公共基礎(chǔ)--數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理資料

1、第四章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(shj)基礎(chǔ) 教學(xué)內(nèi)容 4.1：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念4.2：數(shù)據(jù)模型 共五十四頁 數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指在一個特定應(yīng)用環(huán)境下，根據(jù)用戶的信息需求及業(yè)務(wù)處理需求，構(gòu)造最合理的數(shù)據(jù)庫模式，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫及其相關(guān)應(yīng)用(yngyng)系統(tǒng)的過程共五十四頁4.1.1 數(shù)據(jù)(shj)、數(shù)據(jù)(shj)庫、數(shù)據(jù)(shj)庫管理系統(tǒng) 4.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展(fzhn) 4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念4.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點 4.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系 共五十四頁4.1.1 數(shù)據(jù)(shj)、數(shù)據(jù)(shj)庫、數(shù)據(jù)(shj)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù):描述(mio sh)事物的符號記錄數(shù)據(jù)庫:數(shù)據(jù)

2、庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)共五十四頁文件系統(tǒng)階段(jidun)層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段4.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展(fzhn) 共五十四頁數(shù)據(jù)集成性數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余(rn y)性數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制4.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本(jbn)特點 共五十四頁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式(msh) 第一模式：概念模式 第二模式：外模式（子模式） 第三模式：內(nèi)模式（物理模式）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射 概念模式到內(nèi)模式映射 外模式到概念模式映射4.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體系(tx) 共五十四頁4.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)模型可以(ky)將復(fù)

3、雜的現(xiàn)實世界要求反映到計算機數(shù)據(jù)庫中的物理世界，這種反映是一個逐步轉(zhuǎn)化的過程，它分為兩個階段:由現(xiàn)實世界開始，經(jīng)歷信息世界而至計算機世界，從而完成整個轉(zhuǎn)化。共五十四頁4.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念(ginin) 現(xiàn)實世界信息世界計算機世界數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(xinsh)世界符號的抽象，而數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特征的抽象，它從抽象層次描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)特征和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表示與操作提供一個抽象框架。共五十四頁4.2.1 數(shù)據(jù)模型的概念(ginin)數(shù)據(jù)模型所描述內(nèi)容： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)約束數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分為(fn wi)： 概念數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型 物理數(shù)據(jù)模型共五十四頁4

4、.2.2 E-R模型(mxng)概念模型是面向現(xiàn)實世界的，他的出發(fā)點是有效和自然(zrn)地模擬現(xiàn)實世界，給出數(shù)據(jù)的概念化結(jié)構(gòu)。長期被廣泛使用的概念模型是模型，由1976年P(guān)eter Chen提出的。共五十四頁2.1.1 概念模型 （E-R模型(mxng)）1、概念模型的基本概念 實體(sht) 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。實體可以是具體的事物，也可以是抽象的事件。 實體的屬性 實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可由若干個屬性來描述 。 共五十四頁 實體(sht)的主屬性 主屬性(shxng)也稱關(guān)鍵字，它能惟一的標(biāo)識一個實體。關(guān)鍵字可以是屬性(shxng)或?qū)傩?shxng)集。

5、 屬性的域 屬性的取值范圍稱為該屬性的域。 實體型 具有相同屬性的實體必然具有共同的特征。 用實體名及其屬性名的集合來描述的同類實體，稱為實體型或稱實體結(jié)構(gòu)。 共五十四頁 實體(sht)集 同類型(lixng)實體的集合稱為實體集。 實體的聯(lián)系 在現(xiàn)實世界中，事物之間存在著某些關(guān)聯(lián)，這是由事物的特性所決定的，反映為實體的內(nèi)部聯(lián)系和實體間的聯(lián)系。 實體的內(nèi)部聯(lián)系是指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系；實體間的聯(lián)系是指不同實體集之間的聯(lián)系。 共五十四頁兩個實體(sht)集之間的聯(lián)系可以分為下列3 種 ： 一對一聯(lián)系(linx)（1：1） 是指第一實體集中的每個實體最多只與第二實體集中的一個實體相聯(lián)系，反之

6、亦然，此即為一對一聯(lián)系。 一對多聯(lián)系（1：N） 是指第一實體集中的每個實體與第二實體集中的N個實體相聯(lián)系，而第二實體集中的每個實體最多只與第一實體集中的一個實體相聯(lián)系，此即為一對多聯(lián)系。 多對多聯(lián)系（M：N） 是指第一實體集中的每個實體與第二實體集中的N個實體相聯(lián)系，而第二實體集中的每個實體與第一實體集中的M個實體相聯(lián)系，此即為多對多聯(lián)系。 共五十四頁2、概念模型的表示(biosh)方法 概念模型是對現(xiàn)實世界的建模，概念模型應(yīng)當(dāng)能夠全面、準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實世界中的基本概念。數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的任務(wù)就是根據(jù)(gnj)需求分析，設(shè)計出概念模型。 概念模型的表示方法很多，其中最著名、最實

