山西自考资料下载《管理系统中计算机应用》第二章 企业管理的信息化平台 3

山西自考网 发布时间:2012年06月09日


2.3 数据库系统

  2.3.1 数据库的基本概念
  1.数据库的基本术语
  (1)数据库(Data Base,DB):以一定的方式将相关数据组织在一起并存储在外存储器上所形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相互关联的数据集合。
  数据库不是根据某个用户的需要,而是按照信息的自然联系来构造数据;它能以最佳的方式、最少的冗余,为多个用户或多个应用共享服务。
  (2)数据库管理系统:指帮助用户建立、使用和管理数据库的软件系统,简称为DBMS(Data Base Management System)。数据库管理系统是数据库系统的核心,DBMS通常由下列三个基本部分组成,即:
  ①数据描述语言DDL(Data Description Language)。用来描述数据库、表的结构,供用户建立数据库及表。
  ②数据操作语言DML(Data Manipulation Language)。供用户对数据表进行数据的查询(包括检索与统计)和存储(包括增加、删除与修改)等操作。
  ③其他管理和控制程序。实现数据库建立、运行和维护时的统一管理、统一控制,从而保证数据的安全、完整,及多用户并发操作。同时完成初始数据的输入、转换、转存、恢复、监控、通信,以及工作日志等管理控制的实用程序。
  在小型数据库管理系统中,DDL和DML通常合二为一,成一体化的语言。
  在后面要介绍的Visual FoxPro数据库管理系统中还可以包含结构化查询语言SQL(Structure Query Language)和向导(Wizard)。
  (3)数据库系统(Data Base System):指以计算机系统为基础,以数据库方式管理大量共享数据的综合系统。它一般由数据库、计算机硬软件系统、数据库管理系统和用户(最终用户、应用程序设计员和数据库管理员)四个部分构成。
  (2002.10,单选5)现有①数据库②计算机硬件③网络协议④DBMS⑤用户,组成数据库系统的是:( )
  A.①②④
  B.①②③④
  C.①②④⑤
  D.①②③④⑤
  【答疑编号11020601】
  答案:C
  (4)数据库应用系统:是在数据库管理系统(DBMS)支持下建立的计算机应用系统,简写为DBAS。
  2.数据库系统的特点
  数据库系统和其他数据管理系统相比,有如下一些基本特点。
  (1)数据结构化。文件系统中,独立文件内部的数据一般是有结构的,但文件之间不存在联系,因此从数据的整体来说是没有结构的。数据库系统虽然也常常分成许多单独的数据文件,并且文件内部也具有完整的数据结构,但是它更注意同一数据库中各数据文件之间的相互联系。
  (2)数据共享。共享是数据库系统的目的,也是它的重要特点。一个数据库中的数据,不仅可以为同一企业或组织的内部各部门共享,还可以为不同组织、地区甚至不同国家的用户所共享。而在文件系统中,数据总是由特定用户专用的。
  (3)数据独立性。在文件系统中,数据结构和应用程序是相互依赖的,任何一方的改变总是要影响另一方。在数据库系统中,这种相互依赖性是很小的,数据和程序具有相对的独立性。
  数据库有三层模式、二级映像。
  三层模式分别是:
  ①内模式(物理模式):描述在存储器上的存储模式,一个数据库系统只有一个内模式。
  ②模式(逻辑模式):描述整个数据的逻辑结构。它是数据库数据的完整表示,是所有用户的公共数据视图。一个数据库系统只有一个模式,它总是以某一种数据模型为基础,统一考虑所有用户的要求,并有机地综合成一个逻辑整体。模式仅仅是数据型的描述,不涉及具体数据值。模式的一组值称为模式的一个实例。
  ③子模式(外模式、用户模式):用户眼中的数据。子模式是直接面向用户的,用户能够看见并使用的局部数据的逻辑结构描述。一个数据库系统可以有多个子模式。
  二级映像:
  ①物理独立性:在物理结构与逻辑结构之间的映像(转换)功能。它使得数据库物理结构改变时逻辑结构不变,因而相应的程序也不变,这就是数据库的物理独立性。
  ②逻辑独立性:在逻辑结构与用户结构之间的映像(转换)功能。它使得逻辑结构改变时,用户结构不变,应用程序也不用改变,这就是数据和程序的逻辑独立性。由于这种独立性,使得应用程序的编写再也不需要考虑数据的描述和存取问题,从而大大减少了应用程序的修改和维护工作。
 
