數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用：第1章 緒論

1、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用7/7/20221內(nèi)容安排 第一章：緒論第二章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)第三章： SQL Server 2000第四章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言SQL第五章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第六章：數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)第七章：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的新發(fā)展及國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念7/7/20222第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 小結(jié)7/7/20223第一章 學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的功能及實(shí)際應(yīng)用有個(gè)整體認(rèn)識(shí)；理解并掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的常用術(shù)語(yǔ)及基本概念（Data、DB、DBMS、DBS等）理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)掌握常用數(shù)據(jù)模型、三級(jí)模式和二級(jí)映像7/7/202241.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1

2、.1.1 信息與社會(huì) 1.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能7/7/20225 1.1.1 信息與社會(huì)（自學(xué)）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志7/7/20226數(shù)據(jù)管理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三次演變： 層次數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)7/7/2022

3、71.1.1 信息與社會(huì)計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的，而我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中所面對(duì)的所有事物都是能夠?qū)崒?shí)在在看得見(jiàn)的，怎樣把現(xiàn)實(shí)生活中的事物存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中？現(xiàn)實(shí)世界（事物）信息世界(信息)數(shù)據(jù)世界(數(shù)據(jù))抽象轉(zhuǎn)換概念模型數(shù)據(jù)模型7/7/202282. 信息世界中的基本概念 (1) 實(shí)體（Entity） 客觀(guān)存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng)為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。 (3) 碼（Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼。（4）實(shí)體集（Entity Set） 同型實(shí)體的集合

4、稱(chēng)為實(shí)體集，如：全體學(xué)生 7/7/20229信息世界和機(jī)器世界的術(shù)語(yǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：信息世界機(jī)器世界實(shí)體屬性實(shí)體集碼記錄字段文件主?。ùa）7/7/202210學(xué)號(hào) 姓名 性別 專(zhuān)業(yè)200133102 張強(qiáng) 男 計(jì)算機(jī) 200133103 李麗 女 計(jì)算機(jī) 200133104 王新 男 計(jì)算機(jī) 學(xué)生實(shí)體屬性碼實(shí)體集字段記錄實(shí)例7/7/2022111.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員（DBA）7/7/202212一、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象定義記錄現(xiàn)實(shí)世界的信息并可以被識(shí)別的符號(hào)表現(xiàn)形式文

5、字、圖形、圖象、聲音等數(shù)據(jù)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的7/7/202213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(jì)算機(jī)系，1990）數(shù)據(jù)的解釋語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時(shí)間解釋?zhuān)豪蠲魇莻€(gè)大學(xué)生，1972年出生，江蘇人，1990年考入計(jì)算機(jī)系7/7/202214二、數(shù)據(jù)庫(kù)（舉例）7/7/202215二、數(shù)據(jù)庫(kù)(續(xù)) 人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來(lái)以供進(jìn)一步加工處理，進(jìn)一步抽取有用信息數(shù)據(jù)庫(kù)的定義數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱(chēng)DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合？思考：數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的是什么7/7/20221

6、6三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS)定義數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Database Management System，簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS）是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一系列以統(tǒng)一的方式管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的軟件集合。DBMS的用途科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)7/7/202217四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Database System，簡(jiǎn)稱(chēng)DBS）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)。注在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)的軟硬件支撐環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶(hù)構(gòu)成。7/7/202218數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成

7、圖示DBOSDBMS應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)DBAUserUserUser？思考：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間的聯(lián)系負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)的專(zhuān)門(mén)的人員。7/7/202219五、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員定義 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員是指專(zhuān)門(mén)從事數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、建立、管理、維護(hù)和協(xié)調(diào)各用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求等工作的人員。7/7/2022201.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別傳統(tǒng)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)最小單位是：記錄；而數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中能細(xì)化到數(shù)據(jù)項(xiàng)文件系統(tǒng)中，記錄內(nèi)部有了某些結(jié)構(gòu)，但記錄之間沒(méi)有聯(lián)系；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不僅要描述數(shù)據(jù)本身，還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系例：12班信息學(xué)院男張三90027/7/

