數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS系統(tǒng)工具通用軟件專(zhuān)用軟件WordExcelPowerpointFrontpageAccess軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成（回顧）第一章.數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)通用軟件Word軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)計(jì)算什么是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)（Computer_based Information System ，簡(jiǎn)稱(chēng)信息系統(tǒng)）是一類(lèi)以提供信息服務(wù)為主要目的的數(shù)據(jù)密集型、人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 4個(gè)主要技術(shù)特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)量大,一般需存放在外存中, 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)持久性, 數(shù)據(jù)資源使用共享性; 信息服務(wù)功能多樣性 (管理,檢索,分析,決

2、策等).什么是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)量大,一般需存放在外存中,1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是針對(duì)數(shù)據(jù)管理逐漸發(fā)展和完善起來(lái)的一門(mén)計(jì)算機(jī)學(xué)科。它包括數(shù)據(jù)的收集、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、查詢(xún)、排序、傳輸、加工利用等。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是針對(duì)數(shù)據(jù)管理逐漸發(fā)展和完善1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的發(fā)展1、人工管理階段1955年前后，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。外存一般用紙帶。軟件用匯編語(yǔ)言。沒(méi)有數(shù)據(jù)管理方面的軟件。數(shù)據(jù)處理的方式基本上是批處理。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)不保存 沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理 只有程序的概念，沒(méi)有文件的概念 數(shù)據(jù)面向程序1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的發(fā)展1、人工管理階段2、文件系統(tǒng)階段196

3、5年前后，計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于信息管理。數(shù)據(jù)量增加迅速。外存已經(jīng)有了磁盤(pán)。軟件有了高級(jí)語(yǔ)言和操作系統(tǒng)。有了專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)管理軟件（操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)）。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存（以文件的形式保存與磁盤(pán)） 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別 文件組織多樣化 數(shù)據(jù)獨(dú)立與程序 記錄為單位進(jìn)行操作2、文件系統(tǒng)階段3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段1970年以后特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)冗余小有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性提供了使用方便的用戶接口增加了系統(tǒng)的靈活性有了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之后，對(duì)數(shù)據(jù)的處理主要使用數(shù)據(jù)庫(kù)3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段有了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之后，1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)的基本術(shù)語(yǔ)1、數(shù)據(jù)庫(kù) DB2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

4、 DBS4、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：針對(duì)數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)的收集、整理、查詢(xún)、存儲(chǔ)、傳輸、維護(hù)等。1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)的基本術(shù)語(yǔ)1、數(shù)據(jù)庫(kù) DB 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (1) 一個(gè)應(yīng)用實(shí)例 : 高校教學(xué)業(yè)務(wù)管理學(xué)生信息(學(xué)號(hào),姓名)教師信息(工號(hào),姓名)教材信息(書(shū)號(hào),教材名,.)課程信息(課程號(hào),課程名.)教室信息(教室號(hào),位置)選課信息(學(xué)生號(hào),課程號(hào)).大量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB).各部門(mén)共享數(shù)據(jù)按一定的結(jié)構(gòu)組織存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (1) 一個(gè)應(yīng)用實(shí)例數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (2)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序K.用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用戶共享數(shù)據(jù)庫(kù)資源數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (2)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)

5、庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)用程序1應(yīng)數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (3)綜上: 由于數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)用于管理并實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的需求越來(lái)越迫切。人們逐步發(fā)展了以統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)為主要特征的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）。 在DBS中，數(shù)據(jù)不再僅僅服務(wù)于某個(gè)程序或用戶，而是按一定的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，作為共享資源，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）的軟件管理,使得數(shù)據(jù)能為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)。數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (3)綜上:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)的組成:數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā),管理DBS的人員和用戶利用DBS資源開(kāi)發(fā)的,解決管理和決策問(wèn)題的各種應(yīng)用程序.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng) 功能: 創(chuàng)建DB結(jié)構(gòu); 對(duì)DB中的數(shù)據(jù)操

