第3章 数据库技术概述
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问1：你认为应该分析处理那些数据？ （基本信息、成绩信息、档案信息） 问2：没有计算机你会怎么处理数据？ (手工表、计算器) 问3：有了计算机你会怎么处理数据? WORD不便于统计排序,EXCEL可以统计排序，但表 间数据的组合困难 问4：用什么办法解决？ 用数据库系统可以处理复杂数据。（学生综合管理系统）
例如，企业某产品月生产和销售量记录了产销情况， 属于原始数据，对产量和销量进行分析和处理，进 而可以确定生产规模。
信息=数据+处理
9
数据库技术中的基本概念
数据库 数据库系统 数据库管理系统 数据库应用系统 数据库管理员 数据库应用系统开发人员 用户
10
数据库
DataBase，DB 以一定的组织方式存储在计算机存储设备上的 相关数据的集合。 它除了描述事物数据本身以外，还包括相关事 物之间的联系。 数据库可以为多个用户所共享。
21
文件系统管理数据的特点：
数据可以长期保存。 由文件系统管理数据，文件系统把数据组织成相互 独立的数据文件，利用“按文件名访问，按记录进 行存取”。数据的最小存取单位是记录，不能细到 数据项。程序和数据之间由文件系统提供存取方法 进行转换，使应用程序和数据之间有了一定的独立 性。 数据共享性差，冗余度大。不同应用程序具有部分 相同数据时，也必须建立各自的文件。 数据独立性差。应用程序的修改，将引起文件数据 结构的改变，反之亦然。
数据库管理员
DataBase Administrator，DBA 负责数据库系统总体控制和全面维护，以保证 数据库系统的正常运行，具有较高计算机应用 技术水平的系统工作人员。
15
数据库应用系统开发人员
包括系统分析员、系统设计员和程序员，负 责应用系统的需求分析、系统设计和应用系 统实现等。
19
人工管理数据的特点：
数据不保存，主要用于科学计算，计算某一课题时 输入数据，用完就撤走。 应用程序管理数据。应用程序不仅要设计数据的逻 辑结构，还要设计物理结构，包括存储结构、存取 方法、输入方式等。 数据不共享。一组数据只能对应一个程序。多个程 序涉及相同的数据时，必须各自定义，冗余较大。 数据不具有独立性，数据结构变化后，必须对应用 程序做相应的修改。
23
3．数据库系统阶段
1. 60年代末第一代数据库系统：网状、层次数 据库 2. 70年代第二代数据库系统：关系数据库系统 3. 第三代数据库系统 4. 数据库技术的新进展
24
文件系统 层次数据库系统 网状数据库系统 关系数据库系统
面向对象 数据库 工程 数据库 图形 数据库
图像 数据库
统计 数据库
概念模型：也称信息模型，它是按用户的观点对数据 和信息建模。 数据模型：也称机器模型，主要包括网状模型、层次 模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据 建模。
26
课题引入：假如你是一位老师，要使用电脑对 学生进行管理，那么实现的过程应该是：
现实世界是存在于人脑之外的客观世界。 概念世界，也叫信息世界，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。客观事物在 信息世界中称为实体(Entity)，反映事物间关系的称为实体 模型或概念模型。
Visual Foxpro程序设计与 数据库应用基础教程
第3章 数据库技术概述
本章将介绍数据库的有关概念、数据库的系统 结构、数据库管理系统的功能和组成等知识， 作为后面学习的基础。
2
学习要点：
数据库技术的产生与发展 数据库系统 数据模型 关系数据库的概念
3
如果你是一个班主任，为及时掌握班级动态，提 高班级管理效率，就应该对班级的各种信息进行 及时收集，分析、处理。
22
3．数据库系统阶段
二十世纪六十年代后期，硬件价格下降，软件 价格上升，联机实时处理要求更多，并开始提 出和考虑分布处理。 在这种背景下，以文件系统作为数据管理手段 已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户 、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能多 的应用服务，出现了数据库技术，出现了统一 管理数据的专门软件系统－数据库管理系统。
文件系统阶段
数据库系统阶段
18
1. 人工管理阶段
人工管理阶段
在计算机诞生后的10年中，计算机主要应用 于科学计算，数据量相对较少，一般不需要 长期保存数据。 在硬件方面，没有磁盘等直接存取的外存储 器。在软件方面，也没有对数据进行专门管 理的软件。 在这个阶段，数据从属于程序，数据的管理 是由程序员个人考虑和安排的，他们既要设 计算法，又要考虑数据的组织和输入输出。
35
ER模型称为实体联系图，是设计数据库概念模 型的最著名、最常用的方法。
11
数据库系统
DataBase System，DBS 指带有数据库的计算机系统。
由计算机硬件系统、软件系统（操作系统、数 据库管理系统、数据库应用系统）、数据库和 数据库系统相关人员（数据库管理员、数据库 应用系统开发人员、用户）组成。
数据库系统具有数据共享、数据冗余少、数据 独立性高、数据安全性和完整性保护强等特点。
33
