数据库基础教材要点.pdf

- 1 - 目录 第 1 章 数据库概述 本章介绍数据库的一些 基 本术语 和 概念， 介绍数据管理的几 个阶段，以及 关系数据库的一些特点 。 本章目标： 完成本章内容后我们将能够： 掌握数据库的术语和概念 了解数据管理的几个阶段 掌握关系型数据库 - 2 - 1.1 数据库常用的术语和基本概念 （ 1）数 据 Data ：是 数 据 库 中 存 储 的 基 本 对 象 。数 据 在 大 多 数 人 头 脑 中 的 第 一 个 反 映 就 是 数 字 。 其 实 数 字 只 是 最 简 单 的 一 种 数 据 ， 是 数 据 的 一 种 传 统 和 狭 义 的 理 解 。 广 义 的 理 解 ， 数 据 的 种 类 很 多 ， 例 如 ： 文 字 、 图 形 、 图 像 、 声 音 、 学 生 的 档 案 记 录 、 货 运 的 运 输 情 况 等 。 描 述 事 物 的 符 号 记 录 称 为 数 据 。 描 述 事 物 的 符 号 可 以 是 数 字 ， 也 可 以 是 文 字 、 图 像 、 图 形 、 声 音 、 语 言 等 ， 数 据 有 多 种 表 现 形 式 ， 它 们 都 可 以 经 过 数 字 化 后 存 入 计 算 机 。 举 例 ： 在 学 生 档 案 中 ， 描 述 一 个 学 生 的 一 条 记 录 （ 黎 明 ， 男 ， 1988-08-08， 江 苏 ， 计 算 机 专 业 ， 2001-07 ） 这 就 是 数 据 。 （ 2） 数 据 库 DataBase， 简 称 DB 。 数 据 库 ， 顾 名 思 义 ， 是 存 放 数 据 的 仓 库 。 只 不 过 这 个 仓 库 是 在 计 算 机 存 储 设 备 上 ， 而 且 数 据 是 按 一 定 的 格 式 存 放 的 。 所 谓 数 据 库 是 指 长 期 储 存 在 计 算 机 内 的 、 有 组 织 的 、 可 共 享 的 数 据 集 合 。 数 据 库 中 的 数 据 按 一 定 的 数 据 模 型 组 织 、 描 述 和 储 存 ， 具 有 较 小 的 冗 余 度 、 较 高 的 数 据 独 立 性 和 易 扩 展 性 ， 并 可 为 各 种 用 户 共 享 。 （ 3） 数 据 库 管 理 系 统 DataBase Management System 简 称 DBMS 如 何 科 学 地 组 织 和 存 储 数 据 ， 如 何 高 效 地 获 取 和 维 护 数 据 ， 完 成 这 个 任 务 的 是 一 个 系 统 软 件 数 据 库 管 理 系 统 。 数 据 库 管 理 系 统 是 位 于 用 户 与 操 作 系 统 之 间 的 一 层 数 据 管 理 软 件 。 数 据 库 管 理 系 统 的 主 要 功 能 ： 1）数 据 定 义 功 能 ：DBMS提 供 数 据 定 义 语 言（ Data Definition Language，简 称 DDL ） ， 用 户 通 过 它 可 以 方 便 地 对 数 据 库 中 的 数 据 对 象 进 行 定 义 。 2）数 据 操 纵 功 能 ： DBMS还 提 供 数 据 操 纵 语 言（ Data Manipulation Language，简 称 DML ） ，用 户 可 以 使 用 DML操 纵 数 据 实 现 对 数 据 库 的 基 本 操 作 ，如 查 询 、插 入 、删 除 和 修 改 等 。 3） 数 据 库 的 运 行 管 理 ： 数 据 库 在 建 立 、 运 用 和 维 护 时 由 数 据 库 管 理 系 统 统 一 管 理 、 - 3 - 目录 统 一 控 制 ， 以 保 证 数 据 的 安 全 性 、 完 整 性 、 多 用 户 对 数 据 地 并 发 使 用 及 发 生 故 障 后 的 系 统 恢 复 。 4）数 据 库 的 建 立 和 维 护 功 能 ：它 包 括 数 据 库 初 始 数 据 的 输 入 、转 换 功 能 ，数 据 库 的 转 储 、 恢 复 功 能 ， 数 据 库 的 重 组 织 功 能 和 性 能 监 视 、 分 析 功 能 等 。 这 些 功 能 通 常 是 由 一 些 实 用 程 序 完 成 的 。 数 据 库 管 理 系 统 是 数 据 库 系 统 的 一 个 重 要 组 成 部 分 。 （ 4） 数 据 库 系 统 DataBase System， 简 称 DBS 数 据 库 系 统 一 般 由 数 据 库 、数 据 库 管 理 系 统（ 及 其 开 发 工 具 ） 、应 用 系 统 、数 据 库 管 理 员 和 用 户 构 成 。应 当 指 出 的 是 ，数 据 库 的 建 立 、使 用 和 维 护 等 工 作 只 靠 一 个 DBMS远 远 不 够 ， 还 要 有 专 门 的 人 员 来 完 成 ， 这 些 人 被 称 为 数 据 库 管 理 员 （ DataBase Administrator， 简 称 DBA ） 。 数 据 库 系 统 是 指 计 算 机 系 统 中 引 进 了 数 据 库 后 的 系 统 ， 其 计 算 机 硬 件 、 软 件 如 下 图 所 示 。 下 面 用 一 个 实 体 与 数 据 库 系 统 进 行 比 较 ， 例 如 数 据 库 系 统 与 图 书 馆 的 比 较 。 数 据 库图 书 馆 数 据图 书 外 存书 库 用 户读 者 数 据 模 型书 卡 格 式 数 据 库 管 理 系 统图 书 馆 管 理 员 数 据 的 物 理 组 织 方 法图 书 馆 图 书 存 放 方 法 用 户 对 数 据 库 的 操 作读 者 对 图 书 馆 的 访 问 （ 使 用 数 据 操 纵 语 言 对 数 据 检 索 、插 入 、删 除 、修 改 ）（ 用 普 通 语 言 借 书 、 还 书 等 ） - 4 - 1.2 数据管理技术的产生和发展 数 据 库 技 术 是 应 数 据 管 理 任 务 的 需 要 而 产 生 的 。 数 据 的 处 理 是 指 对 各 种 数 据 进 行 收 集 、 存 储 、 加 工 和 传 播 的 一 系 列 活 动 的 总 和 。 数 据 管 理 则 是 指 对 数 据 进 行 分 类 、 组 织 、 编 码 、 存 储 、 检 索 和 维 护 ， 它 是 数 据 处 理 的 中 心 问 题 。 伴 随 着 计 算 机 技 术 的 不 断 发 展 ， 数 据 处 理 及 时 地 应 用 了 这 一 先 进 的 技 术 手 段 ， 使 数 据 处 理 的 效 率 和 深 度 大 大 提 高 ， 也 促 使 数 据 处 理 和 数 据 管 理 的 技 术 得 到 了 很 大 的 发 展 ， 其 发 展 过 程 大 致 经 历 了 人 工 管 理 、 文 件 管 理 、 数 据 库 管 理 及 分 布 式 数 据 库 管 理 等 四 个 阶 段 。 1.2.1 数据管理三个阶段比较 人 工 管 理 阶 段文 件 系 统 阶 段数 据 库 系 统 阶 段 时 间 50年 代 中 期 50年 代 后 期 60年 代 中 期 60年 代 后 期 应 用 背 景科 学 计 算科 学 计 算 、 管 理大 规 模 管 理 硬 件 背 景无 直 接 存 取 存 储 设 备磁 盘 、 磁 鼓大 容 量 磁 盘 软 件 背 景没 有 操 作 系 统 有 操 作 系 统 （ 文 件 系 统 ） 有 DBMS 处 理 方 式批 处 理 批 处 理 联 机 实 时 处 理 批 处 理 联 机 实 时 处 理 分 布 处 理 数 据 保 存 方 式数 据 不 保 存 以 文 件 的 形 式 长 期 保 存 ， 但 无 结 构 以 数 据 形 式 保 存 ，有 结 构 数 据 管 理 考 虑 安 排 数 据 的 物 理 存 储 位 置 与 数 据 文 件 名 打 交 道 对 所 有 数 据 实 行 统 一 、 集 中 、 独 立 的 管 理 数 据 与 程 序数 据 面 向 程 序数 据 与 程 序 脱 离 数 据 与 程 序 脱 离 实 现 数 据 的 共 享 数 据 的 管 理 者人文 件 系 统 DBMS 数 据 面 向 的 对 象某 一 应 用 程 序某 一 应 用 程 序现 实 世 界 数 据 的 共 享 程 度无 共 享共 享 性 差共 享 性 高 - 5 - 目录 人 工 管 理 阶 段文 件 系 统 阶 段数 据 库 系 统 阶 段 数 据 的 冗 余 度冗 余 度 极 大冗 余 度 大冗 余 度 小 数 据 的 独 立 性 不 独 立 ，完 全 依 赖 于 程 序 独 立 性 差 具 有 高 度 的 物 理 独 立 性 和 一 定 的 逻 辑 独 立 性 数 据 的 结 构 化无 结 构 记 录 内 有 结 构 整 体 无 结 构 整 体 结 构 化 用 数 据 模 型 描 述 数 据 的 控 制 能 力应 用 程 序 自 己 控 制应 用 程 序 自 己 控 制 由 DBMS提 供 数 据 的 安 全 性 、完 整 性 、并 发 控 制 和 恢 复 能 力 （ 1）人工 管理阶 段 该 阶 段 指 20 世 纪 60 年 代 以 前 ， 这 一 时 期 的 计 算 机 功 能 比 较 简 单 ， 主 要 用 于 科 学 计 算 。 