6、作; 對(duì)DB數(shù)據(jù)管理和控制 指按一定的數(shù)據(jù)模式組織并長(zhǎng)期存放在外存上的,可共享的,面向部門(mén)全局應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)的組成:數(shù)據(jù)庫(kù)1.2數(shù)據(jù)描述 數(shù)據(jù)模型的基本概念問(wèn)題的提起:DB中數(shù)據(jù):應(yīng)用單位所涉及數(shù)據(jù)的綜合反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。問(wèn)題: 數(shù)據(jù)如何在DB中用特定結(jié) 構(gòu)表示？ 數(shù)據(jù)以何種方式進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的？?1.2數(shù)據(jù)描述 數(shù)據(jù)模型的基本概念DB中數(shù)據(jù):問(wèn)題:? 由于使用數(shù)據(jù)庫(kù)的信息系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),而計(jì)算機(jī)是不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物的.所以必須通過(guò)以下過(guò)程來(lái)處理數(shù)據(jù): 具體事物及其特征概念化加工計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)處理的數(shù)據(jù)D

7、B計(jì)算機(jī)不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物 具體事物及其特征概念化加工計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)處理的綜上可見(jiàn): 概念結(jié)構(gòu)是分析過(guò)程中的一個(gè)中間結(jié)果,它將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象和對(duì)象間的關(guān)聯(lián),經(jīng)過(guò)識(shí)別,選擇,分類(lèi)等綜合分析,形成“概念結(jié)構(gòu)” (用實(shí)體-聯(lián)系工具E-R圖表示.) 數(shù)據(jù)模型是直接面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（即數(shù)據(jù)庫(kù)）中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(包括邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))。 (用數(shù)據(jù)模型來(lái)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).)綜上可見(jiàn):1.2.1概念設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述實(shí)體實(shí)體集屬性實(shí)體標(biāo)識(shí)符1.2.1概念設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述1.2.2邏輯設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述字段紀(jì)錄文件關(guān)鍵碼1.2.2邏輯設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)實(shí)體記錄屬性字段（數(shù)據(jù)項(xiàng)）實(shí)體集文件

8、實(shí)體標(biāo)識(shí)符鍵概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)實(shí)體記錄屬性字段（數(shù)據(jù)項(xiàng)）實(shí)體集文件實(shí)體標(biāo)識(shí)基本術(shù)語(yǔ)的對(duì)照:關(guān)系模型中的術(shù)語(yǔ)來(lái)自關(guān)系數(shù)學(xué),與程序員和用戶的習(xí)慣說(shuō)法是相對(duì)應(yīng)的.基本術(shù)語(yǔ)的對(duì)照: 在常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不同結(jié)構(gòu)，通常把數(shù)據(jù)模型分為層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?種。 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ蛧?guó)內(nèi)DBS普遍采用關(guān)系模型(95%以上),課程介紹關(guān)系模型. 在常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不1.2.3數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述1、什么是聯(lián)系2、二元聯(lián)系的三種類(lèi)型1：1 學(xué)生與座位1：N 教室與學(xué)生M：N 學(xué)生與課程3、三元聯(lián)系（與一個(gè)聯(lián)系有關(guān)的實(shí)體集的個(gè)數(shù)有3個(gè)） 一

9、元聯(lián)系飛機(jī)駕駛員航班班次零件1.2.3數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述飛機(jī)駕駛員航班班次零件1.3數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義。1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)組織結(jié)構(gòu) 外部模型概念模式 邏輯模型 內(nèi)部模型 邏輯模式是內(nèi)模式的邏輯表示；內(nèi)模式是邏輯模式的物理實(shí)現(xiàn)；外模式是邏輯模式的部分提取。1.3數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義。邏輯模式是內(nèi)模式的邏輯 進(jìn)一步具體說(shuō)明:客觀對(duì)象抽象到數(shù)據(jù)模式描述的結(jié)構(gòu)客觀對(duì)象概念結(jié)構(gòu)抽象數(shù)據(jù)模式抽象DB（E-R圖）（二維表）從概念上描述對(duì)象和對(duì)象間的關(guān)聯(lián),經(jīng)過(guò)識(shí)別,選擇,分類(lèi)等綜合分析,形成“概念結(jié)構(gòu)”(用實(shí)體-聯(lián)系工具E-R圖表示.)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持的結(jié)構(gòu),組織數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)模式): 邏輯

