c1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)

1、第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.1 1.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 1.2 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.3 1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 1.4 1.4 概念模型概念模型第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.1 1.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述1.1.1 1.1.1 數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)庫基本概念 v 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)(Data) 數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號(hào)記錄，是用物理符號(hào)記錄的可以鑒別的信息。v 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫( (DataBaseDataBase，簡(jiǎn)記為，簡(jiǎn)記為DB)DB) 數(shù)據(jù)庫是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。這種集合具有如下特點(diǎn)：

2、 最小的冗余度 應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)資源共享 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 統(tǒng)一管理和控制v 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)( (DataBaseDataBase Management System, Management System,簡(jiǎn)記為簡(jiǎn)記為DBMS)DBMS)第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一個(gè)數(shù)據(jù)管理軟件，它的基本功能包括以下幾個(gè)方面： 數(shù)據(jù)定義功能 用戶通過數(shù)據(jù)定義語言（DDL,Data Definition Language）它可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行定義。 數(shù)據(jù)操縱功能 用戶可以使用數(shù)據(jù)操縱語言（DML,Data Manipulation

3、 Language） 操縱數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的基本操作。如查詢、插入、刪除和修改。 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理功能 數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制，以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性，對(duì)并發(fā)操作的控制以及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)等。 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能 它包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)換功能，數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能監(jiān)視、分析功能等。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)( (DataBaseDataBase System System，簡(jiǎn)記為，簡(jiǎn)記為DBS)DBS) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用

4、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）和用戶構(gòu)成。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.1.2 1.1.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了如下三個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。v 人工管理階段人工管理階段 這一階段是指20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)硬件狀況是：外存只有磁帶、卡片、紙帶，沒有磁盤等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；軟件狀況是：沒有操作系統(tǒng)，沒有管理數(shù)據(jù)的軟件，數(shù)據(jù)處理方式是批處理。 人工管理階段的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)不保存、數(shù)據(jù)無專門軟件進(jìn)行管理、數(shù)據(jù)不共享、數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性、數(shù)據(jù)無結(jié)構(gòu)。v 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段

5、這一階段從20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，計(jì)算機(jī)硬件和軟件都有了一定的發(fā)展。計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還大量用于管理。這時(shí)硬件方面已經(jīng)有了磁盤、磁鼓等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備。在軟件方面，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了數(shù)據(jù)管理軟件，一般稱為文件系統(tǒng)。處理方式上不僅有了文件批處理，而且能夠聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8 文件階段的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期保存、由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、程序與數(shù)據(jù)有一定的獨(dú)立性、數(shù)據(jù)共享性差、數(shù)據(jù)獨(dú)立性差、記錄內(nèi)部有結(jié)構(gòu)。v 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 從20世紀(jì)60年代后期以來，計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)得到了飛速發(fā)展，為了解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)為

6、盡可能多的應(yīng)用服務(wù)，文件系統(tǒng)已不能滿足應(yīng)用需求，一種新的數(shù)據(jù)管理技術(shù)-數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段具有以下的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 在描述數(shù)據(jù)時(shí)不僅描述數(shù)據(jù)本身，還描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)共享性高、冗余度小、易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)可以被多個(gè)應(yīng)用共享。這不僅大大減小了數(shù)據(jù)的冗余度、節(jié)約存儲(chǔ)空間、減少存取時(shí)間，而且可以避免數(shù)據(jù)之間的不相容性和不一致性。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性是指當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變時(shí)，應(yīng)用程序不用改變。數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性是指當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，用戶應(yīng)用程序不用改變。 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制 數(shù)據(jù)庫

7、對(duì)系統(tǒng)中的用戶是共享資源。計(jì)算機(jī)的共享一般是并發(fā)的，即多個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，甚至可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫中同一個(gè)數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供以下幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制保護(hù)功能。 數(shù)據(jù)的安全性(security)保護(hù) 數(shù)據(jù)的完整性(integrity)控制 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)(recovery) 并發(fā)(concurrency)控制 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.1.3 1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)v 集中式系統(tǒng)集中式系統(tǒng) DBMS和應(yīng)用程序以及與用戶終端進(jìn)行通信的軟件等都運(yùn)行在一臺(tái)宿主計(jì)算機(jī)上，所有的數(shù)據(jù)處理都是在宿主計(jì)算機(jī)中進(jìn)行。宿主計(jì)算機(jī)一般是大型機(jī)

8、、中型機(jī)或小型機(jī)。應(yīng)用程序和DBMS之間通過操作系統(tǒng)管理的共享內(nèi)存或應(yīng)用任務(wù)區(qū)來進(jìn)行通信，DBMS利用操作系統(tǒng)提供的服務(wù)來訪問數(shù)據(jù)庫。終端通常是非智能的，本身沒有處理能力。 集中系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：具有集中的安全控制，以及處理大量數(shù)據(jù)和支持大量并發(fā)用戶的能力。集中系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：購買和維持這樣的系統(tǒng)一次性投資太大,并且不適合分布處理。v 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 與大型系統(tǒng)不同，通常個(gè)人計(jì)算機(jī)（微機(jī)）上的DBMS功能和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用功能是結(jié)合在一個(gè)應(yīng)用程序中的，這類DBMS（如FoxPro、Acssce）的功能靈活，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，運(yùn)行速度快，但這類DBMS的數(shù)據(jù)共享性、安全性、完整性等控制功能