计 算 机 外 存 储 设 备 只 有 磁 带 和 卡 片 等 ， 计 算 机 软 件 系 统 方 面 ， 还 没 有 操 作 系 统 ， 也 没 有 数 据 库 系 统 等 专 门 的 数 据 管 理 软 件 ， 只 有 汇 编 语 言 。 由 于 缺 乏 软 件 系 统 的 支 持 ， 数 据 管 理 的 工 作 由 应 用 程 序 完 成 。 在 应 用 程 序 中 不 仅 要 规 定 数 据 的 逻 辑 结 构 ， 还 要 设 计 数 据 的 物 理 结 构 。 这 一 阶 段 数 据 管 理 的 特 点 是 ： 不 存 储 数 据 应 用 程 序 所 对 应 的 数 据 不 单 独 存 在 ， 在 程 序 运 行 时 由 数 据 卡 片 或 数 据 磁 带 输 入 ， 运 算 后 直 接 取 走 结 果 ， 源 数 据 与 结 果 都 不 保 存 。 不 具 有 数 据 独 立 性 应 用 程 序 完 全 依 赖 于 数 据 ， 不 具 有 数 据 独 立 性 ， 一 旦 数 据 的 逻 辑 结 构 或 物 理 结 构 发 生 变 化 ， 应 用 程 序 必 须 做 相 应 的 修 改 。 数 据 不 能 共 享 数 据 是 面 向 应 用 的 ， 一 个 数 据 集 只 能 对 应 一 个 应 用 程 序 。 应 用 程 序 之 间 不 能 共 享 数 据 。 数 据 大 量 冗 余 由 于 数 据 不 能 共 享 ， 因 此 即 使 两 个 应 用 程 序 使 用 到 某 些 相 同 的 数 据 ， 它 们 之 间 也 无 法 相 互 利 用 对 方 的 数 据 。 - 6 - （ 2）文件 管理阶 段 该 阶 段 指 20 世 纪 60 年 代 早 期 到 20 世 纪 60 年 代 后 期 。 在 这 个 时 期 ， 计 算 机 开 始 大 量 用 于 非 数 值 计 算 ， 磁 盘 ， 磁 鼓 等 存 储 设 备 的 出 现 大 大 增 强 了 计 算 机 的 存 取 能 力 。 软 件 方 面 ， 出 现 了 操 作 系 统 ， 数 据 以 文 件 的 形 式 由 操 作 系 统 的 专 门 软 件 文 件 管 理 系 统 ， 进 行 统 一 管 理 。 其 具 有 以 下 特 点 ： 数 据 以 文 件 的 形 式 长 期 保 存 在 计 算 机 中 数 据 统 一 由 操 作 系 统 组 织 成 数 据 文 件 ， 并 长 期 保 存 在 磁 盘 存 储 器 上 。 用 户 通 过 文 件 管 理 系 统 可 以 方 便 地 进 行 访 问 与 修 改 。 数 据 的 独 立 性 有 一 定 的 提 高 由 于 文 件 的 物 理 组 织 由 操 作 系 统 完 成 ， 用 户 或 者 应 用 程 序 只 须 根 据 数 据 的 逻 辑 结 构 ， 通 过 文 件 名 进 行 访 问 ， 无 须 了 解 数 据 的 物 理 结 构 ， 从 而 提 高 了 数 据 的 物 理 独 立 性 。 文 件 的 组 织 形 式 多 样 化 文 件 管 理 系 统 还 为 用 户 提 供 了 多 种 文 件 组 织 形 式 ，如 顺 序 文 件 组 织 ，索 引 文 件 组 织 ， 直 接 文 件 存 取 组 织 等 。 文 件 管 理 系 统 的 出 现 ， 弥 补 了 手 工 管 理 的 一 些 缺 陷 ， 使 得 数 据 管 理 技 术 有 了 很 大 的 提 高 ， 但 是 它 在 数 据 管 理 方 面 还 存 在 一 些 不 足 ， 主 要 表 现 在 以 下 几 点 ： 由 于 数 据 只 能 以 文 件 为 单 位 进 行 共 享 ， 不 能 实 现 以 记 录 或 数 据 项 为 单 位 的 共 享 ， 因 此 数 据 还 存 在 大 量 的 冗 余 。 