10、結(jié)構(gòu)為二維表 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為文件 進(jìn)一步具體說(shuō)明:客觀對(duì)象概念結(jié)構(gòu)抽象數(shù)據(jù)模式抽象DB1.3.2數(shù)據(jù)抽象的過(guò)程：P.8圖1-101.3.2數(shù)據(jù)抽象的過(guò)程：P.8圖1-102008年5月7日星期三 21.3.3概念模型的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)1、概念模型的特點(diǎn)： 用戶需求2、概念模型的設(shè)計(jì)： E-R圖學(xué)生課程選修學(xué)號(hào)姓名性別出生日期課程號(hào)課程名學(xué)時(shí)數(shù)成績(jī)2008年5月7日星期三 21.3.3概念模型的特點(diǎn)及1.3.4邏輯模型的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)1、邏輯模型的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)2、邏輯模型的設(shè)計(jì)： 二維表關(guān)系模型：是一個(gè)由若干關(guān)系模式組成的集合關(guān)系模式學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別，出生日期，身高） “學(xué)生”關(guān)系模式課

11、程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)，開(kāi)設(shè)學(xué)期） “課程”關(guān)系模式選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)） “選修”關(guān)系模式圖1-12關(guān)系模型的例子1.3.4邏輯模型的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (續(xù)) 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (續(xù)) 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)課件數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)課件1.3.5外部模型（視圖） 特定條件的二維表 學(xué)生成績(jī)（學(xué)號(hào)，姓名，課程名，成績(jī)）1.3.6內(nèi)部模型 物理實(shí)現(xiàn)1.3.5外部模型（視圖）1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：1、數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）2、硬件3、軟件4、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）用戶終端應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)員系統(tǒng)程序員用戶視圖邏輯結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)DB數(shù)

12、據(jù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)DBMS操作系統(tǒng)軟件系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：用戶終端應(yīng)用系統(tǒng)1.4.2 DBMS的工作模式DBMS是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）的核心應(yīng)用程序DBMSDB數(shù)據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)（查詢(xún)結(jié)果）低層指令數(shù)據(jù)（處理結(jié)果）DBMS工作模式1.4.2 DBMS的工作模式應(yīng)用程序DBMSDB數(shù)據(jù)請(qǐng)求1.4.3 DBMS的主要功能：1、數(shù)據(jù)庫(kù)的定義2、數(shù)據(jù)庫(kù)操縱功能3、數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能4、數(shù)據(jù)庫(kù)控制功能 并發(fā)控制 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)控制 數(shù)據(jù)完整性控制 數(shù)據(jù)安全性控制5、數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能1.4.3 DBMS的主要功能：1.5關(guān)系模型的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不同結(jié)構(gòu)，通常把數(shù)據(jù)模型分為

13、層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?種。關(guān)系模型是目前主要使用的數(shù)據(jù)模型。兩個(gè)顯著特點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（二維表）二是有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)（關(guān)系代數(shù)）1.5關(guān)系模型的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不同結(jié)1.5.1關(guān)系模型及其術(shù)語(yǔ)1、關(guān)系模型表的每一行稱(chēng)為一個(gè)元組 每一列稱(chēng)為一個(gè)屬性 屬性取值范圍稱(chēng)為域。關(guān)系模式表示為：關(guān)系名（屬性名1，屬性名2，屬性名n）55男范偉0701100755男成龍0701100629男周杰倫0701100547男李連杰0701100448男劉德華07011003男張思德07011002年齡性別姓名學(xué)號(hào)學(xué)生：元數(shù)為4基數(shù)為61.5.1關(guān)系模型及其術(shù)語(yǔ)55男

