數(shù)據(jù)庫的基本原理(下).

1、第第2 2章章 數(shù)據(jù)庫基本原理數(shù)據(jù)庫基本原理本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)介紹 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義和組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義和組成 數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)數(shù)據(jù)庫安全保護(hù) 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)介紹1、數(shù)據(jù)與信息的概念、數(shù)據(jù)與信息的概念1）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)u 數(shù)據(jù)是指存儲(chǔ)在某一媒體上可加以鑒別的符號(hào)。數(shù)據(jù)是指存儲(chǔ)在某一媒體上可加以鑒別的符號(hào)。u數(shù)據(jù)的概念包括以下兩部分：數(shù)據(jù)的概念包括以下兩部分：p數(shù)據(jù)內(nèi)容是事物特性的反映或描述。數(shù)據(jù)內(nèi)容是事物特性的反映或描述。p“符號(hào)符號(hào)” 指數(shù)字、字母、文字、圖形、圖像、聲音等指數(shù)字、字母

2、、文字、圖形、圖像、聲音等舉例：學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄舉例：學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，（李明，男，1972，江蘇，計(jì)算機(jī)系，江蘇，計(jì)算機(jī)系，1990）2）信息）信息u信息是來自于現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式或運(yùn)動(dòng)形態(tài)的信息是來自于現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式或運(yùn)動(dòng)形態(tài)的集合，是人們進(jìn)行各種活動(dòng)所需要的知識(shí)，是數(shù)據(jù)加集合，是人們進(jìn)行各種活動(dòng)所需要的知識(shí)，是數(shù)據(jù)加工的結(jié)果。工的結(jié)果。3）數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系）數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系u 數(shù)據(jù)是承載信息的載體。數(shù)據(jù)是承載信息的載體。u信息是經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)，是對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，信息是經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)，是對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，是知識(shí)。是知識(shí)。 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 處理過程 信

3、息 2、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展1）人工管理階段）人工管理階段u數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的程序密切相關(guān)；數(shù)據(jù)不做長數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)的程序密切相關(guān)；數(shù)據(jù)不做長期保存；數(shù)據(jù)是依附于計(jì)算機(jī)程序或軟件。期保存；數(shù)據(jù)是依附于計(jì)算機(jī)程序或軟件。 。應(yīng)用程序應(yīng)用程序A1應(yīng)用程序應(yīng)用程序A2應(yīng)用程序應(yīng)用程序An。數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集S1數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集S2數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集Sn2、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展2）文件系統(tǒng)階段）文件系統(tǒng)階段u程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，程序和數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)，程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，程序和數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)，具有程序文件和數(shù)據(jù)文件的各自屬性；數(shù)據(jù)文件可以具有程序文件和數(shù)據(jù)文件的各自

4、屬性；數(shù)據(jù)文件可以長期保存，但數(shù)據(jù)冗余度大；缺乏數(shù)據(jù)獨(dú)立性；不集長期保存，但數(shù)據(jù)冗余度大；缺乏數(shù)據(jù)獨(dú)立性；不集中管理數(shù)據(jù)。中管理數(shù)據(jù)。 。應(yīng)用程序應(yīng)用程序A1應(yīng)用程序應(yīng)用程序A2應(yīng)用程序應(yīng)用程序An。數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集S1數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集S2數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集Sn 文件文件 系統(tǒng)系統(tǒng)2、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段u基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，減少了數(shù)據(jù)冗余；采用基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，減少了數(shù)據(jù)冗余；采用特定的數(shù)據(jù)模型；具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性；有特定的數(shù)據(jù)模型；具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性；有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制和管理功能。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制和管理功能。 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)。應(yīng)用

5、程序應(yīng)用程序A1應(yīng)用程序應(yīng)用程序A2應(yīng)用程序應(yīng)用程序An 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 庫庫2、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展4）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段u分布式數(shù)據(jù)庫在邏輯上是一個(gè)整體、地理分布分布式數(shù)據(jù)庫在邏輯上是一個(gè)整體、地理分布在不同位置的數(shù)據(jù)集合，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下在不同位置的數(shù)據(jù)集合，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫的邏輯集合，受分布式數(shù)據(jù)庫各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫的邏輯集合，受分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的控制和管理。其特點(diǎn)如下：管理系統(tǒng)的控制和管理。其特點(diǎn)如下：（1）分布透明性；）分布透明性；（2）局部自治與集中控制相結(jié)合；）局部自治與集中控制相結(jié)合；（3）高可靠性和可用性；）高可靠

