數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論.ppt

數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用,教師：劉明鑒 ,數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù),稱為Database，簡(jiǎn)稱DB。,第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述,1、數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)（Data）是對(duì)客觀事物的抽象描述。數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)的形式是多種多樣的，它們可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、聲音等。,2、數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)處理,“數(shù)據(jù)處理”也稱為信息處理，就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、輸出、整理、存儲(chǔ)、分類、排序、檢索、統(tǒng)計(jì)等加工過(guò)程。而數(shù)據(jù)處理的對(duì)象，包括數(shù)值、文字、圖形、表格，聲音、圖像、影視等都成為計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) （DataBase Management system） DBMS是一類系統(tǒng)軟件，提供能夠科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)的環(huán)境。 主要功能： DBMS一般由軟件廠商提供，例如，Microsoft的SQL Server，F(xiàn)oxpro ，Access。,數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng) 在某種DBMS支持下，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，開發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序包， 例如:人事管理、財(cái)會(huì)管理，圖書管理系統(tǒng)、學(xué)籍管理、商品進(jìn)銷存管理系統(tǒng)等。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)： 它是數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)稱。,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS，DataBase System）由保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序和用戶組成。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特點(diǎn),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)高度共享、低冗余度、易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)獨(dú)立 數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制 數(shù)據(jù)安全 數(shù)據(jù)完整性 并發(fā)控制 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù),實(shí)體集的聯(lián)系（relationship）,實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系體現(xiàn)在描述實(shí)體的屬性之間的聯(lián)系；實(shí)體集外部的聯(lián)系是指實(shí)體集之間的聯(lián)系，并且這種聯(lián)系可以擁有屬性。 實(shí)體集之間的聯(lián)系通常有三種類型： 一對(duì)一聯(lián)系（11） 一對(duì)多聯(lián)系（1n） 多對(duì)多聯(lián)系（mn）,一對(duì)一聯(lián)系,設(shè)有實(shí)體集A與實(shí)體集B，如果A中的一個(gè)實(shí)體，至多與B中的一個(gè)實(shí)體關(guān)聯(lián)，反過(guò)來(lái)，B中的一個(gè)實(shí)體，至多與A中的一個(gè)實(shí)體關(guān)聯(lián)，稱A與B是“一對(duì)一”聯(lián)系類型，記作(1:1)。,一對(duì)多聯(lián)系（1n）,設(shè)有實(shí)體集A與實(shí)體集B，如果A中的一個(gè)實(shí)體，與B中可以有多個(gè)實(shí)體關(guān)聯(lián)，反過(guò)來(lái)，B中的一個(gè)實(shí)體，至多與A中的一個(gè)實(shí)體關(guān)聯(lián)，稱A與B是“一對(duì)多”聯(lián)系類型，記作(1n)。,多對(duì)多聯(lián)系（mn）,如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體(n=0)與之聯(lián)系； 反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m=0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系。記為mn。,第2章 數(shù)據(jù)模型和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型是一種用來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)的工具。數(shù)據(jù)模型能夠精確地描述數(shù)據(jù)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性、數(shù)據(jù)完整性和約束條件等。,層次型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(RDBS) 面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(OODBS),層次數(shù)據(jù)模型,層次數(shù)據(jù)模型（hierarchical data model）的基本結(jié)構(gòu)是一種倒掛樹狀結(jié)構(gòu)。 樹結(jié)構(gòu)具有如下的特征（或限制條件）： 有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)，它是一個(gè)無(wú)父結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)。 除根結(jié)點(diǎn)以外的所有其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。,層次模型,一父多子,只有一個(gè)無(wú)父,網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型,網(wǎng)狀模型（Network Model）是層次模型的擴(kuò)展，它表示多個(gè)從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀模型是有向“圖”結(jié)構(gòu)。 其主要特征如下： 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn)。 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn)。,網(wǎng)狀模型,多個(gè)無(wú)父結(jié)點(diǎn),一子多父,多個(gè)無(wú)父結(jié)點(diǎn),關(guān)系數(shù)據(jù)模型 （Relational Model）,關(guān)系數(shù)據(jù)模型是一個(gè)滿足一定條件的二維表格。,關(guān)系模型是目前應(yīng)用廣泛、最重要的一種數(shù)據(jù)模型。 最先（1970年）提出關(guān)系模型的是數(shù)據(jù)庫(kù)的鼻祖是美國(guó)IBM的研究員E.F.codd。關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)，是基于數(shù)學(xué)中的關(guān)系代數(shù)的關(guān)系演算。 現(xiàn)在流行的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品大都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。主要產(chǎn)品有Oracle、DB2、Sybase、Informix、SQL Server等。,關(guān)系模型,表中的一列為一個(gè)”屬性”（字段）。 表中的一行為一個(gè)”元組”（記錄）。,字段 （屬性）,記錄 （元組）,關(guān)系（relation）：一個(gè)二維表格稱為關(guān)系。,(1) 關(guān)系中每一分量不可再分，是最基本的數(shù)據(jù)單位； (2) 同一豎列下的分量是同屬性的，列數(shù)根據(jù)需要而設(shè)，且各列的順序是任意的； (3) 每一橫行由一個(gè)個(gè)體事物的諸多屬性構(gòu)成，且各行的順序可以是任意的； (4) 一個(gè)關(guān)系是一張二維表，不允許有相同的字段名，也不允許有相同的記錄。,關(guān)系模型的主要特點(diǎn),關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),關(guān)鍵字：（Key）：能惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集,它可以由一個(gè)或多個(gè)字段組成。 也稱為候選關(guān)鍵字（candidate key） 在一個(gè)給定的關(guān)系中，有時(shí)存在多個(gè)屬性，其值都能夠唯一標(biāo)識(shí)每一個(gè)記錄。 例如：學(xué)號(hào)是學(xué)生情況表中的關(guān)鍵字。身份證也可以是關(guān)鍵字，稱為候選關(guān)鍵字。 主關(guān)鍵字：把關(guān)鍵字中的一個(gè)候選關(guān)鍵字定義為主關(guān)鍵字，其值能唯一地標(biāo)識(shí)表中的每一個(gè)記錄。一個(gè)關(guān)系中只能有一個(gè)主關(guān)鍵字。 外部鍵：如果某關(guān)系中的一個(gè)字段（屬性）不是所在關(guān)系的主關(guān)鍵字或候選關(guān)鍵字，但卻是其他關(guān)系的主關(guān)鍵字，那么這個(gè)字段稱為外部關(guān)鍵字。,外鍵的實(shí)例,學(xué)生選課中的“學(xué)號(hào)”（以及“課程ID”）是外鍵。,數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)步驟： 1用戶需求分析 2應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)（