7、用的方法是P.P.S.Chen于1976年提出的實體聯(lián)系方法（Entity-Relationship Approach），簡稱E-R方法。該方法用E-R圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型。E-R方法也稱E-R模型。它將現(xiàn)實世界的信息結(jié)構(gòu)統(tǒng)一地用實體、屬性，以及實體之間的聯(lián)系來描述。 共五十四頁 1. ER模型(mxng)簡介 ER模型是一種獨立于DBMS，面向現(xiàn)實世界且不考慮具體機器實現(xiàn)的概念模型，以方便的向傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。 實體、聯(lián)系、屬性是構(gòu)成ER模型的三個基本元素共五十四頁1. ER模型簡介 現(xiàn)實世界中存在著各種各樣的或抽象或具體的事物和概念，將那些可以相互區(qū)別的客觀對象稱之為實體（Enti

8、ty）。 實體的存在往往不是孤立的，不同實體間總會有一定的聯(lián)系(linx)存在，ER模型中的聯(lián)系（Relationship）就是指一個或若干個實體間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同一類型聯(lián)系的集合構(gòu)成了聯(lián)系集（Relationship Set）。共五十四頁概念模型的描述(mio sh)工具 對象類ER圖表示方法ER圖表示圖示示例實體用矩形表示，矩形內(nèi)寫明實體名。 屬性用橢圓表示，并用無向邊將其與對應(yīng)實體連接起來。 聯(lián)系用菱形表示，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。 實體(sht)名學(xué)生屬性學(xué)號聯(lián)系選修共五十四頁2.1.2 構(gòu) 造 E-R模 型 1構(gòu)造(guzo)E-R模型的方法 2

9、E-R模型(mxng)在學(xué)分制管理系統(tǒng)的應(yīng)用 共五十四頁2.1.2 構(gòu)造(guzo)E-R模型 1構(gòu)造(guzo)E-R模型的方法 E-R模型有兩個明顯的優(yōu)點： 接近人的思想，容易理解； 與計算機無關(guān)，用戶容易接受。 共五十四頁構(gòu)造E-R模型(mxng)的步驟 ： 確定(qudng)實體 除去重復(fù)的實體 列出每個實體的屬性 標(biāo)記主屬性 確定每個實體的關(guān)鍵字。 定義聯(lián)系 確定實體之間的相互聯(lián)系。 檢查每個實體類型以及查看它如何與其他實體相關(guān)聯(lián) 描述聯(lián)系的類型 確定實體的聯(lián)系類型（1:1，1:n，m:n）。 除去冗余關(guān)系 共五十四頁2、E-R模型在學(xué)分制管理(gunl)的應(yīng)用 學(xué)號姓名(xngmn

10、g)性別籍貫學(xué) 生課 程課程碼課程名選課學(xué)分mn 學(xué)生與課程的E-R模型 共五十四頁宿舍住宿學(xué)生管理局部應(yīng)用ER圖學(xué)生參加社團個人檔案擁有管理班級組成班主任11NNMN1111共五十四頁4.2.3 層次模型層次模型是數(shù)據(jù)庫最早發(fā)展(fzhn)起來的模型。共五十四頁4.2.4 網(wǎng)狀模型(mxng)共五十四頁2.1.3 構(gòu)造關(guān)系(gun x)模型1關(guān)系(gun x)模型的基本概念 2概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 3關(guān)系的性質(zhì) 共五十四頁2.1.3 構(gòu)造(guzo)關(guān)系模型 1關(guān)系(gun x)模型的基本概念 關(guān)系 一個關(guān)系就是一張二維表。每個關(guān)系都有一個關(guān)系名。 關(guān)系模式 關(guān)系模式是指對關(guān)系的描述。其

11、格式為： 關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，屬性名n） 元組（記錄） 二維表中的行稱為元組。每行是一個元組，一個元組就是一個實體。 共五十四頁 屬性(shxng)（字段） 二維表中的列稱為(chn wi)屬性。每列是一個屬性，每個屬性都有一個屬性名。在Visual FoxPro中，屬性稱為字段或稱字段變量。 域 域的含義與前面所講的實體的屬性域含義相同。 主碼 主碼就是實體的主屬性（或稱關(guān)鍵字）。 在Visual FoxPro中，用字段或字段的組合來表示。 共五十四頁 外部(wib)關(guān)鍵字 外部(wib)關(guān)鍵字是指一個二維表中的某個屬性是另一個二維表的關(guān)鍵字，其在本表中可以是關(guān)鍵字，也可以不是。 這

