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VisualFoxPro數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用,楊帆email：yang@參考書籍：曾碧卿等，VisualFoxPro數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社,要求,了解數(shù)據(jù)庫的基本原理掌握VisualFoxpro的基本功能和操作認(rèn)真完成課外作業(yè)及上機(jī)操作高級(jí)以Foxpro二級(jí)考試為目標(biāo)自學(xué)其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如SQL,第一章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)理論,,本章主要介紹數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展、數(shù)據(jù)模型及關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念。,本章要點(diǎn),,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展一、數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)：是指存儲(chǔ)在某種媒體上能夠識(shí)別的物理符號(hào)，是對(duì)客觀事物特性和特征的一種抽象的、符號(hào)化的表示。信息：指數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后所獲取的有用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：是指數(shù)據(jù)通過加工并獲取有用信息的過程，也稱信息加工或信息處理。,二、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的四階段1.人工管理階段2.文件管理階段3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段4.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段,1、人工管理階段,在這種管理方式下，數(shù)據(jù)和程序不具有獨(dú)立性，應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)相互結(jié)合不可分割，當(dāng)數(shù)據(jù)有所變動(dòng)時(shí)程序則隨之改變，程序的獨(dú)立性差，一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一組程序，數(shù)據(jù)不宜長期保存，程序運(yùn)行結(jié)束后就退出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序利用，各程序之間的數(shù)據(jù)不能相互傳遞，缺少共享性。,應(yīng)用程序1,數(shù)據(jù)集1,應(yīng)用程序2,應(yīng)用程序3,數(shù)據(jù)集2,數(shù)據(jù)集3,,,,2、文件管理階段,文件管理方式即把有關(guān)的數(shù)據(jù)組織成一種文件，這種數(shù)據(jù)文件可以脫離程序而獨(dú)立存在，由一個(gè)專門的文件管理系統(tǒng)實(shí)施統(tǒng)一管理。文件管理系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)軟件，它是應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)文件之間的一個(gè)接口，應(yīng)用程序通過文件管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的建立、存取、修改等。,,應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)具有一定的獨(dú)立性，但是數(shù)據(jù)文件仍高度依賴于其對(duì)應(yīng)的程序，不能被多個(gè)程序所通用。由于數(shù)據(jù)文件之間不能建立任何聯(lián)系，因而數(shù)據(jù)的通用性仍然較差，數(shù)據(jù)冗余度大。數(shù)據(jù)分散在各文件中，無集中管理機(jī)制，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)操作的控制方法，故數(shù)據(jù)安全性、完整性較差；另外每個(gè)數(shù)據(jù)文件僅限于一定的應(yīng)用，不易擴(kuò)充，不能反應(yīng)信息之間的內(nèi)在聯(lián)系，所以缺乏靈活性。,3、數(shù)據(jù)庫階段,數(shù)據(jù)庫（DBS）的組織是面積整個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)數(shù)據(jù)中心一個(gè)數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)能夠滿足所有用戶的不同要求，供不同用戶共享。在這一管理方式下，應(yīng)用程序不再只與一個(gè)孤立的數(shù)據(jù)文件相對(duì)應(yīng)，而是通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）實(shí)現(xiàn)邏輯文件與物理數(shù)據(jù)之間的映射。,4.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物質(zhì)，是一個(gè)邏輯上統(tǒng)一、地域上分布的數(shù)據(jù)集合，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各個(gè)結(jié)點(diǎn)局部數(shù)據(jù)庫的邏輯集合，同時(shí)受分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的控制和管理。B/SC/S,1.2數(shù)據(jù)模型,1、實(shí)體：客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物。它可以是事物本身，也可以是抽象的事件。2、實(shí)體的屬性：描述實(shí)體的特性。3、實(shí)體集和實(shí)體型：屬性值的集合表示一個(gè)實(shí)體，而屬性的集合表示一種實(shí)體類型，稱為實(shí)體型。同類型的實(shí)體的集合，稱為實(shí)體集。