14、范偉0701100755男成（1） 能夠唯一標(biāo)識(shí)二維表中指定元組的屬性或者屬性組(這組屬性的任何真子集無(wú)此性質(zhì)),稱(chēng)為該二維表的候選鍵.（2）如果一個(gè)關(guān)系模式有多個(gè)候選鍵存在,則可從中選一個(gè)最常用的作為該關(guān)系模式主鍵,簡(jiǎn)稱(chēng)主鍵.候選鍵: (學(xué)號(hào)) (姓名,出生年月)主鍵:(學(xué)號(hào)) 2、關(guān)鍵碼（鍵）:（1） 能夠唯一標(biāo)識(shí)二維表中指定元組的屬性或者屬性組(這組屬例如:學(xué)生登記表中的學(xué)生有下列屬性(列)：學(xué)號(hào)，姓名，系別，出生年月等，則學(xué)號(hào)可作為候選鍵，用它來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)學(xué)生。因?qū)W生可能有重名，因而姓名不能作為候選鍵；但若學(xué)生的出生年月不同，則也可用屬性組（姓名，出生年月）作為候選鍵，必須再?gòu)倪@兩個(gè)候選

15、鍵中選其一（如學(xué)號(hào)）作為學(xué)生登記表的主鍵。例如:（3）外鍵：KRK（3）外鍵：KRK1.5.2 理解關(guān)系模型學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別，出生日期，身高） “學(xué)生”關(guān)系模式課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)，開(kāi)設(shè)學(xué)期） “課程”關(guān)系模式選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)） “選修”關(guān)系模式1、關(guān)系為什么能表示實(shí)體集？2、關(guān)系為什么能表示實(shí)體之間之聯(lián)系？外鍵1.5.2 理解關(guān)系模型學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別，出生日嚴(yán)格地說(shuō)明,關(guān)系是一種規(guī)范化二維表中行的集合。在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，對(duì)每個(gè)關(guān)系還作了如下限制：每一個(gè)列對(duì)應(yīng)一個(gè)域，列名不能相同.。 關(guān)系中所有的列是原子數(shù)據(jù) (原子數(shù)據(jù)是不可再分的) 關(guān)系中不允許出現(xiàn)相

16、同的行 (即不能出現(xiàn)重復(fù)的行) 關(guān)系是行的集合，行的次序可以交換。 (按集合的性質(zhì)) 行中列的順序可以任意交換。(按集合的性質(zhì),但使用按定義順序)1.5.3 關(guān)系的性質(zhì)嚴(yán)格地說(shuō)明,關(guān)系是一種規(guī)范化二維表中行的集合。在關(guān)系數(shù)據(jù)模型1.5.4 關(guān)系模型的三類(lèi)完整性規(guī)則：1、實(shí)體完整性 主鍵不能為空值2、參照完整性（引用完整性）3、用戶自定義完整性正確性和一致性目標(biāo)是查詢(xún)和更新不知道或無(wú)意義1.5.4 關(guān)系模型的三類(lèi)完整性規(guī)則：正確性和一致性不知道1.5.5關(guān)系模型的形式定義和優(yōu)點(diǎn) 1、關(guān)系模型又三個(gè)重要組成部分： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 關(guān)系 (重點(diǎn)) 數(shù)據(jù)操縱 運(yùn)算 (難點(diǎn)) 數(shù)據(jù)完整性 規(guī)則 (重點(diǎn))1.5

17、.5關(guān)系模型的形式定義和優(yōu)點(diǎn)2、關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)今大多數(shù)DBMS都支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在嚴(yán) 格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上: 集合論的“關(guān)系概念” 概念清晰，簡(jiǎn)潔，用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)對(duì)象和它們之間的聯(lián)系.2、關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)今大多數(shù)DBMS都支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型 1.6 E-R模型的設(shè)計(jì)1.6.1設(shè)計(jì)局部E-R模型屬性分配需求分析結(jié)果確定局部結(jié)構(gòu)范圍實(shí)體定義聯(lián)系定義進(jìn)入全局E-R模型設(shè)計(jì)1.6 E-R模型的設(shè)計(jì)1.6.1設(shè)計(jì)局部E-R模型屬性分1.6.2設(shè)計(jì)全局E-R模型局部E-R模型確定公共實(shí)體類(lèi)型合并兩個(gè)局部E-R模型檢查并消除沖突還有沖突嗎？還有未合并的嗎？無(wú)無(wú)有有進(jìn)入全局E-R模型優(yōu)化

