大学计算机----计算思维视角-电子教案第11章 数据库.pptx

信息技术基础;11.1数据库与数据库管理系统

11.2关系数据库

11.3使用access演示关系数据库;11.1数据库与数据库管理系统;2.数据库

数据库（Database简称DB）是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。数据库不仅包含数据本身，而且包括数据之间的联系。;3.数据库管理系统

数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是管理和控制数据库的系统软件，是数据库系统的核心组成部分。

它的主要功能包括以下几个方面:

（1）数据定义功能

（2）数据操纵功能

（3）数据库的运行管理

（4）数据库的维护功能

;4.数据库系统

数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成。;11.1.2数据模型

将现实世界的数据收集汇聚之后保存在数据库中的过程中，我们主要要解决两个大问题：

第一，怎么知道完成一项任务都需要收集汇总哪些数据？

第二，这些数据汇集后如何保存在数据库中？

;回答第一个问题：概念模型;回答第二个问题：数据模型;;实体型间联系：（1）一对一联系（1:1）

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。

实例：班级与班长之间的联系：一个班级只有一个正班长；一个班长只在一个班中任职。

;实体型间联系：（2）一对多联系（1:n）

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系记为1:n。

实例：班级与学生之间的联系：

一个班级中有若干名学生，

每个学生只在一个班级中学习。

;实体型间联系：（3）多对多联系（m:n）

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系；反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n。

实例：课程与学生之间的联系：

一门课程同时有若干个学生选修；

一个学生可以同时选修多门课程。

;用E-R图来描述现实世界的概念模型。

（1）实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

（2）属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。

例如，学生实体具有学号、姓名、性别、年龄等属性，用E-R图表示如图所示。

;（3）实体之间的联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）。

;一个完整的E-R图示例;概念模型完成了对现实世界的抽象，但并不能为数据库提供切实可行的数据保存方法。概念模型要转化为逻辑数据模型，才能在数据库管理系统中实现。数据模型是按计算机的观点对数据建模。

数据模型的组成要素：

（1）数据结构

数据结构是指数据的逻辑组织结构，数据结构是对系统静态特性的描述。

（2）数据操作

数据操作的类型分为：检索、更新两大类。数据操作是对系统动态特性的描述。

（3）数据的约束条件

数据的约束条件是一组完整性规则的集合。;11.2关系数据库;11.2.1关系数据结构;;;;11.2.2关系的完整性约束;实体完整性规则：主键值不能是空值。

一个关系中主键是唯一标识一个元组的，所以需要对主键进行一定的约束。实体完整性约束要求关系的主键值必须唯一，且不能为空值。

;参照完整性规则：如果关系中存在外键，则外键的取值只能是关联关系中的主键值或者为空值。

参照完整性是相关联的两个表之间的约束，即定义外键与主键之间的引用规则。

例如，学生基本情况关系和学生选课成绩关系之间通过学号建立关联。;用户定义的完整性规则是针对具体数据环境由用户设置的约束规则，它反映了具体应用中数据的定义要求，它的作用就是要保证数据库中数据的正确性。

例如，限定某属性的取值范围，性别的取值只能取“男”或“女”二者之一。;11.2.3关系操作;选择操作是从关系中找出满足给定条件的元组，其中的条件是一个逻辑表达式，选择操作实际上是从关系中选取使该逻辑表达式为真的元组。这是从行的角度进行的运算，即水平方向抽取元组。

;例如，在学生基本情况表中，若查询性别是“男”的学生信息，则使用选择操作，条件是性别为男。;从关系中选择出若干属性列组成新的关系成为投影。这是从列的角度进行的运算。;例如，在学生基本情况表中，若查询所有学生的学号和姓名信息，则可以使用投影操作。;3.连接

连接是将两个关系中满足一定条件的元组组成一个新的关系，即从两个关