數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用第一章

1、 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 教材及參考書(1) 教材教材 薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第三版第三版) ， 高等教育出版社，2000 中國人民大學(xué) 李紅：數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 高等教育出版社，2003 教材及參考書(2) 參考書參考書 崔巍：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應(yīng)用， 高等教育出版社，2000 施伯樂：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程 高等教育出版社第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫的地位 1.1.2 四個基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)據(jù)庫的地位為什么要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫技術(shù)始于20世紀60年代，經(jīng)歷了最初的基于文件的初級系統(tǒng)、20世

2、紀6070年代流行的層次系統(tǒng)和網(wǎng)狀系統(tǒng)，而現(xiàn)在廣泛使用的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用也從簡單的事務(wù)管理擴展到各個應(yīng)用領(lǐng)域，如用于工程設(shè)計的工程數(shù)據(jù)庫、用于因特網(wǎng)的web數(shù)據(jù)庫、用于決策支持的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、用于多媒體技術(shù)的多媒體數(shù)據(jù)庫等，但應(yīng)用最廣泛的還是在基于事務(wù)管理的各類信息系統(tǒng)領(lǐng)域。1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫的地位 1.1.2 四個基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.2 四個基本概念 數(shù)據(jù)(data) 數(shù)據(jù)庫(database) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(dbms) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(dbs)一、數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)(data)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象 數(shù)據(jù)的定義 描述事物的符號記

3、錄 數(shù)據(jù)的種類 文字、圖形、圖象、聲音 數(shù)據(jù)的特點 數(shù)據(jù)與其語義是不可分的數(shù)據(jù)舉例 學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，1972，江蘇，計算機系，1990） 數(shù)據(jù)的形式不能完全表達其內(nèi)容 數(shù)據(jù)的解釋 語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時間 解釋：李明是個大學(xué)生，1972年出生，江蘇人，1990年考入計算機系二、數(shù)據(jù)庫（舉例）學(xué)學(xué)生生登登記記表表學(xué)學(xué) 號號姓姓 名名年年 令令性性 別別系系 名名年年 級級95004王王小小明明19女女社社會會學(xué)學(xué)9595006黃黃大大鵬鵬20男男商商品品學(xué)學(xué)9595008張張文文斌斌18女女法法律律學(xué)學(xué)95數(shù)據(jù)庫是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。性質(zhì)：用綜合

4、的方法組織數(shù)據(jù)，具有較小的數(shù)據(jù)冗余，可供多個用戶共享，具有較高的數(shù)據(jù)獨立性，具有安全控制機制，能夠保證數(shù)據(jù)的安全、可靠，允許并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫，能有效、及時地處理數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。什么是數(shù)據(jù)庫database management system簡稱dbms三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 簡單說dbms就是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件，它應(yīng)該具有如下功能： 數(shù)據(jù)庫定義功能 數(shù)據(jù)庫操縱功能 數(shù)據(jù)庫查詢功能 數(shù)據(jù)庫控制功能 數(shù)據(jù)庫通訊功能什么是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)？ 數(shù)據(jù)庫管理的重要性 數(shù)據(jù)庫管理員database administrator dba的重要職責(zé)數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)庫管理員dbms的主要功能數(shù)據(jù)定義

5、功能 提供數(shù)據(jù)定義語言提供數(shù)據(jù)定義語言(ddl) 定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)操縱功能:提供數(shù)據(jù)操縱語言(dml) 操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改查詢、插入、刪除和修改)dbms的主要功能 數(shù)據(jù)庫的運行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、 多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能(實用程序?qū)嵱贸绦? 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視等性能

6、監(jiān)視等四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就是基于數(shù)據(jù)庫的計算機應(yīng)用系統(tǒng)，它包括： 以數(shù)據(jù)為主體的數(shù)據(jù)庫 管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件dbms 支持數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的計算機硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)環(huán)境 管理和使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的人，特別是負責(zé)設(shè)計、維護 數(shù)據(jù)庫的技術(shù)人員數(shù)據(jù)庫管理員 方便使用和管理系統(tǒng)的各種技術(shù)說明書和使用說明書數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù)) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成圖示 參看教材page_5 圖1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的位置圖示 參看教材page_ 5 圖1.21.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫的地位 1.1.2 四個基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 什么是數(shù)據(jù)管理 對