9、比較薄弱。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 客戶客戶/ /服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng) 在客戶/服務(wù)器（Client/Server,簡(jiǎn)記為C/S）結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理任務(wù)被劃分為兩部分：一部分運(yùn)行在客戶端，另一部分運(yùn)行在服務(wù)器端?？蛻舳素?fù)責(zé)應(yīng)用處理，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成DBMS的核心功能。 這種模型中，客戶機(jī)上都必須安裝應(yīng)用程序和工具，使客戶端過于龐大、負(fù)擔(dān)太重，而且系統(tǒng)安裝、維護(hù)、升級(jí)和發(fā)布困難，從而影響效率。v 分布式系統(tǒng)分布式系統(tǒng) 一個(gè)分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)由一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫組成，整個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在分布于網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)結(jié)點(diǎn)上的物理數(shù)據(jù)庫中。在當(dāng)今的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，服

10、務(wù)器的數(shù)目可以是一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)系統(tǒng)中存在多個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器時(shí)就形成了分布系統(tǒng)。v 瀏覽器瀏覽器/ /服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng) 隨著Internet的迅速普及，出現(xiàn)了三層客戶機(jī)/服務(wù)器模型：客戶機(jī)應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。這種系統(tǒng)稱為瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，簡(jiǎn)記為B/S）系統(tǒng)。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.1.4 1.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 從DBMS方面考慮，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，這是DBMS內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。v 模式（模式（schemaschema） 模式也稱為邏輯模式，是數(shù)據(jù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征描述，是所有用戶的公共

11、數(shù)據(jù)視圖。 一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。DBMS提供描述語言（模式DDL）來嚴(yán)格定義模式。v 外模式（外模式（external schemaexternal schema） 外模式也稱為子模式或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看到和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。 外模式通常是模式的子集。一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式。外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個(gè)有力措施。每個(gè)用戶只能看見和訪問所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中其余數(shù)據(jù)是不可見的。 DBMS提供子模式描述語言（子模式DDL）來嚴(yán)格定義子模式。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 內(nèi)模

12、式（內(nèi)模式（internal shcemainternal shcema） 內(nèi)模式也稱為存儲(chǔ)模式（storage shcema）,一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。 DBMS提供內(nèi)模式描述語言（內(nèi)模式DDL，或者存儲(chǔ)模式DDL）來嚴(yán)格定義內(nèi)模式。v 三級(jí)模式之間的映射三級(jí)模式之間的映射 三級(jí)模式間有兩種映射：模式/外模式映射、模式/內(nèi)模式映射 模式/外模式映射定義某個(gè)外模式和模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)模式發(fā)生改變時(shí)，只要改變其映射，而無需改動(dòng)外模式，從而保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。 模式/內(nèi)模式映射定義內(nèi)模式和模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生改變時(shí)，只要

13、改變其映射，而無需改動(dòng)模式，從而保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.2 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 1.2.1 數(shù)據(jù)模型及其組成要素?cái)?shù)據(jù)模型及其組成要素 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是根據(jù)數(shù)據(jù)模型建立的，因而數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系的基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)模型通常都是由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束3個(gè)要素組成。v 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究數(shù)據(jù)元素之間的組織形式、存儲(chǔ)形式以及數(shù)據(jù)操作等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，通常按照其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。例如層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、關(guān)系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型分別命名為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。

14、第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫中的各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。 數(shù)據(jù)庫主要有查詢和更新兩大類操作。v 數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束 數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(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)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以符合數(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、有效和相容。 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的關(guān)鍵，它的3個(gè)要素完整地描述了一個(gè)數(shù)據(jù)模型。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.2.2 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的種類數(shù)據(jù)模型的種類 目前，數(shù)

15、據(jù)庫領(lǐng)域中，最常用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。v 層次模型層次模型 層次模型是數(shù)據(jù)庫中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用層次模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型以及實(shí)體間的聯(lián)系是層次模型的主要特征。 層次模型的一個(gè)最基本的特點(diǎn)是，任何一個(gè)給定的記錄值(也稱為實(shí)體)只有按照其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義。沒有一個(gè)子記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8R1R2R3R4R5R6圖1-1 層次模型示意圖第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 在現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表

