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1、第一章 Visual Foxpro基础1.1 数据、信息和数据处理一、数据库技术发展概述 1940 60年代中期,计算机主要应用于科学计算;1960年代中后期,进入数据处理领域,数据库技术产生:60年代中期,美国系统发展公司首次采用“DataBase”;68年,IBM 研制开发层次结构的数据管理系统 IMS(Information Management System);69年,美国数据系统语言协会提出网状结构数据库系统规范报告;1970年,IBM 的 E.F.Codd 提出数据库关系模型,美国一些大学和公司开始研制基于关系理论的数据库系统;1980年代,推出多种关系型数据库系统;如应用于大中型
2、计算机的 DB2、Oracle、Sybase、Informix、SQL Server 等;应用于微型机的 dBase、FoxBase、FoxPro、Visual FoxPro、Access、Clipper 等.二、数据、信息和数据处理1.数据(Data)用于表达、描述、记录客观事物属性,能被接收、识别和存储的某种物理符号.如数字、文字、图形、声音、影像等.计算机 能接收、识别、存储、处理的是 二进制数据.2.信息(Information)经过加工处理,能影响人类行为,具有特定形式的有用数据.3.数据处理 对原始数据进行的诸如:采集、接收、传送、转换、存储、整理、分类、排序、索引、查找、统计、计
3、算、检索等一系列加工操作的过程.目的:获得有用的数据 信息.三、计算机数据管理技术的发展1.人工管理阶段主要特点:没有数据管理软件系统,一切数据管理由人工实施;一组数据对应一个程序,相互依赖,不能共享;数据不能保存,程序运行完毕,数据即丢失;数据未结构化,独立性差.*2.文件管理阶段主要特点:*有专门的文件管理软件进行数据管理;数据以文件的形式组织起来,可以保存,有一定的独立性;数据文件与应用程序有相互对应的关系,共享性差,数据冗余度大;数据的结构化差，独立性差.文件管理系统文件管理系统程序程序A程序程序B .文件文件B .文件文件ADBMS数数据据库库用户用户 1用户用户 2用户用户 3.3
4、.数据库管理阶段数据库管理阶段 由专门的系统软件对数据进行集由专门的系统软件对数据进行集中统一的管理中统一的管理,实现数据共享实现数据共享,并并保证数据的安全、完整保证数据的安全、完整.数据库技术的三个发展阶段数据库技术的三个发展阶段:*第一代数据库系统第一代数据库系统*非关系型数据库系统非关系型数据库系统:层次型、网状型数据库系统层次型、网状型数据库系统.第二代数据库系统第二代数据库系统 关系型数据库系统关系型数据库系统,目前应用最广泛的数据库系统目前应用最广泛的数据库系统.第三代数据库系统第三代数据库系统 结合网络通信、多媒体技术、面向对象的程序设计方结合网络通信、多媒体技术、面向对象的程
5、序设计方法、人工智能、并行计算机系统等计算机新技术的数据法、人工智能、并行计算机系统等计算机新技术的数据库系统库系统.如如:分布式数据库系统、多媒体数据库系统、面向对分布式数据库系统、多媒体数据库系统、面向对象数据库系统、知识数据库系统、并行数据库系统、数象数据库系统、知识数据库系统、并行数据库系统、数据仓库等据仓库等.1.2 数据库和数据库系统一、数据库(DataBase):以一定的组织方式存储在计算机存储设备上,与应用程序彼此独立、能为多个用户共享、结构化的相关数据的集合.二、数据库管理系统(DBMS):为数据库的建立、使用和维护而配置的软件系统,主要功能:1.数据定义:用于定义数据对象,
6、描述数据库、表的结构等;2.数据操纵:用于实现对数据库的基本操作,如数据的插入、修改、删除、查询等;3.数据库运行管理:包括数据存取时的控制、检查,并发控制,查询优化,系统恢复等功能,以保证事物处理的正确性和数据库的有效性,数据的安全性和完整性.4.数据库建立与维护:包括初始数据输入、转换,数据库转储、恢复,数据库重组织,系统性能监测、分析等功能.三、数据库系统(DBS)引入数据库技术的计算机系统.1.特点:数据的结构化;数据的共享性,冗余少;数据的独立性;数据的统一管理控制.数据库系统构成示意图数据库系统构成示意图硬件系统硬件系统操作系统操作系统数据库管理系统数据库管理系统数据库应用系统数据
7、库应用系统数据库管理员数据库管理员最终用户最终用户专业开发人员专业开发人员2.组成:硬件系统;软件系统(操作系统,数据库管理系统,应用软件);数据集合;用户(管理员,专业开发人员,最终用户).1.3 数据模型一、数据模型概述1.实体(Entity):客观存在并可互相区别的事物(实际事物或抽象事件).2.属性(Attribute):能表征、描述实体的特征;有属性名和具体属性值.3.实体集(Entity Set):性质相同的同类型实体的集合称为“实体集”.4.型(Type):对某一类数据的结构和属性的说明为“型”.5.值(Value):在“型”约束下的一个具体的数据称为“值”.6.关键字(Key)