7、數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護，對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護，是數(shù)據(jù)處理的中心問題是數(shù)據(jù)處理的中心問題 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程 人工管理階段人工管理階段(40年代中年代中-50年代中年代中) 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(50年代末年代末-60年代中年代中) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代末年代末-現(xiàn)在現(xiàn)在)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù)) 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動力 應(yīng)用需求的推動應(yīng)用需求的推動 計算機硬件的發(fā)展計算機硬件的發(fā)展 計算機軟件的發(fā)展計算機軟件的發(fā)展一、人工管理 時期 40年代中-50年代中 產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計算 硬件水平無直接存取存儲設(shè)備 軟件

8、水平?jīng)]有操作系統(tǒng) 處理方式批處理人工管理(續(xù)) 特點 數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)不保存。 數(shù)據(jù)面向的對象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大 數(shù)據(jù)的獨立性：不獨立，完全依賴于程序 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)集n數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集1人工管理階段二、文件系統(tǒng) 時期 50年代末-60年代中 產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計算、管理 硬件水平磁盤、磁鼓 軟件水平有文件系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機實時處理、批處理文件系統(tǒng)(續(xù))特點數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長期保存數(shù)據(jù)面向的對象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄

9、內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨立性：獨立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng))應(yīng)用程序1文件1應(yīng)用程序2文件2應(yīng)用程序n文件n文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) 記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。 數(shù)據(jù)只能是定長的。 可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)變長要求，但訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)變長要求，但訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。程序復(fù)雜了。 文件間是獨立的，因此數(shù)據(jù)整體無結(jié)構(gòu)。 可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系中對描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)的最小存取單

10、位是記錄。三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 時期 60年代末以來 產(chǎn)生的背景 應(yīng)用背景大規(guī)模管理 硬件背景大容量磁盤 軟件背景有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機實時處理,分布處理,批處理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù)) 特點 數(shù)據(jù)的管理者：dbms 數(shù)據(jù)面向的對象：現(xiàn)實世界 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高 數(shù)據(jù)的獨立性：高度的物理獨立性和一定的 邏輯獨立性 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)控制能力：由dbms統(tǒng)一管理和控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))dbms應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的高共享性的好處 降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲空間 避免數(shù)據(jù)間的不一致性 使系統(tǒng)易于擴充數(shù)據(jù)獨立性 物理獨立性 指用戶的應(yīng)用程序與存儲在磁盤上的數(shù)

11、據(jù)庫中數(shù)據(jù)指用戶的應(yīng)用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨立的。當數(shù)據(jù)的物理存儲改變了，應(yīng)用程是相互獨立的。當數(shù)據(jù)的物理存儲改變了，應(yīng)用程序不用改變序不用改變。 邏輯獨立性 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨立指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一。 數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和解釋。描述，無需程序定義和解釋。 數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以變長變長。 數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)的最小存取

12、單位是數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項。dbms對數(shù)據(jù)的控制功能 數(shù)據(jù)的安全性（security）保護 使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，保護數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。 數(shù)據(jù)的完整性（integrity）檢查 將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。dbms對數(shù)據(jù)的控制功能 并發(fā)（concurrency）控制 對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯誤的結(jié)果。 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（recovery） 將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究

13、領(lǐng)域1.6 小結(jié)數(shù)據(jù)模型 在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個工具來抽象、表示抽象、表示和處理和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實世界的模擬 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求 能比較能比較真實真實地模擬現(xiàn)實世界地模擬現(xiàn)實世界 容容易易為人所為人所理解理解 便于在計算機上便于在計算機上實現(xiàn)實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 數(shù)據(jù)模型分成兩個不同的層次(1) 概念模型概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點來對也稱信息模型，它是按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模。數(shù)據(jù)和信息建模。 (2) 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模型等，它

14、是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模。 數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 客觀對象的抽象過程-兩步抽象 現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型；現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型； 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一把概念模型轉(zhuǎn)換為某一dbms支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。 概念模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次。 1.2 數(shù)據(jù)模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.2 概念模型 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的約束條件 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 對象類型的集合 兩類對象 與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的

15、對象 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述 2.數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作 對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則 數(shù)據(jù)操作的類型 檢索 更新（包括插入、刪除、修改） 數(shù)據(jù)操作(續(xù)) 數(shù)據(jù)模型對操作的定義 操作的確切含義 操作符號 操作規(guī)則（如優(yōu)先級） 實現(xiàn)操作的語言 數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。 3.數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件 一組完整性規(guī)則的集合。一組完整性規(guī)則的集合。 完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(guī)則，用以限定符合系所具有的制約和儲存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以

