体集：如果实体集E1E1中每个实体至多和实体集中每个实体至多和实体集E2E2中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1E1和和E2E2的联系称为的联系称为“一对一联系一对一联系”，记为，记为“1:1”“1:1”。（校长和学校）（校长和学校）n一对多联系：一对多联系：如果实体集如果实体集E1E1中每个实体可以与实体集中每个实体可以与实体集E2E2中任意个（零个或多个）实体间有联系，而中任意个（零个或多个）实体间有联系，而E2E2中每中每个实体至多和个实体至多和E1E1中一个实体有联系，那么称中一个实体有联系，那么称E1E1对对E2E2的的联系是联系是“一对多联系一对多联系”，记为，记为“1:“1:N”N”。n（学校和学生）学校和学生） 18n多对多联系：多对多联系：如果实体集如果实体集E1E1中每个实体可以与实体集中每个实体可以与实体集E2E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么称那么称E1E1和和E2E2的联系是的联系是“多对多联系多对多联系”，记为，记为“M:N”M:N”。 （学生与课程）（学生与课程）校长校长任职任职学校学校学生学生从属从属课程课程选课选课111mmn19 1.2.2 1.2.2 数据模型数据模型n在数据库中我们是用在数据库中我们是用数据模型数据模型这个工具来抽象、表示这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的实体以及实体之间的联系。简单地和处理现实世界中的实体以及实体之间的联系。简单地说，数据模型就是现实世界的模拟，现有的数据库均是说，数据模型就是现实世界的模拟，现有的数据库均是基于某种数据模型的，基于某种数据模型的，数据模型是数据库的核心数据模型是数据库的核心。n数据模型数据模型的简单定义的简单定义: 能表示实体类型及实体间联系能表示实体类型及实体间联系的模型称为的模型称为“数据模型数据模型”。可分为：。可分为：概念概念数据模型：如数据模型：如ER模型模型逻辑逻辑数据模型：如数据模型：如层次、网状、关系层次、网状、关系等模型等模型 20 1.2.2.1 ER 1.2.2.1 ER模型模型n概念数据模型概念数据模型是按是按用户观点用户观点对数据建模，是对现实世对数据建模，是对现实世界的第一层抽象，如实体联系模型界的第一层抽象，如实体联系模型(ER(ER模型）模型）nERER数据模型（数据模型（Entity Relationship data modelEntity Relationship data model），），即实体联系数据模型，于即实体联系数据模型，于19761976年由年由PPChenPPChen首先提出。首先提出。 ERER模型用实体、联系和属性的概念描述数据。模型用实体、联系和属性的概念描述数据。nERER模型的基本元素模型的基本元素实体实体联系联系属性属性21 ER ER模型的基本模型的基本图例图例实体实体联系联系属性属性ER模型图例模型图例老老师师学学生生教教mn学号学号姓名姓名专业专业班级班级职称职称性别性别姓名姓名职号职号22ERER图分析示例图分析示例现有的教学现有的教学管理系统管理系统初步分析系初步分析系统的对象统的对象根据服务种根据服务种类分析教师类分析教师子模块子模块局部局部ER图图23 1.2.2.2 1.2.2.2 层次模型层次模型用树型（层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为用树型（层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型层次模型（Hierarchical ModelHierarchical Model）。）。层次模型的优点层次模型的优点：（1 1）模型简单）模型简单（2 2）查询效率高）查询效率高（3 3）便于管理数据的完整性）便于管理数据的完整性层次模型的缺点层次模型的缺点：（1 1）只能表示一对多联系）只能表示一对多联系（2 2）数据的查询和更新操作复杂）数据的查询和更新操作复杂（3 3）层次命令趋于程序化）层次命令趋于程序化（4 4）用户必须非常熟悉数据库结构）用户必须非常熟悉数据库结构24 网状模型网状模型用有向图（网络）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为用有向图（网络）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型（网状模型（Network ModelNetwork Model）。网状模型的优点：网状模型的优点：（1 1）快速的数据访问）快速的数据访问（2 2）便于复杂数据库的建模）便于复杂数据库的建模网状模型的缺点：网状模型的缺点：（1 1）结构复杂，并不便于修改）结构复杂，并不便于修改（2 2）其其DDLDDL（数数据据定定义义语语言言），DMLDML（数数据据操操作作语语言言）语语言言复复杂杂、用用户不容易使用户不容易使用（3 3）用户必须掌握数据库结构）用户必须掌握数据库结构25 1.2.2.4 1.2.2.4 关系模型关系模型关系模型关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的。在用户是建立在严格的数学概念的基础上的。