8、202221數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)（續(xù)）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)減少數(shù)據(jù)的不一致性易于擴(kuò)充，適應(yīng)不同用戶(hù)的需求7/7/202222數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)（續(xù)）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性指用戶(hù)的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。邏輯獨(dú)立性指用戶(hù)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶(hù)程序也可以不變。7/7/202223數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)（續(xù)）DBMS對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查 數(shù)據(jù)完整性：數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。并發(fā)（Concurr

9、ency）控制數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）7/7/202224應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫(kù)7/7/2022251.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能DBMS的用途數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)字典、用戶(hù)數(shù)據(jù)、存取路徑等數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL) 7/7/202226數(shù)據(jù)操縱功能: 提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML)manipulation 操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作(查詢(xún)、插入、刪除和修改)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性， 多用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用，系統(tǒng)恢復(fù)7/7/202227數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序) 數(shù)據(jù)輸入

10、、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)、重組及性能監(jiān)視、分析功能等數(shù)據(jù)通信接口7/7/202228 1.2 數(shù)據(jù)（庫(kù)）模型 1.2.1常用數(shù)據(jù)（庫(kù)）模型 1.2.2概念模型與E-R方法 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 7/7/2022291.2數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)（庫(kù)）模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)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(shí)世界的模擬數(shù)據(jù)（庫(kù)）模型應(yīng)滿(mǎn)足三方面要求能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界容易為人所理解便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)7/7/202230數(shù)據(jù)模型(續(xù))數(shù)據(jù)（庫(kù)）模型分成兩個(gè)不同的層次(1) 概念模型 也稱(chēng)信息模型，它是按用戶(hù)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。 (2) 數(shù)

11、據(jù)模型 主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。 7/7/202231數(shù)據(jù)模型(續(xù))客觀(guān)對(duì)象的抽象過(guò)程-兩步抽象現(xiàn)實(shí)世界中的客觀(guān)對(duì)象抽象為概念模型；把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。 概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。（信息世界的模型）7/7/2022321.2.2 概念模型與E-R方法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7/7/2022331. 概念模型概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言對(duì)概念模型的基本要求較強(qiáng)的

12、語(yǔ)義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí)簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶(hù)理解。7/7/2022342. 信息世界中的基本概念 (1) 實(shí)體（Entity） 客觀(guān)存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體。可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng)為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。 (3) 碼（Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼。 7/7/202235信息世界中的基本概念(續(xù))(4) 域（Domain） 屬性的取值范圍稱(chēng)為該屬性的域。 (5) 實(shí)體型（Entity Type） 用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體稱(chēng)為實(shí)體型(6) 實(shí)體集（E

13、ntity Set） 同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集，如：全體學(xué)生7/7/202236信息世界中的基本概念(續(xù))(7) 聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實(shí)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(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系實(shí)體型間聯(lián)系 兩個(gè)實(shí)體型 一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 三個(gè)實(shí)體型 一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 一個(gè)實(shí)體型 多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 7/7/202237概念模型實(shí)例學(xué)號(hào) 姓名 性別 專(zhuān)業(yè)200133102 張強(qiáng) 男 計(jì)算機(jī) 200133103 李麗 女 計(jì)算機(jī) 200133104 王新 男 計(jì)算機(jī) 學(xué)生課程號(hào) 課程名 選課學(xué)生120101 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 200133102120102

14、組成原理 200133104選課實(shí)體屬性碼域（男，女）實(shí)體型實(shí)體集聯(lián)系7/7/2022383. 概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多實(shí)體聯(lián)系方法(E-R方法)用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型E-R方法也稱(chēng)為E-R模型實(shí)體型用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名。例：學(xué)生教師7/7/202239E-R圖(續(xù))屬性用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)學(xué)生學(xué)號(hào)年齡性別姓名7/7/202240E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型（1:1、1:n或m:n） 聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如

