軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述課件

1、計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社計算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述1第十二章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述第十二章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述2本章基本內(nèi)容與要求本章基本內(nèi)容與要求n基本內(nèi)容基本內(nèi)容q數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)庫基本概念 q數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 q數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) q關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 n要求要求q熟練掌握數(shù)據(jù)庫的基本概念和關(guān)系數(shù)據(jù)模型熟練掌握數(shù)據(jù)庫的基本概念和關(guān)系數(shù)據(jù)模型q熟悉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特別是三級模式結(jié)構(gòu)熟悉數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特別是三級模式結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述3數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段n人工管理階段（人工管理階段（5050年代中期以前）

2、年代中期以前）n文件系統(tǒng)階段（文件系統(tǒng)階段（5050年代后期年代后期-60-60年年代中期）代中期）n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（6060年代后期開始）年代后期開始）軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述4人工管理階段人工管理階段n背景背景q計算機(jī)主要用于科學(xué)計算計算機(jī)主要用于科學(xué)計算q外存為順序存取設(shè)備外存為順序存取設(shè)備q沒有操作系統(tǒng)，沒有數(shù)據(jù)管理軟件沒有操作系統(tǒng)，沒有數(shù)據(jù)管理軟件u特點特點用戶完全負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理工作用戶完全負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理工作數(shù)據(jù)完全面向特定的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)完全面向特定的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)與程序沒有獨(dú)立性數(shù)據(jù)與程序沒有獨(dú)立性訪問訪問訪問訪問訪問訪問數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1 1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2 2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)n n程序程序1 1

3、程序程序2 2程序程序n n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述5文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段n背景背景q計算機(jī)不但用于科學(xué)計算，還用于管理計算機(jī)不但用于科學(xué)計算，還用于管理q外存有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備外存有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備q有了有了OS,OS,文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)( (專門管理數(shù)據(jù)的軟件專門管理數(shù)據(jù)的軟件) )軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述6文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段補(bǔ)貼補(bǔ)貼系別系別姓名姓名學(xué)號學(xué)號生活科住址住址系別系別性別性別姓名姓名學(xué)號學(xué)號房產(chǎn)科學(xué)位學(xué)位學(xué)分學(xué)分系別系別姓名姓名學(xué)號學(xué)號學(xué)籍科學(xué)位學(xué)位 出身出身年齡年齡系別系別性別性別姓名姓名學(xué)號學(xué)號人事科軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述7文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段n特點特點q系

4、統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能系統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能q數(shù)據(jù)與程序有一定的獨(dú)立性數(shù)據(jù)與程序有一定的獨(dú)立性q數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的q數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性差數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性差q數(shù)據(jù)的共享性差，冗余度大數(shù)據(jù)的共享性差，冗余度大n數(shù)據(jù)面向應(yīng)用n數(shù)據(jù)孤立q數(shù)據(jù)的不一致性數(shù)據(jù)的不一致性數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n OS 程序程序1 1程序程序2 2程序程序n n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述8數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段n背景背景q計算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量大，關(guān)系復(fù)雜，共享計算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量大，關(guān)系復(fù)雜，共享性要求強(qiáng)（多種應(yīng)用、不同語言共享數(shù)據(jù)）性要求強(qiáng)（多種應(yīng)用、不同語言共享數(shù)據(jù)）q外存有了大容量磁盤，光盤外存有了大容量

5、磁盤，光盤q軟件價格上升，硬件價格下降，編制和維軟件價格上升，硬件價格下降，編制和維護(hù)軟件及應(yīng)用程序成本相對增加，其中維護(hù)軟件及應(yīng)用程序成本相對增加，其中維護(hù)的成本更高，力求降低護(hù)的成本更高，力求降低軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述9數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段n數(shù)據(jù)庫觀點數(shù)據(jù)庫觀點q數(shù)據(jù)不是依賴于處理過程的附屬品，而是現(xiàn)實數(shù)據(jù)不是依賴于處理過程的附屬品，而是現(xiàn)實世界中獨(dú)立存在的對象世界中獨(dú)立存在的對象數(shù)據(jù)1DBMS統(tǒng)一存取統(tǒng)一存取數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n程序2程序1程序n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述10數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段n特點特點q有了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)q面向全組織，面向現(xiàn)實世界面向全組織，面向現(xiàn)實世界q獨(dú)立性較強(qiáng)獨(dú)