18、階段1.6.2設(shè)計(jì)全局E-R模型局部E-R模型確定公共實(shí)體類(lèi)型合2008年5月8日星期四 31.6.3全局E-R模型的優(yōu)化原則：合并相關(guān)實(shí)體類(lèi)型 消除冗余的屬性 消除冗余聯(lián)系例：圖1-17學(xué)籍管理子系統(tǒng)的局部E-R圖系班級(jí)班主任學(xué)生有管理n教師指導(dǎo)組成111m1nn2008年5月8日星期四 31.6.3全局E-R模圖1-18課程管理子系統(tǒng)的局部E-R圖系課程學(xué)生教材開(kāi)設(shè)選修1n教師擔(dān)任nmmnp圖1-18課程管理子系統(tǒng)的局部E-R圖系課程學(xué)生教材開(kāi)設(shè)選修系班級(jí)課程學(xué)生有管理n教師擔(dān)任組成111m1nn選修開(kāi)設(shè)教材P1nnm圖1-19合并后的教學(xué)管理全局E-R圖系班級(jí)課程學(xué)生有管理n教師擔(dān)任組成

19、111m1nn選修開(kāi)設(shè)教材基本原則:1、每個(gè)實(shí)體類(lèi)型都應(yīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式； 實(shí)體的屬性即為關(guān)系模式的屬性； 實(shí)體標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系模式的鍵。2、聯(lián)系往往需具體情況決定1：1 任一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系的屬性任放；1：n 1方關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系的屬性放到n方；M：n 聯(lián)系轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式。1.7 從E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換基本原則:1.7 從E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 學(xué)生登記表(S),課程開(kāi)設(shè)表(C)與學(xué)生選課成績(jī)表之間的聯(lián)系: 學(xué)生登記表(S),課程開(kāi)設(shè)表(C)與學(xué)生選課成績(jī)表關(guān)系模型 關(guān)系模式:數(shù)據(jù)的關(guān)系模型結(jié)構(gòu)就是二維表結(jié)構(gòu)3張二維表分別是數(shù)據(jù)對(duì)象“學(xué)生(S)”、“課程開(kāi)設(shè)(C)”和其聯(lián)系“

20、學(xué)生選課成績(jī)(SC)”的反映這種用關(guān)系模型對(duì)一個(gè)具體單位中客觀對(duì)象及其聯(lián)系的結(jié)構(gòu)描述，稱(chēng)為關(guān)系模式關(guān)系模型 關(guān)系模式:數(shù)據(jù)的關(guān)系模型結(jié)構(gòu)就是二維表結(jié)構(gòu)3關(guān)系模型 關(guān)系模式的描述形式: 其中:R為關(guān)系模式名，即二維表名。 Ai（1in）是二維表中的列名?；蛘? R =（A1,A2,Ai,An）R（A1,A2,Ai,An） 關(guān)系模型或者: 上述數(shù)據(jù)對(duì)象（S和C）以及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的聯(lián)系（SC）表示成關(guān)系模式分別為： S （SNO，SNAME，DEPART，SEX，BDATE，HEIGHT） C （CNO，CNAME，LHOUR，SEMESTER） SC（SNO，CNO，GRADE） 上述數(shù)據(jù)對(duì)象（S

