Access数据库及其应用

本课程主要讲述：

数据库基本理论

Access 数据库操作

SQL 数据库查询语句

* VBA语言及模块设计

第一章数据库基础知识

讲述内容：

1、数据管理发展史

2、数据库基本概念 *

3、数据库四级结构模型

4、概念模型：E-R模型 *

5、逻辑模型：关系模式 *

6、关系运算 *

7、数据规范化：1NF,2NF,3NF *

一、数据管理发展史

1、人工管理阶段

计算机发展初期，主要用于科学计算，数据不独立，完全依赖于程序，不能共享。

2、文件管理阶段

数据以文件形式管理，数据无结构化，共享性差。

3、数据库管理阶段

数据结构化（数据库形式），出现多种数据库管理系统，共享性好。

二、数据库基本概念

1、数据库（DB）：计算机处理，结构化，数据集合。

2、数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统软件，提供数据库操作平台。对数据库可以建立，添加记录，修改记录，删除、查询、排序、连接等。常见系统VFP、ACCESS、SQL SERVER等。

3、数据库应用系统（DBAS）：利用数据库开发管理应用软件。

4、数据库系统（DBS）：和数据库有关的所有系统总和，包括计算中硬件系统、软件系统、数据库、管理者、操作者、用户。

5、信息三个世界划分：

客观世界信息世计算机世界

研究实体对象，特性结构化，形成不同的计算机存储结构

实体之间联系。数据模型，关系型、面向计算机

E-R模型网状、层次型。面向对象

（概念模型）（逻辑模型）（物理模型）

常用概念：

实体、实体集、属性、标识符---〉数据库、表、字段、记录、关键字。

6. 联系

在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系同样也要抽象和反映到信息世界中来，两个实体型之间的联系有如下三种类型：（1）一对一联系（1:1）

实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B为一对一的联系。记作1:1。

如：班级与班长，观众与座位，病人与床位。

（2）一对多联系（1:n）

实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。记作1:n。

如：班级与学生、公司与职员、省与市。

（3）多对多（m:n）

实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的多个实体相对应。记作（m:n）。

如：教师与学生,学生与课程，工厂与产品。

实际上，一对一联系是一对多联系的特例，而一对多联系又是多对多联系的特例。

可以用图形来表示两个实体型之间的这三类联系，如图书所示。

A B A B A B

(a) (b) (c)

不同实体集实体之间的联系

三、数据库模型及DBMS功能

1、现实世界数据---------〉抽象----------〉计算机管理数据

概念模型：用户需求观点，ER图

逻辑模型：开发者角度，计算机实现观点，逻辑结构（层次、网状、关系）外部模型：用户使用观点，根据需求形成模型。

内部模型：计算机物理结构

2、数据库管理系统主要功能。（P14 解释）

3、关系模型中常用术语：

关系模型，元组，属性，域，候选键，主键，外键，完整性规则，参照完整性。

四、概念模型：E-R模型

“实体-联系方法”的简称E-R模型。E-R图基本成分包含实体型、属性和联系。

实体型：用矩形框表示，框内标注实体名称。 属性：用椭圆形框表示，框内标注属性名称。

联系：指实体之间的联系，有一对一（1：1），一对多（1：n ）或多对多（m ：n ）三种联系类型。

(a)两个实体之间的联系

例如：学生，宿舍，班级，教室，班主任，档案材料

这样，得到学籍管理局部应用的分E-R图

五、逻辑模型：关系模式

1、关系模式表示：

关系名称（属性1，属性2，。。。）下划线代表主键

如：学生（学号，姓名，性别，政治面貌）

2、E-R模型转化关系模式

E-R模型中，1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如班级--管理—教师联系为1:1，我们可以将其转换为一个独立的关系模式：

班级（班级号，学生人数）

教师（职工号，姓名，性别，职称，是否优秀班主任）

管理（职工号，班级号）或管理（职工号，班级号）

管理”联系也可以与班级或教师关系模式合并。

班级（班级号，学生人数，职工号）

教师（职工号，姓名，性别，职称，是否优秀班主任）

或

班级（班级号，学生人数）

教师（职工号，姓名，性别，职称，班级号，是否为优秀班主任）E-R模型中，1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。

