第1章数据库基础导入新课信息在现代社会和国民经济发展中所起的作用越来越大，信息资源的开发和利用水平已成为信息化建设的重要方面。在信息管理中，最核心的问题就是数据处理，数据库技术就是作为数据处理中的一门技术而发展起来的。教学目的与基本要求1.掌握数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念与组成。2.了解数据库数据库管理系统的基本理论以及计算机数据管理的发展历程。3.熟悉VisualFoxPro的页面以及简单操作。4.项目管理器的使用。教学重点1.掌握数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念与组成以及原理。2.项目管理器的使用。教学难点1.关系数据库。教学手段演示法、讲解法教学内容1.1数据库的基本知识1.1.1数据、信息和数据处理的概念1.数据【数据】是描述客观事物的符号记录，是用物理符号记录下来的可以鉴别的事物特性，数据包括：数字、文字、图形、图像、动画、声音等；换句话说，是记录现实世界中各种信息并可以识别的符号，是信息的载体，是信息的具体表现形式。注意：（1）数据的表现形式不仅仅有数字、还包括字符（文字和符号）、图表、图像以及声音等。（2）数据是以格式化的形式来表示事实和概念，这种形式有助于通信和解释以及处理。数据的特征：（1）客体属性的反映，这个是信息的内容。（2）记录信息的符号，这个是信息的形式。2.信息【信息】是现实世界事物的存在方式或者运动状况的反映，它可以用一系列数据来表示：换句话说，信息是数据经过加工处理后的有用结果，或者能表示一定含义的数据。信息的重要特征：（1）信息具有表征性。它能够表达事物的属性、运动特性及状态。（2）信息具有可传播性。它可以进行获取、存储、传递、共享。（3）信息具有可处理性。它可以进行压缩、加工、再生。（4）信息具有可用性、可增值性、可替代性。<例》数据描述：王阳，9098135，男，1980，江苏，计算机系，1998
第 1 章 数据库基础 导 入 新 课 信 息 在 现 代 社 会 和 国 民 经 济 发 展 中 所 起 的 作 用 越 来 越 大 ，信 息 资 源 的开发和利 用 水 平 已 成 为 信 息 化 建 设 的 重 要 方 面 。在 信 息 管 理 中 ，最 核 心 的 问 题 就 是 数 据 处 理 ，数 据 库 技 术 就 是 作 为 数 据 处 理 中 的 一 门 技 术 而 发展起来的。 教 学 目 的 与 基 本 要 求 1.掌握数据库 、 数 据 库 管 理 系 统 、 数 据 库 系 统 的概念与组成 。 2.了解数据库 数 据 库 管 理 系 统 的 基本理论 以及计算机数据管理的发展 历程。 3.熟 悉 Visual FoxPro 的 页 面 以 及 简 单 操 作 。 4.项 目 管 理 器 的 使 用 。 教 学 重 点 1. 掌握数据库 、数 据 库 管 理 系 统 、数 据 库 系 统 的概念与组成 以 及 原 理 。 2. 项目管理器的使用 。 教 学 难 点 1. 关系数据库 。 教 学 手 段 演示法、讲解法 教 学 内 容 1 .1 数 据 库 的 基 本 知 识 1 .1 .1 数 据 、 信 息 和 数 据 处 理 的 概 念 1.数 据 【数据】 是 描 述 客 观 事 物 的 符 号 记 录 ,是 用 物 理 符 号 记 录 下 来 的 可 以 鉴 别的事物特性，数据包括：数字、文字、图形、图像、动画、 声 音 等 ；换 句 话 说 ，是 记 录 现 实 世 界 中 各 种 信 息 并 可 以 识 别 的 符号，是信息的载体，是信息的具体表现形式。 注意： （ 1）数 据 的 表 现 形 式 不 仅 仅 有 数 字 、还 包 括 字 符（ 文 字 和 符 号 ）、图 表 、 图像以及声音等。 （ 2） 数 据 是 以 格 式 化 的 形 式 来 表 示 事 实 和 概 念 ， 这 种 形 式 有 助 于 通 信 和解释以及处理。 数据的特征： （ 1） 客 体 属 性 的 反 映 ， 这 个 是 信 息 的 内 容 。 （ 2） 记 录 信 息 的 符 号 ， 这 个 是 信 息 的 形 式 。 2.信 息 【信息】是 现 实 世 界 事 物 的 存 在 方 式 或 者 运 动 状 况 的 反 映 ，它 可 以 用 一 系 列 数据来表示 ；换 句 话 说 ，信 息 是 数 据 经 过 加 工 处 理 后 的 有 用结果，或者能表示一定含义的数据。 