21、和C）以及數(shù)據(jù)對(duì)象之間的聯(lián)系（SC） S 這3個(gè)關(guān)系模式也可以用漢字定義為: 學(xué)生 （學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別，出生日期，身高） 課程 ( 課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)，開(kāi)課時(shí)間） 選課成績(jī) （學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)） 學(xué)生 （學(xué)號(hào)，姓名，系別，性別，出生日期，身關(guān)系模型 關(guān)系模式主鍵DB如何從DB的一個(gè)二維表中找到我們所了解的內(nèi)容?例如: 查詢(xún)學(xué)生周光明的情況; 李霞霞選修ME234課程的成績(jī)是多少?關(guān)系模型 關(guān)系模式主鍵DB如何從DB的一個(gè)二維表中? 關(guān)系模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)對(duì)象之間的聯(lián)系都用二維表來(lái)表示。在支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)物理組織(即存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))中，二維表以文件形式存儲(chǔ)。

22、在大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中，二維表與操作系統(tǒng)中的文件相對(duì)應(yīng)。關(guān)系模型DB文件文件文件 關(guān)系模型DB文件文件文件關(guān)系模型 E.F.Codd關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之父親關(guān)系模型 E.F.Codd關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之父親關(guān)系模型 特別提示: 數(shù)據(jù)模型和模式是有區(qū)別的。 數(shù)據(jù)模型:用一組概念和定義描述數(shù)據(jù)的手段， 數(shù)據(jù)模式:用某種數(shù)據(jù)模型對(duì)具體情況下相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述。 具體地說(shuō)，關(guān)系模式是以關(guān)系數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，綜合考慮了用戶的需求，并將這些需求抽象而得到的邏輯結(jié)構(gòu)。因而不應(yīng)將關(guān)系數(shù)據(jù)模型和關(guān)系模式相混淆， ( 正象不應(yīng)把高級(jí)語(yǔ)言和用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序模塊混為一談一樣，應(yīng)注意它們?cè)诟拍钌系牟町?)關(guān)系模型 特別提示: 關(guān)系模型 特

23、別提示: 關(guān)系模式:反映了二維表的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，是相對(duì)穩(wěn)定的。關(guān) 系:是關(guān)系模式在某一時(shí)刻的狀態(tài)，它反映二維表的內(nèi)容，由于對(duì)關(guān)系的操作不斷更新著二維表中的數(shù)據(jù)，因此關(guān)系是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的。 但在一般表述中，人們常常將關(guān)系模式和關(guān)系都稱(chēng)為關(guān)系，實(shí)際上對(duì)此二者應(yīng)加以科學(xué)的區(qū)分。 關(guān)系模型 特別提示: 1.8 關(guān)系代數(shù) 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，通?？梢远x一些操作來(lái)通過(guò)已知的關(guān)系(二維表)創(chuàng)建新的關(guān)系(二維表)。最常用的關(guān)系操作有： 并 插入 交 更新 差 刪除 笛卡爾積 選擇 除 連接 投影專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作1.8 關(guān)系代數(shù) 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，通?？梢远x一些關(guān)系數(shù)據(jù)模型(操作)舉例用例(5張二維

24、表):SNAMEGRADE錢(qián)欣75張進(jìn)元62張華68胡平平79周亮80SNAMEGRADE王寧100錢(qián)欣75顧永華90黃進(jìn)82胡平平79周亮80SC1:60-80分成績(jī)表SC2:70-100分成績(jī)表關(guān)系數(shù)據(jù)模型(操作)舉例用例(5張二維表):SNAMEGRA關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)并 并操作是一個(gè)二元操作。它要求參與操作的兩個(gè)關(guān)系有相同的關(guān)系模式。其作用是將兩個(gè)關(guān)系組合成一個(gè)新的關(guān)系。根據(jù)集合論的定義，并操作創(chuàng)建的新關(guān)系中的每一個(gè)元組或者屬于第一個(gè)關(guān)系、或者屬于第二個(gè)關(guān)系，或者在兩個(gè)關(guān)系中皆有。結(jié)果關(guān)系表示選課程學(xué)生的“60100分成績(jī)表”關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)并結(jié)果

