第1章数据库基本原理1.1数据库基本概念数据,数据库数据库(DataBase)简称为DB,指长期存储在计算机内有组织,可共享的数据集合.数据库管理系统(DataBaseManagementSystem)简称为DBMS.数据库管理系统是介于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,是用户和数据库的接口.例如VisualFoxPro就是这样的DBMS.数据库管理员(DataBaseAdministrator)简称为DBA.数据库系统(DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成.1.1数据库基本概念数据,数据库数据库系统DBS硬件(CPU,内存,硬盘等)软件(操作系统,DBMS等)人员(用户,DBA,程序员等)1.2数据模型数据模型分类按数据结构分为:层次模型,网状模型,关系模型和面向对象数据模型.层次模型是树型结构,网状模型是网状结构(有向图结构).关系模型是用二维表表示实体以及实体与实体间的联系的.面向对象数据模型中,对象是实体的模型化.表1.1图书的数据模型书号001002003书名种类作者赵树忠张福堂赵一平QBASIC程序设计计算机VisualFoxProVisualFoxPro计算机计算机1.3关系数据库关系模型是继层次模型和网状模型后出现的,是最重要的数据模型.当前广泛应用的数据库管理系统几乎都是支持关系模型的,被称为关系型数据库管理系统(RelationalDataBaseManagementSystem),即RDBMS.1.3.1关系模型与二维表1.3.1关系模型与二维表关系模型的主要特点(1)关系中每一数据项不可再分,是最基本的数据单位;(2)二维表的属性决定了表的结构,同一列的数据类型及长度是相同的,且各列的顺序是任意的;(3)每一横行由一个体事物的诸多属性构成,不允许出现完全相同的两行,且各行的顺序可以是任意的;(4)一个关系是一张二维表,不允许有相同的属性名,也不允许有相同的元组.1.3.2关系数据库关系数据库是若干个关系的集合.关系数据库是由若干二维表组成的.在关系数据库中,将一个关系视为是一张二维表.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.数据模型理论和关系数据库中的相关术语的比照在关系模型理论中在关系数据库中关系元组属性表记录字段关系数据库具有以下特点数据结构化数据独立性数据共享,减少冗余1.3.3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.在关系型数据库管理系统中,基本的关系运算有选择,投影和联接三种操作.1.4数据库设计1.4.1需求分析1.4.2数据库的规范化设计1.4.3数据库的逻辑设计1.4.1需求分析1.4.1需求分析1.4.2数据库的规范化设计数据以什么结构存入到关系数据库中,这是最重要的操作之一,它是数据库应用系统开发的关键.一个组织良好的数据结构,不仅可以方便地解决应用问题,还可以为解决一些不可预测的问题带来便利,同时可以大大加快编程的速度.一,关系规范化关系规范化理论是研究如何将一个不十分合理的关系模型转化为一个最佳的数据关系模型的理论,它是围绕范式而建立的.关系规范化理论认为,关系数据库中的每一个关系都要满足一定的规范.根据满足规范的条件不同,可以化分为六个等级,分别称为:第一范式(1NF)第二范式(2NF)第三范式(3NF)修正的第三范式(BCNF)第四范式(4NF)第五范式(5NF)其中,NF是(NormalForm)的缩写.注意通常在解决话阈晕侍馐?只要把数据表依次规范到第一范式,第二范式及第三个范式标准就可以满足需要.特别指出的是,在实际操作中,不是关系规范化的等级越高就越好,具体问题还要具体分析.关系规范化的三个范式原则如下:(1)第一范式:在一个关系中消除重复字段,且各字段都是不可分的基本项;(2)第二范式:若关系模型属于第一范式,且所有非主属性都完全依赖关键字段;(3)第三范式:若关系模型属于第二范式,且关系中所有非主属性都直接依赖关键字段.将表1.4转换为二维表形式如表1.5所示表1.5学生信息表学号2003301010101……2003303010101姓名马丽丽……贺静静性别女……女……出生年月日班级数控3031……网络3031系别机械……电子是否团员是……否…………照片简历注:学号编码的方法:前四位为入学年份;第五位为学制年限;第六,七位为系别;第八,九位为班级号;最后两位为本人学号.表1.5已符合三个范式的要求:(学号,姓名,性别,出生年月日,班级,系别,是否团员,照片,简历)各字段都是不