在用户的观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，的观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，由行和列组成。由行和列组成。26关系模型的优点、缺点关系模型的优点、缺点关系模型的优点：关系模型的优点：关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的；关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的；关系模型的概念单一。无论实体还是实体之间的联关系模型的概念单一。无论实体还是实体之间的联系都用关系表示。对数据的检索结果也是关系（即系都用关系表示。对数据的检索结果也是关系（即表）。所以其数据结构简单、清晰、用户易懂易用；表）。所以其数据结构简单、清晰、用户易懂易用；关系模型的存储路径对用户透明，从而具有更高的关系模型的存储路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也减轻了程序员数据独立性、更好的安全保密性，也减轻了程序员的工作和数据库开发建立的工作。的工作和数据库开发建立的工作。关系模型的缺点：关系模型的缺点：查询效率不如非关系数据模型。查询效率不如非关系数据模型。27 数据表与关系对应关系数据表与关系对应关系 由由关关系系模模型型构构造造的的数数据据库库管管理理系系统统称称为为关关系系型型数数据据库库管管理理系系统统。如如 FOXBASEFOXBASE+ +、VFPVFP。 一一个个关关系系在在关关系系型型数数据据库库系系统统中中用用数数据据表表来来表表示示。数数据据表表有有表表名名、字段字段和和记录。记录。 一个关系（二维表）一个关系（二维表） 数据表数据表属性（列）属性（列） 字段字段元组（行）元组（行） 记录记录关系模式（表头）关系模式（表头） 文件结构文件结构关系（关系名）关系（关系名）表文件（表名）表文件（表名）28 关系模型对数据表的约束关系模型对数据表的约束表表格格中中每每一一列列都都是是基基本本数数据据项项，不不可可再再分分割割。即即表表格格中不能再嵌套表格。中不能再嵌套表格。表格中每一列的数据都具有相同的数据类型。表格中每一列的数据都具有相同的数据类型。 表表格格中中每每一一列列称称为为属属性性，属属性性名名称称是是唯唯一一的的，不不允允许许有相同的属性名称。有相同的属性名称。表表格格中中的的一一行行称称为为一一个个元元组组，不不允允许许有有完完全全相相同同的的元元组。组。表格中行和列的顺序可以任意排列。表格中行和列的顺序可以任意排列。29 ER ER图转换成关系模式集的规则图转换成关系模式集的规则（选讲）（选讲） n将每个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性即将每个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性即为关系模式的属性，实体标识符即为关系模式的键。为关系模式的属性，实体标识符即为关系模式的键。n二元联系类型的转换二元联系类型的转换若实体间联系是若实体间联系是1:11:1，可以在两个实体类型转换成，可以在两个实体类型转换成的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加入的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键和联系类型的属性。另一个关系模式的键和联系类型的属性。30若实体间联系是若实体间联系是1:N1:N，则在，则在N N端实体类型转换成的关端实体类型转换成的关系模式中加入系模式中加入1 1端实体类型的键和联系类型的属性。端实体类型的键和联系类型的属性。 若实体间联系是若实体间联系是M:NM:N，则将联系类型也转换成关系，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两端实体类型的键加上联系类型的模式，其属性为两端实体类型的键加上联系类型的属性，而键为两端实体键的组合属性，而键为两端实体键的组合31n数据库是由若干个表以及表之间的相互关系的集合。在数数据库是由若干个表以及表之间的相互关系的集合。在数据库应用中（例如查询）经常要对这些关系进行运算。据库应用中（例如查询）经常要对这些关系进行运算。n关系的基本运算有两类：一是传统的集合运算（关系的基本运算有两类：一是传统的集合运算（并、差、并、差、交等交等）；二是专门的关系运算（比如）；二是专门的关系运算（比如“选择、投影、联接选择、投影、联接”）。）。1.2.3 1.2.3 关系运算关系运算32 专门的关系运算专门的关系运算选择：选择：选择也叫筛选，是指从全部记录中挑选满足一选择也叫筛选，是指从全部记录中挑选满足一定条件的记录的操作。定条件的记录的操作。投影：投影：是指从全部学段中挑选出需要的字段的操作。是指从全部学段中挑选出需要的字段的操作。连接：连接：是指数据库的横向结合，是从两个数据库文件是指数据库的横向结合，是从两个数据库文件中选取部分和全部字段，组合成一个新的数据库文件，中选取部分和全部字段，组合成一个新的数据库文件，其中包含满足连接条件的所有记录。其中包含满足连接条件的所有记录。33 注：本小节内容在实践课时中演示。注：本小节内容在实践课时中演示。 1.3 Visual FoxPro 1.3 Visual FoxPro 系统的安装系统的安装 34