25、關(guān)系表示選課程學(xué)關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)交 交操作也是一個(gè)二元操作。它對(duì)兩個(gè)具有相同關(guān)系模 式的關(guān)系進(jìn)行操作，創(chuàng)建一個(gè)新關(guān)系。根據(jù)集合論的定義，交操作所創(chuàng)建新關(guān)系中的每一個(gè)元組必須是兩個(gè)原關(guān)系中共有的成員。結(jié)果表示選課學(xué)生“70分80分成績(jī)表”。關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)交結(jié)果表示選課學(xué)生“7關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作).差 差操作也是一個(gè)二元操作。它應(yīng)用于具有相同關(guān)系模式的兩個(gè)關(guān)系。生成新關(guān)系中的元組是存在于第一個(gè)關(guān)系而不存在于第二個(gè)關(guān)系中的元組。 例如，關(guān)系SC1與關(guān)系SC2進(jìn)行差操作:結(jié)果關(guān)系包括那些在SC1表中而不在SC2表中的成績(jī)信息，即“60 69分成

26、績(jī)表” 差差SNAME GRADE 錢(qián)欣 75 張進(jìn)元 62 張華 68 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 王寧 100 錢(qián)欣 75 顧永華 90 黃進(jìn) 82 胡平平 79 周亮 80 SNAME GRADE 張進(jìn)元 62 張華 68 SC1SC2關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作).差結(jié)果關(guān)系包括那些在關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)差 (續(xù)) 在集合操作中,“并”和“交”具有交換律的性質(zhì),而“差”操作沒(méi)有交換律的性質(zhì). 例如，關(guān)系SC2與關(guān)系SC1進(jìn)行差操作:結(jié)果關(guān)系包括那些在SC2表中而不在SC1表中的成績(jī)信息，即“81 100分成績(jī)表” SC2SC1差SC1SC2=

27、SC2SC1SC1SC2=SC2SC1SC1SC2SC2SC1SNAMEGRADE王 寧100顧永華90黃 進(jìn)82關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (傳統(tǒng)集合的關(guān)系操作)差 (續(xù))結(jié)果關(guān)系包關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)插入 插入操作是一種一元操作。它應(yīng)用于一個(gè)關(guān)系，其操作是在關(guān)系中插入新的元組（或另一個(gè)具有相同模式的關(guān)系）. 例如:在課程開(kāi)設(shè)表（C）中插入一個(gè)新的課程信息 （CW101，論文寫(xiě)作，30，春）。關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)插入關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)刪除 刪除操作為一元操作。它根據(jù)要求刪去表中相應(yīng)的元組。 例如:從課程表（C）中刪除課程CC112。關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)刪除

28、關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)更改 更改操作也是一種一元操作，它應(yīng)用于一個(gè)關(guān)系。用來(lái)改變關(guān)系中指定元組中的部分屬性值。 例如:課程開(kāi)設(shè)表(C)中的課程ME234元組的LHOUR值由“40”改為“30”，SEMESTER值由“秋”改為“春”。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)更改關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)1、投影 是一元操作，它作用于一個(gè)關(guān)系并產(chǎn)生另一個(gè)新關(guān)系。新關(guān)系中的屬性（列）是原關(guān)系中屬性的子集。在一般情況下，雖然新關(guān)系中的元組屬性減少了，但其元組（行）的數(shù)量與原關(guān)系保持不變。 例如:需要了解學(xué)生選課情況而不關(guān)心其成績(jī)時(shí)，可對(duì)學(xué)生選課成績(jī)表（SC）進(jìn)行相關(guān)的投影操作. 。其結(jié)果的每

29、個(gè)元組僅包括學(xué)（SNO） 課程號(hào)（CNO） 兩個(gè)屬性關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)1、投影其結(jié)果的每個(gè)元組僅關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)2、選擇 選擇操作是一元操作。它應(yīng)用于一個(gè)關(guān)系并產(chǎn)生另一個(gè)新關(guān)系。新關(guān)系中的元組（行）是原關(guān)系中元組的子集。選擇操作根據(jù)要求從原先關(guān)系中選擇部分元組。結(jié)果關(guān)系中的屬性（列）與原關(guān)系相同（保持不變）。 例如:從學(xué)生登記表(S)中，選出性別為“男”的學(xué)生元組，組成一個(gè)新關(guān)系“男學(xué)生登記表”。關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)2、選擇關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)3、連接 是一個(gè)二元操作。它基于共有屬性把兩個(gè)關(guān)系組合起來(lái)。連接操作比較復(fù)雜并有較多的變化。 例如