数 据 缺 乏 逻 辑 独 立 性 ， 应 用 程 序 与 数 据 文 件 之 间 仍 互 相 依 赖 ， 文 件 的 逻 辑 结 构 一 旦 改 变 ， 应 用 程 序 也 应 做 相 应 的 修 改 。 文 件 与 文 件 之 间 相 互 对 立 ， 无 法 实 现 文 件 之 间 的 相 互 联 系 ， 不 能 反 映 客 观 世 界 事 物 间 的 复 杂 联 系 。 （ 3）数据 库管理 阶 段 20 世 纪 60 年 代 后 期 至 今 ， 由 于 计 算 机 技 术 的 迅 速 发 展 ， 磁 盘 存 储 技 术 取 得 重 要 进 展 ， 计 算 机 更 广 泛 地 应 用 于 管 理 。 随 着 数 据 量 的 剧 增 ， 对 数 据 管 理 提 出 了 更 高 的 要 求 ： 要 求 具 有 更 高 的 独 立 性 与 共 享 性 。 文 件 管 理 技 术 已 经 不 能 适 应 上 述 要 求 。 为 了 进 一 步 减 少 数 据 冗 余 ， 满 足 多 用 户 ， 多 应 用 程 序 的 数 据 独 立 与 高 度 共 享 的 需 求 ， 使 数 据 为 尽 可 能 多 的 应 用 程 序 服 务 ，出 现 了 统 一 管 理 数 据 的 专 门 软 件 系 统 数 据 库 管 理 系 统（ database - 7 - 目录 management system， DBMS ） 。 其 具 有 以 下 特 点 ： 数 据 结 构 化 数 据 库 中 的 数 据 是 按 照 一 定 的 数 据 模 型 建 立 起 来 的 相 关 的 数 据 的 集 合 ， 它 既 反 映 现 实 世 界 的 客 观 事 物 ， 也 反 映 事 物 之 间 的 联 系 。 数 据 结 构 化 是 数 据 库 系 统 与 文 件 系 统 的 根 本 区 别 。 数 据 独 立 性 高 数 据 库 系 统 提 供 了 数 据 的 逻 辑 映 射 与 物 理 映 射 ， 这 样 ， 数 据 库 中 的 数 据 既 有 逻 辑 独 立 性 ， 又 有 物 理 独 立 性 。 用 户 只 须 通 过 简 单 的 局 部 逻 辑 结 构 来 操 作 数 据 ， 无 须 考 虑 数 据 的 全 局 逻 辑 结 构 及 物 理 存 储 结 构 。 因 此 确 保 了 较 高 的 数 据 独 立 性 。 实 现 数 据 的 共 享 与 最 小 冗 余 数 据 的 共 享 性 直 接 影 响 到 数 据 的 冗 余 度 。 数 据 库 中 的 数 据 是 面 向 整 个 系 统 ， 而 不 是 面 向 某 个 应 用 ， 可 以 被 多 个 用 户 共 享 。 这 样 既 可 以 保 证 最 小 的 数 据 冗 余 ， 又 可 以 避 免 数 据 的 不 相 容 性 与 不 一 致 性 。 具 有 统 一 的 数 据 管 理 和 控 制 功 能 数 据 库 系 统 中 由 数 据 库 管 理 系 统 对 数 据 进 行 统 一 的 管 理 和 控 制 。通 过 DBMS还 可 以 保 证 数 据 库 系 统 中 数 据 的 安 全 性 ， 数 据 的 完 整 性 ， 数 据 的 并 发 访 问 控 制 和 数 据 的 恢 复 。 数 据 库 技 术 在 数 据 管 理 中 的 特 点 与 优 势 ， 使 得 它 在 计 算 机 数 据 管 理 中 占 据 主 导 地 位 ， 成 为 各 类 信 息 系 统 的 核 心 基 础 。 1.2.2 分布式数据库 分 布 式 数 据 库 系 统（ Distributed DataBase System， DDBS）是 在 集 中 式 数 据 库 基 础 上 发 展 起 来 的 ， 是 数 据 库 技 术 与 计 算 机 网 络 技 术 、 分 布 处 理 技 术 相 结 合 的 产 物 。 分 布 式 数 据 库 系 统 是 地 理 上 分 布 在 计 算 机 网 络 不 同 结 点 ， 逻 辑 上 属 于 同 一 系 统 的 数 据 库 系 统 ， 能 支 持 全 局 应 用 ， 同 时 存 取 两 个 或 两 个 以 上 结 点 的 数 据 。 分 布 式 数 据 库 系 统 的 主 要 特 点 是 ： （ 1 ） 数 据 是 分 布 的 。 数 据 库 中 的 数 据 分 布 在 计 算 机 网 络 的 不 同 结 点 上 ， 而 不 是 集 中 在 一 个 结 点 ， 区 别 于 数 据 存 放 在 服 务 器 上 由 各 用 户 共 享 的 网 络 数 据 库 系 统 。 （ 2 ）数 据 是 逻 辑 相 关 的 。 分 布 在 不 同 结 点 的 数 据 ，逻 辑 上 属 于 同 一 个 数 据 库 系 统 ， 数 据 间 存 在 相 互 关 联 ， 区 别 于 由 计 算 机 网 络 连 接 的 多 个 独 立 数 据 库 系 统 。 （ 3 ） 结 点 的 自 治 性 。 每 个 结 点 都 有 自 己 的 计 算 机 软 、 硬 件 资 源 、 数 据 库 、 数 据 库 - 8 - 管 理 系 统 （ 即 Local DataBase Management System， LDBMS局 部 数 据 库 管 理 系 统 ） ， 因 而 能 够 独 立 地 管 理 局 部 数 据 库 。 1.3 关系型数据库 一 个 关 系 型 数 据 库 由 多 个 关 系 组 成 ， 每 个 关 系 是 以 二 维 表 的 形 式 组 织 数 据 的 。 1.3.1 介绍关系模型中一些术语 关 系 （ Relation） ： 一 个 关 系 对 应 通 常 说 的 一 张 表 ， 如 上 表 所 示 ； 元 组 （ Tuple） ： 表 中 的 一 行 即 为 一 个 元 组 ； 属 性 （ Attribute） ： 表 中 的 一 列 即 为 一 个 属 性 ， 给 每 一 个 属 性 起 一 个 名 称 即 属 性 名 。 如 上 表 有 六 列 ， 对 应 六 个 属 性 （ 学 号 ， 姓 名 ， 年 龄 ， 性 别 ， 系 和 年 级 ） ； 主 码（ Key ） ：表 中 的 某 个 属 性 组 ，它 可 以 唯 一 确 定 一 个 元 组 ，如 上 表 中 的 学 号 ， 可 以 唯 一 确 定 一 个 学 生 ， 也 就 称 为 本 关 系 的 主 码 。 域（ Domain） ：属 性 的 取 值 范 围 ，如 人 的 年 龄 一 般 在 1 150岁 之 间 ，大 学 生 年 龄 属 性 的 域 是（ 14 ） ，性 别 的 域 是（ 男 ，女 ） ，系 的 域 是 一 个 学 校 所 有 系 名 的 集 合 ； 分 量 ： 元 组 中 的 一 个 属 性 值 ； 关 系 模 式 ：对 关 系 的 描 述 ，一 般 表 示 为 ：关 系 名（ 属 性 1 ，属 性 2 ，属 性 3 ， ， 属 性 n ） - 9 - 目录 1.3.2 关系型数据库主要特点： 一 个 关 系 （ 表 ） 由 行 与 列 组 成 。 在 关 系 模 式 中 ，能 唯 一 标 识 元 组 的 属 性 集 称 为 超 键（ super key） ；如 果 一 个 属 性 能 唯 一 标 识 元 组 ， 且 又 不 含 有 多 余 属 性 ， 那 么 这 个 属 性 称 为 候 选 键 （ candidate key ） ； 关 系 模 式 中 用 户 正 在 使 用 的 候 选 键 称 为 主 键 （ primary key ） 。 列 是 同 质 的 ， 即 同 列 所 有 分 量 是 同 类 型 的 元 素 ； 用 户 能 检 索 、 查 询 表 里 的 数 据 集 。 用 户 能 把 相 关 的 表 链 接 在 一 起 ， 以 便 检 索 存 储 在 不 同 表 中 的 数 据 。 1.3.3 关系数据库中的一个关系的限制 关 系 中 没 有 重 复 元 组 ， 任 意 元 组 在 关 系 中 都 是 唯 一 的 元 组 的 顺 序 无 关 紧 要 ， 即 元 组 的 次 序 可 以 任 意 交 换 。 属 性 的 顺 序 是 非 排 序 的 ， 即 它 的 次 序 可 以 任 意 交 换 。 属 性 必 须 具 有 不 同 的 属 性 名 ， 不 同 的 属 性 可 来 自 同 一 个 域 。 同 一 属 性 名 下 的 诸 属 性 值 （ 同 列 ） 是 同 类 型 数 据 ， 且 来 自 同 一 个 域 。 所 有 的 属 性 值 都 是 原 子 的 1.3.4 关系数据库系统的体系结构 绝 大 多 数 数 据 库 系 统 在 总 的 体 系 结 构 上 都 具 有 三 级 模 式 的 特 征 。 