6、立性較強(qiáng)q由由DBMSDBMS統(tǒng)一存取，維護(hù)數(shù)據(jù)語義及結(jié)構(gòu)統(tǒng)一存取，維護(hù)數(shù)據(jù)語義及結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述11學(xué)號學(xué)號姓名姓名性別性別系別系別年齡年齡住址住址出身出身學(xué)位學(xué)位學(xué)分學(xué)分補(bǔ)貼補(bǔ)貼學(xué)籍科房產(chǎn)科人事科生活科數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述12數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理的特點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理的特點 n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 n數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充 n數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 n數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制統(tǒng)一管理和控制 q數(shù)據(jù)的安全性（數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)）保護(hù) q數(shù)據(jù)的完整性（數(shù)據(jù)的完整性（Integri

7、ty）檢查）檢查 q并發(fā)（并發(fā)（Concurrency）控制）控制 q數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery） 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述13第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)庫基本概念 n一、數(shù)據(jù)庫（一、數(shù)據(jù)庫（DataBase，簡稱，簡稱DB）q數(shù)據(jù)庫是長期存放在計算機(jī)內(nèi)、有組織、可共數(shù)據(jù)庫是長期存放在計算機(jī)內(nèi)、有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合，享的數(shù)據(jù)集合，q數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有盡可能小的冗余度和較高的數(shù)據(jù)和儲存，具有盡可能小的冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，q并可為各種用戶共享。并可為各種用戶共享。 數(shù)據(jù)1

8、數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述14DBMS統(tǒng)一存取統(tǒng)一存取數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述15第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)庫基本概念 n三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS） q在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成 q組成：組成：n數(shù)據(jù)庫（及相關(guān)硬件）數(shù)據(jù)庫（及相關(guān)硬件）n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS） n開發(fā)工具開發(fā)工具n應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員n用戶用戶q數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員(DataBase Administrator,簡稱簡稱DBA) 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述16數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 示意圖示意圖用用戶戶用用戶戶

9、用用戶戶應(yīng)應(yīng)用用系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用用開開發(fā)發(fā)工工具具數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫管管理理系系統(tǒng)統(tǒng)（DBMS）操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)（OS）數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫DBAPB,VB,VCDELPHIOracle,Db2,Sybase,SQL Server,InformixVisual FoxproAccess軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述17數(shù)據(jù)庫在計算機(jī)系統(tǒng)中的地位示意圖數(shù)據(jù)庫在計算機(jī)系統(tǒng)中的地位示意圖硬件硬件（含含DB）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)編譯系統(tǒng)編譯系統(tǒng)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述18第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 n數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型的基本概念n概念模型與概念模型與E-R圖圖 n最常用的

10、數(shù)據(jù)模型即結(jié)構(gòu)模型最常用的數(shù)據(jù)模型即結(jié)構(gòu)模型 n將將E-R圖表示的概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型圖表示的概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述19一、數(shù)據(jù)模型的基本概念一、數(shù)據(jù)模型的基本概念信息世界信息世界概念模型概念模型機(jī)器世界機(jī)器世界DBMS支持的數(shù)據(jù)模型支持的數(shù)據(jù)模型認(rèn)識認(rèn)識抽象抽象現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界反映反映現(xiàn)實現(xiàn)實世界世界反映反映現(xiàn)實現(xiàn)實世界世界現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界信息世界信息世界計算機(jī)世計算機(jī)世界界軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述20一、數(shù)據(jù)模型的基本概念一、數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型表示實體和表示實體和實體之間聯(lián)實體之間聯(lián)系的模型系的模型應(yīng)用應(yīng)用概念數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型（E-RE-R表示）表示）結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模

11、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型型（DBMSDBMS支持）支持）現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界信息世界信息世界計算機(jī)世計算機(jī)世界界軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述21二、概念模型與二、概念模型與E-R圖圖 n獨(dú)立于計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型獨(dú)立于計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 n信息世界模型信息世界模型n信息世界基本概念信息世界基本概念q實體實體(Entity) q屬性屬性(Attribute) q域域(Domain) q實體型實體型(Entity Type) q實體集實體集(Entity set) q碼碼(Key) q聯(lián)系聯(lián)系(Relationship) 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述22E-R圖圖(實體聯(lián)系圖）實體聯(lián)系圖）課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生屬于屬于系系課程號