例如：“学生---组成---班级”的联系为1:n联系。

学生（学号，姓名，出生日期）

班级（班级号，学生人数，班主任）

组成（学号，班级号）

另一种方法是将其学生关系模式(n端实体)合并，学生关系模式为：学生（学号，姓名，出生日期，班级号）

班级（班级号，学生人数，班主任）

E-R模型中，联系是一个m:n联系，将联系独立出来。如“学生—选课—课程”关系

学生（学号，姓名，性别，年龄，所在系）

课程（课程号，课程名，学分）

选课（学号，课程号，成绩）

如：P22-25

旅客-----乘机座位关系 1：1

旅客----航班关系 1：n

顾客-----每种商品关系 m：n

教师（教师号，姓名）

学生（学号，姓名，性别）

课程（课程号，课程名，学时，教师号）

选课表（学号，课程号，成绩）

六、关系运算

一、关系运算

并、交、笛卡尔积；投影、选择、连接

∪（并），-（差），∩（交），X（笛卡尔积），σ(选择)，∏（投影），∞（连接）；

>（大于）≥（大于等于） <（小于）≤（小于等于）=（等于）≠（不等）；

逻辑运算符：∧（与）,∨（或）,┐（非）

1、并运算：

关系R和关系S的并，是R和S的所有元组合并，删去重复元组，组成一个新关系

如：R={（李力，男），（王红，女）} S={（王红，女），（刘伟，男）} R∪S={（李力，男），（王红，女），（刘伟，男）}

* 对于关系数据库，记录的插入和添加可通过并运算实现。

2. 差

关系R与关系S的差，由属于R而不属于S的所有元组组成，即R 中删去与S中相同的元组，组成一个新关系。

如：R={（李力，男），（王红，女）} S={（王红，女），（刘伟，男）} R-S={（李力，男）}

* 通过差运算，可实现关系数据库记录的删除。

3. 交

关系R与关系S的交，由既属于R又属于S的元组组成，即R与S中相同的元组，组成一个新关系。

如：R={（李力，男），（王红，女）} S={（王红，女），（刘伟，男）} R∩S={（王红，女）}

如果两个关系没有相同的元组，那么它们的交为空。

4、笛卡尔积(集合中元素的组合)，如D1，D2，…，Dn，它们笛卡尔积为D1×D2×……×Dn={（d1，d2，…，dn）。。。|di∈Di，i=1，2，…，n}。笛卡尔积也是一个集合。

例如：D1={A,B,C} D2={1,2,3}

D1,D2两个域的笛卡尔积为D1XD2={（A，1），（A，2），（A，3），（B，1），（B，2），（B，3），（C，1），（C，2），（C，3）}

笛卡尔积的基数M=m1Xm2=3X3=9

例如：D1(李力，王平，刘伟),D2(男、女) 两个关系的笛卡尔积为：D1×D2={（李力，男），（李力，女），（王平，男），（王平，女），（刘伟，男），（刘伟，女）}

基数M=m1×m2=3*2=6，元组的个数为6

笛卡尔积可用二维表的形式表示。

例如: R S

RUS R-S

RnS

RXS

A B C A B C

A1B1C1A1B1C1

A1B1C1A2B2C1

A1B1C1A2B3C2

A1B1C2A1B1C1

A1B1C2A2B2C1

A1B1C2A2B3C2

A2B2C1A1B1C1

A2B2C1A2B2C1

A2B2C1A2B3C2

5.选取：

选取运算是单目运算，是根据一定的条件在给定的关系R中选取若干个元组，组成一个新关系，记作：σF(R)={t|t∈R∧F(t)为真}σ为选取运算符;

F为选取的条件，它由运算对象（属性名、常数、简单函数）、算术比较运算符（ > ，≥，<，≤，=，≠）和逻辑运算符（∨∧┐）连接起来的逻辑表达式，结果为逻辑值“真”或“假”。

