数据库基础知识课件

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3/25/2020
SQL语句介绍－SELECT语句排序
Order By
语法：Select 字段1、字段2、字段3 From 数据表 Order By 字段
举例：查询存货的编号、名称、计量单位，并按照存 货名称排序
SELECT cInvcCode, cInvName, cInvM_Unit FROM dbo.Inventory ORDER BY cInvName
举例： 在科目表中查询所有末级科目，显示科目代码、科目名 称、科目末级标志
SELECT cCode, cCode_Name, bEnd FROM code WHERE bEnd=1
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3/25/2020
SQL语句介绍－SELECT语句条件
Select 查询条件
1) = /<>/>/< ：Where 字段 = 值 字符型(‘’) 、数值型、日期型(#)
语法：Update 数据表 Set 字段1=值1,字段2=值2 Where 条件
举例
在Code表中，将科目’1001’的末级标志改为1
Update Code Set Bend=1 Where cCode = ‘1001’ 在“用户”表中，将所有人的年龄增加1岁 Update 用户 Set 年龄=年龄+1
目录
一、数据库基本概念 二、SQL语句及常用函数的用法 三、数据库管理工具的用法 四、通软件对系统环境的要求
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3/25/2020
数据库基本概念
什么是数据库？
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库
数据库组织结构
（1）层次式数据库 （2）网络式数据库 （3）关系式数据库
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要点
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(3) 数据库系统阶段（60年代后期开始）：
主要特征：数据实行统一、集中、独立的管理。
数据库系统管理阶段即对所有的数据实行 统一规划管理，形成一个数据中心，构 成一个数据“仓库”。应用程序不再只 与一个孤立的数据文件相对应，可以取 整体数据集的某个子集作为逻辑文件与 其对应，通过数据库管理系统实现逻辑 文件与物理数据之间的映射。
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要点
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3．多对一关系
与1：N关系类似，唯一的区别是在两个相关联的数据 表中，选择哪一个数据表中的关键字段为主关键字 段，该字段值是重复的，与它关联的另一个数据表 中的关键字段为外来关键字段，该字段值是唯一的
编号
专
业
成果类别
bj10001 VF高级编程技术 bj10001 专门人才信息管理系统 bj10001 VF编程技巧与常见问题解答 bj10001 面向对象编程与系统开发 bj10001 面向对象编程与系统程序优化
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要点
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1.4 关系数据库及其设计
1.4.1 关系数据库 关系数据库（Relational Data Base）是
若干个关系的集合。也可以说，关系数据库是 由若干张二维表组成的。
在关系数据库中，将一个关系视为是一张 二维表，又称其为数据表。
一个关系数据库由若干个数据表组成，数 据表又由若干个记录组成，而每一个记录是由 若干个以字段属性加以分类的数据项组成的。
关系的完整性主要包括域完整性、实体完 整性和参照完整性三种。
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要点
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1.4.3 关系运算
关系运算是以关系为运算对象的运算，在关系 运算中，变量是关系，运算结果仍然是关系。

数据完整性约束是一组完整性规则 的集合。完整性规则是给定的数据模型 中数据及其联系所具有的制约和储存规 则，用以符合数据模型的数据库状态以 及状态的变化，以保证数据的正确、有 效和相容。
数据模型是数据库技术的关键，它 的3个要素完整地描述了一个数据模型。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
1.1.2 数据库系统组成
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
❖1）硬件平台
▪ （1）对内存的要求。 ▪ （2）对外存（磁盘）空间的需求。 ▪ （3）系统的数据通道能力。
▪ 不同的数据库，有不同的要求， ▪ 根据实际情况而定。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
❖层次模型的一个最基本的特点是，任何 一个给定的记录值(也称为实体)只有按 照其路径查看时，才能显出它的全部意 义。没有一个子记录值能够脱离双亲记 录值而独立存在。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
R1
R2
R3
R4
R5
R6
图1-1 层次模型示意图
03.12.2020
信息工程系张婷婷
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
学号 姓名 性别 出生年月 班级 专业
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
▪数据库的运行管理功能 数据库在建立、运行和维护时由数据库
管理系统统一管理和控制，以保证数据的 安全性、完整性，对并发操作的控制以及 发生故障后的系统恢复等。
▪数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入、转换功

