MySQL教程（第4版） 課件 第1章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)

第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)庫基本概念01數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)1．數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（Database,簡稱DB）是存放數(shù)據(jù)的倉庫，而且這些數(shù)據(jù)存在一定的關(guān)聯(lián)，并按一定的格式存放在計算機內(nèi)。例如，把一個學(xué)校的學(xué)生、課程、成績等數(shù)據(jù)有序地組織并存放在計算機內(nèi)，就構(gòu)成一個數(shù)據(jù)庫。2．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem,簡稱DBMS）按一定的數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫，并對其進行管理。簡單地說，DBMS就是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)（軟件）。數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，簡稱DBA）通過DBMS對數(shù)據(jù)庫進行管理。數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)3．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與操作數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，加上支撐它們的硬件平臺、軟件平臺和與數(shù)據(jù)庫有關(guān)的人員一起構(gòu)成一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。如圖所示描述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成。02數(shù)

據(jù)

模

型層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型數(shù)據(jù)模型1．層次模型層次模型將數(shù)據(jù)組織成一對多關(guān)系的結(jié)構(gòu)，采用關(guān)鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。它存取方便且速度快；結(jié)構(gòu)清晰，容易理解；容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴展；檢索關(guān)鍵屬性十分方便。但缺點是結(jié)構(gòu)不夠靈活；同一屬性的數(shù)據(jù)要存儲多次，冗余大；不適合拓撲空間數(shù)據(jù)的組織。如圖所示為按層次模型組織的數(shù)據(jù)示例。數(shù)據(jù)模型2．網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型是具有多對關(guān)系的數(shù)據(jù)組織方式。它能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系；數(shù)據(jù)冗余小。但網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難；需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針，使得數(shù)據(jù)量增大；數(shù)據(jù)的修改不方便。如圖所示為按網(wǎng)狀模型組織的數(shù)據(jù)示例。數(shù)據(jù)模型3．關(guān)系模型關(guān)系模型以記錄組或二維數(shù)據(jù)表的形式組織數(shù)據(jù)。例如，在學(xué)生成績管理系統(tǒng)的3個表中，“學(xué)生”表涉及的主要信息有學(xué)號、姓名、性別、出生時間、專業(yè)、總學(xué)分和備注；“課程”表涉及的主要信息有課程號、課程名、開課學(xué)期、學(xué)時和學(xué)分；“成績”表涉及的主要信息有學(xué)號、課程號和成績。如表1、表2和表3所示分別描述了這3個表的部分數(shù)據(jù)。表1“學(xué)生”表學(xué)號姓名性別出生時間專業(yè)總學(xué)分備注081101王林男1994-02-10計算機50

081103王燕女1993-10-06計算機50

081108林一帆男1993-08-05計算機52已提前修完一門課程081202王林男1993-01-29通信工程40有一門課程不及格，待補考081204馬琳琳女1993-02-10通信工程42

數(shù)據(jù)模型表2“課程”表課程號課程名開課學(xué)期學(xué)時學(xué)分0101計算機基礎(chǔ)18050102程序設(shè)計與語言26840206離散數(shù)學(xué)4684表3“成績”表學(xué)號課程號成績學(xué)號課程號成績08110110180081108101850811011027808110810264081101206760811082068708110310162081202101650811031027008120410191數(shù)據(jù)模型表中的一行稱為一個記錄，一列稱為一個字段，每列的標題（列名）稱為字段名。如果給每個關(guān)系表起一個名字，則有若干個字段的關(guān)系表可表示為如下形式：表名(字段名,...)通常把關(guān)系表的結(jié)構(gòu)稱為關(guān)系模式。在關(guān)系表中，如果一個字段或幾個字段組合的值可唯一標識其對應(yīng)的記錄，則稱該字段或字段組合為碼。03關(guān)

系

數(shù)

據(jù)

庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言關(guān)系數(shù)據(jù)庫1．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)從當前國際數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，簡稱DBMS）排名中可以看出來，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RelationalDatabaseManagementSystem，簡稱RDBMS）絕對是DBMS的主流。RDBMS就是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，其中使用最多的RDBMS分別是Oracle、MySQL和SQLServer。MySQL是目前流行的開放關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一。2．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言結(jié)構(gòu)化查詢語言（StructuredQueryLanguage，簡稱SQL）就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的查詢語言，用于定義數(shù)據(jù)庫及其對象，操作數(shù)據(jù)庫對象數(shù)據(jù)和控制操作數(shù)據(jù)庫的安全性等，所有提供數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的廠商都支持SQL語言，但它們又各有其特點。為了在各個數(shù)據(jù)庫廠商之間取得更大的統(tǒng)一性，美國國家標準學(xué)會（AmericanNationalStandardsInstitute,簡稱ANSI）于1986年發(fā)布了第一個SQL標準，并于1989年發(fā)布了第二個版本，該版本已經(jīng)被廣泛地采用。ANSI在1992年更新了SQL標準的版本，即SQL92和SQL2,并于1999年再次更新為SQL99和SQL3標準。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)庫設(shè)計01概念模型一對一的聯(lián)系（1∶1）一對多的聯(lián)系（1∶n）多對多的聯(lián)系（m∶n）概念模型概念模型用于信息世界的建模，常用的E-R模型、擴充的E-R模型、面向?qū)ο竽Ｐ图爸^詞模型。通常，E-R模型把每一類數(shù)據(jù)對象的個體稱為“實體”，把每一類對象個體的集合稱為“實體集”。例如，在學(xué)生成績管理系統(tǒng)中主要涉及“學(xué)生”和“課程”兩個實體集，其他非主要的實體可以很多，如班級、班長、任課教師、輔導(dǎo)員。每個實體集涉及的信息項稱為屬性。就“學(xué)生”實體集而言，它的屬性有學(xué)號、姓名、性別、出生時間、專業(yè)、總學(xué)分和備注。“課程”實體集屬性有課程號、課程名、開課學(xué)期、學(xué)時和學(xué)分。實體集中的實體彼此是可區(qū)別的。如果實體集中的屬性或最小屬性組合的值能唯一標識其對應(yīng)實體，則將該屬性或?qū)傩越M合稱為碼。碼可能有多個，對于每一個實體集，可指定一個碼為主碼。實體集A和實體集B之間存在各種關(guān)系，通常把這些關(guān)系稱為“聯(lián)系”，將實體集及實體集聯(lián)系的圖示稱為實體-聯(lián)系（EntityRelationship，E-R）模型。概念模型E-R圖就是E-R模型的描述方法，即實體-聯(lián)系圖。通常，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計者使用E-R圖來對信息世界建模。在E-R圖中，使用矩形表示實體集，使用橢圓表示屬性，使用菱形表示聯(lián)系，用線段連接實體集與屬性，當一個屬性或?qū)傩越M合指定為主碼時，在實體集與屬性的連接線上標記一條斜線。如圖所示，其中屬性用圓角矩形表示。概念模型1．一對一的聯(lián)系（1∶1）A中的一個實體最多與B中的一個實體相聯(lián)系，B中的一個實體也最多與A中的一個實體相聯(lián)系。例如，“班級”與“班長”這兩個實體集之間的聯(lián)系是一對一的聯(lián)系，因為一個班級只有一個班長，反過來，一個班長只屬于一個班級?！鞍嗉墶迸c“班長”兩個實體集的E-R模型如圖。概念模型2．一對多的聯(lián)系（1∶n）A中的一個實體可以與B中的多個實體相聯(lián)系，而B中的一個實體最多與A中的一個實體相聯(lián)系。例如，“班級”與“學(xué)生”這兩個實體集之間的聯(lián)系是一對多的聯(lián)系，因為一個班級可有若干學(xué)生，反過來，一個學(xué)生只能屬于一個班級。“班級”與“學(xué)生”兩個實體集的E-R模型如圖。概念模型3．多對多的聯(lián)系（m∶n）A中的一個實體可以與B中的多個實體相聯(lián)系，而B中的一個實體也可與A中的多個實體相聯(lián)系。例如，“學(xué)生”與“課程”這兩個實體集之間的聯(lián)系是多對多的聯(lián)系，因為一個學(xué)生可選修多門課程，反過來，一門課程可被多個學(xué)生選修?！皩W(xué)生”與“課程”兩個實體集的E-R模型如圖。02邏