信息的重要特征： （ 1） 信 息 具 有 表 征 性 。 它 能 够 表 达 事 物 的 属 性 、 运 动 特 性 及 状 态 。 （ 2） 信 息 具 有 可 传 播 性 。 它 可 以 进 行 获 取 、 存 储 、 传 递 、 共 享 。 （ 3） 信 息 具 有 可 处 理 性 。 它 可 以 进 行 压 缩 、 加 工 、 再 生 。 （ 4） 信 息 具 有 可 用 性 、 可 增 值 性 、 可 替 代 性 。 〈例〉 数据描述 : 王 阳 ， 9098135， 男 ， 1980， 江 苏 ， 计 算 机 系 ， 1998
经过简单的推论后，可得出这样的信息：王阳是位男大学生，学号为9098135，1980年出生，江苏人，1998年考入计算机系。3.数据处理【数据处理】将数据转换成信息的过程，这种处理成为信息处理。注意：（1）信息处理中包含数据处理，数据处理是信息处理中最主要的部分。（2）数据处理实际上是指利用计算机对各种形式的数据进行一系列存储、加工、计算、分类、检索以及传输等。稍加扩展实际上数据的采集、整理、编码和输入也是属于数据处理的。数据处理的两个层次的操作，一是数据收集、分类、组织、编码、存储、检索、传输和维护等操作，称为基本操作，这些基本操作环节称为数据管理：二是加工、计算和输出等操作，随着管理对象的不同其操作要求是千差万别的，而这些操作可称为应用操作。（1）数据收集→数据整理（鉴别）→存储数据→使用数据（计算、统计、查询等）→维护数据（2）故通过数据处理可以获取信息，然后对信息进行解释、推论、归纳、分析、综合等而产生决策。1.1.2计算机数据管理的发展1.数据库管理技术的发展史计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、检索和维护所提供的操作手段。它的发展经历了人工管理、文件系统管理、数据库系统管理、分布式数据系统管理、面向对象数据库系统管理。（1）人工管理时间：20世纪50年代中期以前特点：①程序员必须掌握数据在计算机中的存储地址和方式，才能在程序中正确的使用数据。②程序与数据不独立，数据不能保存，程序之间有数据穴余。（2）文件系统时间：20世纪50年代后期主60年代中期特点：①数据存储在数据文件中，由文件管理系统使用数据。②数据文件和程序文件相互依赖，数据穴余度大，且造成数据的不一致性。（3）数据库系统时间：20世纪60年代后期至今特点：①数据库诞生，数据库通过数据库管理系统进行管理。②数据余度减小，共享性提高。2.概念在日常生活当中，需要处理的数据量往往很大，为了便于计算机对其进行有效的处理，我们常常把采集的数据存放于磁盘、光盘等外存介质中，这些外存我们就可以认为是仓库。（1）数据库的概念以及特征【数据库】是指存储在计算机外部存储设备上、结构化的相关数据集合。称为DataBase，简称DB
经过简单的推论后 ,可 得 出 这 样 的 信 息 : 王阳是位男大学生 ,学 号 为 9098135,1980 年出生 ,江苏人 ,1998 年考入 计算机系。 3.数据处理 【数据处理】将数据转换成信息的过程，这种处理成为信息处理。 注意： （ 1）信 息 处 理 中 包 含 数 据 处 理 ，数 据 处 理 是 信 息 处 理 中 最 主 要 的 部 分 。 （ 2） 数 据 处 理 实 际 上 是 指 利 用 计 算 机 对 各 种 形 式 的 数 据 进 行 一 系 列 存 储 、 加 工 、 计 算 、 分 类 、 检 索 以 及 传 输 等 。 稍 加 扩 展 实 际 上 数 据 的采集、整理、编码和输入也是属于数据处理的。 数据处理的两个层次的操作，一是数据收集、分类、组织、编码、 存 储 、检 索 、传 输 和 维 护 等 操 作 ，称 为 基 本 操 作 ，这 些 基 本 操 作 环 节 称 为 数 据 管 理 ；二 是 加 工 、计 算 和 输 出 等 操 作 ，随 着 管 理 对 象 的 不 同 其 操 作要求是千差万别的，而这些操作可称为应用操作。 （ 1） 数据收集 → 数 据 整 理 （ 鉴 别 ） → 存 储 数 据 → 使 用 数 据 （ 计 算 、 统 计、查询等） → 维 护 数 据 （ 2）故 通 过 数 据 处 理 可 以 获 取 信 息 ,然 后 对 信 息 进 行 解 释 、推 论 、归 纳 、 分析、综合等而产生决策。 