6、性和可用性；（4）高效率和靈活性。）高效率和靈活性。 3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義和組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義和組成1）定義）定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）是指安裝和使用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)）是指安裝和使用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；u包括：硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、軟件、包括：硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、軟件、DBA數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（DB）是長期保存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的、有組）是長期保存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的、有組織的、可以被共享的數(shù)據(jù)集合?？椀摹⒖梢员还蚕淼臄?shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS) 是位于用戶和操作系統(tǒng)之是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件間的一層數(shù)據(jù)管理軟件,它負(fù)責(zé)

7、數(shù)據(jù)庫在建立、使用它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫在建立、使用和維護(hù)時(shí)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制；使用戶可以方便和維護(hù)時(shí)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制；使用戶可以方便的定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的安全性、完的定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和系統(tǒng)的恢復(fù)。整性、并發(fā)控制和系統(tǒng)的恢復(fù)。 2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成成3） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式：u模式、外模式和內(nèi)模式；模式、外模式和內(nèi)模式；u與之對(duì)應(yīng)的是數(shù)據(jù)庫的三級(jí)結(jié)構(gòu)：全局邏輯結(jié)與之對(duì)應(yīng)的是數(shù)據(jù)庫的三級(jí)結(jié)構(gòu)：全局邏輯結(jié)構(gòu)、局部邏輯結(jié)構(gòu)和物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。構(gòu)、局部邏輯結(jié)構(gòu)和物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。u全

8、局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫中所有信息的集合全局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫中所有信息的集合p一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式u局部邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫中部分信息局部邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫中部分信息p一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式u物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)保存的方法和介質(zhì)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)保存的方法和介質(zhì)p一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式3） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式模式之間的關(guān)系：模式之間的關(guān)系：3） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式數(shù)據(jù)獨(dú)立性：數(shù)據(jù)獨(dú)立性：u數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性p模式和內(nèi)模式的映射保證物理獨(dú)立性模式和內(nèi)模式的映射保證物理獨(dú)立性

9、,即數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)即數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，保持邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而保證應(yīng)用結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，保持邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而保證應(yīng)用程序不變程序不變。u數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性p模式和外模式的映射保證邏輯獨(dú)立性，即當(dāng)全局邏模式和外模式的映射保證邏輯獨(dú)立性，即當(dāng)全局邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，保持局部邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而保證輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，保持局部邏輯結(jié)構(gòu)不變，從而保證應(yīng)用程序不變。應(yīng)用程序不變。4） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)庫的定義功能：定義數(shù)據(jù)庫中的對(duì)象數(shù)據(jù)庫的定義功能：定義數(shù)據(jù)庫中的對(duì)象數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)操縱功能u數(shù)據(jù)的查詢、增加、刪除、修改數(shù)據(jù)的查詢、增加、刪除、修改數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制功能數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制

10、功能u完整性控制、并發(fā)操作、安全性控制、數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)完整性控制、并發(fā)操作、安全性控制、數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典u存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)（元數(shù)據(jù)）4、 數(shù)據(jù)庫的保護(hù)數(shù)據(jù)庫的保護(hù)1)數(shù)據(jù)的完整性控制數(shù)據(jù)的完整性控制u域完整性控制：是數(shù)據(jù)庫的表中某個(gè)特定字段允許的域完整性控制：是數(shù)據(jù)庫的表中某個(gè)特定字段允許的數(shù)據(jù)元素的類型和范圍。數(shù)據(jù)元素的類型和范圍。u關(guān)聯(lián)完整性控制：規(guī)定的約束條件以防止對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)完整性控制：規(guī)定的約束條件以防止對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改操作時(shí)，破壞本身及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的完整增、刪、改操作時(shí)，破壞本身及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的完整性，或產(chǎn)生不良影響，性，或產(chǎn)生不良影響