12、課程號課程名課程名學(xué)分學(xué)分學(xué)號學(xué)號姓名姓名性別性別年齡年齡系號系號系名系名成績成績mnn1矩形框矩形框 ：實體：實體菱形框菱形框 ：聯(lián)系：聯(lián)系橢圓形框橢圓形框 ：屬性：屬性聯(lián)系種類：聯(lián)系種類：1：11：m m: n軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述23三、結(jié)構(gòu)模型三、結(jié)構(gòu)模型n三要素：三要素：q數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) q數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 q數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束 n常用的結(jié)構(gòu)模型常用的結(jié)構(gòu)模型q層次模型層次模型 q網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型q關(guān)系模型關(guān)系模型直接面向數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)直接面向數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述24層次模型層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體及實體之間聯(lián)系用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體及實

13、體之間聯(lián)系層次清楚、容易理解層次清楚、容易理解兩個結(jié)點間的關(guān)系是兩個結(jié)點間的關(guān)系是1-m關(guān)系關(guān)系軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述25網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型系系學(xué)生學(xué)生課程課程選課聯(lián)系選課聯(lián)系用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來表示實體及實體之間聯(lián)系用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來表示實體及實體之間聯(lián)系允許結(jié)點有多于一個的父結(jié)點允許結(jié)點有多于一個的父結(jié)點可以表示可以表示m -m關(guān)系關(guān)系軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述26關(guān)系模型關(guān)系模型用表格表示實體及實體之間聯(lián)系用表格表示實體及實體之間聯(lián)系軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述27關(guān)系模型關(guān)系模型n關(guān)系關(guān)系(Relation)一個關(guān)系對應(yīng)一張二維表。一個關(guān)系對應(yīng)一張二維表。n元組元組(Tuple)二維表中的一行稱為一個元組。二維表中的一行稱

14、為一個元組。 n屬性屬性(Attribute)二維表中的一列稱為一個屬性，二維表中的一列稱為一個屬性，對應(yīng)每一個屬性的名字稱為屬性名。對應(yīng)每一個屬性的名字稱為屬性名。 n超碼超碼(Super Key)二維表中的某個屬性或是屬二維表中的某個屬性或是屬性組可以唯一確定一個元組，則稱為超碼。性組可以唯一確定一個元組，則稱為超碼。 n候選碼候選碼(Candidate Key) 最小的超碼最小的超碼n主碼主碼(Primary Key) 任選一個候選碼任選一個候選碼n域域(Domain)屬性的取值范圍稱為域。屬性的取值范圍稱為域。n分量元組中的一個屬性值。分量元組中的一個屬性值。軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述28關(guān)系

15、模型關(guān)系模型n關(guān)系模式關(guān)系名和屬性集的集合，是對關(guān)系的關(guān)系模式關(guān)系名和屬性集的集合，是對關(guān)系的具體描述。一般表示為：具體描述。一般表示為：q關(guān)系名（屬性關(guān)系名（屬性1，屬性，屬性2,屬性屬性N） u關(guān)系模型關(guān)系模型由多個關(guān)系模式組成了關(guān)系模型，也稱為關(guān)系數(shù)由多個關(guān)系模式組成了關(guān)系模型，也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式。據(jù)庫模式。軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述29關(guān)系模型關(guān)系模型n成功的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品成功的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品qOracleqSybaseqDB2qSQL ServerqACCESSqVisual Foxpro 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述30關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫n對應(yīng)于一個關(guān)系模型的全部關(guān)系的集合稱對應(yīng)于一個關(guān)系模型的