8、:能唯一标识一个实体的属性集合(实体标识符).7.联系(Relationship):实体之间的相互联系;分为三种类型:一对一联系;一对多联系;多对多联系.8.数据模型(Data Model):经抽象得到,概念化的对事物特性及事物之间相互联系的表达与描述的集合;三个部分组成:1.4 关系型数据库一、关系模型 用二维表格结构表示实体及其间联系的数据模型,如下表:职工情况表二、关系术语二、关系术语二、关系术语二、关系术语1.关系关系(Relation):一个关系对应一个二维表一个关系对应一个二维表,有一个关系名有一个关系名;(在在 VFP 中称中称数据表数据表文件文件,扩展名为扩展名为.dbf);职
9、工编号姓名性别出生日期学历职称工资199806李敏君女08/21/52大学教授2180.00199006张力方男10/21/66大学副教授1860.002.属性(Attribute):表中一列为一个属性,有属性名;(VFP中称字段);3.元组(Tuple):表中一行为一个元组,由若干个属性值组成;(在VFP 中称 记录).4.域(Domain):属性的取值范围.5.关键字(Key):属性或属性的集合,能唯一标识一个元组.候选关键字;主关键字;外部关键字;主属性和非主属性.在 VFP 中用主索引来唯一地标识一条记录(主索引是按主关键字进行的索引).6.关系模式(Relation Schema):
10、对关系的描述称为关系模式.一个关系模式对应一个关系的结构.关系模式的格式:关系名(属性名1,属性名2,属性名n)7.关系术语之间的关系:关系元组集合;元组属性值集合;关系模式属性名的集合;关系模型关系模式的集合.VFP 中将若干个相互间有联系的表组织在一个数据库(.dbc)文件中进行统一管理.三、关系的性质 1.关系可以为空,即只有结构而无内容(空记录);2.属性,元组是关系中不可分割的最小数据单元;3.同一个关系中,属性(字段)的名称不能有相同的;4.同一个关系中,元组(记录)不能有完全相同的;5.同一个关系中,属性和元组的顺序可以任意排列;6.不同属性可在同一个域中取值,但同一个属性中的所
11、有值只能来自同一个域,即数据类型必须相同.四、关系间的联系1.一对一的联系:两个关系中作主关键字的属性相同且属性值一 一对应,构成一对一的联系.2.一对多的联系:在某个关系中作主关键字的属性在另一个关系中其相同属性的值不是唯一的,则两个关系构成一对多的联系.3.多对多的联系:关系 A 的一条记录对应关系 B 的多条记录,关系 B 的一条记录对应关系 A 的多条记录,A B 两个关系之间构成多对多的联系 通常将多对多的联系分解成一对多的联系.五、关系运算1.传统的集合运算 并(Union):并运算的结果是属于两个关系的所有元组合并,消去重复元组后,所得元组的集合.差(Difference):差运
12、算结果是将一个关系中既属于本关系,又属于另一个关系的元组去掉后所余元组的集合.交(Intersection):交运算的结果是一个关系中既属于本关系又属于另一个关系的元组的集合.2.专门的关系运算 选择(Selection):从一个关系中找出满足给定条件的元组(水平方向抽取记录)的操作.投影(Projection):从一个关系中选取若干个属性(垂直方向抽取字段),构成一个新关系的操作.连接(Join):根据条件将两个关系组合成一个新关系的操作.*等值连接:将指定属性值相等的元组组合起来*构成新关系的连接运算.自然连接:去掉重复属性的等值连接.七、关系模型的优点1.数据结构简单,格式描述统一,概念
13、清除;2.能反映实体之间的一对一、一对多、多对多三 种联系;3.有严格的数学理论基础;4.易学习,易理解,符合使用习惯.八、关系模型举例 例1.1 设人事管理关系模型中有下列关系模式:1.部门(部门编号,部门名称,)2.职工情况(职工编号,姓名,性别,出生日期,学历,职称,)例1.2 设图书借阅关系模型中有下列关系模式:1.图书(书编号,书名,作者,出版社,单价,分类号,)2.借阅(书编号,借书证号,借阅日期,)由图书、借阅登记、职工情况三个关系模式构成的关系模型如下:图图 书书 表表书编号书编号 书名书名 作者作者 TP2-01 数据库概论数据库概论 萨师煊萨师煊TP3-10 BASIC语言
14、语言 谭浩强谭浩强TP3-20 C 程序设计程序设计 谭浩强谭浩强 .图书借阅关系模型示意图图书借阅关系模型示意图 借借 阅阅 表表 书编号书编号 借书证号借书证号 借阅日期借阅日期 TP3-10 199002 2002/03/20TP3-20 199316 2002/10/06TP3-20 199002 2002/10/06TP2-01 199316 2003/05/20 .职工情况表职工情况表职工编号职工编号 姓名姓名 职称职称 199002 胡嘉胡嘉 副教授副教授 199316 刘欣刘欣 教授教授 .1.5 数据库设计基础一、数据库设计的基本原则1.概念单一化:数据表结构要简单、明晰,应避免大而杂;2.避免重复字段:除外部关键字外,应尽量减少不同表中的重复字段;3.表中保存原始数据:应避免出现通过计算可得到的字段;4.合理设计关键字:通过主关键字和外部关键字建立不同表之间的联接.二、数据库设计的过程1.需求分析:信息需求;处理需求;安全与完整性需求.2.结构设计:数据库 表 字段 关键字 表间联系;3.系统设计实施:建立库、表结构;设计、编写应用系统功能模块;调试应用程序.