關(guān)系型數(shù)據(jù)庫概念課件

1、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的概念關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)越性如何規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫范式理論E-R方法第四章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)重點：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的概念第四章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)重點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（是存儲數(shù)據(jù)的容器，由許多個文件組成，一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可包含多個數(shù)據(jù)庫。）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（是用來管理數(shù)據(jù)的軟件，對數(shù)據(jù)進行維護和管理）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有以下四個方面的功能： 數(shù)據(jù)定義：建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表，定義字段的數(shù)據(jù)類型等 數(shù)據(jù)處理：增加、刪除、修改、查詢 數(shù)據(jù)安全：創(chuàng)建用戶賬號、相應(yīng)的口令及設(shè)置權(quán)限。 數(shù)據(jù)備份：防止意外事件導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（是存儲數(shù)據(jù)的容器，由許多個文件組成，一個數(shù)一 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型是

2、指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體數(shù)據(jù)存儲需求的不同，常用的系統(tǒng)模型有三種：層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型、關(guān)系模型，使用對應(yīng)模型的數(shù)據(jù)庫分別稱為：層次型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。我們從這三方面來分析這些模型。一 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體數(shù)一、層次型數(shù)據(jù)庫江西師范大學(xué)外語系學(xué)工處中文系歷史系教務(wù)處院系姓名性別年齡院系姓名課程成績層次模型要滿足兩個條件:有且只有一個根結(jié)點.根結(jié)點以外的其他結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點.一、層次型數(shù)據(jù)庫江西師范大學(xué)外語系學(xué)工處中文系歷史系教務(wù)處院層次模型的優(yōu)缺點:優(yōu)點 (1) 層次分明,

3、結(jié)構(gòu)清晰。 (2) 不同層次間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)直接簡單。 (3) 提供了良好的完整性支持。缺點 (1)對插入和刪除操作的限制比較多。沒有雙親結(jié) 點就不能插入子女結(jié)點。如果刪除雙親結(jié)點則 相應(yīng)的子女結(jié)點也被同時刪除. (2)查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點,任何一個結(jié)點 只有按其路徑查看時,才能顯示它的全部意義。 (3)結(jié)點之間很難建立橫向關(guān)聯(lián)。 層次模型的優(yōu)缺點:二、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫R1R2R3R4優(yōu)點： (1) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界. (2) 存取效率較高.缺點： 結(jié)構(gòu)關(guān)系錯綜復(fù)雜,很難維護.網(wǎng)絡(luò)模型要滿足兩個條件:允許一個以上的結(jié)點沒有雙親結(jié)點.一個結(jié)點可以多于一個雙親結(jié)點.二、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫R1R

4、2R3R4優(yōu)點：網(wǎng)絡(luò)模型要滿足兩個條件三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女3000項目編號名稱客戶負(fù)責(zé)人1SiSSim22PetPet1 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)是二維表,表中每一行是一個記錄,用來描述一個對象的信息,每一列是一個字段,描述對象的屬性.三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉 (1) 結(jié)構(gòu)簡單，格式唯一,無論實體還是實體間的 聯(lián)系都可以用關(guān)系表示. (2) 理論基礎(chǔ)嚴(yán)格，數(shù)據(jù)表之間相對獨立。 (3) 存儲路徑對用戶透明,從而具有更高的數(shù)據(jù)獨 立性,更好的安全保密性.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點: (1) 結(jié)構(gòu)簡單，格式唯一,無論實體還是實體關(guān)

5、系數(shù)據(jù)庫的概念一、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫是由數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)組成. 二維表有行和列組成: 行：記錄（元組）,代表眾多相同屬性的對象中的一個. 列：字段（屬性）,代表數(shù)據(jù)庫表中存儲對象的共有屬性.二、表的關(guān)聯(lián)是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表之間使用相應(yīng)的字段實現(xiàn)數(shù)據(jù)表的連接。使得數(shù)據(jù)無需重復(fù)存儲。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的概念一、內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、表的關(guān)聯(lián)設(shè)計規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和規(guī)劃分為以下三個階段：1。數(shù)據(jù)收集2。確定數(shù)據(jù)表和表中的字段3。建立數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)（通過例題分析）注：規(guī)范化數(shù)據(jù)庫的主要目的是使數(shù)據(jù)庫中重復(fù)存儲的數(shù)據(jù)量減到最低，從而節(jié)約存儲空間，提高訪問效率。二、表的關(guān)聯(lián)表示兩個數(shù)據(jù)

6、表之間的記錄對應(yīng)關(guān)系，關(guān)聯(lián)可分為三種，分別是：設(shè)計規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和規(guī)劃分為以下三個階一對一關(guān)聯(lián)一對多關(guān)聯(lián)多對多關(guān)聯(lián)專業(yè)系學(xué)生1m專業(yè)系系主任11課程學(xué)生mn1。一對一關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄只能對應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的 一條記錄， 而數(shù)據(jù)表A中也只有一條記錄同數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對應(yīng)。（一般可以將具有一對一關(guān)聯(lián)的兩個數(shù)據(jù)表合并為一個數(shù)據(jù)表）2。一對多關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的多條記錄。而 數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對應(yīng)數(shù)據(jù)表A中的一條記錄3。多對多關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的多條記錄， 而數(shù)據(jù)表B中的一條記錄也對應(yīng)數(shù)據(jù)表A中的多條記錄。（大多數(shù)情況下，可

