《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》PPT課件

第四章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史定義,數(shù)據(jù)庫(kù)：按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。,1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史發(fā)展階段,人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)階段,1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史發(fā)展階段人工管理階段,20世紀(jì)50s中期以前沒(méi)有軟件支持，程序員直接管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)保存在處理程序中或隨程序執(zhí)行人機(jī)交互地輸入，數(shù)據(jù)處理后將結(jié)果輸出，最后數(shù)據(jù)和程序占據(jù)的內(nèi)存空間被一起釋放。只有程序文件的概念，數(shù)據(jù)的組織方式由程序自行設(shè)計(jì)和安排。問(wèn)題：數(shù)據(jù)不保存、應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)不共享、數(shù)據(jù)沒(méi)有獨(dú)立性。,1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史發(fā)展階段文件系統(tǒng)階段,文件管理階段50s中期到60s中期當(dāng)時(shí)條件：出現(xiàn)了磁盤(pán)、磁鼓等。操作系統(tǒng)提供了文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以文件方式存儲(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)操作就是對(duì)相應(yīng)文件操作。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)可以保存，以文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)不屬于某個(gè)特定程序，可以重復(fù)使用，即具有共享性:具有一定的獨(dú)立性，對(duì)程序的依賴(lài)減弱。缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余大:獨(dú)立性不好，編程不方便:不支持并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)。,1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史發(fā)展階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段60s后期數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著數(shù)據(jù)資源管理進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)階段。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使數(shù)據(jù)管理進(jìn)入了一個(gè)新階段。由于使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)專(zhuān)門(mén)管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與程序的真正獨(dú)立性，并且最大限度地降低了數(shù)據(jù)的冗余度。充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同應(yīng)用中的共享，且能并發(fā)地使用數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的安全保密和完整性也有了保證措施。,1.數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展史發(fā)展階段高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)階段,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),2.數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)：記錄客觀(guān)事物的可鑒別的符號(hào)。包括數(shù)字、符號(hào)、文字、圖形等。級(jí)別：位、字節(jié)、數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段、記錄、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。,2.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)的組織形式或數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。如果用D表示數(shù)據(jù)，用R表示數(shù)據(jù)對(duì)象之間存在的關(guān)系集合，則將DS(D，R)稱(chēng)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，設(shè)有一個(gè)電話(huà)號(hào)碼簿，它記錄了n個(gè)人的名字和相應(yīng)的電話(huà)號(hào)碼。為了方便地查找某人的電話(huà)號(hào)碼，將人名和號(hào)碼按字典順序排列，并在名字的后面跟隨著對(duì)應(yīng)的電話(huà)號(hào)碼。這樣，若要查找某人的電話(huà)號(hào)碼(假定他的名字的第一個(gè)字母是Y)，那么只須查找以Y開(kāi)頭的那些名字就可以了。該例中，數(shù)據(jù)的集合D就是人名和電話(huà)號(hào)碼，它們之間的聯(lián)系R就是按字典順序的排列。,2.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，前者指數(shù)據(jù)元素間的邏輯聯(lián)系，后者指數(shù)據(jù)元素及其關(guān)系在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的表示。前者是面向用戶(hù)的，后者是面向存儲(chǔ)設(shè)備的。邏輯結(jié)構(gòu)：線(xiàn)性結(jié)構(gòu)（線(xiàn)性表、棧、隊(duì)列、串和數(shù)組）:非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)（樹(shù)形結(jié)構(gòu)和圖形結(jié)構(gòu)）。物理結(jié)構(gòu)：順序存儲(chǔ)、鏈接存儲(chǔ)、索引存儲(chǔ)和散列存儲(chǔ)。同一種邏輯結(jié)構(gòu)，以不同方式存儲(chǔ)，可以得到不同的數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)。例如，線(xiàn)性表以順序存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)，得到順序表:以鏈接方式存儲(chǔ)，可以得到鏈表。,2.數(shù)據(jù)文件,文件：為了某一特定目的形成的同類(lèi)記錄的集合。是數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)庫(kù)太大，主存有限某一特定時(shí)間，只需要數(shù)據(jù)庫(kù)的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，為了某個(gè)特定應(yīng)用目的才會(huì)被程序存取。,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),3,3.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟,需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),3.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需求分析,了解組織機(jī)構(gòu)情況，為分析信息流做準(zhǔn)備；了解各部門(mén)業(yè)務(wù)情況，調(diào)查各部門(mén)輸入和使用的數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的方式與算法；確定數(shù)據(jù)庫(kù)的信息組成及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能。,3.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),學(xué)分,成績(jī),3.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：將概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為所選用的DBMS所支持的邏輯數(shù)據(jù)模型，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理。1.E-R圖中每個(gè)實(shí)體，都相應(yīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系，并確定主關(guān)鍵字；2.對(duì)于E-R圖中聯(lián)系，聯(lián)系方式不同，處理方法不同。,1：1聯(lián)系：聯(lián)系本身無(wú)屬性，在任意方關(guān)系中加入對(duì)方主鍵均可。廠(chǎng)長(zhǎng)（廠(chǎng)長(zhǎng)號(hào)，廠(chǎng)號(hào)，姓名，年齡）工廠(chǎng)（廠(chǎng)號(hào)，廠(chǎng)名，地點(diǎn)）或：廠(chǎng)長(zhǎng)（廠(chǎng)長(zhǎng)號(hào)，姓名，年齡）工廠(chǎng)（廠(chǎng)號(hào)，廠(chǎng)長(zhǎng)號(hào)，廠(chǎng)名，地點(diǎn)）,1：N聯(lián)系：將“1”方的主鍵納入“n”方實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中，同時(shí)將聯(lián)系的屬性也一并納入“n”方關(guān)系中。倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，地點(diǎn)，面積）產(chǎn)品（貨號(hào)，品名，價(jià)格，倉(cāng)庫(kù)號(hào)，數(shù)量）,M：N聯(lián)系：對(duì)聯(lián)系單獨(dú)建立關(guān)系，用來(lái)聯(lián)系雙方。學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，助學(xué)金）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)）學(xué)習(xí)（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）,數(shù)據(jù)完整性：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶(hù)自定義完整性。三范式：