輯

模

型（1∶1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換（1∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換（m∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換邏

輯

模

型1．（1∶1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對于（1∶1）聯(lián)系，既可以單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，也可以不單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式。（1）聯(lián)系單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，則由聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實體集的主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，其主碼可選參與聯(lián)系的實體集的任一方的主碼。例如，考慮圖描述的“班級（bj）”與“班長（bz）”實體集通過屬于（sy）聯(lián)系的E-R模型，可設(shè)計如下關(guān)系模式（下橫線表示該字段為主碼）：bj（班級編號，院系，專業(yè)，人數(shù)）bz（學(xué)號，姓名）sy（學(xué)號，班級編號）（2）聯(lián)系不單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，聯(lián)系的屬性及一方的主碼加入另一方實體集對應(yīng)的關(guān)系模式中。例如，考慮圖描述的“班級（bj）”與“班長（bz）”實體集通過屬于（sy）聯(lián)系的E-R模型，可設(shè)計如下關(guān)系模式：bj（班級編號，院系，專業(yè)，人數(shù)）bz（學(xué)號，姓名，班級編號）或者：bj（班級編號，院系，專業(yè)，人數(shù)，學(xué)號）bz（學(xué)號，姓名）邏

輯

模

型2．（1∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對于（1∶n）的聯(lián)系，既可以單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，也可以不單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式。（1）聯(lián)系單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，則由聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實體集的主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，n端的主碼作為該關(guān)系模式的主碼。例如，考慮圖描述的“班級（bj）”與“學(xué)生（xs）”實體集E-R模型可設(shè)計如下關(guān)系模式：bj（班級編號，院系，專業(yè)，人數(shù)）xs（學(xué)號，姓名，性別，出生時間，專業(yè)，總學(xué)分，備注）sy（學(xué)號，班級編號）（2）聯(lián)系不單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，則將聯(lián)系的屬性及1端的主碼加入n端實體集對應(yīng)的關(guān)系模式中，主碼仍為n端的主碼。例如，圖描述的“班級（bj）”與“學(xué)生（xs）”實體集E-R模型可設(shè)計如下關(guān)系模式：bj（班級編號，院系，專業(yè)，人數(shù)）xs（學(xué)號，姓名，性別，出生時間，專業(yè)，總學(xué)分，備注，班級編號）邏

輯

模

型3．（m∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換對于（m∶n）聯(lián)系，單獨對應(yīng)一個關(guān)系模式，該關(guān)系模式包括聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實體集的主碼屬性，該關(guān)系模式的主碼由各實體集的主碼屬性共同組成。例如，圖描述的“學(xué)生（xs）”與“課程（kc）”實體集之間的聯(lián)系可設(shè)計如下關(guān)系模式：xs（學(xué)號，姓名，性別，出生時間，專業(yè)，總學(xué)分，備注）kc（課程號，課程名，開課學(xué)期，學(xué)時，學(xué)分）xs_kc（學(xué)號，課程號，成績）關(guān)系模式xs_kc的主碼是由“學(xué)號”和“課程號”兩個屬性組合起來構(gòu)成的，一個關(guān)系模式只能有一個主碼。03物