11、，2)并發(fā)控制并發(fā)控制u數(shù)據(jù)庫的并發(fā)能力是指多用戶在同一時(shí)間對(duì)相同數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)能力是指多用戶在同一時(shí)間對(duì)相同數(shù)據(jù)同時(shí)訪問的能力。同時(shí)訪問的能力。u如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫是多個(gè)用戶的，那么如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫是多個(gè)用戶的，那么DBMS必須對(duì)多必須對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。性。3) 數(shù)據(jù)的安全性控制數(shù)據(jù)的安全性控制u數(shù)據(jù)安全性分為系統(tǒng)安全和環(huán)境安全兩大類。數(shù)據(jù)安全性分為系統(tǒng)安全和環(huán)境安全兩大類。4) 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)u為使數(shù)據(jù)庫具有可恢復(fù)性，一旦被破壞或丟失，可以為使數(shù)據(jù)庫具有可恢復(fù)性，一旦被破壞或丟失，可以使用保存的副本來恢復(fù)，

12、所以基本原則就是保存?zhèn)浞菔褂帽４娴母北緛砘謴?fù)，所以基本原則就是保存?zhèn)浞莸母北?。的副本?、 數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)5 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是工具，是用來抽象、表示和處數(shù)據(jù)模型是工具，是用來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息的工具。理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息的工具。（1）現(xiàn)實(shí)世界）現(xiàn)實(shí)世界u人們管理的對(duì)象存于現(xiàn)實(shí)世界中，現(xiàn)實(shí)世界的人們管理的對(duì)象存于現(xiàn)實(shí)世界中，現(xiàn)實(shí)世界的事物及事物之間存在著聯(lián)系，這種聯(lián)系是客觀事物及事物之間存在著聯(lián)系，這種聯(lián)系是客觀存在的，是由事物本身的性質(zhì)決定的。存在的，是由事物本身的性質(zhì)決定的。u舉例：醫(yī)院的醫(yī)療管理系統(tǒng)中有醫(yī)生、患者、舉例：醫(yī)院的醫(yī)療管理系統(tǒng)中有

13、醫(yī)生、患者、?？频葮?gòu)成元素，醫(yī)生為患者診療，患者被送?？频葮?gòu)成元素，醫(yī)生為患者診療，患者被送到不同科室診治，醫(yī)生、患者、?？剖窍嗷リP(guān)到不同科室診治，醫(yī)生、患者、?？剖窍嗷リP(guān)聯(lián)的。聯(lián)的。 1）三個(gè)世界的概念）三個(gè)世界的概念5 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型（2）概念世界）概念世界u概念世界是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，是概念世界是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，是對(duì)客觀事物及其聯(lián)系的一種抽象描述，從而產(chǎn)對(duì)客觀事物及其聯(lián)系的一種抽象描述，從而產(chǎn)生概念模型。生概念模型。u舉例，對(duì)醫(yī)生的描述包括姓名、性別、專長、舉例，對(duì)醫(yī)生的描述包括姓名、性別、專長、電話、職稱等不同項(xiàng)目。電話、職稱等不同項(xiàng)目。1）三個(gè)世界的概念）三個(gè)

14、世界的概念5 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型u術(shù)語：術(shù)語： u實(shí)體：把客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物實(shí)體：把客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物-實(shí)體可以是實(shí)際事物，也可以是抽象事件，例如一個(gè)醫(yī)實(shí)體可以是實(shí)際事物，也可以是抽象事件，例如一個(gè)醫(yī)生記錄。生記錄。 u實(shí)體集：同一類實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，實(shí)體集：同一類實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，全體醫(yī)生的記錄構(gòu)成一個(gè)完整的醫(yī)生表，是一個(gè)全體醫(yī)生的記錄構(gòu)成一個(gè)完整的醫(yī)生表，是一個(gè)實(shí)體集。實(shí)體集。 u屬性：描述實(shí)體的特性稱為屬性。例如，醫(yī)生的屬性：描述實(shí)體的特性稱為屬性。例如，醫(yī)生的編號(hào)、姓名、性別、職稱、科室等。編號(hào)、姓名、性別、職稱、科室等。 u關(guān)鍵字：如果某個(gè)屬