1 .1 .2 计 算 机 数 据 管 理 的 发 展 1. 数据库管理技术的发展史 计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、检索和维护所提供的操作 手段。它的发展经历了人工管理、文件系统管理、数据库系统管理、分布式数据系统 管理、面向对象数据库系统管理。 （ 1）人工管理 时间： 20 世 纪 50 年 代 中 期 以 前 特点： ① 程 序 员 必 须 掌 握 数 据 在 计 算 机 中 的 存 储 地 址 和 方 式 ，才 能 在 程 序 中 正 确的使用数据。 ②程序与数据不独立 ,数据不能保存 ,程 序 之 间 有 数 据 冗 余 。 （ 2）文件系统 时间： 20 世 纪 50 年 代 后 期 主 60 年代中期 特点： ①数据存储在数据文件中 ,由 文 件 管 理 系 统 使 用 数 据 。 ②数据文件和程序文件相互依赖 ,数据冗余度大 ,且造成数据的不一致 性 。 （ 3）数据库系统 时间： 20 世 纪 60 年 代 后 期 至 今 特 点 ： ①数据库诞生 , 数 据 库 通 过 数 据 库 管 理 系 统 进 行 管 理 。 ②数据冗余度减小 ,共 享 性 提 高 。 2.概 念 在日常生活当中，需要处理的数据量往往很大，为了便于计算机对其进行有效的 处理，我们常常把采集的数据存放于磁盘、光盘等外存介质中，这些外存我们就可以 认为是仓库。 （1）数据库的概念以及特征 【数据库】是指存储在计算机外部存储设备上、结构化的相关数据集合。称为 DataBase，简称 DB
数据库是以一定的组织方式存储在计算机的存储设备上的相互关联的数据集合，它能以最佳的方式、最少的重复为多种应用服务。特征：①实现数据共享。数据库中的数据可以为多个程序、用户服务。②数据独立性。数据文件与用户的应用程序彼此独立，即修改数据时，不必修改使用数据的程序。③减少了数据的允余度。④数据的结构化。《例》学生信息库：学号，姓名，性别，年龄，特长，各门课程学习成绩，家庭住址，学习经历等。应用1：班主任了解学生基本状况→住址，学习经历应用2：开运动会挑选运动员→特长应用3：文艺活动一→特长应用4：评三好学生、优秀毕业生，或用人单位筛选→学生成绩（2）数据库管理系统的概念以及功能【数据库管理系统】是用来管理数据库数据的大型程序，是用户与数据库的接口，称为databasemanagementsystem，简写DBMS。简言之，实际上数据库管理系统就它是对数据库中的数据资源进行管理，并使之能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，还要保证数据的高度独立性的软件系统，它主要用于建立、使用和维护数据库。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。DBMS提供数据定义语言DDL与数据操作语言DML，供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。说明：①DBMS提供各种命令对DB进行操作可以帮助用户完成数据库的建立、询问、显示、修改、打印报表等工作。②DBMS包括数据描述语言及其翻译程序、数据操纵语言及其编译程序、数据库管理例行程序。③通俗地说：数据库是存放数据的地方，而DBMS是指在数据库的环境下，如何存取数据等多种管理数据库的功能。数据库管理系统的功能：①数据库定义功能。②数据库操作功能。③数据库查询功能。④数据库控制功能。③数据库通信功能。（3）数据库系统的概念以及内容【数据库系统】以数据库为核心，并对其进行管理的计算机应用系统；它具有对数据库管理的功能，也是有关硬件、软件、数据和人员组合起来为用户提供信息服务的系统。称为DataBaseSystem，简称DBS。它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库系统的内容包括：①以数据为主体的数据库