16、示非樹形結(jié)構(gòu)是很不直接的，網(wǎng)狀模型則可以克服這一弊端。 用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。在網(wǎng)狀模型中，一個(gè)子結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)，在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間可以有一種或多種聯(lián)系。R1R2R3R4R5 圖1-2 網(wǎng)狀模型示意圖 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 關(guān)系模型關(guān)系模型( (relational model)relational model) 關(guān)系模型是目前最常用的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。 在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)在用戶觀點(diǎn)下的邏輯結(jié)構(gòu)就是一張二維表。每一張二維表稱為一個(gè)關(guān)系（relation）。學(xué)號(hào)姓名性別出生年月班級(jí)專業(yè)R10

17、001王宏男85/11/121班軟件R20002孫萌女86/10/091班軟件R30115陳小明男86/07/122班信息管理R40200吳江男86/04/053班信息管理關(guān)系模型示意圖 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.3 1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 1.3.1 1.3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性是靜態(tài)的，一般情況下不會(huì)輕易變動(dòng)。 數(shù)據(jù)庫的行為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指確定數(shù)據(jù)庫用戶的行為和動(dòng)作。數(shù)據(jù)庫用戶的行為和動(dòng)作是指數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)、事物處理及表報(bào)處理等。1.3.

18、2 1.3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟 考慮數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，可以將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程可分為以下6個(gè)階段。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 需求分析階段需求分析階段 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件的開發(fā)，首先必須準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)處理）。需求分析是整個(gè)開發(fā)過程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步。作為地基的需求分析是否做的充分與準(zhǔn)確，決定了在其上建造數(shù)據(jù)庫大廈的速度與質(zhì)量。需求分析做的不好，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)返工重做的嚴(yán)重后果。 v 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它通過對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成

19、一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型，一般用E-R圖表示概念模型。v 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為選定的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并使其在功能、性能、完整性約束、一致性和可擴(kuò)充性等方面均滿足用戶的需求。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)是為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）。即利用選定的DBMS提供的方法和技術(shù)，以合理的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)高效的、可行的數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。 v 數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段 數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段的任務(wù)是根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果，在計(jì)算機(jī)

20、上建立數(shù)據(jù)庫，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和試運(yùn)行。 v 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.4 1.4 概念模型概念模型第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.4.1 1.4.1 信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念 v 實(shí)體實(shí)體( (entity)entity) 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。v 屬性屬性( (attribute)attribute

21、) 實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。v 主碼（主碼（primary keyprimary key） 惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為主碼。 例如，學(xué)生號(hào)是學(xué)生實(shí)體的主碼，職工號(hào)是職工實(shí)體的主碼。v 域（域（domaindomain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域。 例如，職工性別的域?yàn)椋?，女），姓名的域?yàn)樽帜缸址?，年齡的域?yàn)樾∮?50的整數(shù)，職工號(hào)的域?yàn)?位數(shù)字組成的字符串等。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8v 實(shí)體型（實(shí)體型（entity typeentity type） 具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同

22、類實(shí)體，稱為實(shí)體型。 例如，學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生年份，系，入學(xué)時(shí)間）就是一個(gè)實(shí)體型。v 實(shí)體集（實(shí)體集（entity setentity set） 同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。 例如，全體學(xué)生就是一個(gè)實(shí)體集。 圖書館的圖書也是一個(gè)實(shí)體集。 v 聯(lián)系（聯(lián)系（relationshiprelationship） 在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8 兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為3類 一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)

23、體集B至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1。 例如，一個(gè)賓館，每個(gè)客房都對(duì)應(yīng)著一個(gè)房間號(hào)，一個(gè)房間號(hào)也惟一的對(duì)應(yīng)這一間客房。所以，客房和房間號(hào)之間具有一對(duì)一聯(lián)系。 又如，確定部門實(shí)體和經(jīng)理實(shí)體之間存在一對(duì)一聯(lián)系，意味著一個(gè)部門只能有一個(gè)經(jīng)理管理，而一個(gè)經(jīng)理只管理一個(gè)部門。 一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 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)體與之聯(lián)系（n0），反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:n 。 例如，一個(gè)部門中有若干名職工，而每個(gè)職工只能在一個(gè)部門工作，則部門

24、與職工之間具有一對(duì)多聯(lián)系。 第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-8 多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 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)體與之聯(lián)系（n0），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)體與之聯(lián)系（m0），則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n 。 注意: 一對(duì)一聯(lián)系是一對(duì)多聯(lián)系的特例，而一對(duì)多聯(lián)系又是多對(duì)多聯(lián)系的特例。實(shí)體型之間的這種一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多聯(lián)系不僅存在于兩個(gè)實(shí)體型之間，也存在于兩個(gè)以上的實(shí)體型之間。同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的各實(shí)體之間也可以存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)2022-5-81.4.2 1.4.2 概念模型的表示方法概念模型的表示方法 概念模型是對(duì)信息世界建模，所以概念模型應(yīng)該能夠方便、準(zhǔn)確地表示信息世界中的常用概念。概念模型的表示方法很多，其中最為常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的實(shí)體聯(lián)系方法（Entity-Relationship Approach，簡(jiǎn)記為E-R表示法）。 該方法用ER圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型，稱