15、性或?qū)傩越M合的值能唯一地關(guān)鍵字：如果某個(gè)屬性或?qū)傩越M合的值能唯一地標(biāo)識(shí)出實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，可以選作關(guān)鍵字，標(biāo)識(shí)出實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，可以選作關(guān)鍵字，例如，醫(yī)生編號(hào)是唯一標(biāo)識(shí)醫(yī)生的不相重復(fù)信息，例如，醫(yī)生編號(hào)是唯一標(biāo)識(shí)醫(yī)生的不相重復(fù)信息，可選作關(guān)鍵字。可選作關(guān)鍵字。 u聯(lián)系：實(shí)體集之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系，反映現(xiàn)聯(lián)系：實(shí)體集之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系，反映現(xiàn)實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。（3）數(shù)據(jù)世界）數(shù)據(jù)世界u存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是將概念世界中的事物存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是將概念世界中的事物數(shù)據(jù)化的結(jié)果。數(shù)據(jù)化的結(jié)果。u為了準(zhǔn)確地反映事物本身及事物之間的各種聯(lián)為了準(zhǔn)確地反映

16、事物本身及事物之間的各種聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)一定存在一個(gè)結(jié)構(gòu)，用系，數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)一定存在一個(gè)結(jié)構(gòu)，用數(shù)據(jù)模型表示結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型表示結(jié)構(gòu)。u數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型將概念世界中的實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系將概念世界中的實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系進(jìn)一步抽象為便于計(jì)算機(jī)處理進(jìn)一步抽象為便于計(jì)算機(jī)處理 。2） ER圖圖uER圖也被稱為圖也被稱為ER模型（實(shí)體聯(lián)系模型），模型（實(shí)體聯(lián)系模型），是描述概念世界、建立概念模型的實(shí)用工具。是描述概念世界、建立概念模型的實(shí)用工具。uER圖包括三個(gè)要素：圖包括三個(gè)要素： p實(shí)體（型）：用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱實(shí)體（型）：用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱p屬性：用橢圓形表示，并用

17、連線與實(shí)體連接起來。屬性：用橢圓形表示，并用連線與實(shí)體連接起來。 p實(shí)體之間的聯(lián)系：用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名實(shí)體之間的聯(lián)系：用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名稱，并用連線將菱形框分別與有關(guān)實(shí)體相連，并在稱，并用連線將菱形框分別與有關(guān)實(shí)體相連，并在連線上注明聯(lián)系類型。連線上注明聯(lián)系類型。 學(xué)生學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)年齡年齡性別性別姓名姓名3）關(guān)系的三種類型：）關(guān)系的三種類型： u一對(duì)一聯(lián)系（一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 例如，學(xué)校與校長之間是一對(duì)一的關(guān)系。例如，學(xué)校與校長之間是一對(duì)一的關(guān)系。u一對(duì)多聯(lián)系（一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 例如，一個(gè)學(xué)校和學(xué)生之間是一對(duì)多的關(guān)系。例如，一個(gè)學(xué)校和學(xué)生之間是一對(duì)多的關(guān)系。 u多對(duì)多

18、聯(lián)系（多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 例如，學(xué)生與所選修的課程之間存在多對(duì)多的例如，學(xué)生與所選修的課程之間存在多對(duì)多的關(guān)系。關(guān)系。 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系E-R圖舉例圖舉例實(shí)體和屬性實(shí)體和屬性實(shí)體和聯(lián)系實(shí)體和聯(lián)系班級(jí)班級(jí)班級(jí)班級(jí)-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(jí)班級(jí)組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系職工職工領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)部同一實(shí)體型內(nèi)部的的1:n聯(lián)系聯(lián)系課程課程

19、講授講授教師教師1m多個(gè)實(shí)體型間的多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系參考書參考書nE-R圖舉例圖舉例課堂練習(xí)課堂練習(xí)1:有學(xué)生有學(xué)生,專業(yè)專業(yè),院系院系3個(gè)實(shí)體個(gè)實(shí)體,學(xué)生有學(xué)號(hào)學(xué)生有學(xué)號(hào),姓名姓名,性別性別,專業(yè)等屬性專業(yè)等屬性,專業(yè)有專業(yè)代碼專業(yè)有專業(yè)代碼,專業(yè)名稱專業(yè)名稱,負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)人,所屬院系等屬性所屬院系等屬性,院系有院系代碼院系有院系代碼,院院系名稱系名稱,院長等屬性院長等屬性,一個(gè)學(xué)生只屬于一個(gè)專一個(gè)學(xué)生只屬于一個(gè)專業(yè)業(yè),一個(gè)專業(yè)可以有多個(gè)學(xué)生一個(gè)專業(yè)可以有多個(gè)學(xué)生,一個(gè)專業(yè)只屬一個(gè)專業(yè)只屬于一個(gè)院系于一個(gè)院系,一個(gè)院系設(shè)置多個(gè)專業(yè)一個(gè)院系設(shè)置多個(gè)專業(yè),試畫出試畫出E-R圖圖.學(xué)生學(xué)生