R 是从关系R中选取使逻辑表达式为真的元组，进行行运算。类似For <条件>

例：在S关系中，查询计算机系的全体学生，形成新的关系。

σDEPT=’计算机’(S) 或σ5=’计算机’(S)

例：在T关系中，查询工资高于1000元的男教师。形成新的关系。

σ(工资>1000) ∧(性别=’男’) (T)

例：在S关系中，查询姓张和姓王的工程师。形成新的关系。

σ（(姓名=‘张’)V（姓名=‘王’））∧(性别=’男’) (S)

6. 投影

投影运算也是单目运算，关系R上的投影是从R中选择出若干属性列，组成新的关系，即对关系在垂直方向进行的运算，从左到右按照指定的若干属性及顺序取出相应列，删去重复元组。记作：ΠA(R)={t[A]|t∈R}其中A为R中的属性列，Π为投影运算符。

从其定义可看出，投影运算是按列进行的运算。类似Fields <字段名>

T 关系

教师号姓名性别工资系别课程号

1001李力男1000计算机C1

1002王平女600工商C2

1003王红女700土木C3

1004刘伟男900计算机C2

例查询教师的姓名、教师号及其工资。

Π姓名,教师号，工资(T) 或Π2,1,4(T)（结果为教师号，姓名，工资三个属性的关系）

姓名教师号工资

李力10011000

王平1002600

王红1003700

刘伟1004900

* 投影运算可以改变关系的属性次序

例查询教师关系中有哪些系。

Π系别(T)

系别

计算机

工商

土木

计算机

投影后取消了某些属性列后，可能出现重复行，应该取消这些完全相同的行。所以投影之后，不但减少了属性，元组也可能减少，新关系与原

关系不相容。

例查询讲授C5课程的教师号。

Π教师号,姓名(σ课程号=’C2’(T))

教师号姓名

1002王平

1004刘伟

例：检索王老师所授课程的课程号、课程名（T关系）

Π课程号,课程名(σ姓名=’王’(T))

检索年龄大于20岁的男同学的学号和姓名（S关系）

Π学号,姓名(σ年龄>23∧性别=’男’(S))

T关系 S关系

学号姓名课程号课程号课程名教师1001李力C1C1法律张老师1002王平C2C2网络王老师1003王红C3C3电子李老师1004刘伟C2C4计算机赵老师检索学号为1003学生所选的课程名与任课老师。

Π课程名，教师（σ学号=‘1003’∧T.课程号=S.课程号（T X S））检索’李力’同学不选的课程号。

Π课程号（T）-Π课程号（σ姓名=‘李力’∧T.课程号=S.课程号（T X S））

例 R ，S关系求：RUS，R-S，RnS , RXS ，Π3,2(S)

A B C A B C σB<’5’(R)

———————————

3 6 7 3

4 5

2 5 7 7 2 3

7 2 3

4 4 3

RUS ------------ R-S ------------ RnS ------------

A B C A B C A B C

------------ ------------ ------------

3 6 7 3 6 7 7 2 3

2 5 7 2 5 7

7 2 3 4 4 3

4 4 3

3 4 5

RXS ----------------------------------

------------------------------------

3 6 7 3

4 5

3 6 7 7 2 3

2 5 7

3

4 5

2 5 7 7 2 3

7 2 3 3 4 5

7 2 3 7 2 3

4 4 3 3 4 5

4 4 3 3 4 5

Π3,2(S) ----------- σB<’5’(R) ------------

C B A B C

----------- -------------

5 4 7 2 3

3 2

4 4 3

7. 连接（Join）

连接运算是二目运算，是从两个关系的笛卡尔积中选取满足连接条件的元组，组成新的关系。

θ为“=”时，称为等值连接；

R∞S=σxθy(R×S)

在连接运算中，一种最常用的连接是自然连接(R*S)。

所谓自然连接就是在等值连接的情况下，当连接属性X与Y具有相同属

性组时，把在连接结果中重复的属性列去掉。即如果R与S具有相同的属性组Y，则自然连接可记作：

R、S关系。

例：R S

R*S

例：设关系R： S：