30、:學(xué)生登記表（S）和學(xué)生選課成績(jī)表（SC）的連接,生成一個(gè)信息更全面的關(guān)系.對(duì)于已選課程的學(xué)生而言，結(jié)果關(guān)系包含SC表原來(lái)的信息，并增加了該學(xué)生選修課程號(hào)（CNO）和成績(jī)（GRADE）。關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (專(zhuān)門(mén)的關(guān)系操作)3、連接對(duì)于已選課程的學(xué)生關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (關(guān)于“關(guān)系代數(shù)”的操作) 對(duì)于以上所介紹的關(guān)系操作，在理論上均可用一種稱(chēng)之“關(guān)系代數(shù)”的邏輯運(yùn)算來(lái)表示. 設(shè)有關(guān)系R和關(guān)系S,關(guān)系代數(shù)的操作有:關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (關(guān)于“關(guān)系代數(shù)”的操作) 對(duì)于以上所2008年5月12日星期一 4系名電話系編號(hào)系課程主管n教師任教11m1n聘用開(kāi)設(shè)1教工號(hào)姓名性別教材學(xué)分課程名聘期課程號(hào)職稱(chēng)n系（系編號(hào)，系名

31、，電話，教工號(hào)）教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系編號(hào)，聘期）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分，系編號(hào)）任教（教工號(hào)，課程號(hào)，教材）2008年5月12日星期一 4系名電話系編號(hào)系課程主管實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式系（系編號(hào)，系名，電話）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)）系名電話系編號(hào)系課程學(xué)分課程名課程號(hào)教師教工號(hào)姓名性別職稱(chēng)實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式系（系編號(hào)，系名，電話）課程（課程號(hào)，課程1：1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系編號(hào)）系（系編號(hào)，系名，電話，教工號(hào)）系名電話系編號(hào)系主管教師11教工號(hào)姓名性別職稱(chēng)1：1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系編號(hào)）系（教師（

32、教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系編號(hào)，聘期）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分，系編號(hào)）1：n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換系名電話系編號(hào)系課程教師1n聘用開(kāi)設(shè)1教工號(hào)姓名性別學(xué)分課程名聘期課程號(hào)職稱(chēng)n教師（教工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系編號(hào)，聘期）1：n聯(lián)系的轉(zhuǎn)課程n教師任教m教工號(hào)姓名性別教材學(xué)分課程名課程號(hào)職稱(chēng)m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式任教（教工號(hào)，課程號(hào)，教材）課程n教師任教m教工號(hào)姓名性別教材學(xué)分課程名課程號(hào)職稱(chēng)m：n實(shí)例：列出每個(gè)學(xué)生的姓名，所學(xué)的課程名，學(xué)時(shí)數(shù)和成績(jī)。學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別出生年月S1張英女1980-5-5S2李偉男1980-10-15S3王風(fēng)男1981-9-20課程課程號(hào)課程名學(xué)時(shí)數(shù)C1數(shù)學(xué)120C2英語(yǔ)100C3C語(yǔ)言60選修學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)S1C185S1C279S1C391S2C177S2C288實(shí)例：列出每個(gè)學(xué)生的姓名，所學(xué)的課程名，學(xué)時(shí)數(shù)和成績(jī)。學(xué)生學(xué)學(xué)生與選修連接；學(xué)號(hào)姓名性別出生年月學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)S1張英女1980-5-5S1C185S1張英女1980-5-5S1C279S1張英女1980-5-5S1C391S2李偉男1980-10-15S2C177S2李偉男1980-10-15S2C288學(xué)號(hào)姓名性別出生年月課程號(hào)成績(jī)S1張英女1980-5-5C185S1張英女1980-5-5C279S1張英女1980-5-5C391S2李偉男1980-