  (2003.10,单选6)为了提高数据的独立性,数据库模型建立了两种映像功能,它们是:( )
  A.应用程序和用户模式映像、用户模式和逻辑模式映像
  B.应用程序和用户模式映像、逻辑模式和物理模式映像
  C.物理模式和逻辑模式映像、用户模式和逻辑模式映像
  D.物理模式和数据库映像、用户模式和应用程序映像
  【答疑编号11020602】
  答案:C
  (2002.10,单选9)为了解决数据的物理独立性,应提供某两种结构之间的映像,这两种结构为( )
  A.物理结构与用户结构
  B.逻辑结构与物理结构
  C.逻辑结构与用户结构
  D.概念结构与逻辑结构
  【答疑编号11020603】
  答案:B
  (4)可控冗余度。在文件系统中,由于每个应用都拥有并使用自己的数据,各数据文件中难免有许多数据相互重复,这就是冗余。数据库系统是为了整个系统的数据共享而建立的,各应用的数据集中存储、共同使用,尽可能地避免了数据的重复存储,减少了数据的冗余。
  (5)统一的管理和控制。数据库通过数据库管理系统软件包统一管理数据。由于多用户共享数据,数据库还具有安全性、完整性、并发性控制和数据恢复功能。

  2.3.2 数据模型的基本概念
  1.模型的概念
  对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。在数据库中数据模型是抽象的表示和处理现实世界中数据的工具。
 
  模型应当满足以下要求:一是真实地反映现实世界;二是容易被人理解;三是便于在计算机上实现等。
  信息采用逐步抽象的方法,把数据模型划分为两类,以人的观点模拟现实世界的模型叫做概念模型(或称信息模型),以计算机系统的观点模拟现实世界的模型叫做数据模型。数据模型可以进一步细分为逻辑数据模型和物理数据模型。
  (2006.4,单选7)以人的观点模拟现实世界的数据库模型叫做( )
  A.概念模型
  B.逻辑模型
  C.物理模型
  D.数据模型
  【答疑编号11020604】
  答案:A
  (2004,10,单选6)事物在人脑中反映出来的是其( )
  A.物理模型
  B.概念模型
  C.逻辑模型
  D.数据模型
  【答疑编号11020605】
  答案:B
  2.概念模型
  概念模型就是概念层次的数据模型。概念模型是按用户的观点对现实世界建模,它是缺乏计算机知识的基本用户最容易理解的,便于和数据库设计人员进行交流的语言。它独立于任何数据库管理系统,但是又很容易向数据库管理系统支持的逻辑数据模型转换。
  (2005.10,单选24)设计数据库时,各类人员之间最便于交流的模型是( )
  A.逻辑数据模型
  B.关系数据模型
  C.概念数据模型
  D.物理数据模型
  【答疑编号11020606】
  答案:C
  (1)基本术语
  实体:客观存在,并且可以互相区别的事物。它可以是具体的物件,也可以是抽象的概念,还可以是某种联系。
  属性:实体具有的每一个特性都称为一个属性。属性有“型”和“值”的概念,属性的名称(说明)就是属性的“型”;对型的具体赋值就是属性的“值”。
  码:在众多属性中能够惟一标识(确定)实体的属性或属性组的称为实体的码。
  域:属性的取值范围称为该属性的域。
  实体型:用实体名及描述它的各属性名,可以刻画出全部同质实体的共同特征和性质,它被称为实体型。如学生(学号,姓名,性别,年龄,班级)就是一个实体型。
  实体集:某个实体型下的全部实体,叫做实体集。
  联系:一个实体集内部各实体之间的相互联系,叫做实体集的联系。
  (2)实体集之间的联系。实体型之间的联系可以分为三类。一对一联系(1:1)、一对多联系(1:n)和多对多联系(m:n)。
 
 
 
  (2006.04,单选8)在一个学生实体中学生干部与学生之间存在的联系是( )
  A.1:1
  B.1:n
  C.n:1
  D.m:n
  【答疑编号11020607】
  答案:D
  在一个实体集内部也存在着一对一、一对多和多对多的联系。
 
  3.数据模型
  它分为逻辑数据模型和物理数据模型两类。
  逻辑数据模型:是用户通过数据库管理系统看到的现实世界,它描述了数据库数据的整体结构。逻辑模型通常由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分概念组成。数据结构是对系统静态特性的描述,人们一般以数据结构的类型来命名数据模型,如层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。
  物理数据模型:是用来描述数据的物理存储结构和存储方法的。它不但受数据库管理系统控制,而且与计算机存储器、操作系统密切相关。
  (1)层次模型。层次数据库的特点是实体之间按层次关系部定义。实体用记录(类型)表示,实体的属性对应记录的数据项;实体之间的联系用有向连线表示。
 