15、果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái) 7/7/202241聯(lián)系屬性的表示方法課程選修學(xué)生mn成績(jī)7/7/202242實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名1n班級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)1n實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名mn老師學(xué)生授課mn實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名11班長(zhǎng)班級(jí)任職11一對(duì)一一對(duì)多多對(duì)多兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系7/7/202243多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系課程教員參考書(shū)講授1mn7/7/202244多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系供應(yīng)商項(xiàng)目零件供應(yīng)mnp家庭父親母親屬于1117/7/202245同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系實(shí)例職工領(lǐng)導(dǎo)1

16、n一對(duì)一聯(lián)系（自己舉例）多對(duì)多聯(lián)系（自己舉例）實(shí)體型1聯(lián)系名mn7/7/202246E-R圖實(shí)例物資管理(1) 倉(cāng)庫(kù)：屬性有倉(cāng)庫(kù)號(hào)、面積、電話(huà)(2) 零件：屬性有零件號(hào)、名稱(chēng)、規(guī)格、單價(jià)、描述(3) 供應(yīng)商：屬性有供應(yīng)商號(hào)、姓名、地址、電話(huà)、帳號(hào)(4) 項(xiàng)目：屬性有項(xiàng)目號(hào)、預(yù)算、開(kāi)工日期(5) 職工：屬性有職工號(hào)、姓名、出生日期、職稱(chēng)倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)號(hào)面積電話(huà)零件零件號(hào)名稱(chēng)規(guī)格單價(jià)描述供應(yīng)商供應(yīng)商號(hào)姓名地址電話(huà)帳號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目號(hào)預(yù)算開(kāi)工日期職工職工號(hào)姓名出生日期職稱(chēng)7/7/202247E-R圖實(shí)例物資管理聯(lián)系1：倉(cāng)庫(kù)和零件實(shí)體：倉(cāng)庫(kù)、零件、供應(yīng)商、項(xiàng)目、職工存放零件倉(cāng)庫(kù)mn聯(lián)系2：倉(cāng)庫(kù)和職工工作職工1n供

17、應(yīng)供應(yīng)商項(xiàng)目mnp供應(yīng)量1領(lǐng)導(dǎo)n聯(lián)系3：零件、供應(yīng)商、項(xiàng)目聯(lián)系4：職工之間返回7/7/2022481.2.3 常用數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型層次模型（Hierarchical Model）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(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多（包括一對(duì)一)的聯(lián)系關(guān)系模型(Relational Model) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表*面向?qū)ο竽Ｐ?Object Oriented Model） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象7/7/202249一、層次數(shù)據(jù)模型 1 根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)R1是R2,R3的雙親結(jié)點(diǎn)R2是R4,R

18、5的雙親結(jié)點(diǎn)7/7/202250層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型（樹(shù)型模型） 滿(mǎn)足下面兩個(gè)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(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根結(jié)點(diǎn)2. 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)層次模型中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)7/7/202251層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）表示方法 實(shí)體型：用記錄類(lèi)型描述。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示記錄（類(lèi)）型之間的一對(duì)多的聯(lián)系（1:n)7/7/202252層次模型示例地址系名系號(hào)教研室名教研室號(hào)年級(jí)姓名學(xué)號(hào)職稱(chēng)姓名職工號(hào)系教研室學(xué)生教員1

19、 : N聯(lián)系實(shí)體型層次模型就是以記錄為接點(diǎn)、以記錄之間的聯(lián)系為邊的有向樹(shù)。7/7/202253層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 數(shù)據(jù)模型比較簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單。對(duì)于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，性能較高。提供良好的完整性支持。缺點(diǎn) 只允許自頂向下的查詢(xún)，查詢(xún)復(fù)雜，耗時(shí)，從而增加程序編寫(xiě)調(diào)試的負(fù)擔(dān)。對(duì)數(shù)據(jù)記錄之間多對(duì)多、多對(duì)一的聯(lián)系，時(shí)間冗余大。7/7/202254二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 1 2 R3 L1 L2 R1 R2 L3 L1 L2 R3 L4 R4 R5 表示方法（與層次數(shù)據(jù)模型相同） 1 L1 L2 R27/7/202255網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合