12、樣的公共屬性（字段），實現(xiàn)實體間的聯(lián)系。 關(guān)系間的聯(lián)系 在關(guān)系模型中，關(guān)系間的聯(lián)系，也可以說是實體間的聯(lián)系，也可以是通過另一個關(guān)系來表示。 共五十四頁2關(guān)系(gun x)操作 數(shù)據(jù)查詢(chxn)數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)插入共五十四頁3.關(guān)系(gun x)中的數(shù)據(jù)約束實體完整性約束參照完整性約束用戶(yngh)定義的完整性約束共五十四頁例題(lt)講解共五十四頁數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS中用來定義模式、內(nèi)模式和外模式的語言為 A) C B) Basic C) DDL D) DML下列有關(guān)數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是 A) 數(shù)據(jù)庫是一個DBF文件 B) 數(shù)據(jù)庫是一個關(guān)系 C) 數(shù)據(jù)庫是一個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集合D)

13、 數(shù)據(jù)庫是一組文件下列有關(guān)數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是 A) 數(shù)據(jù)處理是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)的過程 B) 數(shù)據(jù)的物理獨立性是指當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)(jigu)改變時，數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)(jigu)不變 C) 關(guān)系中的每一列稱為元組，一個元組就是一個字段 D) 如果一個關(guān)系中的屬性或?qū)傩越M并非該關(guān)系的關(guān)鍵字，但它是另一個關(guān)系的關(guān)鍵字，則稱其為本關(guān)系的外關(guān)鍵字共五十四頁應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的主要目的是 A) 解決數(shù)據(jù)保密問題 B) 解決數(shù)據(jù)完整性問題 C) 解決數(shù)據(jù)共享問題 D) 解決數(shù)據(jù)量大的問題在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系(gun x)數(shù)據(jù)模型的過程屬于 A) 需求分析階段B) 邏輯設(shè)計階段 C) 概念設(shè)計階段D

14、) 物理設(shè)計階段在數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程中，經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。其中數(shù)據(jù)獨立性最高的階段是 ) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)) 文件系統(tǒng) ) 人工管理) 數(shù)據(jù)項管理共五十四頁索引屬于 A) 模式B) 內(nèi)模式 C) 外模式D) 概念模式下述關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的敘述中正確的是 ) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)減少(jinsho)了數(shù)據(jù)冗余 ) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)避免了一切冗余 ) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性是指數(shù)據(jù)類型一致) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比文件系統(tǒng)能管理更多的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是 A) 數(shù)據(jù)庫 B) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C) 模擬模型 D) 軟件工程共五十四頁下列SQL語句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是 A) ALTER B)

15、 CREATE C) UPDATE D) INSERT數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的關(guān)系是 A) 數(shù)據(jù)庫包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) B) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) D) 3者沒有(mi yu)明顯的包含關(guān)系關(guān)系模型允許定義3類數(shù)據(jù)約束，下列不屬于數(shù)據(jù)約束的是 A) 實體完整性約束B) 參照完整性約束 C) 域完整性約束D) 用戶自定義的完整性約束共五十四頁分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不具有的特點是 A) 數(shù)據(jù)分布性和邏輯整體性 B) 位置透明性和復(fù)制透明性 C) 分布性 D) 數(shù)據(jù)冗余關(guān)系表中的每一橫行稱為(chn wi)一個 ) 元組

16、) 字段 ) 屬性 ) 碼下列數(shù)據(jù)模型中，具有堅實理論基礎(chǔ)的是 A) 層次模型B) 網(wǎng)狀模型 C) 關(guān)系模型D) 以上3個都是共五十四頁 NULL是指 A) 0B) 空格 C) 未知的值或無任何值 D) 空字符串?dāng)?shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)一般是由 A) 數(shù)據(jù)流圖完成的B) 數(shù)據(jù)字典完成的 C) DBA完成的 D) PAD圖完成的下列說法中，不屬于數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容的是 A) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B) 數(shù)據(jù)操作 C) 數(shù)據(jù)查詢(chxn)D) 數(shù)據(jù)約束 共五十四頁 在數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展過程中，文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要區(qū)別是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有 A) 特定的數(shù)據(jù)模型B) 數(shù)據(jù)無冗余 C) 數(shù)據(jù)可共享 D) 專門的數(shù)據(jù)管理軟

17、件數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括兩個方面的設(shè)計內(nèi)容，它們是 A) 概念設(shè)計和邏輯設(shè)計B) 模式設(shè)計和內(nèi)模式設(shè)計 C) 內(nèi)模式設(shè)計和物理設(shè)計 D) 結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計實體是信息世界(shji)中廣泛使用的一個術(shù)語，它用于表示 A) 有生命的事物 B) 無生命的事物 C) 實際存在的事物 D) 一切事物共五十四頁下列關(guān)系模型中，能使經(jīng)運算后得到的新關(guān)系中屬性個數(shù)多于原來(yunli)關(guān)系中屬性個數(shù)的是 A) 選擇 B) 連接 C) 投影 D) 并下列敘述中，正確的是 A) 用E-R圖能夠表示實體集間一對一的聯(lián)系、一對多的聯(lián)系和多對多的聯(lián)系 B) 用E-R圖只能表示實體集之間一對一的聯(lián)系 C) 用E-R圖只

