SQL Server数据库管理、开发与实践.pptxVIP

第1章数据库基础

;主要内容;1.1.1数据库技术的发展

1.1.2数据库系统的组成;1．人工管理阶段

20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。当时硬件和软件设备都很落后，数据基本依赖于人工管理。人工管理数据具有如下特点：

数据不保存

使用应用程序管理数据

数据不共享

数据不具有独立性

2．文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期，硬件和软件技术都有了进一步发展，有了磁盘等存储设备和专门的数据管理软件即文件系统，该阶段具有如下特点：

数据可以长期保存

由文件系统管理数据

共享性差，数据冗余大

数据独立性差

3．数据库系统阶段

20世纪60年代后期以来，计算机应用于管理系统，而且规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，对共享功能的要求越来越强烈，这样使用文件系统管理数据已经不能满足要求，于是为了解决一系列问题，出现了数据库系统来统一管理数据。数据库系统的出现，满足了多用户、多应用共享数据的需求，比文件系统具有明显的优点，标志着数据管理技术的飞跃。;1.1.2数据库系统的组成;1.2.1数据模型的概念

1.2.2常见的数据模型

1.2.3关系数据库的规范化

1.2.4关系数据库的设计原则

1.2.5实体与关系;数据模型是数据库系统的核心与基础，是关于描述数据与数据之间的联系、数据的语义、数据一致性约束的概念性工具的集合。

数据模型通常是由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成的，分别如下：

数据结构：是对系统静态特征的描述，描述对象包括数据的类型、内容、性质和数据之间的相互关系。

数据操作：是对系统动态特征的描述，是对数据库各种对象实例的操作。

完整性约束：是完整性规则的集合，它定义了给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则。;常用的数据库数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型，下面分别进行介绍。

（1）层次模型：用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型，它具有以下特点：

每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根。

树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。

图1-2层次模型

;（2）网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。用网状模型编写应用程序极其复杂，数据的独立性较差。

图1-3网状模

（3）关系模型：以二维表来描述数据。关系模型中，每个表有多个字段列和记录行，每个字段列有固定的属性（数字、字符、日期等）。关系模型数据结构简单、清晰、具有很高的数据独立性，因此是目前主流的数据库数据模型。

关系模型的基本术语如下：

关系：一个二维表就是一个关系。

元组：就是二维表中的一行，即表中的记录。

属性：就是二维表中的一列，用类型和值表示。

域：每个属性取值的变化范围，如性别的域为{男，女}。

关系中的数据约束如下：

实体完整性约束：约束关系的主键中属性值不能为空值。

参照完整性约束：关系之间的基本约束。

用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。

;图1-4关系模型;关系数据库的规范化理论为：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，可以分为5个等级：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、……、第五范式（5NF）。其中，NF是NormalForm的缩写。一般情况下，只要把数据规范到第三范式标准就可以满足需要了。

（1）第一范式（1NF）

在一个关系中，消除重复字段，且各字段都是最小的逻辑存储单位。

（2）第二范式（2NF）

若关系模型属于第一范式，则关系中每一个非主关键字段都完全依赖于主关键字段，不能只部分依赖于主关键字的一部分。

（3）第三范式（3NF）

若关系属于第一个范式，且关系中所有非主关键字段都只依赖于主关键字段，第三范式要求去除传递依赖。

;数据库设计是指对于一个给定的应用环境，根据用户的需求，利用数据模型和应用程序模拟现实世界中该应用环境的数据结构和处理活动的过程。

数据库设计原则如下。

（1）数据库内数据文件的数据组织应获得最大限度的共享、最小的冗余度，消除数据及数据依赖关系中的冗余部分，使依赖于同一个数据模型的数据达到有效的分离。

（2）保证输入、修改数据时数据的一致性与正确性。

（3）保证数据与使用数据的应用程序之间的高度独立性。;