第1章資料庫基礎知識
1.1 資料庫基礎知識
1.1.1 計算機資料管理的發展
資料(data)
資料是描述現實世界事物的符號記錄，是用物理符號記錄的可以鑑別的資訊。包括文字、圖形、聲音等，他們都是用來描述事物特性的。
資料處理
資料處理是對各種型別的資料進行收集、儲存、分類、計算、加工、檢索與傳輸的過程。包括：收集原始資料、編碼轉換、資料輸入、資料處理、資料輸出等。
資料處理的中心問題是資料管理 。
資料管理技術的發展，與計算機硬體（主要是外部儲存器）、系統軟體及計算機應用的範圍有著密切的聯絡。資料管理技術的發展經歷了以下幾個階段：人工管理階段、檔案系統階段、資料庫系統階段、分布式資料庫系統階段和物件資料庫系統階段。
1．人工管理階段
這一階段是指20世紀50年代中期以前，計算機主要用於科學計算，當時的計算機硬體狀況是：外存只有磁帶、卡片、紙帶，沒有磁碟等直接訪問的儲存裝置；軟體狀況是：沒有作業系統，沒有管理資料的軟體，資料處理方式是批處理。
人工管理階段的特點是：資料不儲存、資料無專門軟體進行管理（資料冗餘）、資料不共享、資料不具有獨立性、資料無結構。
2．檔案系統階段
這一階段從20世紀50年代後期到60年代中期，計算機硬體和軟體都有了一定的發展。計算機不僅用於科學計算，還大量用於管理。這時硬體方面已經有了磁碟、磁鼓等直接訪問的儲存裝置。
在軟體方面，作業系統中已經有了資料管理軟體，一般稱為檔案系統。處理方式上不僅有了檔案批處理，而且能夠聯機實時處理。
檔案系統階段的特點：資料管理由檔案管理系統完成 ；資料共享性差、冗餘度大 ；資料獨立性差 ；資料可長期儲存 。
3．資料庫系統階段
20世紀60年代末資料管理進入新時代——資料庫系統階段。資料庫系統階段出現了統一管理資料的專門軟體系統，即資料庫管理系統。資料庫系統是一種較完善的高階資料管理方式，也是當今資料管理的主要方式，獲得了廣泛的應用。
資料庫系統階段的特點：資料結構化 ；資料共享程度高；資料獨立性強；資料冗餘度小；加強對資料的保護
4．分布式資料庫系統階段
分布式資料庫系統是由若干個站集合而成。這些站又稱為節點，它們在通訊網路中聯接在一起，每個節點都是乙個獨立的資料庫系統，它們都擁有各自的資料庫、**處理機、終端，以及各自的區域性資料庫管理系統。因此分布式資料庫系統可以看作是一系列集中式資料庫系統的聯合。
它們在邏輯上屬於同一系統，但在物理結構上是分布式的。
5．物件導向資料庫系統階段
物件導向程式設計（object oriented programming，oop，物件導向程式設計）是一種計算機程式設計架構。oop 的一條基本原則是電腦程式是由單個能夠起到子程式作用的單元或物件組合而成。oop 達到了軟體工程的三個主要目標：
重用性、靈活性和擴充套件性。物件導向資料庫吸收了物件導向程式設計方法的核心概念和基本思想，採用物件導向的觀點來描述現實世界實體（物件）的邏輯組織、物件之間的限制和聯絡等。
1.1.2 資料庫系統
1．資料
描述事物的物理符號串行稱為資料（data） 。
描述事物的物理符號可以是用來表示長度、體積、重量之類的數字數值，也可以是人名或地名、圖形、影象、動畫、影像、聲音等非數值資料。
2．資料庫
資料庫（database，db），顧名思義，是存放資料的倉庫。是長期存放在計算機內，有組織的、大量的、可共享的資料集合 。
資料庫中的資料按一定的資料模型組織、描述和儲存，具有較小的冗餘度、較高的資料獨立性和易擴充套件性，並可為多個使用者、多個應用程式共享。
3．資料庫應用系統
資料庫應用系統是為特定應用開發的資料庫應用軟體系統。
資料庫管理系統為資料的定義、儲存、查詢和修改提供支援，而資料庫應用系統是對資料庫中的資料進行處理和加工的軟體，它面向特定應用。
一般在不引起混淆的情況下常常把資料庫系統簡稱為資料庫.