3 数据库系统阶段
时间：20世纪60年代后期至70年代后期 用途：主要用于数值计算 外存：大容量磁盘 软件：出现许多数据库管理系统
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1.1 数据库的概念
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1.1.2 数据管理技术的发展
3 数据库系统阶段
1.数据集中式管理，高度共享；
点主
要 2.数据结构化并与程序分离； 特 3.数据冗余度小，并具有一的一致性
数据：是描述现实世界事物的符号记录形式， 是利用物理符号记录下来的可以识别的信息。
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1.1 数据库的概念
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1.1.1 数据和数据管理
1 信息和数据
物理符号包括：数字、文字、图形、图像、声音、其它 特殊符号。
数据是信息的符号表示或载体
信息和数据的关系
信息是数据的内涵，是对数据的语义解释
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1.1.3 数据库系统
4 数据库管理系统
2.数据操纵
通过DBMS数据操纵语言(Data Manipulation Language, DML)可以对数据库中的数据进行 插入、修改和删除。
3.数据查询
通过数据查询语言(Data Query Language, DQL)可以对数据进行查询、排序、汇总和表连 接等操作。
1 数据库
数据库(Database,简称DB)是数据的集合，并 按照特定的组织方式将数据保存在存储介质上， 同时可以被各种用户所共享。
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1.1 数据库的概念
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1.1.3 数据库系统
2 数据库系统的组成
1.数据库：数据库系统的数据源
2.数据库管理系统：数据库系统的核心，是一
种系统软件，负责数据库中的数据组织、操纵、 维护、控制、保护和数据服务等。数据库管理系 统是位于用户与操作系统之间的数据管理软件

实体表示现实世界中的实体，如人、物品 、组织等。
属性表示实体的属性，如人的姓名、年龄 等。
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关系表示实体之间的关系，如父子关系、 婚姻关系等。
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数据库查询与索引
数据库查询语句的基本结构
查询语句的构成
SELECT子句
一个基本的查询语句应该包括SELECT、 FROM和WHERE子句，以及可能的ORDER BY和GROUP BY子句。
选择操作
使用SELECT语句实现，可以通过 WHERE子句指定查询条件，使 用ORDER BY子句指定查询结果 的排序顺序。
插入操作
使用INSERT INTO语句实现，需 要指定要插入的表和插入的数据
。
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03
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更新操作
使用UPDATE语句实现，需要指 定要更新的表、更新条件和更新 的值。
删除操作
概念数据模型是面向用户的数据模型， 描述了现实世界中的实体和概念，强调 数据的语义表达。
概念模型与ER图
概念模型是一种常用的概念数据模型，用于描 述现实世界中的实体和概念。
01
ER图由实体、属性和关系三个元素组成。
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ER图（实体关系图）是概念模型的一种表示 方法，用于描述实体之间的关系。
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数据控制
使用数据控制语言（DCL）对 数据进行权限控制和事务管理 等。
数据维护
包括数据的备份、恢复和优化 等操作。
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数据库表与数据模型
数据库表的基本结构
数据库表由行和列组 成，也称为记录和字 段。
每个表都有唯一的主 键，用于唯一标识表 中的每一行数据。
每行数据表示一个实 体，每列表示实体的 属性。

2）内模式是物理的存储结构。
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4）模式之间的关系
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5）数据独立性
数据与应用程序相互独立； 通过三级模式、两级映像实现； 逻辑独立性：
应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性；
物理独立性：
应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互 独立性；
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（2）概念世界
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产 生概念模型。
举例，对医生的描述包括姓名、性别、专长、 电话、职称等不同项目。
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（3）数据世界
存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物 数据化的结果。
为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联 系，数据库表中的数据一定存在一个结构，用 数据模型表示结构。
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关系和表
医生编号 姓名
职称
科室编号 特长
01104
李博
主任医师
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牙科
01106
刘晓 副主任医师
01
01020
王林 副主任医师
01
02100
李颦
医师
02
03002 王西平 主任医师
03
04005 吴星智 副主任医师
04
06007
李可茹 主任医师
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（1）现实世界
人们管理的对象存于现实世界中，现实世界的 事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观 存在的，是由事物本身的性质决定的。
举例：医院的医疗管理系统中有医生、患者、 专科等构成元素，医生为患者诊疗，患者被送 到不同科室诊治，医生、患者、专科是相互关 联的。