  层次模型用树型结构来描述客观世界实体及其联系。层次模型以每个实体为结点,上层结点叫做父结点,下层结点叫做子结点。层次模型像一棵倒置的树,最上层的结点没有双亲,称为根结点;最下层的结点没有子女,称为叶结点。所以层次模型是一种以记录类型为结点的有向树结构。
  (2)网状模型。由于层次模型还不能很好地表达实体间的复杂关系(多对多联系),于是又产生了网状模型,即用网状结构来描述现实世界中的实体及实体之间的联系。它很好地解决了实体间复杂关系的表达问题,但是它也有致命的弱点,即当需求扩展时,对原有数据结构及应用程序的修改会产生严重的后果。
  (3)关系模型。关系模型以人们经常使用的表格形式作为基本的存储结构,通过相同关键字段来实现表格间的数据联系。即用二维表表示现实世界中实体及实体之间的联系。目前,关系模型是最流行的数据模型,绝大多数数据库管理系统都是关系型的。
  (4)面向对象模型。不同于层次模型、网状模型、关系模型这些传统的数据模型,面向对象数据模型是非传统的数据模型。将面向对象程序设计方法与数据库技术相结合就产生了面向对象数据库系统。

  2.3.3 关系模型与关系数据库
  1.关系模型
  关系模型是一种新的数据模型。它建立在集合论和谓词演算公式的基础上。它提供的逻辑结构简单,数据独立性强,存取具有对称性、操纵灵活。
  在数据库中的数据结构如果依照关系模型定义,就是关系数据库系统。关系数据库系统由许多不同的关系构成,其中每个关系就是一个实体,可以用一张二维表表示。
  
  关系二维表中的术语解释如下:
  ●关系(Relation):一张二维表对应一个关系。
  ●属性(Attribute):表中每一列叫做一个属性,属性有名和值的区别。
  ●元组(Tople):由属性值组成的每一行叫做一个元组。
  ●框架(Framework):由属性名组成的表头称为框架(关系型)。
  ●分量:表中的每一个属性值。
  ●域(Domain):每个属性的取值范围。
  ●候选码(Candidate Key):可以惟一确定的一个元组的属性或属性组(可简称码)。
  ●主码(Primary Key):一个关系中往往会有多个候选码,可以指定一个为主码。
  ●主属性(Primary Attribute):可以作为候选码的属性也叫主属性。
  ●非主属性(Non-key Attribute):不能作为候选码的属性叫做非主属性。
  ●关系模式:对关系的描述称为关系模式,常常记做:
  关系名(属性1,属性2,属性3,……,属性n)
  在关系模型中,不但实体用关系表示,而且实体之间的联系也用关系来表示。
  关系模型要求关系必须是规范化的,即要求每个关系必须满足一定的条件,其中最基本的一条就是,关系中每个分量必须是不可再分的基本项。
  作为一个关系模型的基本约束条件,起码必须具备以下几条:
  ●表格中每一数据项不可再分,是基本项。
  ●每一列数据有相同的类型,叫做属性。各列都有惟一的属性名和不同的属性值,列数可根据需要而设定。
  ●每列的顺序是任意的。
  ●每一行数据是一个实体诸多属性值的集合,叫做元组。一个表格中不允许有完全相同的行出现。
  (2007.4,单选5)根据关系模型基本约束条件,必须为基本项的是( )
  A.行
  B.列
  C.元组
  D.分量
  【答疑编号11020701】
  答案:D
  2.关系操作
  关系数据模型的理论基础是集合论,每一个关系就是一个笛卡尔积的子集。在关系数据库系统中对数据的各种处理都是以传统集合运算和专门的关系运算为根据的。
  (1)传统集合运算。传统集合运算有并、交、差三种。
  并运算
  例如教材82页,表2-2,2-3,2-4
  表2-2
  时间   地点   课程名
  周一   1201   会计学
  周三   3502   英语
  周二   球场   体育
  周四   2120   计算机
  周二   3305   生产管理
  周五   2316   产业经济
  表2-3
  时间   地点   课程名
  周四   2120   计算机
  周一   2110   商品学
  周三   3502   英语
  周二   球场   体育
  表2-4
  时间   地点   课程名
  周一   1201   会计学
  周三   3502   英语
  周二   球场   体育
  周四   2120   计算机
  周二   3305   生产管理
  周五   2316   产业经济
  周一   2110   商品学
  