,一、數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型是表示現(xiàn)實(shí)世界中的各種事物及其之間的各種聯(lián)系；它是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象；它是指反映客觀事物及其之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和形式；是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用來表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的方法。事物（實(shí)體）之間的三種聯(lián)系1、一對(duì)一聯(lián)系（1：1）2、一對(duì)多聯(lián)系（1：N）3、多對(duì)多聯(lián)系（M：N）,二、數(shù)據(jù)模型的分類,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的常見的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型三種。當(dāng)今最流行的數(shù)據(jù)庫模型是關(guān)系模型。本課程所介紹的VisualFoxPro（以下簡稱VFP）就屬于關(guān)系模型。,1、層次模型,層次模型（hierarchicalmodel）表示數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)，是一種以記錄某一事物的類型為根結(jié)點(diǎn)的有向樹結(jié)構(gòu)。層次模型是樹型結(jié)構(gòu)，根結(jié)點(diǎn)在上，自頂向下層次分明。其主要特征如下：.1、有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)無雙親。.2、根結(jié)點(diǎn)以外的子結(jié)點(diǎn)，向上僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)，向下有若干子結(jié)點(diǎn)。反映了客觀事物之間“一對(duì)多”的聯(lián)系。,層次模型的示例如圖:,2、網(wǎng)絡(luò)模型,網(wǎng)絡(luò)模型（networkmodel）是層次模型的擴(kuò)展，表示多個(gè)從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。是以記錄為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其主要特征如下：.1、有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親。.2、至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親。反映了客觀事物間的“多對(duì)多”的聯(lián)系，但是結(jié)構(gòu)和使用很復(fù)雜。,網(wǎng)狀模型的示例如圖:,從用戶的角度來看，關(guān)系實(shí)際上就是一個(gè)二維表。,3.關(guān)系模型,3.關(guān)系模型,用二維表結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體以及實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱為關(guān)系模型。關(guān)系模型的主要特點(diǎn)有：關(guān)系中每一數(shù)據(jù)項(xiàng)不可再分，是最基本的單位；每一豎列數(shù)據(jù)項(xiàng)是同屬性的。列數(shù)根據(jù)需要而設(shè)，且各列的順序是任意的；每一橫行記錄由一個(gè)事物的諸多屬性項(xiàng)構(gòu)成。記錄的順序可以是任意的；一個(gè)關(guān)系是一張二維表，不允許有相同的字段名，也不允許有相同的記錄行。,關(guān)系模型的示例如圖:,某部門專門人才基本情況表,某地區(qū)專門人才基本情況表,關(guān)系模型中的術(shù)語,關(guān)系（relation)：關(guān)系實(shí)際上就是一個(gè)二維表元組(tuple)：二維表中水平方向的行稱為元組.屬性(attribute)：二維表中垂直方向的列稱屬性分量：元組中的一個(gè)屬性值。鍵（key）：在一個(gè)關(guān)系中能夠唯一確定一個(gè)元組的屬性或?qū)傩缘慕M合，就是該關(guān)系的鍵，亦稱關(guān)鍵字。域(domain)：屬性的取值范圍，即不同元組對(duì)同一個(gè)屬性的取值所限定的范圍。關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，一般表不為：關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性3，……，屬性1）,關(guān)系模型要求必須具備以下幾個(gè)約束條件,1、表格中的每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)不可再分，是最基本的單位。2、各列都有唯一的屬性名和不同的屬性值。3、每行和列的排列次序是無關(guān)緊要的。4、一個(gè)表格中不允許有完全相同的行出現(xiàn)。,1.3關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識(shí),數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,1、數(shù)據(jù)庫（DB）,數(shù)據(jù)庫(DataBase)：是以一定組織方式(結(jié)構(gòu))存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)上，能為多個(gè)用戶共享、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。,2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS──DataBaseManagementSystem)：是處理數(shù)據(jù)庫存取和各種管理控制的系統(tǒng)軟件，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的中心樞紐。用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的各種操作──數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)，都是在DBMS的統(tǒng)一管理和控制下進(jìn)行的。它提供數(shù)據(jù)庫操縱語言，使用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的語言可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的定義、描述、使用、維護(hù)等。