4．資料庫管理系統
資料庫管理系統（database management system，dbms）是位於使用者與作業系統（os）之間的資料管理軟體，是資料庫系統的核心軟體。其主要功能包括以下幾個方面（p5頁）
（1）資料定義
（2）資料操縱
（3）資料庫的執行管理
（4）資料的組織、儲存和管理
（5）資料庫的建立和維護
（6）資料通訊介面
5．資料庫系統
資料庫系統（database system，dbs）是指擁有資料庫技術支援的計算機系統。它可以實現有組織地、動態地儲存大量相關資料，提供資料處理和資訊資源共享服務。資料庫系統由硬體系統、資料庫、資料庫管理系統及相關軟體、資料庫管理員（ database administrator ，dba）和使用者組成。
資料庫系統的特點：
（1）實現資料共享，減少資料冗餘
（2）採用特定的資料模型
（3）具有較高的資料獨立性
（4）有統一的資料控制功能
1.1.3 資料模型
模型是現實世界特徵的模擬和抽象。要將現實世界轉變為機器能夠識別的形式，必須經過兩次抽象，即使用某種概念模型為客觀事物建立概念級的模型，將現實世界抽象為資訊世界，然後再把概念模型轉變為計算機上某一dbms支援的資料模型，將資訊世界轉變為機器世界。
1．實體的概念
（1）實體（entity）
客觀存在並可相互區別的事物稱為實體。
（2）屬性（attribute）
實體所具有的某一特性稱為屬性。
（3）實體集和實體型
屬性值的集合表示乙個實體，而屬性的集合表示一種實體的型別，稱為實體型。同型別的實體的集合，稱為實體集。
（4）聯絡（relationship）
實體集之間的對應關係稱為聯絡，它反映現實世界事物之間的相互關聯。
實體間的聯絡可分為以下三種型別
① 一對一聯絡例如，乙個學生只能有乙個學號，而乙個學號只能指向乙個學生，則學生與學號之間具有一對一聯絡。
② 一對多聯絡例如，乙個班級中有若干名學生，而每個學生只在乙個班級中學習，則班級與學生之間具有一對多聯絡。
③ 多對多聯絡例如，一門課程同時有若干個學生選修，而乙個學生可以同時選修多門課程，則課程與學生之間具有多對多聯絡。
3．資料模型
資料模型是按計算機系統的觀點對資料建模，主要用於dbms的實現，
在實現資料庫管理的過程中，資料模型起著關鍵作用。整個資料庫技術的發展就是沿著資料模型的主線展開的。現有的資料庫都是基於某種資料模型的。
常用的資料模型有3種：層次模型、網狀模型和關係模型。
層次模型
層次模型是資料庫系統中最早出現的資料模型它用樹形結構表示各實體以及實體間的聯絡。
若用圖來表示，層次模型是一棵倒立的樹。在資料庫中，滿足以下條件的資料模型稱為層次模型： ① 有且僅有乙個結點無父結點，這個結點稱為根結點； ② 其他結點有且僅有乙個父結點。
網狀模型
在現實世界中，事物之間的聯絡更多的是非層次關係的，用層次模型表示非樹型結構是很不直接的，網狀模型則可以克服這一弊病。網狀模型是乙個網路。在資料庫中，滿足以下兩個條件的資料模型稱為網狀模型。
① 允許乙個以上的結點無父結點； ② 乙個結點可以有多於乙個的父結點。
1.2 關聯式資料庫
1.2.1 關係模型
以二維表的形式表示實體與實體間聯絡的資料模型稱為關係模型。
從模型的三要素角度看，關係模型的內容為：
資料結構：一張二維**。
資料操作：資料表的定義，檢索、維護、計算等。
資料約束條件：表中列的取值範圍即域值的限制條件。
（1）關係
在關係模型中，乙個關係就是一張二維表，每個關係都有乙個關係名。在資料庫中，乙個關係儲存為乙個資料表。
（2）元組
表中的行稱為元組，每一行是乙個元組，對應資料表中的乙個具體記錄，元組的各分量分別對應於關係的各個屬性。
（3）屬性
表（關係）中的列稱為屬性，每一列有乙個屬性名，對應資料表中的乙個字段。
（4）域
乙個屬性的取值範圍是該屬性的域。
