普通高等教育“十一五”国家级规划教材

林青 主编

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Access 数据库原理与应用 ( 第二版 )

Access 数据库原理与应用

第一章 数据库系统概述

本章要点

数据库系统的基本概念数据模型关系数据库基础知识

Access 2003 数据库

第一章 数据库系统概述

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1.1 数据库数据库系统 数据库是一个持久数据的集合，这些数据用于某企业的应用

系统中。 个人地址簿，图书馆的目录卡片，在线书店等都是我们熟悉

的数据库。 数据库技术就是研究如何科学组织和存储数据，如何高效地

获取和处理数据，以及如何保障数据安全，实现数据共享。

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人工管理阶段 ▪文件系统阶段▪数据库系统阶段

1.1.1 数据管理技术的发展

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应用程序 A1

应用程序 A2

应用程序 An

. . .

数据库 管理系统

数据库

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1.1.2 　数据库系统的组成与结构 数据库系统是实现有组织地，动态地存储大量相关的结构化数

据，方便各类用户使用数据库的计算机软件、硬件资源的集合。 数据库系统主要由数据库、各类用户、软件系统、硬件系统四

部分组成。 数据库系统是一个多级结构，它既方便用户存储数据，又能高

效地组织数据。它是数据库系统的一个总框架。现有的数据库系统的结构是三级模式和二级映射结构，如下图所示。

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数据库层次结构图

数据库系统的三级模式结构

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1.2 数据模型 数据模型是对现实世界进行抽象的工具，它是指构造数据时所

遵循的规则以及对数据所能进行的操作的总和。 数据模型包括三部分：数据结构、数据操纵和数据的完整性约

束： - 数据结构是数据库中数据对象以及数据对象之间的联系，是对系统静态特性的描述。

- 数据操纵是指对数据库中各种对象实例允许的操作的总和。- 数据的完整性约束是指在给定的数据模型中，数据及数据关联等各种对象所遵守的一组通用的完整性规则。

数据模型是数据库技术的关键。

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概念模型是从现实世界到计算机世界的一个中间层次，是现实世界到信息世界的一种抽象，它不依赖于具体的计算机系统。

信息世界中的基本概念：- 实体、属性、码、域、联系

概念模型的表示法最常用的是实体 - 联系方法，也称为 E-R模型，它可由最直观的 E-R 图来表示：

- E-R图中包括实体、实体的属性、实体（集）之间的联系三要素

1.2.1 概念模型

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图书借阅管理系统 E-R 图

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1.2.2 三种主要的数据模型 数据库系统的一个核心问题是数据模型。 主要数据模型有层次模型、网状模型、关系模型等。其中层

次模型和网状模型统称为非关系模型。

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层次模型结构示意图网状模型结构示意图

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关系模型 关系模型是目前最流行的数据库模型。

它有严格的数学基础以及在此基础上发展起来的关系数据理论。

关系模型的数据结构简单清晰，是一个二维表的集合，每个表格就是一个关系。

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1.2.3 将概念模型转换为数据库模式▪将概念模型转换为数据库模式是数据库逻辑结构设计的任务，即把 E-R 图转换为数据模型。

▪E-R 图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。

▪以图书借阅管理系统的局部 E-R 图为例进行解释 E-R 图向关系模型转换应遵循如下原则。

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1.3 　关系数据库 关系数据库是采用了关系模型作为数据的组织方式。它是

表的集合，对关系数据库的查询和更新操作都归结为对关系的运算。

关系数据库的基本概念：– 关系、属性、域、元组、主码、关系模型

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学 号 姓 名 性 别 系 年 龄  

981101 张华君 男 计算机 23  

981102 徐逸华 男 计算机 24  

981201 朱国庆 女 物理 22  

981301 郭茜茜 女 外语 23

981302 高 涵 男 外语 23

981401 张 三 男 数学 25

关系 U

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1.3.1 关系运算及关系完整性

▪ 关系运算有两种：传统的集合运算和专门的关系运算。 专门的关系运算不仅涉及关系的行，还涉及关系的列，是根

据数据库操作需要而专门设计的：– 选择– 投影– 连接

关系运算的操作对象是关系，运算结果仍为关系。 针对关系的某种约束条件就是关系模型的完整性：

– 实体完整性– 参照完整性– 用户定义的完整性

注：其中前两种是关系模型必须满足的完整性。

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1.3.2 　函数依赖 函数依赖用以说明在一个关系中属性之间的相互联系的情况。函数依赖分为完全函数依赖、部分函数依赖和传递函数依赖三

类 。 它们是规范化理论的依据和规范化程度的准则 。

关系 STUD 各属性的函数依赖

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1.3.3 关系模式的规范化

针对一具体问题，应如何构造一个适合于它的数据模式，即

构造几个关系模式，每个关系模式由哪些属性组成等。这是数据库逻辑设计问题。

不好的关系模式具有一下问题：– 数据冗余– 插入异常– 删除异常

▪ 关系模式的规范化，就是把不好的关系模式分解为好的关系模式。

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▪ 规范化的基本思想是消除关系模式中的数据冗余，消除数据依赖中的不合适的部分。

规范化过程中为不同程度的规范化要求设立的不同标准称为范式：

– 第一范式（ 1NF）无重复属性，每个属性不可再分，最低要求。– 第二范式（ 2NF）满足第一范式，且非主属性不部分依赖于候选键。– 第三范式（ 3NF）满足第二范式，且任何非主属性不传递依赖于任何候选键。

一般的应用满足第三范式即可。 以关系模式 STUD 为例，介绍一下数据库设计规范化过程。

1.3.4 关系数据库的规范化过程

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1.3.5 规范化中遵循的原则 关系分解时要受到数据间的相互约束，在分解过程中要注意

以下两条原则：- 无损分解原则- 相互独立原则

关系分解必须从实际出发，并非范式等级越高越好。

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