数据库是以一定的组织方式存储在计算机的存储设备上的相互关联的数据集合， 它能以最佳的方式、最少的重复为多种应用服务。 特征： ①实现数据共享。数据库中的数据可以为多个程序、用户服务。 ②数据独立性。数据文件与用户的应用程序彼此独立，即修改数据时，不必修改使用 数据的程序。 ③减少了数据的冗余度。 ④数据的结构化。 〈例〉学生信息库：学号，姓名，性别，年龄，特长，各门课程学习成绩，家庭住址， 学习经历等。 应用 1：班主任了解学生基本状况→住址,学习经历 应用 2：开运动会挑选运动员→特长 应用 3：文艺活动→特长 应用 4：评三好学生、优秀毕业生,或用人单位筛选→学生成绩 （2）数据库管理系统的概念以及功能 【数据库管理系统】是用来管理数据库数据的大型程序，是用户与数据库的接口，称 为 database management system，简写 DBMS。 简言之，实际上数据库管理系统就它是对数据库中的数据资源进行管理，并使之 能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，还要保 证数据的高度独立性的软件系统，它主要用于建立、使用和维护数据库。它对数据库 进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过 DBMS 访问数 据库中的数据，数据库管理员也通过 DBMS 进行数据库的维护工作。它可使多个应 用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。DBMS 提 供数据定义语言 DDL 与数据操作语言 DML，供用户定义数据库的模式结构与权限约 束，实现对数据的追加、删除等操作。 说明： ①DBMS 提供各种命令对 DB 进行操作,可以帮助用户完成数据库的建立、询问、显 示、修改、打印报表等工作。 ②DBMS 包括数据描述语言及其翻译程序、数据操纵语言及其编译程序、数据库管理 例行程序。 ③通俗地说:数据库是存放数据的地方,而 DBMS 是指在数据库的环境下,如何存取数 据等多种管理数据库的功能。 数据库管理系统的功能： ①数据库定义功能。 ②数据库操作功能。 ③数据库查询功能。 ④数据库控制功能。 ⑤数据库通信功能。 （3）数据库系统的概念以及内容 【数据库系统】以数据库为核心，并对其进行管理的计算机应用系统；它具有对数据 库管理的功能，也是有关硬件、软件、数据和人员组合起来为用户提 供信息服务的系统。称为 DataBase System，简称 DBS。 它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。 它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处 理对象和管理系统的集合体。 数据库系统的内容包括： ①以数据为主体的数据库
②管理数据库的系统软件DBMS。③支持数据库系统的计算机硬件环境和操作系统环境。④管理和使用数据库系统的人员，即用户和数据库管理员。③方便使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书。数据库系统的特点：①实现数据共享，减少数据穴余。②采用特定的数据模型。结构化的数据通过数据模型表现出来，事物内部属性间的联系和事物与事物之间的联系。③具有较高的数据独立性。用户只需操作数据，而无需考虑数据在存储上的物理位置与结构。有统一的数据控制功能（4）数据库系统的组成用户电产用户电用系件HT数据库管理员管理系用户用户2元数据库，计算机软硬数据库。管理系统。件系统。DBMS.用户nDBDBS.（5）数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库系统（DBS）的关系DBS管理DBMSDB(DBS的核心)图 1-31.1.4数据库系统的特征1.数据结构化2.数据共享3.数据独立性4.穴余度低1.2数据模型
②管理数据库的系统软件 DBMS。 ③支持数据库系统的计算机硬件环境和操作系统环境。 ④管理和使用数据库系统的人员，即用户和数据库管理员。 ⑤方便使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书。 数据库系统的特点： ①实现数据共享,减少数据冗余。 ②采用特定的数据模型。结构化的数据通过数据模型表现出来,事物内部属性间的联 系和事物与事物之间的联系。 ③具有较高的数据独立性。用户只需操作数据,而无需考虑数据在存储上的物理位置 与结构。 ④有统一的数据控制功能 （4）数据库系统的组成 图 1-1 图 1-2 （5）数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库系统（DBS）的关系 图 1-3 1.1.4 数据库系统的特征 1．数据结构化 2．数据共享 3．数据独立性 4．冗余度低 1 .2 数 据 模 型 DB 管理 DBS DBMS （DBS 的核心）