（5）關鍵字
表中的乙個屬性（組），它的值可以唯一地標識乙個元組。如：學號。
（6）外關鍵字
如果乙個關係中的屬性或屬性組並非該關係的關鍵字，但它們是另外乙個關係的關鍵字，則稱其為該關係的外關鍵字。
（7）候選碼
表中的某乙個屬性，它的值可以唯一地標誌乙個元組。乙個表中可能有多個候選碼，選擇乙個作為主鍵，主鍵的屬性稱為主屬性。
關係的特點：
（1）關係必須規範化。規範化是指關係模型中的每乙個關係模式都必須滿足一定的要求。最基本的要求是每個屬性必須是不可分割的資料單元，即表中不能在包含表。
（2）在同乙個關係中不能出現相同的屬性名。
（3）關係中不允許有完全相同的元組，即冗餘。
（4）在乙個關係中元組的次序無關緊要。
（5）在乙個關係中列的次序無關緊要。
1.2.2 關係運算
在關聯式資料庫中，關係的基本運算有兩類：傳統的集合運算和專門的關係運算。
一傳統的集合運算
1．並設有兩個關係r和s，它們具有相同的結構。r和s的並是由屬於r或屬於s的元組組成的集合，運算子為∪。
2．差設有兩個關係r和s，它們具有相同的結構。r和s的差是由屬於r但不屬於s的元組組成的集合。運算子為－。
3.交設有兩個關係r和s，它們具有相同的結構。r和s的交是由既屬於r又屬於s的元組組成的集合，運算子為∩。
二傳統的集合運算
1．選擇
選擇運算是在關係中選擇滿足某些條件的元組。也就是說，選擇運算是在二維表中選擇滿足指定條件的行。
2．投影
投影運算是從關係模式中指定若干個屬性組成新的關係。即在關係中選擇某些屬性列。
3．聯接
聯接運算將兩個關係模式通過公共的屬性名拼接成乙個更寬的關係模式，生成的新關係中包含滿足聯接條件的元組。
1.3 資料庫設計基礎
1.3.1 資料庫設計的原則
（1）關聯式資料庫的設計應遵從概念單一化「一事一地」的原則
（2）避免在表之間出現重複字段
（3）表中的字段必須是原始資料和基本資料元素
（4）用外部關鍵字保證有關聯的表之間的聯絡
1.3.2 資料庫設計的步驟
1．需求分析
2．確定所需要的表
3．確定所需欄位
4．確定聯絡
5．設計求精
1.4 access資料管理系統概述
1.4.1 access的發展簡介
access是一種關係型的桌面資料庫管理系統，是microsoftoffice套件產品之一。
2023年11月推出access1.0，microsoft先後推出2.0，7.
0/95，8.0/97，9.0/2000，10.
0/2002，直到access2003和access2007。 本教程以access2003版為教學背景。
全國計算機等級考試二級VFP講解
第一部分 vfp資料庫基礎 佔考試筆試分值2至4分，一般是1至2道題 vfp是目前微機上優秀的資料庫管理系統軟體之一，在具體學習vfp之前，我們首先學習資料庫的基本概念和關聯式資料庫設計的基礎知識，這是我們學習vfp的必要前提條件。3.1資料庫基礎知識 3.1.1計算機資料管理的發展 1.資料與資料...
全國計算機等級考試二級輔導講義
1.1 演算法 1 是指解題方 而完整的描述。換句話說，演算法是對特定問題求解步驟的一種描述。演算法不等於程式，也不等於計算方法。程式的編制不可能優於演算法的設計。2 演算法的基本特徵 1 可行性。針對實際問題而設計的演算法，執行後能夠得到滿意的結果。2 確定性。每一條指令的含義明確，無二義性。並且...
全國計算機等級考試二級ACCESS考試真題 及答案
一 選擇題 1 下列關於棧敘述正確的是 a 棧頂元素最先能被刪除 b 棧頂元素最後才能被刪除 c 棧底元素永遠不能被刪除 d 以上三種說法都不對 2 下列敘述中正確的是 a 有乙個以上根結點的資料結構不一定是非線性結構 b 只有乙個根結點的資料結構不一定是線性結構 c 迴圈鍊錶是非線性結構 d 雙向...