《數(shù)據(jù)庫(kù)》第一講數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)課件

第一講

數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)賀金平教學(xué)內(nèi)容1.1數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)1.1.1數(shù)據(jù)和信息1.1.2數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.2.1人工管理階段1.2.2文件系統(tǒng)階段1.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段1.3數(shù)據(jù)模型1.3.1數(shù)據(jù)模型概念1.3.2實(shí)體聯(lián)系模型1.3.3三種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.5關(guān)系模型1.5.1關(guān)系模型術(shù)語(yǔ)1.5.2關(guān)系運(yùn)算Monday,June5,2023目標(biāo)與重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握數(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)概念掌握理解關(guān)系模型相關(guān)概念(關(guān)系、實(shí)體、屬性、主鍵、外鍵等)掌握ER圖的繪制方法掌握關(guān)系運(yùn)算(并、交、差，選擇、投影、聯(lián)接)重點(diǎn)與難點(diǎn)關(guān)系模型相關(guān)概念的理解關(guān)系運(yùn)算E-R圖的繪制Monday,June5,20231.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1963年，美國(guó)Honeywell公司的IDS（IntegratedDataStore）系統(tǒng)投入運(yùn)行，揭開(kāi)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的序幕。20世紀(jì)70年代是數(shù)據(jù)庫(kù)蓬勃發(fā)展的年代，網(wǎng)狀系統(tǒng)和層次系統(tǒng)占據(jù)了整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)商用市場(chǎng)，而關(guān)系系統(tǒng)僅處于實(shí)驗(yàn)階段。20世紀(jì)80年代，關(guān)系系統(tǒng)由于使用簡(jiǎn)便以及硬件性能的改善，逐步代替網(wǎng)狀系統(tǒng)和層次系統(tǒng)占領(lǐng)了市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已成為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的主流。Monday,June5,20231.1.1數(shù)據(jù)和信息1．信息信息（Information）是人們頭腦中對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中客觀事物以及事物之間聯(lián)系的抽象反映，它向我們提供了關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界實(shí)際存在的事物和聯(lián)系的有用知識(shí)。2．?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)是人們用各種物理符號(hào)，把信息按一定格式記載下來(lái)的有意義符號(hào)組合。數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)形式.3．?dāng)?shù)據(jù)與信息的關(guān)系數(shù)據(jù)是信息的具體的表示形式，信息是各種數(shù)據(jù)所包括的意義。信息可用不同的數(shù)據(jù)形式來(lái)表現(xiàn)，信息不隨數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式而改變。如：1980年10月1日與1980-10-1信息和數(shù)據(jù)的關(guān)系是：數(shù)據(jù)是信息的載體，它是信息的具體表現(xiàn)形式。Monday,June5,20231.1.2數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理1．?dāng)?shù)據(jù)處理信息處理（InformationProcess）也稱(chēng)為數(shù)據(jù)處理，它是利用計(jì)算機(jī)對(duì)各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得到有用信息的過(guò)程。信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。數(shù)據(jù)的處理過(guò)程包括：數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)換、組織，數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、合并、計(jì)算、更新，數(shù)據(jù)的檢索、輸出等一系列活動(dòng)。2．?dāng)?shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理是指計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的管理方法和手段。數(shù)據(jù)管理是指對(duì)數(shù)據(jù)的組織、分類(lèi)、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題。Monday,June5,20231.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了四個(gè)階段人工管理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Monday,June5,20231.2.1人工管理階段在20世紀(jì)50年代中期以前計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。硬件狀況沒(méi)有磁盤(pán)等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；軟件狀況是，沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有管理數(shù)據(jù)的軟件；數(shù)據(jù)處理方式是批處理。