20、為網(wǎng)狀模型。1. 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親；2. 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。網(wǎng)狀模型是層次模型的一般形式。7/7/202256網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）學(xué)生宿舍學(xué)生教研室系教師人樹(shù)種植砍伐父母子女養(yǎng)育贍養(yǎng)7/7/202257網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，具有良好的性能，存取效率較高缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)獨(dú)立性差，DDL、DML語(yǔ)言復(fù)雜，用戶(hù)不容易使用7/7/202258三、關(guān)系模型最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型1970年由美國(guó)IBM公司San Jose研究室的研究員E.F.Codd提出本課程的重點(diǎn)7/7/202259關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在用戶(hù)觀(guān)點(diǎn)下

21、，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。7/7/202260關(guān)系模型的基本概念關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表。元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組。屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱(chēng)即屬性名。主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。域（Domain）屬性的取值范圍。分量元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）例：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）7/7/202261關(guān)系關(guān)系模型中，通常把二維表稱(chēng)為關(guān)系。一個(gè)關(guān)系如果有k個(gè)屬性則稱(chēng)為k元關(guān)系。關(guān)系的性質(zhì)1）沒(méi)有兩個(gè)元

22、組在各個(gè)屬性上的值是完全相同的2）行的次序無(wú)關(guān)3）列的次序無(wú)關(guān)7/7/202262三個(gè)世界中的同一意義，不同概念的對(duì)照現(xiàn)實(shí)世界信息世界機(jī)器世界具體的事物實(shí)體記錄（行）、元組多個(gè)具體的事物實(shí)體集多條記錄（多行）特征、屬性屬性字段（列）實(shí)體實(shí)體型關(guān)系模式碼碼、主健碼、主健200133102 張強(qiáng) 男 計(jì)算機(jī)200133102 張強(qiáng) 男 計(jì)算機(jī)200133103 李麗 女 計(jì)算機(jī)200133104 王新 男 計(jì)算機(jī) 學(xué)號(hào)，姓名，性別等學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，專(zhuān)業(yè)）注：再不引起混淆的情況下我們通常把信息世界中的實(shí)體型簡(jiǎn)稱(chēng)為實(shí)體。7/7/202263關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方

23、法實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示。屬性：用屬性名表示。一對(duì)一、一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示。例如：學(xué)生與課程之間的多對(duì)多的聯(lián)系表示如下： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系和年級(jí)） 課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分） 選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系 (系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))7/7/202264關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿(mǎn)足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。非關(guān)系模型7/7/2022654.關(guān)系模型的

24、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 關(guān)系模型是建立在嚴(yán)格的關(guān)系代數(shù)的基礎(chǔ)上的。 概念單一，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰。 關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性，也簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作。 缺點(diǎn)： 由于存取路徑對(duì)用戶(hù)透明，查詢(xún)效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型。因此為了提高性能，必須對(duì)用戶(hù)的查詢(xún)請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化。 7/7/2022661.2.4 數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 即所研究的對(duì)象類(lèi)型的集合。是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作 即對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則。分檢索和更新（包括插入、刪除、修改）兩類(lèi)。是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的

25、一組概念的集合，由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。7/7/202267數(shù)據(jù)模型的組成要素（續(xù)）數(shù)據(jù)的約束條件即一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)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。反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。7/7/202268200133102 張強(qiáng) 男 計(jì)算機(jī) 學(xué)號(hào) 姓名 性別 專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（靜態(tài)特性）200133103 李麗 女 計(jì)算機(jī) 200133104 王新 男 計(jì)算機(jī) 添加、刪除、修改、查詢(xún)數(shù)據(jù)不填或內(nèi)容不為“男”或“女”則不允許寫(xiě)入數(shù)據(jù)模型實(shí)例7/7/2022691.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系

26、統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像與數(shù)據(jù)獨(dú)立性7/7/2022701.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)7/7/2022711模式（Schema）模式（也稱(chēng)邏輯模式）數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式模式的地位：是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境、具體的應(yīng)用程序、開(kāi)發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無(wú)關(guān)模式的定義包括： 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求7/7/2022722. 外模式（External Schema）外模式（也稱(chēng)子模式或用戶(hù)模式）數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)（包括應(yīng)用程序員和最終用戶(hù)）使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示通常是模式的子集，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對(duì)多外模