数据库原理

《数据库原理及应用》教学大纲

课程编号1620127总学时46理论32实验/上机14

学分25开课单位信息学院开课系电子工程系修订时间2006年1月1日

课程简介

教学内容

《数据库原理及应用》主要讨论数据库系统的基本概念，基本原理，基本方法以及有关的应用。

主要内容包括：数据库系统的组成、关系数据库、数据库设计以及数据保护等，同时讲解一种重要的数据库系统的应用。要求学生通过本课程的学习了解有关数据库系统的基本概念，掌握相关的知识，初步掌握数据库设计方法，并能用数据库系统建立数据库及简单的应用。

修读专业：本大纲适合本科电子信息工程专业使用

先修课程：《数据结构》

教材：数据库系统及应用（第二版）“北京市高等教育精品教材”立项项目。由崔巍编著，高等教育出版社

一、课程的性质与任务

本课程是电子信息工程专业有关数据库的一门统设必修课。主要任务是介绍数据库组织、管理和使用的一般知识，包括数据模型、数据库结构、数据库系统、数据库设计、关系运算、关系规范化、关系查询（SQL语言）等方面的知识；介绍至少一种实际的数据库管理系统的构成与使用。目的使学生通过该课程的学习，具有进行简单数据库应用系统设计与开发的能力。

二、课程的基本要求

1．熟练掌握（代码：A）：数据库中的概念、数据库设计与编程方法。数据库的结构与特点，数据库系统的组成及各部分的功能，熟练使用结构化查询语言（SQL）。

2．掌握（代码：B）：关系代数语言的使用；关系演算语言的使用；三级一致性的区别及其与可串行化调度的关系；关系数据库以及面向对象数据库的特点与区别；查询表达式优化的方法。

3．了解（代码：C）：关系、关系模型、键码、视图、函数依赖等概念

三、修读专业

本大纲适合本科电子信息工程专业使用

四、本课程与其它课程的联系

由于数据库理论及应用是各种计算机技术的综合应用，为了能够让学生很好地理解数据库技术，要求学生在学习本课程之前最好已经学习过以下课程：《程序设计》、《数据结构》、《 *** 作系统》等课程。当然主要要求学生具有“数据结构”的基本知识，其他课程的知识要求是其次的。

对于现行数据库的选择，建议教师最好选择“MicrosoftSQLServer”，其它的数据库如：Oracle，IBMDB2相对比较难理解和应用，Aess又过于简单。

五、教学内容安排、要求、学时分配及作业

Chapter1绪论（2）

11什么是数据库(C)

12数据库管理系统(C)

13数据库管理和数据库管理员(B)

14数据库系统(B)

15数据库的过去、现在和未来(C)

作业：第2题

Chapter2数据模型和三层模式数据库（4）

21信息结构与E-R方法(C)

22概念数据模型(B)

223连接陷阱(C)

23传统的三大数据模型(C)

数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三部分构成。

（1）外模式（External Schema）

外模式也称子模式（Subschema）或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）最终能够看见的和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式面向具体的应用程序，它定义在模式之上，但独立于存储模式和存储设备。设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性。外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。

（2）模式（Schema）

模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具以及高级程序设计语言无关。模式是数据库的中心与关键，它独立于数据库的其他层次。设计数据库模式结构时应首先确定数据库的模式。模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。一个数据库只有一个模式。数据库模式以某一种数据模型为基础，统一综合地考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机地结合成一个逻辑整体。模式定义包括数据的逻辑结构定义、数据之间的联系定义以及安全性、完整性要求的定义。

（3）内模式（Internal Schema）

内模式也称存储模式（Storage Schema），一个数据库只有一个内模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。内模式依赖于它的全局逻辑结构，但独立于数据库的用户视图即外模式，也独立于具体的存储设备。例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按HASH方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定等。

数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了二级映象：外模式／模式映象和模式／内模式映象。正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

数据库结构是指在计算机的存储设备上合理存放的相关联的有结构的数据集合的结构。一个数据库结构含有各种成分，包括数据库、数据表、字段等。

数据库(Database)

Visual Basic中使用的数据库是关系型数据库(Relational Database)。一个数据库由一个或一组数据表组成。每个数据库都以文件的形式存放在磁盘上，即对应于一个物理文件。不同的数据库，与物理文件对应的方式也不一样。对于dBASE,FoxPro和Paradox格式的数据库来说，一个数据表就是一个单独的数据库文件，而对于Microsoft Access、Btrieve格式的数据库来说，一个数据库文件可以含有多个数据表。

1、数据表(Table)

简称表，由一组数据记录组成，数据库中的数据是以表为单位进行组织的。一个表是一组相关的按行排列的数据；每个表中都含有相同类型的信息。

表实际上是一个二维表格，例如，一个班所有学生的考试成绩，可以存放在一个表中，表中的每一行对应一个学生，这一行包括学生的学号，姓名及各门课程成绩。

2、记录(Record)

表中的每一行称为一个记录，它由若干个字段组成。

3、字段(Field)

也称域。表中的每一列称为一个字段。每个字段都有相应的描述信息，如数据类型、数据宽度等。

扩展资料：

数据库结构的其他组成结构：

1、索引(Index)

为了提高访问数据库的效率，可以对数据库使用索引。当数据库较大时，为了查找指定的记录，则使用索引和不使用索引的效率有很大差别。

索引实际上是一种特殊类型的表，其中含有关键字段的值(由用户定义)和指向实际记录位置的指针，这些值和指针按照特定的顺序(也由用户定义)存储，从而可以以较快的速度查找到所需要的数据记录。

2、查询(Query)

一条SQL(结构化查询语言)命令，用来从一个或多个表中获取一组指定的记录，或者对某个表执行指定的 *** 作。当从数据库中读取数据时，往往希望读出的数据符合某些条件，并且能按某个字段排序。使用SQL，可以使这一 *** 作容易实现而且更加有效。

SQL是非过程化语言(有人称为第四代语言)，在用它查找指定的记录时，只需指出做什么，不必说明如何做。每个语句可以看作是一个查询(query)，根据这个查询，可以得到需要的查询结果。

3、过滤器(Filter)

过滤器是数据库的一个组成部分，它把索引和排序结合起来，用来设置条件，然后根据给定的条件输出所需要的数据。

4、视图(view)

数据的视图指的是查找到(或者处理)的记录数和显示(或者进行处理)这些记录的顺序。在一般情况下，视图由过滤器和索引控制。

参考资料来源：百度百科-数据库结构

建立关系，是因为这两个实体之间本来就存在关系。就像“学生”必须有一个自己的“班级”，“老师”必须有“课程”这些实体之间本来就存在关联，为了在查询数据库时候，能跟据一个表的数据查询到另一个表的数据，（比如我知道这个学生的编号，我就可以查询该学生所在的班级，但是这是两个独立的表，要是能够建立关系，就需要把班级编号也放入学生表）所以就要建立表之间的关系。

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