理

模

型物

理

模

型物理模型是面向計算機物理表示的模型，描述了數(shù)據(jù)在儲存介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)，它不但與具體的DBMS有關(guān)，而且與操作系統(tǒng)和硬件有關(guān)。每一種邏輯數(shù)據(jù)模型在實現(xiàn)時都有其對應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。DBMS為了保證其獨立性與可移植性，大部分物理數(shù)據(jù)模型的實現(xiàn)工作由系統(tǒng)自動完成，而設(shè)計者只設(shè)計索引、聚集等特殊結(jié)構(gòu)。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——MySQL安裝、配置和運行01MySQL安裝和配置MySQL安裝和配置MySQL5.7可以通過安裝包方式，也可以通過壓縮包方式安裝和配置。安裝包和壓縮包可從MySQL官網(wǎng)（/downloads）免費下載。在安裝MySQL前，須確保系統(tǒng)中已安裝了最新的Microsoft.NETFramework。02MySQL數(shù)據(jù)庫試運行啟動MySQL服務(wù)登錄MySQL實例設(shè)置MySQL擴展中文字符集賦予用戶root所有權(quán)限MySQL數(shù)據(jù)庫試運行1．啟動MySQL服務(wù)打開“Windows任務(wù)管理器”，在“進程”頁可以看到MySQL進程mysqld.exe，在“服務(wù)”頁可以看到對應(yīng)的“MySQL57”服務(wù)已經(jīng)啟動了，如圖。MySQL數(shù)據(jù)庫試運行2．登錄MySQL實例右擊Windows開始按鈕，選擇“運行(R)”，在“運行”對話框中輸入“cmd”后按“Enter”鍵，進入Windows命令行窗口。說明：Windows命令行窗口是默認黑色背景白字，可以設(shè)置窗口屬性修改為白色背景黑字。在Windows命令行窗口中輸入下列命令（加黑文本）改變當前目錄到指定目錄：C:\...>cdC:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7\bin輸入下列命令（加黑文本）連接MySQL實例，登錄MySQL：C:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer5.7\bin>mysql-uroot-p回車后，在系統(tǒng)提示“Enterpassword:”處輸入密碼（安裝MySQL時設(shè)置）：Enterpassword:123456MySQL數(shù)據(jù)庫試運行顯示如圖所示的歡迎信息。顯示提示符“mysql>”表示進入了MySQL的命令行模式。在“mysql>”下輸入“quit”，可退出MySQL返回Windows命令行模式。MySQL數(shù)據(jù)庫試運行3.設(shè)置MySQL擴展中文字符集為了讓MySQL數(shù)據(jù)庫能夠支持中文，必須設(shè)置系統(tǒng)字符集編碼。輸入MySQL的SQL命令：SETCHARACTER_SET_DATABASE='gbk';SETCHARACTER_SET_SERVER='gbk';STATUS;將數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器的字符集均設(shè)為gbk（中文），系統(tǒng)顯示修改后MySQL的狀態(tài)信息，可查看當前系統(tǒng)字符集如圖。MySQL數(shù)據(jù)庫試運行4.賦予用戶root所有權(quán)限操作MySQL時，由于不同操作系統(tǒng)默認的權(quán)限存在差異，有些功能無法使用，建議進行下列操作權(quán)限設(shè)置。mysql>USEmysql;GRANTALLPRIVILEGESON*.*TO'root'@'%'IDENTIFIEDBY'123456'WITHGRANTOPTION;FLUSHPRIVILEGES;說明：USEmysql：打開系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫mysql。GRANT…：賦予root用戶（登錄密碼123456）所有權(quán)限，這樣才能操作該MySQL實例所有功能，否則不能操作部分功能。執(zhí)行結(jié)果如圖。第1章

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)——常用MySQL界面工具01界面工具簡介圖形化客戶端基于Web的管理工具界面工具簡介1．圖形化客戶端這類工具采用C/S架構(gòu)，用戶通過安裝在計算機中的客戶端軟件連接并操作后臺的MySQL數(shù)據(jù)庫，原理如圖，客戶端是圖形化用戶界面（GUI）。除了MySQL官方提供的管理工具MySQLAdministrator和MySQLWorkbench外，還有很多第三方開發(fā)的優(yōu)秀工具，比較著名的有Navicat、SequelPro、HeidiSQL、SQLMaestroMySQLToolsFamily、SQLWave、dbForgeStudio、DBToolsManager、MyDBStudio、AquaDataStudio、SQLyog、MySQL-Front、SQLBuddy等。界面工具簡介2．基于Web的管理工具這類工具采用B/S架構(gòu)，用戶無須在計算機中安裝