人工管理階段的數(shù)據(jù)管理有下列特點(diǎn)：數(shù)據(jù)不保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。沒(méi)有專(zhuān)用的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。只有程序（program）的概念，沒(méi)有文件（file）的概念。數(shù)據(jù)的組織方式必須由程序員自行設(shè)計(jì)與安排。數(shù)據(jù)面向程序。即一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)程序。Monday,June5,20231.2.2文件系統(tǒng)階段20世紀(jì)50年代后期到60年代中期計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，而且還大量用于管理。硬件上已有了磁盤(pán)、磁鼓等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；軟件方面，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)管理軟件，一般稱(chēng)為文件系統(tǒng)；處理方式上不僅有了文件批處理，而且能夠聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理。傳統(tǒng)的文件管理階段問(wèn)題1.數(shù)據(jù)冗余性(Dataredundancy)2.數(shù)據(jù)不一致性(Datainconsistency)3.數(shù)據(jù)聯(lián)系弱(Datapoorrelationship)4.數(shù)據(jù)安全性差(Datapoorsecurity)5.缺乏靈活性(Lackofflexibility)Monday,June5,20231.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段20世紀(jì)60年代后期以來(lái)，計(jì)算機(jī)用于管理的規(guī)模更為龐大，以文件系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手段已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需求為解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求，使數(shù)據(jù)為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專(zhuān)門(mén)軟件系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。Monday,June5,2023（1）標(biāo)志文件管理數(shù)據(jù)階段向現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)階段轉(zhuǎn)變的三件大事1.1968年,IBM（InternationalBusinessMachine,國(guó)際商用機(jī)器）公司推出了商品化的基于層次模型的IMS系統(tǒng)2.1969年,美國(guó)CODASYL(ConferenceOnDataSystemLanguage,數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)商會(huì))組織下屬的DBTG(DataBaseTaskGroup,數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)組)發(fā)布了一系列研究數(shù)據(jù)庫(kù)方法的DBTG報(bào)告,奠定了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)3.1970年,IBM公司研究人員E.F.Codd提出了關(guān)系模型，奠定了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)Monday,June5,2023（2）現(xiàn)代的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)階段特點(diǎn)1.使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示結(jié)構(gòu)2.具有很高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性3.為用戶提供了方便的接口(SQL)4.提供了完整的數(shù)據(jù)控制功能5.提高了系統(tǒng)的靈活性Monday,June5,20231.2.4高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)階段(1)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(2)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Monday,June5,20231.3數(shù)據(jù)模型（DataModel）1.3.1數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型：能表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體間聯(lián)系的模型稱(chēng)為“數(shù)據(jù)模型”。用來(lái)表示信息世界中的實(shí)體及其聯(lián)系在數(shù)據(jù)世界中的抽象描述，它描述的是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯數(shù)據(jù)模型包含三個(gè)部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對(duì)實(shí)體類(lèi)型和實(shí)體間聯(lián)系的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索和更新（包括插入、刪除和修改）兩類(lèi)操作；數(shù)據(jù)完整性約束給出數(shù)據(jù)及其聯(lián)系應(yīng)具有的制約和依賴(lài)規(guī)則。Monday,June5,20231.3.2實(shí)體聯(lián)系模型（ER模型）1．實(shí)體聯(lián)系模型實(shí)體－聯(lián)系模型為數(shù)據(jù)庫(kù)建模提供了3個(gè)基本的語(yǔ)義概念：實(shí)體（Entity）、聯(lián)系（Relationship）、屬性（Attributes）。2．實(shí)體：具有相同屬性或特征的客觀現(xiàn)實(shí)和抽象事物的集合。該集合中的一個(gè)元組就是該實(shí)體的一個(gè)實(shí)例(instance)3．屬性：表示一類(lèi)客觀現(xiàn)實(shí)或抽象事物的一種特征或性質(zhì)。