满足最低要求的范式是第一范式，在第一范式的基础上进一 步满足更多要求的称为第二范式，其余范式以此类推。一般来 说，数据库只需满足3NF就行了。
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1.4 关系范式
函数依赖：
定义：设有一关系模式R（A1,A2,…,An), X和Y均为（A1,A2,…,An)的子集，对于R的值r来说，
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1.2 数据模型
1）关系：一个关系就是一张二维表。
2）属性：即字段，属性名叫做字段名。
3）域：一个属性的取值范围。
4）元组：即记录。
5）码（又称为关键字、主键）：候选码是关系的一个或一组 属性，它的值能惟一地标识一个元组。每个关系至少都有一个 候选码，若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码， 简称码。
每个学生有唯一的一个学号，学生中可以有重名的姓名， 每个学生只能属于一个系，每个系有唯一的系代号。由此， 可以找出学生关系模式中存在下列函数依赖：
S#->SN；S#->SD
例：有关系，学校简况(学号S#，系名SD，系主任MN，课程CN， 成绩G)。可写出函数依赖：
S#->SD；SD->MN；S#,CN->G
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1.1 基本概念
4. 数据库管理系统（Data Base Management System，DBMS）
数据库管理系统是用于管理数据的计算机软件。 主要研究如何利用计算机有效地组织数据、存储数据、获取和管 理数据。
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1.1 基本概念
简而言之，数据库管理系统就是位于用户与操作系统 （OS）之间的一层数据管理软件。
含复杂的SQL语句。它们主要用于强制服从复杂的业务规 则或要求。

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概念设计的输出
概念设计的输出是概念模型，它为后续的逻辑设计和物理 设计提供了基础。
逻辑设计
逻辑设计的定义
逻辑设计是根据概念设计的结果，将概念模型转换为逻辑模型的过 程。逻辑模型是对数据库结构的详细描述，包括表、视图、索引等。
逻辑设计的方法
逻辑设计通常采用关系型数据库管理系统（RDBMS）来实现，包 括表的设计、关系的定义、约束的添加等。
数据库系统的维护与优化
数据库备份与恢复
定期备份数据库，确保在数据丢失或损坏时能够 恢复。
数据库安全更新与补丁
及时更新数据库系统和应用软件，修补安全漏洞。
ABCD
性能监控与调优
监控数据库性能，通过调整参数和优化查询等方 式提高性能。
数据库系统硬件与软件的维护
定期检查硬件和软件的运行状况，确保数据库系 统的稳定运行。
格式。
模式
02
也称为逻辑模式，描述了数据在数据库中的逻辑结构和关系。
外模式
03
也称为用户模式，描述了数据在用户视角下的表现形式和结构。
03 数据库设计
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计的基本步骤
数据库设计是指根据特定需求，构建 一个结构合理、性能良好、操作方便 的数据库的过程。
需求分析、概念设计、逻辑设计、物 理设计等。
01
概述
人工智能技术的快速发展对数据库系统产生了深远影响，推动了数据库
系统的智能化进程。
02
挑战
人工智能时代对数据库系统的要求更高，需要具备自适应、自学习、自
推理等能力。
03
技术发展
人工智能技术在数据库系统中的应用不断深入，如机器学习、深度学习、

数据库系统阶段
20世纪60年代后期至今，出现了数据库管理系统 （DBMS），实现了数据的结构化、共享性高、冗余度小、 独立性高等特点，大大提高了数据管理的效率和质量。
常见数据库类型及特点
关系型数据库
以表格形式组织数据，行和列组成表格，每个表格代表一个实体或联系，支持SQL语言进行数据的增删改查等操 作。常见的关系型数据库有Oracle、MySQL、SQL Server等。
02
最常用的DQL语句是SELECT，用于从一个或多个表 中检索数据。
03
SELECT语句可以包含各种条件、排序和聚合函数， 以满足复杂的查询需求。
数据操纵语言DML
DML（Data Manipulation Language）用于插入、更新、删除数据库中 的数据。
主要的DML语句包括INSERT、UPDATE和DELETE。
主要的DDL语句包括CREATE、ALTER和 DROP。
CREATE用于创建数据库对象，如 CREATE TABLE创建表；ALTER用于 修改数据库对象，如ALTER TABLE 修改表结构；DROP用于删除数据 库对象，如DROP TABLE删除表。
数据查询语言DQL
01
DQL（Data Query Language）用于查询数据库中 的数据。
确定实体关系
确定实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多关系。
定义属性
为每个实体和关系定义属性，并确定属性的数据类型和约束条件。
逻辑结构设计阶段
转换概念模型
将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
优化数据模型
对逻辑模型进行优化，包括合并冗余数据、消除数据不一致性等。
设计表结构
根据逻辑模型设计数据库表结构，包括表名、字段名、数据类型和 约束条件等。