  
  
        并运算
  交运算是两个关系中所有重复元组的集合。

  
  
  
        交运算
  差运算的结果是两个关系中除去重复的元组后,第一个关系中的所有元组。

  
  
  
       差运算
  (2)专门的关系运算。专门的关系运算主要有选择(筛选)、投影和连接三种。
  选择运算是对关系表中元组(行)的操作,操作结果是找出满足条件的元组。

  
  投影运算是对关系表中属性(列)的操作,操作结果是找出关系中指定属性全部值的子集。

  
  选择运算和投影运算可以同时用一条命令来实现。
  连接运算是对两个关系的运算,操作结果是找出满足连接条件的所有元组,并且拼接成一个新的关系。完善的关系数据库管理系统总是以数据操纵语言及结构化查询语言(SQL),来实现各种关系运算。
  
  
  
         连接运算
  (2007.04,单选6)传统集合运算中交运算结果是两个关系( )
  A.所有重复元组的集合
  B.除去重复元组的一个关系
  C.所有元组的集合
  D.所有不重复元组的集合
  【答疑编号11020702】
  答案:A
  (2006.04,单选11)找出两个数据表中相同记录的传统集合运算是( )
  A.交集
  B.并集
  C.补集
  D.差集
  【答疑编号11020703】
  答案:A
  (2005.04,单选18)能够改变当前关系中属性排列的运算是( )
  A.投影
  B.选择
  C.并
  D.交
  【答疑编号11020704】
  答案:A

  2.3.4 Visual Foxpro数据库管理系统
  Visual Foxpro6是一个关系数据库管理系统,它提供了3种主要的可视化操作工具,分别是:设计器、向导和生成器。
  1.VFP的基本概念
  (l)数据表。数据表简称为表,是VFP中最重要的操作对象。一个表就是一个关系,它总是以文件的形式存放在计算机的外存储器中。表文件的存取名称就是关系名,文件的扩展名是DBF。
  (2)数据库。在VFP中一张二维表称为一个数据表(或者简称表)。在关系数据库中,可以包含若干个表(以及视图)。数据库也可作为一个文件存放在计算机外存储器中,其扩展名是DBC。
  (3)索引。索引实际上是对数据表的排序,但是它不改变数据表中数据的物理顺序,而是另外建立一个索引对应列表。
  (4)关键字。关系中的码在数据表中一般叫做关键字,主码叫做主关键字。因为在数据表中,属性叫做字段,所以关键字就是能够惟一标识一条记录的字段或字段组合。如果一个字段不能成为当前表的关键字,但却是另一个数据表的关键字,那么这个字段就称为外来关键字。
  (5)视图。视图是一种特殊类型的表,它往往由一个或多个表(或视图)中的部分字段或部分记录组成。但是视图并不是一个完整的数据集合,只是在数据库中存放了相应的关系。
  (6)存储过程。存储过程实际上是封装在数据库中的一个命令(程序)文件。其中可以包含系统为实现数据库中数据的保护、安全、链接、查询、视图及关联等功能,而自动或人为设计的若干程序过程段及函数等。
  (2007.04,单选7)在数据库中的“存储过程”主要包含了若干个( )
  A.说明
  B.视图
  C.链接
  D.程序
  【答疑编号11020705】
  答案:D
  2.VisualFoxpro6.0的基本操作
  3.VisualFoxpro6.0的工作方式
  (1)命令格式:命令动词-命令体-注释。
  例如:
  QUIT               &&关闭VFP系统
  USE JZG             &&打开JZG.DBF数据表
  DISPLAY ALL FOR 性别=“男”  &&显示数据表中全部男士记录
  (2)命令规则:
  ①命令动词必须放在命令开始部位,绝大部分命令都必须有命令动词。
  ②绝大部分命令动词只需写出前4个字符,系统能够识别。
  ③命令动词及子句中出现的英文单词,系统不区分字母大小写。
  ④在程序中,每一行只能写一条命令语句。
  ⑤在命令体中子句的数量不限,而子句的前后位置无关。
  ⑥在程序中书写命令语句时,可以用分号折行。
  (3)人机交互方式:主要通过菜单、窗口、对话框、工具栏等图形界面。
  (4)程序执行方式:所谓程序,就是完成某个任务的一系列命令的集合。