數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與應(yīng)用第三版SQLServer2012ppt課件(完整版)

1、數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)提綱信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的概念包括兩個(gè)方面，即數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)形式 信息：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后所獲取的有用知識(shí)。 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息的過程。數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容主要包括：數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲(chǔ)、加工、分類、維護(hù)、排序、檢索和傳輸?shù)纫幌盗谢顒?dòng)的總和。 數(shù)據(jù)處理的發(fā)展：人工管理、文件管理、數(shù)據(jù)庫管理及分布式數(shù)據(jù)庫管理等四個(gè)階段 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理（續(xù)）數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的三個(gè)標(biāo)志事件 1969年IBM公司研制、開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)商品化軟件IMS 美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語

2、言協(xié)會(huì)CODASYL（Conference On Data System Language）下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組DBTG（Data Base Task Group）對(duì)數(shù)據(jù)庫方法進(jìn)行系統(tǒng)的討論、研究，提出了若干報(bào)告1970年IBM公司San Jose研究實(shí)驗(yàn)室的研究員E.F.Codd發(fā)表了著名的“大型共享系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型”論文，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)庫新技術(shù)：分布式數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。是一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它由計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序和用戶等部分組成。 數(shù)據(jù)庫

3、系統(tǒng)的組成：計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序和用戶等部分1語言編譯 DBMSOS應(yīng)用程序硬件數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：3個(gè)模式（外模式、模式和內(nèi)模式）和2個(gè)映射（外模式模式映射和模式內(nèi)模式映射）。 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能 數(shù)據(jù)庫定義（描述）功能 數(shù)據(jù)庫操縱功能 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理功能 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù) 通信功能 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)定義語言及其編譯處理程序 數(shù)據(jù)操作語言及其編譯程序 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制程序 實(shí)用程序 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）

4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)共享 減少數(shù)據(jù)冗余 具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性和完整性保 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.3 數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)描述信息處理的三個(gè)層次 （1）現(xiàn)實(shí)世界（2）信息世界（3）數(shù)據(jù)世界信息世界中的基本概念 ：實(shí)體、屬性、域、實(shí)體型和實(shí)體值、實(shí)體集、實(shí)體聯(lián)系 實(shí)體模型：又稱概念模型，它是反映實(shí)體之間聯(lián)系的模型。 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.3 數(shù)據(jù)模型（續(xù)）數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 目前，常用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本上都屬于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如SQL Server、Oracle、DB2等都是常用的關(guān)系型DBMS。 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.3 數(shù)據(jù)模型（續(xù)）關(guān)系的基本概念及特點(diǎn) 基本

5、概念關(guān)系、元組、屬性、域 優(yōu)點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一 （2）關(guān)系規(guī)范化，并建立在嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)上 （3）概念簡單，操作方便 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫概述關(guān)系模型由三個(gè)部分構(gòu)成：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)操作和完整性約束。 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）關(guān)系1、域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。域中所包含的值的個(gè)數(shù)叫做域的基數(shù)。域是需要命名的。 例如： D1=李國慶 劉嬌麗，表示人名的集合 D2=清華大學(xué)出版社 中國水利水電出版社，表示出版社的集合， D3=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 高等數(shù)學(xué)，表示書名的集合2、笛卡爾積 ： 給定一組域D1，D2，

6、D3，Dn,則這些域的笛卡爾積為：D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（1）關(guān)系3、關(guān)系：D1D2Dn的子集叫作在域D1,D2,Dn上的關(guān)系，用R（D1,D2,Dn）表示。其中R表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度（degree）。當(dāng)n=1時(shí)，關(guān)系中僅含一個(gè)域，稱為單元關(guān)系。當(dāng)n=2時(shí)，關(guān)系中僅含兩個(gè)域，稱為二元關(guān)系。 4、碼的定義 碼（Key）。在關(guān)系的各個(gè)屬性中，能夠用來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性或?qū)傩越M。候選碼（Candidate Key）。若在一個(gè)關(guān)系中，某一個(gè)屬性或?qū)傩越M的值能唯一地標(biāo)識(shí)該