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 有多个实体与之关联，而之对于实体集B中的每 一个实体，实体集A中也有多个实体与之关联， 则称实体集A与实体集B具有多对多的关系。 例如，一所读者可以借阅多种图书，任何一种 图书可以为多个读者借阅，读者和图书之间的 联系是多对多的联系。
用户（User）是指通过数据库应用系统的用 户界面使用数据库的人员。
用户
16
数据库系统的构成
最终用户
数 据 库 系 统 的 构 成
应用系统 应用开发工具 应用程序员 DBMS 操作系统 数据库
数据库管理员 DBA
17
3.1.2 数据库技术的发展
人工管理阶段
20世纪50年代 20世纪50年代后期到60年代中期 二十世纪六十年代后期
如“2000年硕士研究生将扩招30%”的数字形式 2000, 30%。
信息是数据所包含的意义。信息是经过加工处 理并对人类社会实践和生产活动产生决策影响 的数据。
如“2000年硕士研究生将扩招30%”对接受者有意 义，使接受者据此作为决策。
7
数据与信息的联系
数据
是信息的符号表示 是数据的内涵，是对数据的语义解释 如上例中数据2000,30%被赋予了特定的语义，它们 就具有了传递信息的功能。
概念模型表示方法很多，目前较常用的是实体—联系方法 (EntityRelationship，ER)。
数据(机器)世界是概念(信息)世界中的信息数据化后对应的 产物。 27
1. 概念模型
实体：从数据处理的角度看，现实世界中的客 观事物称为实体，它是现实世界中任何可区分、 可识别的事物。
12
Байду номын сангаас
数据库管理系统
DataBase Management System，DBMS 数据库系统的核心部分，是用户用来建立、使用 和管理数据库的软件系统。
属于系统软件，具有数据库的定义、操作、运行 和维护等功能，并提供数据的安全性和完整性约 束控制，以方便用户对大量数据进行管理和存储。 在数据库系统中，用户对数据库进行的各种数据 操作，都是通过数据库管理系统来实现的。
信息
信息不会随表示它的数据形式变化而变化。数据 则具有随意性，用不同的数据形式可以表示同样 的信息。
如上例中数据2000,30%可以是“两千年”，“百分 之三十”
8
数据处理
数据处理是指将数据转换成信息的过程。
包括对数据的收集、存储、分类、计算、加工、检 索和传输等一系列活动。
其基本目的是从大量杂乱无章的、难以理解的 数据中整理出对人们有价值、有意义的数据(即 信息)，为决策提供理论依据。
5
数据库应用实例：
进销存数据库 Access示例数据库Northwind（罗斯文示例数 据库） 学生管理数据库 ……
6
3.1.1 数据、信息和数据处理
数据是用于记录客观事物情况的物理符号。为 了描述客观事物而用到的数字、字符以及所有 能输入到计算机中并能被计算机处理的符号都 可以称为数据。
31
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 有且只有一个实体与之关联，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一的关系。 例如，一所学校只有一个校长，一个校长只能 在一所学校任职，校长和学校之间的联系是一 对一的联系。
32
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 有多个实体与之关联，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关 联，则称实体集A与实体集B具有一对多的关系 。 例如，一所学校只有多个学生，但一个学生只 能就读于一所学校，学校和学生之间的联系是 一对多的联系。
目前较流行的数据库管理系统有Visual FoxPro， SQL Server，Oracle，Sybase等。
13
数据库管理系统（DBMS）
14
数据库应用系统
DataBase Application System，DBAS 是指用户为了解决某一类信息处理的实际问题 而利用数据库系统开发的软件系统。
实体可以指人，如教师、学生等，也可以指物，如 书、仓库等。 它不仅可以指能触及的客观对象，还可以指抽象的 事件，如演出、足球赛等。 它还可以指事物与事物之间的的联系，如学生选课、 客户订货等。
28
属性(Attribute) ——实体具有的特征
例如，学生的学号、姓名、性别、专业等。 属性型和属性值 属性型就是属性名及其取值类型，属性 值就是属性在其值域中所取的具体值。 码：唯一标识实体的最小属性集。例如， 学号。 域：属性的取值范围。例如，性别的域为 （男，女），分数的域为（0，100）
4
数据库技术
随着社会的发展，信息量越来越大，人们迫切 需要利用计算机来完成对大量数据的组织、存 储、维护和查询，为了有效地管理各类数据， 数据库技术应运而生。 数据库系统是指引进了数据库技术的计算机系 统。在数据库系统中，通过一个专门的软件（ 数据库管理系统）来对数据进行统一管理。为 了开发出适用的数据库应用系统，就需要熟悉 和掌握一种数据库管理系统。Visual FoxPro就 是一种应用广泛的小型数据库管理系统。
20
2．文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期，计算机的应 用范围逐渐扩大，计算机不仅用于科学计算， 而且还大量用于管理。 这时硬件上已有了磁盘、磁鼓等直接存取存储 设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的 数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式 上不仅有了文件批处理，而且能够联机实时处 理。