18、能表示實體集之間一對多的聯(lián)系 D) 用E-R圖表示的概念數(shù)據(jù)模型只能轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型“年齡在18-25之間”這種約束是屬于數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的 A) 原子性措施B) 一致性措施 C) 完整性措施 D) 安全性措施共五十四頁下列(xili)敘述中，不屬于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的是 A) 數(shù)據(jù)庫B) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C) 數(shù)據(jù)庫管理員 D) 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是 A) 數(shù)據(jù)庫B) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) C) 數(shù)據(jù)模型 D) 軟件工具共五十四頁下列4項中說法不正確的是 A) 數(shù)據(jù)庫減少了數(shù)據(jù)冗余 B) 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以共享 C) 數(shù)據(jù)庫避免了一切數(shù)據(jù)的重復(fù) D) 數(shù)據(jù)庫具有較高的數(shù)據(jù)獨立性下列4項中，必須進行

19、查詢優(yōu)化的是 A) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫B) 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫 C) 層次數(shù)據(jù)庫D) 非關(guān)系模型最常用的一種基本(jbn)數(shù)據(jù)模型是關(guān)系數(shù)據(jù)模型，它的表示應(yīng)采用 A) 樹 B) 網(wǎng)絡(luò) C) 圖 D) 二維表共五十四頁公司中有多個部門和多名職員，每個職員只能屬于一個部門，一個部門可以有多名職員，從職員到部門的聯(lián)系類型是A) 多對多 B) 一對一 C) 多對一 D) 一對多 下列關(guān)系運算的敘述中，正確的是A) 投影、選擇、連接是從二維表行的方向進行(jnxng)的運算B) 并、交、差是從二維表的列的方向來進行運算C) 投影、選擇、連接是從二維表列的方向進行的運算D) 以上3種說法都不對關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)的

20、專門的關(guān)系運算包括 A) 排序、索引、統(tǒng)計B) 選擇、投影、連接 C) 關(guān)聯(lián)、更新、排序D) 顯示、打印、制表共五十四頁用樹形結(jié)構(gòu)來表示實體之間聯(lián)系的模型稱為A）關(guān)系模型 B）層次模型C）網(wǎng)狀模型 D）關(guān)系模型關(guān)系表中的每一橫行稱為一個A)元組B)字段C)屬性D)碼按條件f對關(guān)系進行選擇(xunz)，其關(guān)系運算表示式是A)R|R B)R|R C)f(R) D)f(R) f共五十四頁在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，用來表示實體之間聯(lián)系的是A)樹結(jié)構(gòu)B)網(wǎng)結(jié)構(gòu)C)線性表D)二維表數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括兩個方面的設(shè)計內(nèi)容，它們是A)概念設(shè)計和邏輯設(shè)計B)模式設(shè)計和內(nèi)模式設(shè)計C)內(nèi)模式設(shè)計和物理設(shè)計D)結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性

21、設(shè)計將-R圖轉(zhuǎn)換到關(guān)系模式時，實體與聯(lián)系都可以(ky)表示成A)屬性 B)關(guān)系 C)鍵 D)域共五十四頁數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和 【5】 3種。 一個項目具有一個項目主管，一個項目主管可管理多個項目，則實體“項目主管”與實體“項目”的聯(lián)系屬于(shy) 【4】 的聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為以下6個設(shè)計階段：需求分析階段、 【5】 、邏輯設(shè)計階段、物理設(shè)計階段、實施階段、運行和維護階段。共五十四頁數(shù)據(jù)模型按不同應(yīng)用層次分成3種類型，它們是概念數(shù)據(jù)模型、 【5】 和物理數(shù)據(jù)模型。邏輯數(shù)據(jù)模型 當(dāng)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(存儲結(jié)構(gòu)、存取方式等) 改變(gibin)時，不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，從而不致引起應(yīng)用程序的變化，這是指數(shù)據(jù)的 【5】 。共五十四頁 【4】 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心(hxn)。 在關(guān)系模型中，把數(shù)據(jù)看成一個二維表，每一個二維表稱為一個 【5】 。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系演算語言是以 【5】 為基礎(chǔ)的DML語言。 關(guān)鍵字ASC和DESC分別表示 【5】 的含義。 共五十四頁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)具有較高獨立性，數(shù)據(jù)獨立性包括物理獨立性和 【4】 兩個含義?！?】 是從二維表列的方向進行(jnxng)的