,DBMS的組成部分,1、數(shù)據(jù)描述語言（DDL）：用戶通過它可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行定義2、數(shù)據(jù)操縱語言（DML）：用戶通過使用DML實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取、檢索、插入、刪除和修改操作3、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理程序：負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)庫運(yùn)行4、維護(hù)數(shù)據(jù)庫的程序：用于維護(hù)數(shù)據(jù)庫,3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem)：是具有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和用戶（數(shù)據(jù)庫管理員、應(yīng)用設(shè)計(jì)人員、最終用戶）組成。DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最重要的核心軟件。,DBS的特點(diǎn),1.數(shù)據(jù)共享2.減少數(shù)據(jù)冗余（可控冗余度）3.具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性4.加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)安全性和完整性的保護(hù)5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化,,4、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,1、實(shí)體：客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物。實(shí)體可以是實(shí)際和事物，也可以是抽象的事件。2、實(shí)體的屬性：描述實(shí)體的物特性稱為屬性。3、實(shí)體集和實(shí)體型：屬性值的集合表示一個(gè)實(shí)體，而屬性的集合表示一種實(shí)體的類型，稱為實(shí)體型。同類型的實(shí)體的集合，稱為實(shí)體集。,實(shí)體間的聯(lián)系及聯(lián)系的種類,實(shí)體之間的對(duì)應(yīng)的關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映現(xiàn)實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。實(shí)體間聯(lián)系的種類是指一個(gè)實(shí)體型中可能出現(xiàn)的每一個(gè)實(shí)體與另一個(gè)實(shí)體中多少個(gè)具體實(shí)體存在聯(lián)系。實(shí)體間的聯(lián)系可以分為三大類：1、一對(duì)一聯(lián)系（1：1）2、一對(duì)多聯(lián)系（1：N）3、多對(duì)多聯(lián)系（M：N）,關(guān)系運(yùn)算,一、傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1、并：屬于兩個(gè)關(guān)系的元組組成的集合。2、差：R差S是由屬于R但不屬于S的元組組成的集合。3、交：R交S是既屬于R又屬于S的元組組成的集合。,,要求：兩關(guān)系相容即其度(列)數(shù)相同,相應(yīng)屬性取自同一域,即兩關(guān)系具有相同的關(guān)系模式例：RS,關(guān)系運(yùn)算,下面介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系運(yùn)算：1.選擇（橫向）（selection)選擇運(yùn)算是從關(guān)系中選取滿足一定條件的紀(jì)錄組成的集合，其運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)新的關(guān)系。也就是說，對(duì)數(shù)據(jù)表中的記錄進(jìn)行篩選，使操作只對(duì)選中的記錄有效。選擇是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算，即從水平方向選取滿足一定條件的紀(jì)錄，其運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)新的關(guān)系。其關(guān)系模式不變，但其中的元組是原關(guān)系的一個(gè)子集,在VFP中可以使用命令中的、FOR子句或通過命令SETFILTERTO〈條件〉來設(shè)置過濾表達(dá)式，選擇滿足條件的記錄。例如從學(xué)生信息表關(guān)系中選取所有計(jì)算機(jī)系學(xué)生的記錄顯示。命令：DISPALLFOR系名="計(jì)算機(jī)系",,,,,命令：DISPALLFOR系名="計(jì)算機(jī)系",2.投影（縱向選擇）,投影運(yùn)算是從關(guān)系中選取所需要的屬性組成一個(gè)新的關(guān)系。即根據(jù)用戶的要求選擇數(shù)據(jù)表中的某些字段作為操作對(duì)象。投影運(yùn)算是在一個(gè)關(guān)系中進(jìn)行垂直選擇，選取關(guān)系中元組的某幾列的值。,在FoxPro中通過在命令中使用FIELDS〈字段名表〉子句，或者通過命令SETFIELDSTO〈字段名表〉，使操作僅限于〈字段名表〉中列出的字段。例如從學(xué)生信息表關(guān)系中選取所有記錄的系名和姓名字段顯示。命令：DISPALLFIELDS系名，姓名,,,,3.連接,連接運(yùn)算是從兩個(gè)關(guān)系選取滿足一定連接條件的元組集合。在數(shù)據(jù)表中就是根據(jù)用戶的指定，將兩個(gè)數(shù)據(jù)表中的某些或全部字段，按照關(guān)鍵字段連接生成一個(gè)新的數(shù)據(jù)表文件。FoxPro中連接運(yùn)算是通過JOIN命令或SETRELATION等命令實(shí)現(xiàn)的。格式：joinwithtoforfields來實(shí)現(xiàn)其操作,其條件中將出現(xiàn)兩個(gè)關(guān)系中的公共屬性名,或者具有相同語義、可比的屬性。,學(xué)生情況,選課情況,以編號(hào)為關(guān)鍵字連接,,,,,,關(guān)系運(yùn)算的區(qū)別,選擇和投影運(yùn)算的操作對(duì)象只是一個(gè)表，相當(dāng)于對(duì)一個(gè)二維表進(jìn)行切割。聯(lián)接運(yùn)算需要兩個(gè)表作為操作對(duì)象。如果需要聯(lián)接兩個(gè)以上的表，應(yīng)當(dāng)兩兩進(jìn)行聯(lián)接。,