第1—2章数据库基本知识,数据模型三种基本类型

系统程序员
内部视图 物理级数据库
三级结构之间的联系通过两级映射来实现，具体的实 现过程由数据库管理系统(DBMS)来完成。参考P4图1.1
1.2.3 数据库系统
数据库系统(DBS)是指计算机系统中引进数据库技术 后的整个系统构成，包括：数据库、软件、硬件和数据库 系统用户。
硬件 操作系统 DBMS
1.4.1 E-R图的基本图素
实体
属性名
联系名
连线
具体画法：把有联系的实体通过联系连接起来， 并注明联系方式，实体的属性连到相应实体上。图1.7.
1.4.2 设计E-R图的方法
1.实体间联系的几种基本形式：设计E-R图重在实体间 的联系，联系方式可归为几种基本形式.
①两实体间的二元联系，有三种联系方式，如图A。 ②两实体间的两种以上不同的联系，如图B。 ③同一实体集内部个体间的二元联系，如图C。 ④两个实体以上的多元联系，如图D所示。
1.5 关系的几个术语和关系的性质
1.5.1 关系的几个术语
1.关系：一个关系就是一张二维表格，每个关系有一个关系名， 并存储在一个文件中，也称为数据表文件，其扩展名为.DBF。
2.元组：二维表格或关系中的每一行，对应着.DBF文件中的一个 记录。
3.属性：表格中的列，每列有一个属性名。
4.域：具有相同属性的值的集合。一般用实体的属性来命名。
课程简介
• 教材
– 《Visual FoxPro6.0数据库程序设计基础》第三版， 陈富贵主编；
– 武汉大学出版社，2011年7月 第3版。
• 学时64学时（理论教学44+课内上机20）
要求自主安排课外上机16学时以上。
• 学分 4.0 • 考核方式
– 闭卷; – 卷面成绩x80%+上机、作业、考勤成绩x20%
1.6.2 专门的关系运算----选择、投影、连接
1.选择运算：将满足条件的元组抽出来构成新的关系。 在VFP中，利用任选短语FOR 条件、WHILE 条件和设置过滤器 筛选记录来实现。
例1-7
2.投影运算：选择所需要属性重新排列，得到新的关系。 在VFP中，利用任选短语FIELDS 字段名表 和设置过滤器筛选 字段来实现。
(3)保持整体概念的一致性，不能产生相互矛盾。
例1-1
1.4.3 将E-R图转换为关系数据模型
将E-R图中的每个实体及其属性用一个关系框架来表示，关系框架的 格式为：关系名(属性名1，属性名2，…)，必要时实体间的联系也要用一 个关系框架来表示，所有的关系框架构成关系数据库的关系数据模型。一 个关系数据模型一般包括多个关系模式，一个关系模式一般对应关系数据 库中的一个关系（表格）。
1.需求分析：详细了解用户要求，生成需求分析说 明书。
2.概念设计：按照需求分析说明书的要求， 设计出满足应用要求的信息结构（概念模型）， 并用E-R图描述出来。
N 学生
属于
1 专业
M
选修
成绩
N
课程
M
讲授
N 教师
3.逻辑设计：将E-R图转换为一个特定的DBMS支持的数据库 逻辑结构，本例中转换为七张表。
系1
系2
系3
课程1
课程2
课程3
课程4
教师1
教师2 网状模型示意图
教师3
（3）关系模型 用表格来描述实体及实体间的联系的模型称为关系模
型。关系模型是一张二维表格，表格的全部栏目称为关系 框架，也称为关系模式，其中的每一栏目称为属性，属性 的第一行称为属性名，其它行称为属性值，表格的所有栏 目及全部数据称为关系，如表1.3所示课程信息表则是一 个关系。
课程要求
• 上课时请关闭手机铃声。 • 课中适当做笔记，适当选看参考书，不懂就问。 • 认真、独立、按时完成并提交作业。 • 重视课内、课外上机实践，掌握操作方法。 • 课内上机地点、时间统一安排后另行通知。 • 课内上机考勤3次缺席，取消考试资格。
• 答疑邮箱：myask2001@ • 答疑电话：8067760
应用软件
数据库系统构成图
1.2.4 数据库管理系统DBMS
1.数据库管理系统的基本功能 实现数据库三级之间的转换，包括：数据库的定义、数 据库操纵和控制功能、数据库维护功能、数据通信功能等。 2.DBMS的组成 1)语言翻译处理程序 2)系统运行控制程序 3)各种实用程序
1.3 数据模型
1.3.1 实体及其属性的概念 1.实体：客观存在的并可相互区别的任何事物。 2.属性：实体所具有的某些方面的特征。 3.型与值：型指的是结构，值指的是在结构约束下具 体的取值。(实体型、实体值、属性型、属性值） 表1.1、表1.2。
数据库是以一定的组织方式存储在一起的、能为多个 用户所共享的、与应用程序彼此独立的相互关联的数据的 集合。
数据库的主要优点： 1)数据的共享性好。 2)数据的独立性好。 3)数据的完整性好。 4)数据库中冗余数据少。
1.2.2 数据库的三级结构