三 级 模 式 是 对 数 据 的 三 个 抽 象 级 别 ： （ 1 ）外 模 式（ 用 户 模 式 ） ：也 称 为 字 模 式 ，它 是 数 据 库 用 户（ 包 括 应 用 程 序 员 和 最 终 用 户 ） 能 够 看 见 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 是 保 证 数 据 库 安 全 性 的 一 个 有 力 措 施 。 每 个 用 户 只 能 看 见 和 访 问 所 对 应 的 外 模 式 中 的 数 据 ， 数 据 库 中 的 其 余 数 据 是 不 可 见 的 。 （ 2 ）模 式（ 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 - 10 - 户 的 公 共 数 据 视 图 。 一 个 数 据 库 只 有 一 个 模 式 。 定 义 模 式 时 不 仅 要 定 义 数 据 的 逻 辑 结 构 ， 例 如 数 据 记 录 由 哪 些 数 据 项 构 成 ， 数 据 项 的 名 字 、 类 型 、 取 值 范 围 等 ， 而 且 要 定 义 数 据 之 间 的 联 系 ， 定 义 与 数 据 有 关 安 全 性 、 完 整 性 要 求 。 （ 3 ）内 模 式（ 存 储 模 式 ） ：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 。 例 如 ： 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 。 1.3.5 关系模型的三类完整性规则 （ 1 ） 实 体 完 整 性 规 则 （ entity integrity rule） 这 条 规 则 要 求 关 系 中 元 组 在 关 键 的 属 性 上 不 能 有 空 值 。 如 果 出 现 空 值 ， 那 么 关 键 值 就 起 不 了 唯 一 标 识 元 组 的 作 用 。 （ 2 ） 引 用 完 整 性 规 则 （ reference integrity rule ） 这 条 规 则 要 求 “ 不 允 许 引 用 不 存 在 的 元 组 ” 。 这 条 规 则 也 称 为 “ 参 照 完 整 性 规 则 ” 。 举 例 说 明 ： 学 生 实 体 和 专 业 实 体 可 以 用 下 面 的 关 系 表 示 ， 其 中 主 码 用 下 划 线 标 识 ： 学 生 （ 学 号 ， 姓 名 ， 性 别 ， 专 业 号 ， 年 龄 ） 专 业 （ 专 业 号 ， 专 业 名 ） 这 两 个 关 系 之 间 存 在 着 属 性 的 引 用 ， 即 学 生 关 系 引 用 了 专 业 关 系 的 主 码 “ 专 业 号 ” 。 显 然 ， 学 生 关 系 中 的 “ 专 业 号 ” 值 必 须 是 确 实 存 在 的 专 业 的 专 业 号 ， 即 专 业 关 系 中 有 该 专 业 的 记 录 ，这 也 就 是 说 ，学 生 关 系 中 的 某 个 属 性 的 取 值 需 要 参 照 专 业 关 系 的 属 性 取 值 。 - 11 - 目录 （ 3 ） 用 户 定 义 的 完 整 性 规 则 这 是 针 对 某 一 具 体 数 据 的 约 束 条 件 ， 由 应 用 环 境 决 定 。 它 反 应 某 一 具 体 应 用 所 涉 及 的 数 据 必 须 满 足 的 语 义 要 求 。 - 12 - 第 2 章 MySQL 软件安装 本章描 述如何在Windows 操作系 统平台 上 安装 MySQL 服务器和客户端软 件 ， 安 装MySQL服 务 器 的 步 骤 以 及 安 装 过 程 中 的 注 意 事 项 ， 同 时 还 介 绍 MySQL客户 端的工 具的安装和使用。 除了详细的操作步骤外 ，为了让读者能 更形象地理解安装过程， 还 配备 大量安装 截屏图。 本章目标： 完成本章内容后我们将能够： 掌握 MySQL 安装过程 熟练 MySQL 客户端安装过程 熟练应用MySQL 客户端 - 13 - 目录 2.1 安装 MySQL 读 者 可 以 从 网 站 （ http:/www.mysql.com） 上 下 载MySQL5.0的 软 件 ， 解 压 后 双 击 Setup的 文 件 ， 几 秒 钟 后 ， 会 出 现 图 2.1所 示 的 窗 口 ， 这 时 就 可 以 开 始 进 行 MySQL 的安 装 了 。 选 择 窗 口 中 的 Next按 钮 。 