16、全部關(guān)系的集合稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫為關(guān)系數(shù)據(jù)庫n一個關(guān)系應(yīng)具備下列特點一個關(guān)系應(yīng)具備下列特點q關(guān)系的每一列具有不同的名稱（屬性名）關(guān)系的每一列具有不同的名稱（屬性名）q關(guān)系的每一列具有同一類型的域關(guān)系的每一列具有同一類型的域q關(guān)系中任意兩行（元組）不能完全相同關(guān)系中任意兩行（元組）不能完全相同q關(guān)系的每一列是不可再分的數(shù)據(jù)單位關(guān)系的每一列是不可再分的數(shù)據(jù)單位q關(guān)系中行、列的次序可以互換關(guān)系中行、列的次序可以互換q每一個關(guān)系有一個唯一的主碼每一個關(guān)系有一個唯一的主碼軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述31工作工作員工員工數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型部門部門1m軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述32例：例：E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型課程

17、課程屬于屬于學(xué)生學(xué)生選修選修課程號課程號課程名課程名學(xué)分學(xué)分學(xué)號學(xué)號姓名姓名性別性別成績成績1mnm班號班號班名班名位置位置班級班級授課授課p教師號教師號姓名姓名職稱職稱教師教師q學(xué)生（學(xué)生（學(xué)號學(xué)號，姓名，性別，班號），姓名，性別，班號）班級（班級（班號班號，班名，位置），班名，位置）教師（教師（教師號教師號，姓名，職稱），姓名，職稱）課程（課程（課程號課程號，課程名，學(xué)分），課程名，學(xué)分）授課（授課（教師號，課程號教師號，課程號） 選修（選修（學(xué)號，課程號學(xué)號，課程號，成績），成績）軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述33第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一、數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)庫的三級模

18、式結(jié)構(gòu) n模式的分級模式的分級q為了提高數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性，使為了提高數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性，使數(shù)據(jù)庫的用戶觀點數(shù)據(jù)庫的用戶觀點(即用戶看到的數(shù)據(jù)庫即用戶看到的數(shù)據(jù)庫)與數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的物理方面庫的物理方面(即實際存儲的數(shù)據(jù)庫即實際存儲的數(shù)據(jù)庫)區(qū)分開來，區(qū)分開來，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式是分級的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式是分級的n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)qCODASYLCODASYL（Conference On Data System Conference On Data System Language,Language,美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會）提出模式、美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商

19、會）提出模式、外模式、存儲模式三級模式的概念。三級模式外模式、存儲模式三級模式的概念。三級模式之間有兩級映象之間有兩級映象軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述34第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) n一、數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)q外模式外模式n用戶的數(shù)據(jù)視圖用戶的數(shù)據(jù)視圖q模式模式n所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖q內(nèi)模式內(nèi)模式n是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)及存儲方式是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)及存儲方式q模式之間的映象關(guān)系模式之間的映象關(guān)系 n外模式外模式/模式映象模式映象 n模式模式/內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象 例例軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述35第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一、數(shù)據(jù)庫的三級

20、模式結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu) 主語言主語言DML主語言主語言DML主語言主語言DML主語言主語言DML主語言主語言DML用戶用戶A1用戶A2用戶B1用戶B2用戶B3外模式外模式A外模式外模式B模模 式式內(nèi)模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫外模式外模式/模式模式映象映象A外模式外模式/模式模式映象映象B模式模式/內(nèi)模式內(nèi)模式映象映象數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)DBMS操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述36數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式內(nèi)模式模式模式外模式外模式2 2外模式外模式3 3外模式外模式1 1應(yīng)用應(yīng)用A A應(yīng)用應(yīng)用B B應(yīng)用應(yīng)用C C應(yīng)用應(yīng)用D D應(yīng)用應(yīng)用E E外

21、模式外模式/ /模式映象模式映象模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象例例軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述37模式之間的映象關(guān)系模式之間的映象關(guān)系n外模式外模式/ /模式映象模式映象q定義某一個外模式和模式之間的對應(yīng)關(guān)系，映象定義某一個外模式和模式之間的對應(yīng)關(guān)系，映象定義通常包含在各外模式中定義通常包含在各外模式中q當(dāng)模式改變時，修改外模式當(dāng)模式改變時，修改外模式/ /模式映象，使外模式模式映象，使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為數(shù)保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為數(shù)據(jù)的據(jù)的邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性n模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象q定義數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系定義數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與存