Monday,June5,2023E-R模型4．實(shí)體型屬性值的集合表示一個(gè)實(shí)體，而屬性的集合表示一種實(shí)體的類(lèi)型，稱(chēng)為實(shí)體型。5．實(shí)體聯(lián)系實(shí)體聯(lián)系是指實(shí)體類(lèi)型之間的聯(lián)系，它反映了實(shí)體類(lèi)型之間的某種關(guān)聯(lián)。6．二元實(shí)體（型）間聯(lián)系的種類(lèi)：一對(duì)一聯(lián)系(1:1)一對(duì)多聯(lián)系(1:n)多對(duì)多聯(lián)系(m:n)Monday,June5,2023二元聯(lián)系中的聯(lián)系類(lèi)型Monday,June5,2023二元聯(lián)系中的多對(duì)多聯(lián)系Monday,June5,2023實(shí)體聯(lián)系模型E-R方法：“實(shí)體-聯(lián)系方法”（Entity-RelationshipApproach），它是描述現(xiàn)實(shí)世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法，是一種用來(lái)在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中表示數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法。用E-R方法建立的概念結(jié)構(gòu)模型稱(chēng)為E-R模型，或稱(chēng)為E-R圖。ER圖：（EntityRelationship）實(shí)體聯(lián)系圖，是一種可視化的圖形方法，它基于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種認(rèn)識(shí)，即客觀現(xiàn)實(shí)世界由一組稱(chēng)為實(shí)體的基本對(duì)象和這些對(duì)象之間的聯(lián)系組成，是一種語(yǔ)義模型，使用圖型模型盡力地表達(dá)數(shù)據(jù)的意義E-R圖基本成分包含實(shí)體、屬性和聯(lián)系。E-R圖的基本思想就是分別用矩形框、橢圓形框和菱形框表示實(shí)體、屬性和聯(lián)系，使用無(wú)向邊將屬性與其相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)，并將聯(lián)系分別和有關(guān)實(shí)體相連接，注明聯(lián)系類(lèi)型。Monday,June5,2023E-R圖的三種元素E-R圖的三種基本元素及其圖形的表示方法實(shí)體屬性聯(lián)系集線段Monday,June5,2023E-R圖的繪制步驟首先確定實(shí)體類(lèi)型確定聯(lián)系類(lèi)型（1：1，1：N，M：N）把實(shí)體類(lèi)型和聯(lián)系類(lèi)型組合成E-R圖。確定實(shí)體類(lèi)型和聯(lián)系類(lèi)型的屬性。確定實(shí)體類(lèi)型的鍵，在E-R圖中屬于鍵的屬性名下畫(huà)一條橫線。