这 时 会 出 现 如 图 2.2所 示 的 窗 口 。 图 2.1 启 动 安 装 向 导 图 2.2 选 择 安 装 类 型 - 14 - 在 如 图2.2 所 示 的 窗 口 中 ， 会 询 问 读 者 选 择 何 种 方 式 安 装MySQL 。 选 择Complete 选 项 ，接 着 会 询 问 读 者 是 否 已 准 备 好 安 装 。如 果 已 准 备 好 ，那 么 选 择 Next 。这 是 会 出 现 如 图 2.3 所 示 的 窗 口 。 准 备 好 后 ，选 择 Install 。如 果 希 望 更 改 内 容 ，可 选 择 Back 并 更 改 一 些 安 装 参 数 。如 果 选 择 Install ， 则 安 装 过 程 就 会 开 始 并 显 示 其 进 程 ， 如 图 2.4 所 示 。 图 2.3 准 备 安 装 MySQL 图 2.4 MySQL正 在 安 装 中 - 15 - 目录 几 秒 钟 后 ， 会 出 现 如 图 2.5所 示 的 窗 口 。 在 该 窗 口 中 选 择 Skip Sign-Up并 单 击 Next ， 读 者 可 在 稍 后 进 行 登 记 。 这 时 会 出 现 如 图 2.6所 示 的 窗 口 。 图 2.5 登 记 窗 口 图 2.6 安 装 向 导 完 成 - 16 - 在 图 2.6 中 标 记 Configure the MySQL Server now复 选 框 后 ， 选 择 Finish 。 这 时 会 出 现 图 2.7 所 示 的 窗 口 。 选 择 Next ， 这 时 会 出 现 如 图 2.8 所 示 的 窗 口 。 图 2.7 开 始 配 置 MySQL 图 2.8 选 择 所 需 要 的 配 置 - 17 - 目录 在 图 2.8中 ， 选 择 Standard Configuration选 项 ， 然 后 单 击 Next 。 以 后 ， 当 读 者 已 有 了 一 定 经 验 并 具 有 了 MySQL的 完 整 知 识 后 ，可 以 在 重 新 安 装 MySQL时 选 择 Detailed Configuration选 项 。 在 这 里 选 择 Detailed Configuration选 项 ， 选 择 Next后 ， 会 出 现 如 图 2.9所 示 的 窗 口 。 图 2.9 选 择 机 器 类 型 在 图 2.9 中 ，根 据 需 要 选 择 机 器 配 置 类 型 ，选 择 Developer Machine，选 择 Next ，会 出 现 如 图 2.10 所 示 的 窗 口 。 图 2.10 选 择 应 用 类 型 - 18 - 在 图 2.10中 ， 根 据 需 要 选 择 安 装 数 据 库 应 用 类 型 ， 选 择 Multifunctional Database ， 选 择 Next ， 会 出 现 如 图 2.11所 示 的 窗 口 。 图 2.11 选 择 表 空 间 位 置 在 图 2.11中 ，根 据 需 要 选 择 表 空 间 存 放 的 位 置 ，选 择 Next ，会 出 现 如 图 2.12所 示 的 窗 口 。 图 2.12 选 择 连 接 数 目 - 19 - 目录 在 图2.12中 ， 根 据 需 要 选 择 连 接 数 目 。 如 果 想 指 定 连 接 数 目 ， 必 须 选 择Manual Setting， 在 后 面 的 下 拉 框 中 输 入 要 指 定 的 连 接 数 目 ， 如 不 选 择Manual Setting， 但 是 在 后 面 的 下 拉 框 中 输 入 要 指 定 的 连 接 数 目 ，这 是 无 效 的 设 置 。现 在 选 择 Manual Setting， 在 后 面 的 下 拉 框 中 输 入 连 接 数 目 30， 选 择 Next ， 会 出 现 如 图 2.13所 示 的 窗 口 。 图 2.13 选 择 网 络 端 口 在 图 2.13中 ， 可 以 设 置 网 络 端 口 号 ， 默 认 端 口 号 3306 ， 也 可 以 进 行 修 改 。 该 端 口 号 会 在 以 后 和 Java 程 序 进 行 连 接 时 用 到 。在 此 建 议 读 者 不 要 修 改 端 口 号 。确 定 端 口 号 之 后 ， 选 择 Next ， 会 出 现 如 图 2.14所 示 的 窗 口 。 