22、儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系q存儲結(jié)構(gòu)改變時，修改模式存儲結(jié)構(gòu)改變時，修改模式/ /內(nèi)模式映象，使模式內(nèi)模式映象，使模式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為數(shù)保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為數(shù)據(jù)的據(jù)的物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述38軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述39第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) n二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)q集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)是集中的，數(shù)據(jù)的管集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)是集中的，數(shù)據(jù)的管理也是集中的理也是集中的 q客戶客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)是集中的，應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)是集中的，應(yīng)用分布分布q分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ：數(shù)據(jù)

23、分布、應(yīng)用分布：數(shù)據(jù)分布、應(yīng)用分布軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述40客戶客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述41分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述42第四節(jié)第四節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 n關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n關(guān)系操作關(guān)系操作 n關(guān)系的完整性關(guān)系的完整性 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述43關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義n域（域（Domain） n笛卡爾積（笛卡爾積（Cartesian Product） n關(guān)系（關(guān)系（Relation） n關(guān)系模式關(guān)系模式 n關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫 軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述44關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形

24、式化定義n域（域（Domain）q一組值的集合，這組值具有相同的數(shù)據(jù)類型一組值的集合，這組值具有相同的數(shù)據(jù)類型q如整數(shù)的集合、字符串的集合、全體學(xué)生的集合如整數(shù)的集合、字符串的集合、全體學(xué)生的集合n笛卡爾積（笛卡爾積（Cartesian Product）q一組域一組域D1 , D2 , Dn的笛卡爾積為的笛卡爾積為:D1D2Dn = (d1 , d2 , , dn) | diDi , i=1,nq笛卡爾積的每個元素笛卡爾積的每個元素(d1 , d2 , , dn)稱作一個稱作一個n-元元組（組（n-tuple）軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述45關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義q例：設(shè)例：設(shè)

25、 D1為教師集合（為教師集合（T）= t1，t2 D2為學(xué)生集合（為學(xué)生集合（S）= s1，s2 ，s3 D3為課程集合（為課程集合（C）= c1，c2 則則D1D2D3是個三元組集合，元組個數(shù)為是個三元組集合，元組個數(shù)為232，是，是所有可能的（教師，學(xué)生，課程）元組集合所有可能的（教師，學(xué)生，課程）元組集合q笛卡爾積可表為二維表的形式笛卡爾積可表為二維表的形式TSCt1s1c1t1s1c2t1s2c1t2s3c2軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述46關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義n關(guān)系關(guān)系q笛卡爾積笛卡爾積D1D2Dn的子集叫做在域的子集叫做在域D1 , D2 , Dn上的關(guān)系，用上的關(guān)

26、系，用R(D1 , D2 , Dn )表示表示qR是關(guān)系的名字，是關(guān)系的名字，n是關(guān)系的度或目是關(guān)系的度或目q關(guān)系是笛卡爾積中有意義的子集關(guān)系是笛卡爾積中有意義的子集q關(guān)系也可以表示為二維表關(guān)系也可以表示為二維表關(guān)系關(guān)系TEACH(T, S, C)TSCt1s1c1t1s1c2t1s2c1t2s3c2元組屬性軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述47關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義u關(guān)系模型關(guān)系模型由多個關(guān)系模式組成了關(guān)系模型，也稱為關(guān)系數(shù)由多個關(guān)系模式組成了關(guān)系模型，也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式。據(jù)庫模式。軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述48關(guān)系模型關(guān)系模型學(xué)生學(xué)生課程課程選修選修屬于屬于系系教師教師教授教授工作工作管理管理軟件技術(shù)數(shù)據(jù)庫概述49關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫n對應(yīng)于一個關(guān)系模型的全部關(guān)系的集合稱對應(yīng)于一個關(guān)系模型的全部關(guān)系的集合稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫為關(guān)系數(shù)據(jù)庫n一個關(guān)系應(yīng)具備下列特點一個關(guān)系應(yīng)具備下列特點q關(guān)系的每一列具有不同的名稱（屬性名）關(guān)系的每一列具有不同的名稱（屬性名）q關(guān)系的每一列具有同一類型的域關(guān)系的每一列具有同一類型的域q關(guān)系中任意兩行（元組）不能完全相同關(guān)系中任意兩行（元組）不能完全相同q關(guān)系的每一列是不可再分的數(shù)據(jù)單位關(guān)系的每一列是不可再分的數(shù)據(jù)單位q關(guān)