34
概念模型的表示方法 ——
实体—联系方法(EntityRelationship， ER)
实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性: 用椭圆形表示，并用无向边将其与相应实体 连接起来。 联系：用菱形表示，并用无向边将其与相应实体连 接起来，同时，在无向边旁标上联系的类型（1:1， 1:n，m:n）。
实体集：同型实体的集合。例如，一个专业的 全体学生就是一个实体集。
30
实体之间的联系
联系：实体与实体之间以及实体与组成它的各 属性间的关系。
例如，学生和学校之间的关联关系为：一个学校可 以有很多学生同时在该校就读，但一个学生不能同 时在多所学校就读。
联系有三种情况：一对一、一对多、多对多联 系。
并行 数 据库
分布式 数据库
知识库
面向对象数据库
关系数据库扩充
知识库
对象关系 数据库
数据 Web 嵌入式与 安全 仓库 数据库 移动数据库 数据库
数据库系统发展简图
25
3.2 数据模型
数据模型就是现实世界的模拟，在数据库中用数 据模型这个工具抽象、表示和处理现实世界中的 数据和信息。 根据模型应用的不同目的，模型可以分为两类：
29
实体型、实体值、实体集
实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和刻 画同类实体，称为实体型。 例如：学生（学号，姓名，性别，出生日期， 是否团员，所在学院、所学专业） 实体值：实体值是一个具体的实体。
例如学生“何方”的实体值为： (2007190188,何方,女,09/21/85,是,医学院,临床医学)
例如，企业某产品月生产和销售量记录了产销情况， 属于原始数据，对产量和销量进行分析和处理，进 而可以确定生产规模。
信息=数据+处理
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数据库技术中的基本概念
数据库 数据库系统 数据库管理系统 数据库应用系统 数据库管理员 数据库应用系统开发人员 用户
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数据库
DataBase，DB 以一定的组织方式存储在计算机存储设备上的 相关数据的集合。 它除了描述事物数据本身以外，还包括相关事 物之间的联系。 数据库可以为多个用户所共享。
21
文件系统管理数据的特点：
数据可以长期保存。 由文件系统管理数据，文件系统把数据组织成相互 独立的数据文件，利用“按文件名访问，按记录进 行存取”。数据的最小存取单位是记录，不能细到 数据项。程序和数据之间由文件系统提供存取方法 进行转换，使应用程序和数据之间有了一定的独立 性。 数据共享性差，冗余度大。不同应用程序具有部分 相同数据时，也必须建立各自的文件。 数据独立性差。应用程序的修改，将引起文件数据 结构的改变，反之亦然。
数据库管理员
DataBase Administrator，DBA 负责数据库系统总体控制和全面维护，以保证 数据库系统的正常运行，具有较高计算机应用 技术水平的系统工作人员。
15
数据库应用系统开发人员
包括系统分析员、系统设计员和程序员，负 责应用系统的需求分析、系统设计和应用系 统实现等。
19
人工管理数据的特点：
数据不保存，主要用于科学计算，计算某一课题时 输入数据，用完就撤走。 应用程序管理数据。应用程序不仅要设计数据的逻 辑结构，还要设计物理结构，包括存储结构、存取 方法、输入方式等。 数据不共享。一组数据只能对应一个程序。多个程 序涉及相同的数据时，必须各自定义，冗余较大。 数据不具有独立性，数据结构变化后，必须对应用 程序做相应的修改。
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3．数据库系统阶段
1. 60年代末第一代数据库系统：网状、层次数 据库 2. 70年代第二代数据库系统：关系数据库系统 3. 第三代数据库系统 4. 数据库技术的新进展
24
文件系统 层次数据库系统 网状数据库系统 关系数据库系统
面向对象 数据库 工程 数据库 图形 数据库
图像 数据库
统计 数据库
概念模型：也称信息模型，它是按用户的观点对数据 和信息建模。 数据模型：也称机器模型，主要包括网状模型、层次 模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据 建模。
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课题引入：假如你是一位老师，要使用电脑对 学生进行管理，那么实现的过程应该是：
现实世界是存在于人脑之外的客观世界。 概念世界，也叫信息世界，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。客观事物在 信息世界中称为实体(Entity)，反映事物间关系的称为实体 模型或概念模型。
Visual Foxpro程序设计与 数据库应用基础教程
第3章 数据库技术概述
本章将介绍数据库的有关概念、数据库的系统 结构、数据库管理系统的功能和组成等知识， 作为后面学习的基础。
2
学习要点：