7、關(guān)系的元組，而其真子集不行，則稱該屬性或?qū)傩越M為候選碼。主碼（Primary Key）。若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼（也稱主鍵）。主屬性（Prime Attribute）。候選碼的諸屬性稱為主屬性。非主屬性（Non-Key Attribute）。不包含在任何候選碼中的屬性。：D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（1）關(guān)系5、關(guān)系的三種類型：基本關(guān)系、導(dǎo)出表、視圖6、關(guān)系的6條性質(zhì) ： 性質(zhì)1 列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個(gè)域。性質(zhì)2 不同的列可出自同

8、一個(gè)域，稱其中的每一列為一個(gè)屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。性質(zhì)3 列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。性質(zhì)4 任意兩個(gè)元組不能完全相同。這只是現(xiàn)實(shí)中的一般性要求，有些數(shù)據(jù)庫是允許在同一張表中存在兩個(gè)完全相同的元組的。性質(zhì)5 行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。性質(zhì)6 分量必須取原子值，也就是說每一個(gè)分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。 D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（2）關(guān)系模式元組集合結(jié)構(gòu)：有那些屬性、屬性來自那些域，屬性與域之間的映像關(guān)系（屬性的長度和類型）；元組集合的語義；

9、完整性約束條件：屬性間的相互關(guān)系，屬性的取值范圍限制。關(guān)系的三種類型：基本關(guān)系、導(dǎo)出表、視圖 概括來說，關(guān)系模式描述下列五個(gè)要素：關(guān)系名R；屬性名集合U；屬性來自的域D；屬性向域的映像集合DOM；屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合F。 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫所有支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系的關(guān)系集合就構(gòu)成了一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。關(guān)系數(shù)據(jù)庫有型與值之分，型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式，值稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值通常統(tǒng)稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系完整性（1）實(shí)體完整性 若屬性A是基

10、本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值 （2）參照完整性 外碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼，并稱基本關(guān)系R為參照關(guān)系，基本關(guān)系S為被參照關(guān)系或目標(biāo)關(guān)系 參照完整性：外碼的取值：或者取空值；或者等于主鍵表中某個(gè)元組的主碼值 （3）用戶定義完整性 用戶可以對(duì)屬性的取值或?qū)傩蚤g關(guān)系加某種限制條件，這就是用戶定義完整性1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù) 關(guān)系代數(shù)是用關(guān)系的運(yùn)算來表達(dá)查詢方式的，它是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語言的一種傳統(tǒng)表達(dá)方式。其特點(diǎn)是以一個(gè)或多個(gè)關(guān)系作為運(yùn)算對(duì)象，結(jié)果為另外一個(gè)關(guān)系。 關(guān)系

11、代數(shù)的運(yùn)算符分為四類：集合運(yùn)算符、專門的關(guān)系運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符。常用關(guān)系運(yùn)算符如表: 1運(yùn)算符含義集合運(yùn)算符并差交廣義笛卡爾積專門的關(guān)系運(yùn)算符選擇投影續(xù)表運(yùn)算符含義專門的關(guān)系運(yùn)算符連接除比較運(yùn)算符大于大于或等于小于小于或等于等于不等于邏輯運(yùn)算符非與或數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù)（續(xù)） 1、傳統(tǒng)的集合預(yù)算：包括并（）、交（）、差（-）、笛卡爾積（），它將關(guān)系看成元組的集合，從關(guān)系的水平方向（行）來進(jìn)行的。 并 ： RSt|tRtS 差- ：R-St| tR tS 交 ：RSt| tR tS 廣義笛卡爾積 ：RStr ts| trRtsS 集合運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)

12、庫操作： 數(shù)據(jù)庫記錄的添加、插入-并運(yùn)算 刪除-差運(yùn)算 數(shù)據(jù)庫的修改（先刪后插）-差+并運(yùn)算 關(guān)系的連接-笛卡爾積 1數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù)（續(xù)） 1、傳統(tǒng)的集合預(yù)算：例子1ABCa1b1c1a2b2c2(a)RDEFd1e1f1d2e2f2a1b1c1d1e1f1(b)SABCa1b1c1(c) RS ABCa1b1c1a2b2c2d1e1f1d2e2f2(d) R S ABCa2b2c2(e) R- S ABCDEFa1b1c1d1e1f1a1b1c1d2e2f2a1b1c1a1b1c1a2b2c2d1e1f1a2b2c2d2e2f2a2b2c2a1b1c1(f) RX S 數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)1.4 關(guān)系