Step 5 DBMS首先在缓冲区内查找记录，若找到转10，否则转6
DBMS的运行过程
Step 6 DBMS查看存储模式，决定从哪个文件存取哪个物理记录
Step 7 DBMS根据6的结果，向操作系统发出读取记录的命令
Step 8 操作系统执行读取数据的命令
Step 9 操作系统将数据从数据库存储区送到系统缓冲区
教务处 学号 姓名 系别 学分 学位
学工处 学号 姓名 性别 系别 年龄 学位 出身
数据库系统的特点
财务处
学工部
补贴
系别
年龄 学位
学号 姓名
住址
性别
学分 出身
教务处
后勤处
1.2 数据库技术及发展
数据处理的三个阶段
人工管理阶段(40年代中--50年代中) 文件系统阶段(50年代末--60年代中) 数据库系统阶段(60年代末--现在)
财务处人事处校医院科研处职工数据库文件系统阶段补贴系别姓名学号财务处住址系别性别姓名学号后勤处学位学分系别姓名学号教务处学位出身年龄系别性别姓名学号学工处学生数据库学号姓名性别系别年龄住址出身学位学分补贴教务处后勤处学工部财务处数据库系统的特点?数据处理的三个阶段?人工管理阶段40年代中50年代中?文件系统阶段50年代末60年代中?数据库系统阶段60年代末现在12数据库技术及发展一人工管理?时期?40年代中50年代中?产生的背景?应用需求科学计算?硬件水平无直接存取存储设备?软件水平没有操作系统?处理方式批处理人工管理续特点1?数据的管理者
信息系统一般包括： 数据处理系统、管 理信息系统、决策 支持系统和办公自 动化系统。
1.1.2 数据管理与数据库
1. 数据处理及分类 (1) 数据管理：收集信息、将信息用数据表示并按类 别组织保存，在需要的时候能够提供数据； (2) 数据加工：对数据变换、抽取和运算，得到更有 用的数据，指导或控制人的行为或事物的变化； (3) 数据传播：在空间或时间上以各种形式传播信息 ，而不改变数据的结构、性质和内容，使更多的人 得到信息。

数据库控制语言（DCL）的应用
授权（GRANT）
授予用户对数据库对象的访问 权限。
回收（REVOKE）
撤销用户对数据库对象的访问 权限。
事务管理 （COMMIT/ROLLBACK）
确保数据库操作的原子性和一 致性。
数据库事务和并发控制
事务
一组操作被视为一个单独的工作单元，要么全部执行要 么全部回滚。
并发控制
管理多个用户并发访问数据库时的数据一致性和性能。
数据库备份和恢复
数据库备份是将数据库的副本存储在另一个位置，以防止数据丢失。恢复是 在数据库发生故障时恢复数据和系统功能。
数据库安全性和权限管理
1 用户身份验证
2 访问控制
3 数据加密
确保只有授权用户能够访问 数据库。
管理用户对数据库对象的访 问权限。
3
模型
描述实体、关系和约束的图形化表示。
关系模型的建立和维护
建立关系模型时需考虑表之间的关系和各字段的定义，维护包括增加、删除和修改数据等操作。
SQL语言的概述和特点
1 结构化查询语言
用于管理和操作关系型数据库的标准语言。
2 声明式语言
通过指定所需结果的方式进行查询，而不需要指定如何获取结果的方法。
什么是数据库
数据库是一个结构化的数据集合，用于存储、管理和检索数据，并提供对数 据的可靠访问和操作。
数据库的作用和优势
数据库的作用是提供安全、可靠、高效的数据存储和访 问机制。它具有数据的持久性、一致性和完整性。
数据库管理系统（DBMS）的概念和分类
DBMS是管理和操作数据库的软件系统。主要分类有层 次型、网络型、关系型和面向对象型DBMS。
分组和排序
将数据集合按照指定字段进行分组和排序。