20、屬于屬于專業(yè)專業(yè)n1屬于屬于院系院系1m4）模型類型）模型類型 層次模型層次模型 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型關(guān)系模型（1）層次模型（樹型層次結(jié)構(gòu)）層次模型（樹型層次結(jié)構(gòu)） 有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無父結(jié)有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，此結(jié)點(diǎn)是根結(jié)點(diǎn)，例點(diǎn)，此結(jié)點(diǎn)是根結(jié)點(diǎn)，例如，在大學(xué)數(shù)據(jù)模型中的如，在大學(xué)數(shù)據(jù)模型中的校長；校長； 其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)，比如，校長下屬的結(jié)點(diǎn)，比如，校長下屬的學(xué)院院長，他們的父接點(diǎn)學(xué)院院長，他們的父接點(diǎn)就是大學(xué)校長；就是大學(xué)校長； 適合于表示一對(duì)多的聯(lián)系，適合于表示一對(duì)多的聯(lián)系，比如，一個(gè)校長下屬若干比如，一個(gè)校長下屬若干院長。院長。 （2）網(wǎng)狀模型

21、）網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)允許結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn)，可以有一的父結(jié)點(diǎn)，可以有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無父結(jié)個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)。點(diǎn)。網(wǎng)狀模型適用于表示網(wǎng)狀模型適用于表示多對(duì)多的聯(lián)系，例如，多對(duì)多的聯(lián)系，例如，供應(yīng)商與項(xiàng)目、項(xiàng)目供應(yīng)商與項(xiàng)目、項(xiàng)目與庫存間的關(guān)系等都與庫存間的關(guān)系等都是是M:N的關(guān)系，。的關(guān)系，。（3）關(guān)系模型）關(guān)系模型一個(gè)關(guān)系的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維的表，二一個(gè)關(guān)系的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維的表，二維表的形式表示實(shí)體和實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)維表的形式表示實(shí)體和實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)模型。據(jù)模型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)模型。關(guān)系在磁盤上以文件形式存儲(chǔ)，每個(gè)字段關(guān)系在磁盤上以文件形式存儲(chǔ)，每個(gè)字段對(duì)應(yīng)表的

22、一列，每個(gè)記錄是表中的一行。對(duì)應(yīng)表的一列，每個(gè)記錄是表中的一行。醫(yī)生編號(hào)醫(yī)生編號(hào)姓名姓名職稱職稱科室編號(hào)科室編號(hào)特長特長01104李博李博主任醫(yī)師主任醫(yī)師01牙科牙科01106劉曉劉曉副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0101020王林王林副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0102100李顰李顰醫(yī)師醫(yī)師0203002王西平王西平主任醫(yī)師主任醫(yī)師0304005吳星智吳星智副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0406007李可茹李可茹主任醫(yī)師主任醫(yī)師06關(guān)系和表關(guān)系和表術(shù)語（術(shù)語（1）u關(guān)系關(guān)系 一個(gè)關(guān)系是一張二維表，每個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系一個(gè)關(guān)系是一張二維表，每個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系名。在計(jì)算機(jī)里，一個(gè)關(guān)系可以存儲(chǔ)為一個(gè)數(shù)據(jù)名。在計(jì)算機(jī)里，一個(gè)關(guān)系