16、及狀態(tài)的變化，以數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。 數(shù)據(jù)的約束條件(續(xù)) 數(shù)據(jù)模型對約束條件的定義 反映和規(guī)定本反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實體完整性和參照完整性兩個條件。滿足實體完整性和參照完整性兩個條件。 提供定義完整性約束條件的機制，以反映提供定義完整性約束條件的機制，以反映具體應(yīng)用具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件。 1.2.2 概念模型

17、1. 概念模型2. 信息世界中的基本概念3. 概念模型的表示方法1. 概念模型 概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模概念模型用于信息世界的建模 是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具 數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進行交流的語言數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進行交流的語言 對概念模型的基本要求 較強的語義表達能力，能夠方便、直接地表達應(yīng)用較強的語義表達能力，能夠方便、直接地表達應(yīng)用中的各種語義知識中的各種語義知識 簡單、清晰、易于用戶理解簡單、清晰、易于用戶理解。2. 信息世界中的基本概念 (1) 實體（entity） 客觀

18、存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體?？陀^存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。可以是具體的人、事、物或抽象的概念可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（attribute） 實體所具有的某一特性稱為屬性。實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。 (3) 碼（key） 唯一標識實體的屬性集稱為碼。唯一標識實體的屬性集稱為碼。 信息世界中的基本概念(續(xù))(4) 域（domain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。 (5) 實體型（entity type） 用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫用實體名及其屬性名集合來抽象和

19、刻畫同類實體稱為實體型同類實體稱為實體型(6) 實體集（entity set） 同型實體的集合稱為實體集同型實體的集合稱為實體集信息世界中的基本概念(續(xù))(7) 聯(lián)系（relationship） 現(xiàn)實世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界現(xiàn)實世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體之間的聯(lián)系中反映為實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體之間的聯(lián)系實體型間聯(lián)系 兩個實體型兩個實體型 一對一聯(lián)系（一對一聯(lián)系（1:1） 三個實體型三個實體型 一對多聯(lián)系（一對多聯(lián)系（1:n） 一個實體型一個實體型 多對多聯(lián)系（多對多聯(lián)系（m:n） 兩個實體型間的聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體

20、型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系兩個實體型間的聯(lián)系 一對一聯(lián)系 如果對于實體集如果對于實體集a中的每一個實體，實體集中的每一個實體，實體集b中至多中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集則稱實體集a與與實體集實體集b具有一對一聯(lián)系具有一對一聯(lián)系。記為。記為1:1。 實例班級與班長之間的聯(lián)系：班級與班長之間的聯(lián)系：一個班級只有一個正班長一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任職一個班長只在一個班中任職兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù)) 一對多聯(lián)系 如果對于實體

21、集如果對于實體集a中的每一個實體，實體集中的每一個實體，實體集b中有中有n個實體（個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集）與之聯(lián)系，反之，對于實體集b中的中的每一個實體，實體集每一個實體，實體集a中至多只有一個實體與之聯(lián)中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱系，則稱實體集實體集a與實體集與實體集b有一對多聯(lián)系有一對多聯(lián)系 記為記為1:n 實例班級與學(xué)生之間的聯(lián)系：班級與學(xué)生之間的聯(lián)系：一個班級中有若干名學(xué)生，一個班級中有若干名學(xué)生，每個學(xué)生只在一個班級中學(xué)習(xí)每個學(xué)生只在一個班級中學(xué)習(xí)兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù)) 多對多聯(lián)系（m:n） 如果對于實體集如果對于實體集a中的每一個實體，實體集中的每一個實體

22、，實體集b中有中有n個實體（個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集）與之聯(lián)系，反之，對于實體集b中的中的每一個實體，實體集每一個實體，實體集a中也有中也有m個實體（個實體（m0）與之）與之聯(lián)系，則稱實體集聯(lián)系，則稱實體集a與實體與實體b具有多對多聯(lián)系。記為具有多對多聯(lián)系。記為m:n 實例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時有若干個學(xué)生選修一門課程同時有若干個學(xué)生選修一個學(xué)生可以同時選修多門課程一個學(xué)生可以同時選修多門課程多個實體型間的聯(lián)系(續(xù)) 多個實體型間的一對多聯(lián)系 若實體集若實體集e1，e2，.，en存在聯(lián)系，對于實存在聯(lián)系，對于實體集體集ej（j=1，2，.，i-