7、以將多對多關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換為多個一對多的關(guān)聯(lián)）一對一關(guān)聯(lián)一對多關(guān)聯(lián)多對多關(guān)聯(lián)專業(yè)系學(xué)生1m專業(yè)系系主任11問題：在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和規(guī)劃過程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當(dāng)?shù)脑瓌t分成多個表，然后又使用關(guān)聯(lián)將它們連接起來呢？答：若不進行劃分，則數(shù)據(jù)表非常龐大，對數(shù)據(jù)表的操作效率不高；當(dāng)訪問的數(shù)據(jù)涉及到多個表時，再將它們進行關(guān)聯(lián)。三、主鍵和外鍵鍵是指數(shù)據(jù)表中的一個字段，分為主鍵和外鍵兩種：主鍵是數(shù)據(jù)表中具有唯一型的字段。即數(shù)據(jù)表中的任意兩個記錄不能有相同的主鍵字段。（使用主鍵執(zhí)行查詢，可以提高查詢的速度）外鍵一個數(shù)據(jù)表將使用該數(shù)據(jù)表中的外鍵連接到其它的數(shù)據(jù)表，而這個外鍵字段在其它的數(shù)據(jù)表中將作為主鍵字段出現(xiàn)。（在設(shè)置

8、外鍵字段的屬性時，要與它原始的主鍵設(shè)置一致。）（*具體見課本例題）問題：在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和規(guī)劃過程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當(dāng)?shù)脑瓌t四、數(shù)據(jù)的完整性是指存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，是衡量數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞的一種標(biāo)準(zhǔn)。即要求數(shù)據(jù)具有以下特點： 數(shù)據(jù)類型準(zhǔn)確無誤、數(shù)據(jù)值滿足范圍設(shè)置、同一表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突、多個表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突。數(shù)據(jù)完整性的分類： 1。實體完整性：保證不使用完全相同的數(shù)據(jù)記錄（實現(xiàn)方法：主鍵、唯一鍵、唯一索引） 2。區(qū)域完整性：要求數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)位于某一個特定的允許范圍內(nèi)；（實現(xiàn)方法：默認(rèn)值、外鍵、核查、規(guī)則、數(shù)據(jù)類型、約束） 3。參考完整性：維護相關(guān)數(shù)據(jù)表之間數(shù)據(jù)

9、一致性的手段。（實現(xiàn)方法：外鍵、觸發(fā)器、存儲過程、核查） 4。用戶定義完整性：由用戶根據(jù)實際應(yīng)用中的需要自行定義。（實現(xiàn)方法：規(guī)則、觸發(fā)器、存儲過程、約束）四、數(shù)據(jù)的完整性五、約束 使用約束的主要目的是限制輸入到表中的數(shù)據(jù)的范圍。有字段級約束和數(shù)據(jù)表級約束兩種 SQL Server中使用的約束主要有以下四種： 1。主鍵約束使用數(shù)據(jù)表中的一列數(shù)據(jù)或多列數(shù)據(jù)來唯一的標(biāo)識一行數(shù)據(jù)。（主要用來實現(xiàn)實體完整性。） 2。外鍵約束若確定了數(shù)據(jù)表中某一字段將作為該數(shù)據(jù)表與其它數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)時使用的外鍵，則該字段的取值范圍將決定于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表中該字段的取值。（主要用來實現(xiàn)區(qū)域完整性和引用完整性） 3。唯一約束確保非主

10、鍵字段中數(shù)據(jù)的唯一性。 4。核查約束確保只有符合條件的數(shù)據(jù)才能進入數(shù)據(jù)表五、約束關(guān)系數(shù)據(jù)庫范式理論和E-R方法一、范式理論是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中將要依據(jù)的準(zhǔn)則，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)必須要滿足這些準(zhǔn)則，才能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。1。第一范式（1NF） 要求每一數(shù)據(jù)項都不能拆分成兩個或兩個以上的數(shù)據(jù)項。2。第二范式（2NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足1NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何一個非主鍵字段的數(shù)值都依賴于該數(shù)據(jù)表的主鍵字段。3。第三范式（3NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足2NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何兩個非主鍵字段的數(shù)值之間不存在函數(shù)依賴關(guān)系。即不要在數(shù)據(jù)庫中存儲可以通過其它字段進行簡單計算得出的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫范式理論和E-R方

11、法一、范式理論 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1 AM1DN2 M2 AM2借書人所借書名日期李華T1T2T3D1D2D3李文化T2T4D4部門名正經(jīng)理副經(jīng)理DN1DN2M1M2AM1AM2借書人所借書名日期李華T1D1李華T2D2李華T3D3李文化T2D4李文化T4D41NF1NF 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1學(xué)號姓名，性別，年齡課程號課程名，學(xué)分學(xué)號+課程號成績學(xué)號課程號姓名性別年齡課程名學(xué)分成績10051王網(wǎng)男21數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)48010062劉柳女22英語58510061劉柳女22數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)49010071李麗女20數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4782NF學(xué)號姓名，性別，年齡課程號課程名，學(xué)分學(xué)號+課程號

12、成績學(xué)號課員工編號姓名性別工資獎金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3000750員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女30003NF注：數(shù)據(jù)表規(guī)范化的程度越高，數(shù)據(jù)冗余就越小，同時造成人為錯誤的可能性就越小。但規(guī)范化程度越高，在查詢檢索時需要做的關(guān)聯(lián)等工作就越多，因此一般選擇一個折衷的規(guī)范化程度。員工編號姓名性別工資獎金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3二、E-R方法是一種用來在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法。主導(dǎo)思想：使用實體、實體的屬性以及實體之間的關(guān)系來表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如下E-R模型圖：員 工編號姓名性別工資項目編號負(fù)責(zé)人開始日期結(jié)束日期負(fù)責(zé)實體實體屬性屬性聯(lián)系二、E-R方法員 工編號姓名性別工資項目編號負(fù)