图 2.14 选 择 字 符 集 - 20 - 在 图2.14中 ， 可 以 设 置 数 据 库 的 字 符 集 ， 以 便 解 决 字 符 乱 码 问 题 ， 默 认 字 符 集 latin1，也 可 以 进 行 修 改 。默 认 的 字 符 集 不 支 持 汉 字 ，可 以 选 择 gb2312或 utf8字 符 集 ， 就 可 以 支 持 汉 字 了 。 因 此 在 图2.14中 ， 选 择Manual Selected Default Character Set/Collation，在 下 拉 框 中 选 择 需 要 的 字 符 集 ，选 择 Next ，会 出 现 如 图 2.15所 示 的 窗 口 。 图 2.15 作 为 Windows Service安 装 MySQL 在 图 2.15中 ， 选 择 Install As Windows Service选 择 并 单 击 Next 。 这 时 会 出 现 图 2.16所 示 的 窗 口 ； 此 时 读 者 必 须 输 入 由 MySQL创 建 的 用 户 口 令 。 该 用 户 的 名 称 为 root。 当 然 ，读 者 也 可 以 给 出 自 己 的 新 口 令 ；但 在 本 书 中 ，我 们 假 设 读 者 使 用 root。读 者 必 须 输 入 该 口 令 两 次 。为 了 安 全 起 见 ，这 些 口 令 以 星 号 的 形 式 出 现 。然 后 单 击 Next 。这 时 会 显 示 如 图 2.17所 示 的 窗 口 。 图 2.16 使 用 root 作 为 口 令 - 21 - 目录 图 2.17 做 好 开 始 配 置 的 准 备 完 成 MySQL的 配 置 后 ，单 击 图 2.17所 示 窗 口 中 的 Execute按 钮 。这 时 会 出 现 以 复 选 标 记 标 记 的 配 置 进 行 的 状 态 ，如 图 2.18所 示 。这 个 过 程 只 需 几 秒 钟 时 间 。当 该 进 程 成 功 完 成 后 ， 会 出 现 图 2.19所 示 的 窗 口 。 图 2.18 配 置 正 在 进 行 中 - 22 - 图 2.19 MySQL的 配 置 完 成 选 择 图 2.19中 的 Finish， 则 安 装 过 程 结 束 ， 且 MySQL 数 据 库 服 务 器 已 被 安 装 。 为 检 查 其 是 否 工 作 正 常 ， 可 在 操 作 系 统 的 Control Panel（ 控 制 面 板 ） 中 选 择 Administrator Tools （ 管 理 工 具 ） ， 然 后 选 择 Service（ 服 务 ） ， 如 图 2.20所 示 。 图 2.20 MySQL正 在 运 行 - 23 - 目录 如 果 MySQL作 为 一 个 服 务 器 出 现 在 图 2.20所 示 的 列 表 中 ， 则 表 明 MySQL 正 在 运 行 。 下 一 个 问 题 是 读 者 是 否 使 用 数 据 库 服 务 器 ， 换 言 之 ， 读 者 是 否 可 成 功 登 录 。 这 很 容 易 检 查 ， 方 法 是 从 任 务 栏 启 动 程 序 MySQL Command Line Client， 如 图 2.21所 示 。 图 2.21 启 动 MySQL Command Line Client程 序 MySQL Command Line Client程 序 会 要 求 用 户 输 入 口 令 root。 输 入 该 口 令 后 ， 会 出 现 如 图 2.22所 示 的 窗 口 。 在 该 窗 口 中 ， 输 入 如 下 这 条 简 单 的 SQL语 句 （ 不 要 遗 漏 分 号 ） 并 按 回 车 键 ： select version（ ） ； 图 2.22 MySQL Command Line Client程 序 需 要 口 令 - 24 - 结 果 显 示 在 图 2.23中 。如 果 一 切 工 作 正 常 ，在 图 2.23中 键 入 exit关 闭 窗 口 。这 时 表 明 已 正 确 地 安 装 了 MySQL。 图 2.23 一 切 工 作 正 常 2.2 MySQL客户端工具 2.2.1 客户端工具（Navicat 8 ）安装 双 击 “ navicat8_mysql_cs.exe” 文 件