23、1，i+1，.，n）中的）中的給定實體，最多只和給定實體，最多只和ei中的一個實體相聯(lián)系，中的一個實體相聯(lián)系，則我們說則我們說ei與與e1，e2，.，ei-1，ei+1，.，en之間的聯(lián)系是一對多的。之間的聯(lián)系是一對多的。多個實體型間的聯(lián)系(續(xù)) 實例 課程、教師與參考書三個實體型課程、教師與參考書三個實體型如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，每一個教師只講授一門課程，每一本本參考書，每一個教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用參考書只供一門課程使用課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對多的課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對多的

24、多個實體型間的一對一聯(lián)系 多個實體型間的多對多聯(lián)系同一實體集內(nèi)各實體間的聯(lián)系 一對多聯(lián)系 實例 職工實體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系職工實體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工若干名職工一個職工僅被另外一個職工直接領(lǐng)導(dǎo)一個職工僅被另外一個職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對多的聯(lián)系這是一對多的聯(lián)系 一對一聯(lián)系 多對多聯(lián)系3. 概念模型的表示方法 概念模型的表示方法很多 實體聯(lián)系方法(e-r方法) 用e-r圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型 e-r方法也稱為e-r模型e-r圖 實體型 用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。學(xué)生學(xué)生教師教師e-r圖(續(xù)) 屬性 用橢圓形表示，并用無

25、向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來學(xué)生學(xué)生學(xué)號學(xué)號年齡年齡性別性別姓名姓名e-r圖(續(xù)) 聯(lián)系 聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（邊旁標上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或或m:n） 聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來用無向邊與該聯(lián)系連接起來 聯(lián)系的表示方法實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型2111:1聯(lián)系聯(lián)

26、系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系的表示方法(續(xù))實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名mn同一實體型內(nèi)同一實體型內(nèi)部的部的m:n聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型21m多個實體型間的多個實體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型3n聯(lián)系的表示方法示例班級班級班級班級-班長班長班長班長111:1聯(lián)系聯(lián)系課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mnm:n聯(lián)系聯(lián)系班級班級組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工職工領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)1n同一實體型內(nèi)同一實體型內(nèi)部的部的1:n聯(lián)系聯(lián)系課程課程講授講授教師教師1m多個實體型間

27、的多個實體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系參考書參考書n聯(lián)系屬性的表示方法課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mn成績成績e-r圖(續(xù))e-r圖實例： p19-p20 某工廠物資管理某工廠物資管理e-r圖圖 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 非關(guān)系模型 層次模型（層次模型（hierarchical model） 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型(network model ) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：以基本層次聯(lián)系為基本單位 基本層次聯(lián)系：兩個記錄以及它們之間的一對多基本層次聯(lián)系：兩個記錄以及它們之間的一對多（包括一對一（包括一對一)的聯(lián)系的聯(lián)系常用數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 關(guān)系模型(relational model) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表 面向?qū)ο竽Ｐ?object o

28、riented model） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對象 1.2 數(shù)據(jù)模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.2 概念模型 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.4 層次模型1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3. 層次數(shù)據(jù)模型的與完整性約束 4. 層次數(shù)據(jù)模型的存儲結(jié)構(gòu) 5. 層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點 6. 典型的層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 層次模型 滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。1. 有且只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根有且只有

29、一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根 結(jié)點結(jié)點2. 根以外的其它結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點根以外的其它結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點 層次模型中的幾個術(shù)語 根結(jié)點，雙親結(jié)點，兄弟結(jié)點，葉結(jié)點根結(jié)點，雙親結(jié)點，兄弟結(jié)點，葉結(jié)點層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)） 1 根結(jié)點根結(jié)點 2 兄弟結(jié)點兄弟結(jié)點 3 葉結(jié)點葉結(jié)點 4 兄弟結(jié)點兄弟結(jié)點 5 葉結(jié)點葉結(jié)點 葉結(jié)點葉結(jié)點層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)） 表示方法實體型實體型：用記錄類型描述。：用記錄類型描述。 每個結(jié)點表示一個記錄類型。每個結(jié)點表示一個記錄類型。屬性屬性：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點之間的連線表示記錄（類）型之間的：用結(jié)點之間的連線表示記錄（類）型之間的 一對多的聯(lián)系一對多的聯(lián)系實例：實例：教員教員-學(xué)生數(shù)據(jù)模型（學(xué)生數(shù)據(jù)模型（p23）層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)） 特點 結(jié)點的雙