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注重逻辑结构,实践数据查询

2021-09-10李维明

中国信息技术教育 2021年16期
关键词:数据模型完整性数据管理

李维明

所谓数据管理就是能选择一种数据库工具对数据进行管理,从给定数据中提取有用信息并应用于实际问题解决中。重要的是要了解关系数据模型的基本概念,掌握设计简单关系数据库的逻辑结构的方法;要了解数据库基本的数据查询方法(如选择、投影、排序、统计等),能使用结构化查询语言进行简单的数据查询。

掌握设计简单关系数据库的逻辑结构的方法

关系数据模型是应用最为广泛的一种数据模型,它用二维表的形式表示实体和实体之间的联系,以关系或表格的形式对数据进行建模,以关系(表)的形式来存储数据。关系数据模型包括关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三大要素。其中,关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表;关系操作集合主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式,它是操作算符的集合,包括若干操作和推理规则,用以对目标类型的有效实例所组成的数据库进行操作,具体说来就是包括查询、删除、更新等操作命令在内的操作集合;而关系完整性约束是指实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义完整性约束。

这些概念如何去理解、如何去掌握?可以采用《标准》要求的方法结合案例来理解,如贴近学生现实生活的典型案例——校园图书管理。

对于校园图书管理,涉及的实体包括学生、图书、借阅单等。每个实体都有属性,如“学生”有学籍号、班级、姓名、性别、出生日期等属性,“图书”有图书编号、书名、分类、出版日期、作者、定价、简介、封面、库存数等属性,而“学籍号”和“图书编号”是能唯一确定该实体记录的字段,称为主关键字,即“主键”。

若将“图书”中的实体名转换成表名,实体的属性名转换成“字段”名,再用二维表格表示出来,即生成一张“图书表”,表中的每一行为一条“记录”,每一个属性表示一条记录,反映出了实体属性间的逻辑关系。

用这样的方法,明确了实体的关系,建立了包括“图书表”在内的关系模式的逻辑结构,为使用数据库等工具建立数据库、查询数据、处理数据、解决问题奠定了基础。

使用结构化查询语言进行简单的数据查询

结构化查询语言是一种数据库查询和程序设计语言,主要用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。结构化查询是指系统不要求用户指定数据的存放方法,不需要了解具体的数据存放方式,允许用户在数据结构上工作,所以不同的数据库系统,可以使用相同的结构化查询语言查询及管理。最为常见的结构化查询语言是SQL。教材列举的实例中,常用MySQL进行数据库的操作,这里的MySQL就是一个关系型数据库管理系统,它承袭SQL优势,将数据保存在不同的表中,其灵活性强,速度快、成本低,同时还开放源码,所以得以广泛应用。

《标准》中列举了几种具体的数据查询方法,如选择、投影、排序、统计等,其中选择是指根据条件,选择相应的记录并呈现;投影是指有选择地显示字段数据;排序是指把相关记录升序或降序排列显示;统计是对记录值的数量进行求和、求平均值等统计并呈现。这些基本操作,都需要使用MySQL等关系型数据库管理系统来实现,所以,能使用结构化查询语言进行简单的数据查询是数据管理操作的基本要求。

教学建议

按照《标准》的建议,数据管理的教学也应当在丰富的案例资源基础上进行,但选用的案例应该包含数据库建设与数据生成的主要环节,可进行主要的查询操作以彰显其意义,又不至于过分复杂,以免超出学业允许的限度。

另外,考虑到学生的既有知识积累,可在电子表格软件与其他数据库之间共享数据,以帮助学生有效地迁移所学知识。不少学生在初中接触、使用过电子表格的操作,对其中的“筛选”“排序”等功能有所了解,可以以此为基础,切入有关MySQL关系型数据库管理系统的操作学习,逐步达成能按照特定数据管理的需求,使用数据库管理系统建立关系数据库,并能熟练地应用数据库工具进行数据管理操作,提升运用数据解决问题的能力,有效地管理与分析數据,帮助人们获取有价值的信息,为决策形成提供重要依据。

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