视图
用户
外部视图
用户级数据库
数据库管理员
概念视图 概念级数据库
学校
院系
研究所
教研室 班级
科研室
教师 学生
科研人员
学校行政机构层次模型图
部处 科室
工作人员
（2）网状模型
用网状结构表示实体及其之间的联系。网状模型在结构上较层 次模型好，不像层次模型那样要满足严格的条件。网状模型具有以 下特点：（下图为网状模型示意图）
(1)有一个以上结点无双亲； (2)一个双亲允许有多个子女。 (3)允许且至少有一个结点有多于一个双亲；
第一章作业
思考题 1、2、3、4、5、7、8、9; 书面作业： 习题 6、10、11 。
第二章 VFP6.0概述
2.1 Visual FoxPro 6.0主要功能特点
VFP6.0的安装
2.2 VFP 6.0的用户界面
2.2.1 VFP 6.0的启动与退出 1.启动：1)使用“开始”菜单； 2)双击桌面上的快捷方式图标。 2.退出：1)关闭VFP6.0主窗口； 2)在命令窗口中输入命令QUIT并回车。
第一章 数据库基本知识
1.1 数据处理和数据管理技术
1.数据：数字、文字、图形、符号等的统称。
2.信息：泛指各种消息、情报或知识。
3.数据处理：对原始数据进行收集、存储维护加工和 传输等一系列活动的总称。
4.数据管理技术：人工管理 管理。
文件管理
数据库
1.2 数据库及其组织结构
1.2.1 什么是数据库
例1-8
3.连接运算 1)条件连接：将两个关系以一切可能的组合方式拼接起 来，并选择满足连接条件的元组得到新的关系。例1-9 2)自然连接：在条件连接的基础上去掉重复属性，得到 新的关系。
1.7 关系模型实例
本小节介绍一个名为“教学管理”的数据库的设计 过程。
数据库的设计过程分为：需求分析、概念设计、逻 辑设计、物理设计。
在关系模式中，对于关键属性一般加注下画线标示。 转换的具体方法和原则如下： 1.若两实体存在1:1的联系，而且联系无属性，转换时只需将一方的 关键字作为属性项加入另一方即可。例1-2 2.若两实体间存在1:n联系,则将一方关键字纳入“n”方实体对应的 关系中作为外部关键字，同时将联系的属性也一并纳入“n”方对应的关 系中。例1-3 3.若两实体间是m:n的联系，除每个实体要建立一个关系之外，还应 对联系单独建立一个关系，用来联系双方实体，该关系的属性中至少应包 括被它所联系的双方实体的关键字，并且如果联系有属性，应把该属性归 入这个关系中。（实际形成两个一对多关系）例1-4
2.2.2 VFP6.0的用户界面 标题栏
工 作
菜单栏
区
命令窗口
状态栏
工具栏
2.2.3 菜单系统
“文件”菜单、“编辑”菜单、“显示”菜单、 “格式”菜单、“工具”菜单、“程序”菜单、“窗 口”菜单、“帮助”菜单。
2.2.4 工具栏
工具栏可以浮动在窗口中，可以根据需要拖放在 主窗口的任意位置。
1.通过“显示”菜单来显示或隐藏工具栏。
A
A
A1 A2
A3
B
BC D
B1 B2 B3
B4
2.数据模型三种基本类型
数据库组织结构的模型化表示，即数据库的框架。层次 模型、网状模型、关系模型。
（1）层次模型
层次模型的基本结构是树形结构，具有下列特性： (1)有且仅有一个无双亲结点，称为根(root)。 (2)树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。如图所示的学校行政机 构图就是一个层次模型。
1.3.3 数据库的种类
根据采用的数据模型的不同，数据库分为层次型数据库、 网状型数据库和关系型数据库。目前流行的是关系数据库管 理系统（RDBMS）有Oracle、Visual FoxPro、Access、 SQL-Server等。
1.4 E-R方法
E-R(Entity relationship Approach)方法指的是实体联系方法，常用“E-R图”表示。
1)学1（学号，姓名，性别，生日，专业，四级过关，照片， 简历）
2)学2（学号，身份证，身高，特长，奖励，处分） 3)教师（教师代号，姓名，性别，生日，职称） 4)课程（课程代号，课程名，周学时，学分） 5)专业（专业，负责人，系部名称） 6)成绩（学号，课程代号，平时成绩，期中成绩，期末成 绩） 7)任课（教师代号，课程代号） 说明：在实际数据库系统中，通常可以把两个一对一关系 合并为一个关系，也可以把一个关系分解为两个一对一关系。 本例中将“学生”关系分解为“学1”与“学2”两个关系。 4.物理设计：在具体的DBMS支持下，在计算机中创建数据 库。
5.关键字：属性或属性的组合，它能惟一地标识一个元组或记录。 联合关键字：两个或多个属性的组合形成的关键字。 候选关键字：可以作为关键字的属性或属性的组合。 主关键字：作为现行关键字使用的关键字。