数据库技术的产生与发展 数据库系统 数据模型 关系数据库的概念
3
如果你是一个班主任，为及时掌握班级动态，提 高班级管理效率，就应该对班级的各种信息进行 及时收集，分析、处理。
22
3．数据库系统阶段
二十世纪六十年代后期，硬件价格下降，软件 价格上升，联机实时处理要求更多，并开始提 出和考虑分布处理。 在这种背景下，以文件系统作为数据管理手段 已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户 、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能多 的应用服务，出现了数据库技术，出现了统一 管理数据的专门软件系统－数据库管理系统。
文件系统阶段
数据库系统阶段
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1. 人工管理阶段
人工管理阶段
在计算机诞生后的10年中，计算机主要应用 于科学计算，数据量相对较少，一般不需要 长期保存数据。 在硬件方面，没有磁盘等直接存取的外存储 器。在软件方面，也没有对数据进行专门管 理的软件。 在这个阶段，数据从属于程序，数据的管理 是由程序员个人考虑和安排的，他们既要设 计算法，又要考虑数据的组织和输入输出。
35
ER模型称为实体联系图，是设计数据库概念模 型的最著名、最常用的方法。
11
数据库系统
DataBase System，DBS 指带有数据库的计算机系统。
由计算机硬件系统、软件系统（操作系统、数 据库管理系统、数据库应用系统）、数据库和 数据库系统相关人员（数据库管理员、数据库 应用系统开发人员、用户）组成。
数据库系统具有数据共享、数据冗余少、数据 独立性高、数据安全性和完整性保护强等特点。
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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 有多个实体与之关联，而之对于实体集B中的每 一个实体，实体集A中也有多个实体与之关联， 则称实体集A与实体集B具有多对多的关系。 例如，一所读者可以借阅多种图书，任何一种 图书可以为多个读者借阅，读者和图书之间的 联系是多对多的联系。
用户（User）是指通过数据库应用系统的用 户界面使用数据库的人员。
用户
16
数据库系统的构成
最终用户
数 据 库 系 统 的 构 成
应用系统 应用开发工具 应用程序员 DBMS 操作系统 数据库
数据库管理员 DBA
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3.1.2 数据库技术的发展
人工管理阶段
20世纪50年代 20世纪50年代后期到60年代中期 二十世纪六十年代后期
如“2000年硕士研究生将扩招30%”的数字形式 2000, 30%。
信息是数据所包含的意义。信息是经过加工处 理并对人类社会实践和生产活动产生决策影响 的数据。
如“2000年硕士研究生将扩招30%”对接受者有意 义，使接受者据此作为决策。
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数据与信息的联系
数据
是信息的符号表示 是数据的内涵，是对数据的语义解释 如上例中数据2000,30%被赋予了特定的语义，它们 就具有了传递信息的功能。
概念模型表示方法很多，目前较常用的是实体—联系方法 (EntityRelationship，ER)。
数据(机器)世界是概念(信息)世界中的信息数据化后对应的 产物。 27
1. 概念模型
实体：从数据处理的角度看，现实世界中的客 观事物称为实体，它是现实世界中任何可区分、 可识别的事物。
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Байду номын сангаас
数据库管理系统
DataBase Management System，DBMS 数据库系统的核心部分，是用户用来建立、使用 和管理数据库的软件系统。
属于系统软件，具有数据库的定义、操作、运行 和维护等功能，并提供数据的安全性和完整性约 束控制，以方便用户对大量数据进行管理和存储。 在数据库系统中，用户对数据库进行的各种数据 操作，都是通过数据库管理系统来实现的。
信息
信息不会随表示它的数据形式变化而变化。数据 则具有随意性，用不同的数据形式可以表示同样 的信息。
如上例中数据2000,30%可以是“两千年”，“百分 之三十”
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数据处理
数据处理是指将数据转换成信息的过程。
包括对数据的收集、存储、分类、计算、加工、检 索和传输等一系列活动。
其基本目的是从大量杂乱无章的、难以理解的 数据中整理出对人们有价值、有意义的数据(即 信息)，为决策提供理论依据。
5
数据库应用实例：
进销存数据库 Access示例数据库Northwind（罗斯文示例数 据库） 学生管理数据库 ……
6
3.1.1 数据、信息和数据处理
数据是用于记录客观事物情况的物理符号。为 了描述客观事物而用到的数字、字符以及所有 能输入到计算机中并能被计算机处理的符号都 可以称为数据。
31