Monday,June5,2023二元實(shí)體聯(lián)系種類(lèi)兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系學(xué)生選修成績(jī)課程系主任領(lǐng)導(dǎo)系學(xué)生屬于系11n1mnMonday,June5,2023學(xué)生與課程聯(lián)系的E-R圖學(xué)生與課程聯(lián)系的完整E-R圖課程名學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別出生日期系別課程課程號(hào)學(xué)分n成績(jī)m選修Monday,June5,2023圖書(shū)借閱E-R圖圖書(shū)管理實(shí)體聯(lián)系圖圖書(shū)信息書(shū)號(hào)書(shū)名出版社作者借書(shū)證號(hào)單價(jià)讀者信息姓名地址性別借書(shū)NM借書(shū)日期歸還日期Monday,June5,2023E-R圖設(shè)計(jì)原則真實(shí)性原則避免冗余原則簡(jiǎn)單性原則合適性原則：用實(shí)體集還是屬性合適性原則：用實(shí)體集還是聯(lián)系集。原則：當(dāng)描述發(fā)生在實(shí)體集之間的行為時(shí)，最好采用聯(lián)系集。Monday,June5,20231.3.3三種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型（1）結(jié)構(gòu)型（層次型—HierarchicalDatabase）：樹(shù)狀結(jié)構(gòu)用樹(shù)形結(jié)構(gòu)表示各類(lèi)實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。層次模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的典型代表是IBM公司的IMS（InformationManagementSystems）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的數(shù)據(jù)模型稱(chēng)為層次模型。（1）有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)雙親，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為“根節(jié)點(diǎn)”。（2）其他節(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。①優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)似于金字塔，不同層次間的關(guān)聯(lián)性直接簡(jiǎn)單②缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)縱向發(fā)展，橫向關(guān)系難以建立Monday,June5,2023結(jié)構(gòu)型（層次型—HierarchicalDatabase）：樹(shù)狀結(jié)構(gòu)施施研究室施先生孫小小盧拉拉F174SQLServer$500孫小小盧拉拉專(zhuān)長(zhǎng)操作系統(tǒng)硬件技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)作者出版物Monday,June5,2023（2）網(wǎng)絡(luò)型（網(wǎng)狀型—NetworkDatabase）將每條記錄當(dāng)成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間可以建立關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的典型代表是DBTG系統(tǒng)，也稱(chēng)CODASYL系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的數(shù)據(jù)模型稱(chēng)為網(wǎng)狀模型：（1）允許一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)無(wú)雙親。（2）一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。①優(yōu)點(diǎn)：避免數(shù)據(jù)重復(fù)性②缺點(diǎn)：關(guān)聯(lián)性復(fù)雜Monday,June5,2023（2）網(wǎng)絡(luò)型（網(wǎng)狀型—NetworkDatabase）孫小小F480Linux應(yīng)用620F174Windows98系統(tǒng)秘笈490F339HomePage制作高手480標(biāo)標(biāo)出版公司旗旗出版公司Monday,June5,2023（3）關(guān)系型（RelationalDatabase）關(guān)系模型中基本數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體以及實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱(chēng)為關(guān)系模型。在關(guān)系模型中：通常把二維表稱(chēng)為關(guān)系一個(gè)表的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為關(guān)系模式表中的每一行稱(chēng)為一個(gè)元組，相當(dāng)于通常的一個(gè)記錄（值）每一列稱(chēng)為一個(gè)屬性，相當(dāng)于記錄中的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)由若干個(gè)關(guān)系模式（相當(dāng)于記錄型）組成的集合，就是一個(gè)關(guān)系模型。Monday,June5,2023關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)生信息表學(xué)號(hào)姓名性別出生年月99070470JimMale1980.1099070471MikeMale1981.199070468MarryFemale1979.2學(xué)生成績(jī)表學(xué)號(hào)課程編號(hào)成績(jī)99070470A01019099070471B01028099070468A01017099070468C00018699070470B010275Monday,June5,20231.3.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（1）單機(jī)架構(gòu)同一臺(tái)計(jì)算機(jī)包辦所有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的工作，包括保存、處理、管理及使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。如：Access、FoxPro（2）大型主機(jī)/終端架構(gòu)同一臺(tái)大型主機(jī)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)及處理龐大的數(shù)據(jù)，用戶通過(guò)終端與大型主機(jī)聯(lián)機(jī)，以存取數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容（3）主從式架構(gòu)（C/S）客戶端計(jì)算機(jī)處理部分工作，分散數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)荷（4）分布式架構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，存取效率高M(jìn)onday,June5,20231.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)Monday,June5,2023(1)數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)抽象術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)模型用數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言描述的稱(chēng)呼DBTG報(bào)告中的稱(chēng)呼外部級(jí)外模型外模式子模式概念級(jí)概念模型概念模式模式內(nèi)部級(jí)內(nèi)模型內(nèi)模式物理模式Monday,June5,2023(2)三級(jí)體系結(jié)構(gòu)Monday,June5,2023(3)體系結(jié)構(gòu)中的五個(gè)要素概念模式（conceptnalschema）是數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。外模式（externalschema）是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。內(nèi)模式（internalschema）是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)方面的描述，定義所有內(nèi)部記錄類(lèi)型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)。模式／內(nèi)模式映象存在于概念級(jí)和內(nèi)部級(jí)之間，用于定義概念模式和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。外模式／模式映象存在于外部級(jí)和概念級(jí)之間，用于定義外模式和概念模式之間的對(duì)應(yīng)性。Monday,June5,2023(4)兩級(jí)數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)獨(dú)立性（dataindependence）是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立，不受影響。數(shù)據(jù)獨(dú)立性分成物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性和邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性兩個(gè)級(jí)別。Monday,June5,20231.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DatabaseSystem，簡(jiǎn)記為DBS)：DBS是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后構(gòu)成的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶構(gòu)成。狹義的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成Monday,June5,2023一、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是與應(yīng)用彼此獨(dú)立的、以一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的、彼此相互關(guān)聯(lián)的、具有較少冗余的、能被多個(gè)用戶共享的數(shù)據(jù)集合。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem）,是一種負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、建立、操作、管理和維護(hù)的系統(tǒng)管理軟件。DBMS位于用戶和操作系統(tǒng)之間，負(fù)責(zé)處理用戶和應(yīng)用程序存取、操縱數(shù)據(jù)庫(kù)的各種請(qǐng)求。Monday,June5,2023數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)定義：定義并管理各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)庫(kù)存取能力（增加、刪除、修改和查詢）數(shù)據(jù)安全：創(chuàng)建用戶賬號(hào)、相應(yīng)的口令及設(shè)置權(quán)限數(shù)據(jù)備份：提供準(zhǔn)確、方便的備份功能常用的大型DBMS：SQLServer、Oracle、Sybase、Informix、DB2DBMS是位于用戶與操作系統(tǒng)（OS）之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問(wèn)DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型和面向?qū)ο笮偷取onday,June5,2023DBMS的工作模式Monday,June5,2023數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成