1.2.1数据模型的相关基本概念1.实体实体是客观存在并可以相互区别的事物。实体可以是实际的事物，也可能是抽象的事件。例如：一名学生、一位教师、一场比赛活动。2.属性描述实体的特性称为属性。例如：学生实体可以用学号、姓名、性别、出生日期、班级等若干个属性来描述。3.实体型和实体集属性值的集合表示一个具体的实体，而属性的集合表示一种实体的类型，称为实体型。同类型实体的集合，称为实体集。例如：全班学生实体就是一个实体集。1.2.2实体间联系及其类型实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关联。例如，一名学生可以有多名老师，一名老师也可以有多名学生。1.一对一联系实体集A中的一个实体与实体集B中的一个实体至多有一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B有一对一联系。记为1:1。例如，在学校中，一个班级只有一个班长，一个班长只管理一个班级，则班级实体中的班长名属性和班长实体中的姓名属性具有一对一的联系。2.一对多联系实体集A中的一个实体与实体集B中有N个实体相对应，反之实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:N。例如，班级与学生。一对多联系是最普遍的联系，可以把一对一联系看作一对多联系的一个特殊情况。3.多对多联系实体集A中的一个实体与实体集B中的N个实体相对应，反之实体集B中的一个实体与实体集A中的M个实体相对应，则称实体集A与实体集B有多对多联系记为M:N。例如，教师与学生、学生与课程间都存在多对多联系。1.2.3数据模型的种类【模型】是现实世界特征的模拟和抽象。数据模型是现实世界数据特征的抽象，表示数据与数据之间联系的方法。说明：（1）数据模型用来表示数据库中数据的结构，即事物本身属性间及事物之间的各种联系。（2）数据模型是DBS的基础，因此任何一个DBMS都是基于某种数据模型
1 .2.1 数 据 模 型 的 相 关 基 本 概 念 1．实体 实体是客观存在并可以相互区别的事物。实体可以是实际的事物，也可能是抽象 的事件。例如：一名学生、一位教师、一场比赛活动。 2．属性 描述实体的特性称为属性。例如：学生实体可以用学号、姓名、性别、出生日期、 班级等若干个属性来描述。 3．实体型和实体集 属性值的集合表示一个具体的实体，而属性的集合表示一种实体的类型，称为实 体型。同类型实体的集合，称为实体集。例如：全班学生实体就是一个实体集。 1 .2 .2 实 体 间 联 系 及 其 类 型 实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关联。例如，一 名学生可以有多名老师，一名老师也可以有多名学生。 1．一对一联系 实体集 A 中的一个实体与实体集 B 中的一个实体至多有一个实体相对应，反之 亦然，则称实体集 A 与实体集 B 有一对一联系。记为 1:1。例如，在学校中，一个班 级只有一个班长，一个班长只管理一个班级，则班级实体中的班长名属性和班长实体 中的姓名属性具有一对一的联系。 2．一对多联系 实体集 A 中的一个实体与实体集 B 中有 N 个实体相对应，反之实体集 B 中的一 个实体至多与实体集 A 中的一个实体相对应，则称实体集 A 与实体集 B 有一对多联 系，记为 1:N。例如，班级与学生。一对多联系是最普遍的联系，可以把一对一联系 看作一对多联系的一个特殊情况。 3．多对多联系 实体集 A 中的一个实体与实体集 B 中的 N 个实体相对应，反之实体集 B 中的一 个实体与实体集 A 中的 M 个实体相对应，则称实体集 A 与实体集 B 有多对多联系记 为 M:N。例如，教师与学生、学生与课程间都存在多对多联系。 1 .2 .3 数 据 模 型 的 种 类 【模型】是现实世界特征的模拟和抽象。 【数据模型】是 现 实 世 界 数 据 特 征 的 抽 象 ，表 示 数 据 与 数 据 之 间 联 系 的 方法。 说明： （ 1） 数 据 模 型 用 来 表 示 数 据 库 中 数 据 的 结 构 ， 即 事 物 本 身 属 性 间 及 事 物之间的各种联系。 （ 2）数 据 模 型 是 DBS 的 基 础 ，因 此 任 何 一 个 DBMS 都 是 基 于 某 种 数 据 模 型