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 有且只有一个实体与之关联，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一的关系。 例如，一所学校只有一个校长，一个校长只能 在一所学校任职，校长和学校之间的联系是一 对一的联系。
32
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 有多个实体与之关联，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关 联，则称实体集A与实体集B具有一对多的关系 。 例如，一所学校只有多个学生，但一个学生只 能就读于一所学校，学校和学生之间的联系是 一对多的联系。
目前较流行的数据库管理系统有Visual FoxPro， SQL Server，Oracle，Sybase等。
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数据库管理系统（DBMS）
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数据库应用系统
DataBase Application System，DBAS 是指用户为了解决某一类信息处理的实际问题 而利用数据库系统开发的软件系统。
实体可以指人，如教师、学生等，也可以指物，如 书、仓库等。 它不仅可以指能触及的客观对象，还可以指抽象的 事件，如演出、足球赛等。 它还可以指事物与事物之间的的联系，如学生选课、 客户订货等。
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属性(Attribute) ——实体具有的特征
例如，学生的学号、姓名、性别、专业等。 属性型和属性值 属性型就是属性名及其取值类型，属性 值就是属性在其值域中所取的具体值。 码：唯一标识实体的最小属性集。例如， 学号。 域：属性的取值范围。例如，性别的域为 （男，女），分数的域为（0，100）
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数据库技术
随着社会的发展，信息量越来越大，人们迫切 需要利用计算机来完成对大量数据的组织、存 储、维护和查询，为了有效地管理各类数据， 数据库技术应运而生。 数据库系统是指引进了数据库技术的计算机系 统。在数据库系统中，通过一个专门的软件（ 数据库管理系统）来对数据进行统一管理。为 了开发出适用的数据库应用系统，就需要熟悉 和掌握一种数据库管理系统。Visual FoxPro就 是一种应用广泛的小型数据库管理系统。
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2．文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期，计算机的应 用范围逐渐扩大，计算机不仅用于科学计算， 而且还大量用于管理。 这时硬件上已有了磁盘、磁鼓等直接存取存储 设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的 数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式 上不仅有了文件批处理，而且能够联机实时处 理。
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概念模型的表示方法 ——
实体—联系方法(EntityRelationship， ER)
实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性: 用椭圆形表示，并用无向边将其与相应实体 连接起来。 联系：用菱形表示，并用无向边将其与相应实体连 接起来，同时，在无向边旁标上联系的类型（1:1， 1:n，m:n）。
实体集：同型实体的集合。例如，一个专业的 全体学生就是一个实体集。
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实体之间的联系
联系：实体与实体之间以及实体与组成它的各 属性间的关系。
例如，学生和学校之间的关联关系为：一个学校可 以有很多学生同时在该校就读，但一个学生不能同 时在多所学校就读。
联系有三种情况：一对一、一对多、多对多联 系。
并行 数 据库
分布式 数据库
知识库
面向对象数据库
关系数据库扩充
知识库
对象关系 数据库
数据 Web 嵌入式与 安全 仓库 数据库 移动数据库 数据库
数据库系统发展简图
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3.2 数据模型
数据模型就是现实世界的模拟，在数据库中用数 据模型这个工具抽象、表示和处理现实世界中的 数据和信息。 根据模型应用的不同目的，模型可以分为两类：
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实体型、实体值、实体集
实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和刻 画同类实体，称为实体型。 例如：学生（学号，姓名，性别，出生日期， 是否团员，所在学院、所学专业） 实体值：实体值是一个具体的实体。
例如学生“何方”的实体值为： (2007190188,何方,女,09/21/85,是,医学院,临床医学)