3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理員（DatabaseAdministrator,DBA）數(shù)據(jù)庫(kù)管理員是大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)工作小組。主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、建立、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，協(xié)調(diào)各用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求等。

4．用戶用戶是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象，是使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)者數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的用戶可以有兩類(lèi)：終端用戶、應(yīng)用程序員。

5．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)是指在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的軟件平臺(tái)上，結(jié)合各領(lǐng)域的應(yīng)用需求開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品。Monday,June5,2023二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1．?dāng)?shù)據(jù)的共享性好，冗余度低，易擴(kuò)充。數(shù)據(jù)庫(kù)中的整體數(shù)據(jù)可以被多個(gè)用戶，多種應(yīng)用共享使用；數(shù)據(jù)共享。2．采用特定的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是有結(jié)構(gòu)的。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不僅可以表示事物內(nèi)部各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系，而且可以表示事物與事物之間的聯(lián)系。3．具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)和程序的獨(dú)立，把數(shù)據(jù)的定義從程序中分離出來(lái)，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的編制，大大減少程序維護(hù)的工作量。4．有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能有效地提供了數(shù)據(jù)的安全性保護(hù)、數(shù)據(jù)的完整性檢查、并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)等功能。Monday,June5,2023三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Monday,June5,20231.5關(guān)系模型1.5.1關(guān)系術(shù)語(yǔ)(1)關(guān)系模式(RelationalScheme)：它由一個(gè)關(guān)系名以及它所有的屬性名構(gòu)成。它對(duì)應(yīng)二維表的表頭，是二維表的構(gòu)成框架（邏輯結(jié)構(gòu)）。其格式為:

關(guān)系名（屬性名1,屬性名2，…，屬性名n）在SQLServer中對(duì)應(yīng)的表結(jié)構(gòu)為:

表名（字段名1，字段名2，…，字段名n）(2)關(guān)系(Relation)：表示多個(gè)實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)，每一張表稱(chēng)為該關(guān)系模式的一個(gè)具體關(guān)系。它包括：關(guān)系名，表的結(jié)構(gòu)和表的數(shù)據(jù)（元組）。(3)聯(lián)系集：實(shí)體集之間的聯(lián)系二元聯(lián)系集：兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系集Monday,June5,2023關(guān)系術(shù)語(yǔ)(4)實(shí)體集（entityset）：性質(zhì)相同的同類(lèi)實(shí)體的集合，稱(chēng)為實(shí)體集。(5)元組（Tuple）：二維表的一行稱(chēng)為關(guān)系的一個(gè)元組，對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)。(6)屬性（Attributes）：二維表中的每一列稱(chēng)為關(guān)系的一個(gè)屬性。(7)域（Domain）:屬性所對(duì)應(yīng)的取值變化范圍叫屬性的域

Monday,June5,2023關(guān)系術(shù)語(yǔ)(8)實(shí)體標(biāo)識(shí)符（identifier）：能惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约?，稱(chēng)為實(shí)體標(biāo)識(shí)符。有時(shí)也稱(chēng)為關(guān)鍵碼（key），或簡(jiǎn)稱(chēng)為鍵。(9)主關(guān)鍵字（PrimaryKey）：能唯一標(biāo)識(shí)關(guān)系中不同元組的屬性或?qū)傩越M稱(chēng)為該關(guān)系的候選關(guān)鍵字。被選用的候選關(guān)鍵字稱(chēng)為主關(guān)鍵字。(10)外部關(guān)鍵字（ForeignKey）：如果關(guān)系R的某一（些）屬性A不是R的候選關(guān)鍵字，而是另一關(guān)系S的候選關(guān)鍵字，則稱(chēng)A為R的外來(lái)關(guān)鍵字。Monday,June5,2023二、關(guān)系的特點(diǎn)1．關(guān)系必須規(guī)范化，分量必須取原子值2．不同的列允許出自同一個(gè)域3．列的順序無(wú)所謂4．任意兩個(gè)元組不能完全相同5．行的順序無(wú)所謂Monday,June5,2023實(shí)際關(guān)系模型關(guān)系StudInfo(StudNo,StudName,StudSex,StudBirthDay,ClassID)ClassInfo(ClassID,ClassName,ClassDesc)字段一對(duì)多的聯(lián)系(1:M)通過(guò)外鍵實(shí)現(xiàn)元組字段值域?yàn)槟小⑴P(guān)鍵字關(guān)鍵字外鍵StudInfoClassInfoMonday,June5,20231.5.2關(guān)系運(yùn)算關(guān)系的基本運(yùn)算有兩類(lèi)：傳統(tǒng)的集合運(yùn)算有：并、差、交專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算有：選擇、投影、聯(lián)接Monday,June5,2023傳統(tǒng)的集合運(yùn)算舉例ABC

ABCa1b1c1

a1b1c1a1b1c2

a2b2c1a2b2c1

a2b3c2(a)(b)RSABCa1b1c1a2b2c1R∩S(e)R×SABCABCa1b1c1a