23、可以存儲(chǔ)為一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件的表，例如，醫(yī)生表或患者表。庫文件的表，例如，醫(yī)生表或患者表。 u元組元組 表中的行稱為元組。一行是一個(gè)元組，對(duì)應(yīng)表中表中的行稱為元組。一行是一個(gè)元組，對(duì)應(yīng)表中的一個(gè)記錄。的一個(gè)記錄。術(shù)語（術(shù)語（2）u屬性屬性 表中的列稱為屬性，每一列有一個(gè)屬性名，對(duì)表中的列稱為屬性，每一列有一個(gè)屬性名，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表中的一個(gè)字段，例如醫(yī)生編號(hào)、姓名、應(yīng)數(shù)據(jù)表中的一個(gè)字段，例如醫(yī)生編號(hào)、姓名、職稱等字段。職稱等字段。 u域域 屬性的取值范圍，即不同元組對(duì)同一個(gè)屬性的屬性的取值范圍，即不同元組對(duì)同一個(gè)屬性的取值所限定的范圍。例如，在取值所限定的范圍。例如，在“患者患者”表表“女女”或或“男男

24、”是性別的取值范圍，對(duì)應(yīng)是性別的取值范圍，對(duì)應(yīng)“性別性別”字字段的一個(gè)域。段的一個(gè)域。 元組元組屬性屬性取值范圍取值范圍(“男男”,”女女”)域域術(shù)語（術(shù)語（3）u候選碼候選碼 如果某個(gè)屬性的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，就如果某個(gè)屬性的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，就稱其為候選碼做；在關(guān)系的多個(gè)候選碼中，選稱其為候選碼做；在關(guān)系的多個(gè)候選碼中，選擇一個(gè)作為主鍵擇一個(gè)作為主鍵-主關(guān)鍵字，作為表中的主鍵。主關(guān)鍵字，作為表中的主鍵。主鍵的屬性被稱做主屬性。主鍵的屬性被稱做主屬性。 u外鍵定義外鍵定義 F是基本關(guān)系是基本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系R的候選碼，如果的候選碼，如果

25、F與基本關(guān)系與基本關(guān)系S的主鍵的主鍵Ks相對(duì)相對(duì)應(yīng)，則稱應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系是基本關(guān)系R的外鍵。的外鍵。 主鍵主鍵主鍵主鍵外鍵外鍵外鍵外鍵課堂練習(xí)課堂練習(xí)2:有醫(yī)生和科室兩個(gè)表有醫(yī)生和科室兩個(gè)表,說明醫(yī)生表中有多少元組說明醫(yī)生表中有多少元組,多少屬多少屬性性,醫(yī)生表的主鍵是醫(yī)生表的主鍵是?,科室表的主鍵是科室表的主鍵是?,哪個(gè)屬性可以作為哪個(gè)表的哪個(gè)屬性可以作為哪個(gè)表的外鍵外鍵,為什么為什么?醫(yī)生編號(hào)醫(yī)生編號(hào)姓名姓名職稱職稱科室編號(hào)科室編號(hào)特長特長01104李博李博主任醫(yī)師主任醫(yī)師01牙科牙科01106劉曉劉曉副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0101020王林王林副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0102100李顰李顰

26、醫(yī)師醫(yī)師0203002王林王林主任醫(yī)師主任醫(yī)師0304005吳星智吳星智副主任醫(yī)師副主任醫(yī)師0406007李可茹李可茹主任醫(yī)師主任醫(yī)師05科室編號(hào)科室編號(hào)科室名稱科室名稱01牙科牙科02內(nèi)科內(nèi)科03外科外科04呼吸呼吸05皮膚皮膚術(shù)語（術(shù)語（4）u關(guān)鍵字關(guān)鍵字 屬性或?qū)傩越M合，其值能夠唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元屬性或?qū)傩越M合，其值能夠唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組。比如，組。比如，“醫(yī)生醫(yī)生”表中的表中的“醫(yī)生編號(hào)醫(yī)生編號(hào)”字段，字段，“患者患者”表中的表中的“患者病歷號(hào)患者病歷號(hào)”都唯一地表示都唯一地表示一名醫(yī)生、一名患者，那么它們都可以作為記一名醫(yī)生、一名患者，那么它們都可以作為記錄的關(guān)鍵字。錄的關(guān)鍵字。u關(guān)系

27、模式關(guān)系模式 對(duì)關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，其格式為：關(guān)系對(duì)關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，其格式為：關(guān)系名（屬性名（屬性1，屬性，屬性2，屬性，屬性N）。一個(gè)關(guān)系）。一個(gè)關(guān)系模式對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系的結(jié)構(gòu)。模式對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系的結(jié)構(gòu)。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操作和完整性約束關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操作和完整性約束u關(guān)系模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和關(guān)系模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)等。修改數(shù)據(jù)等。u操作必須參照數(shù)據(jù)的完整性約束條件。操作必須參照數(shù)據(jù)的完整性約束條件。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)u在關(guān)系模型中實(shí)體與實(shí)體的聯(lián)系都用表來表示。在關(guān)系模型中實(shí)體與實(shí)體的聯(lián)系都用表來表示。選擇選擇u選擇運(yùn)算是

28、從關(guān)系中找出滿足給定條件的那些選擇運(yùn)算是從關(guān)系中找出滿足給定條件的那些元組（記錄）的運(yùn)算。其中，條件是以邏輯表元組（記錄）的運(yùn)算。其中，條件是以邏輯表達(dá)式形式給出的，取值為真的元組將被選取。達(dá)式形式給出的，取值為真的元組將被選取。u運(yùn)算是從水平方向選取滿足條件的元組。運(yùn)算是從水平方向選取滿足條件的元組。u例如，從學(xué)生數(shù)據(jù)庫中找到所有例如，從學(xué)生數(shù)據(jù)庫中找到所有“金融金融”系的系的學(xué)生記錄，記錄是在水平方向被讀取的。學(xué)生記錄，記錄是在水平方向被讀取的。5）常用關(guān)系運(yùn)算）常用關(guān)系運(yùn)算投影投影u從關(guān)系模式中挑選若干屬性組成新的關(guān)系的運(yùn)從關(guān)系模式中挑選若干屬性組成新的關(guān)系的運(yùn)算是投影運(yùn)算。算是投影運(yùn)算

29、。u投影運(yùn)算是從列（字段）的角度進(jìn)行運(yùn)算，相投影運(yùn)算是從列（字段）的角度進(jìn)行運(yùn)算，相當(dāng)于對(duì)關(guān)系進(jìn)行垂直分解。當(dāng)于對(duì)關(guān)系進(jìn)行垂直分解。u例如，從例如，從“學(xué)生學(xué)生”表中選擇幾個(gè)字段表中選擇幾個(gè)字段 “學(xué)號(hào)、學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)和班級(jí)姓名、專業(yè)和班級(jí)”生成一個(gè)新的關(guān)系。生成一個(gè)新的關(guān)系。聯(lián)接聯(lián)接u聯(lián)接運(yùn)算是將兩個(gè)關(guān)系模式通過共有的屬性聯(lián)接運(yùn)算是將兩個(gè)關(guān)系模式通過共有的屬性名拼接成一個(gè)更寬的關(guān)系模式的運(yùn)算。生成的名拼接成一個(gè)更寬的關(guān)系模式的運(yùn)算。生成的新關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。新關(guān)系中包含滿足聯(lián)接條件的元組。u運(yùn)算過程是通過聯(lián)接條件來控制的，聯(lián)接條運(yùn)算過程是通過聯(lián)接條件來控制的，聯(lián)接條件中將出現(xiàn)兩

30、個(gè)關(guān)系中的公共屬性名，也可以件中將出現(xiàn)兩個(gè)關(guān)系中的公共屬性名，也可以是具有相同語義、可比的屬性。是具有相同語義、可比的屬性。u例如，將例如，將“學(xué)生學(xué)生”的基本信息表與的基本信息表與“成績成績”表通過表通過“學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)”連接。連接。課堂練習(xí)課堂練習(xí)2:有醫(yī)生和科室兩個(gè)表有醫(yī)生和科室兩個(gè)表,說明下列操作涉及哪些關(guān)系運(yùn)說明下列操作涉及哪些關(guān)系運(yùn)算算:(1) 查詢所有查詢所有”主任醫(yī)師主任醫(yī)師”的信息的信息 (2)查詢醫(yī)生的姓名和職查詢醫(yī)生的姓名和職稱稱(3)查詢所有查詢所有”主任醫(yī)師主任醫(yī)師”的姓名和科室的姓名和科室 (4)查詢所有醫(yī)生的姓名和科室名稱查詢所有醫(yī)生的姓名和科室名稱醫(yī)生編號(hào)醫(yī)生編號(hào)姓名姓名職稱職稱科室編號(hào)科室編號(hào)特長特長01104李