數(shù)據(jù)庫原理教學課件

數(shù)據(jù)庫原理

2005年秋，48學時

夏英

課程性質與設置目的

;?性質

■計算機與信息類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課

■數(shù)據(jù)庫技術是計算機軟件學科的重要分支

■應用領域廣大

＞目的

■掌握基本原理和方法

■掌握數(shù)據(jù)庫結構設計和數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)

方法

■能應用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理軟件和軟件開發(fā)工具

米

數(shù)據(jù)庫的地位

■數(shù)據(jù)庫技術產生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管

理的最新技術，是計算機科學的重要分支

■數(shù)據(jù)庫技術是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它

的出現(xiàn)極大促進了計算機應用向各行各業(yè)

的滲透

■數(shù)據(jù)庫的建設規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小

和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程

度的重要標志

?課程建設歷程

■2003年重慶郵電學院重點課程

■2004年重慶郵電學院精品課程

■2005年重慶市精品課程

課程網站

■位置：重郵主頁一信息資源一精品課程一數(shù)

據(jù)庫原理

■包含：學習資源匯總、習題集和自測、答疑

米

課程教材及參考書

0月

?教材

■薩師燧，王珊：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第三版），

高等教育出版社，2000

自學參考書

■SQLServer2000相關書籍

■Powerbuilder、Powerdesigner、Delphi等

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)相關書籍

米

米

?堅實的理論基礎

■關系運算理論，模式設計理論

?實踐性強

■密切結合現(xiàn)實生活，新的應用需求不斷涌現(xiàn)

■SQL語言應用廣泛，開發(fā)平臺豐富

■數(shù)據(jù)庫設計影響整個應用系統(tǒng)的性能

。研究領域多

■數(shù)據(jù)庫設計與應用開發(fā)

■數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）軟件的研制

■數(shù)據(jù)庫理論研究

米

0月

?:?理論學習

■掌握基本概念，多看例題，多做習題

■理論指導實踐，實踐提高認識

■重視數(shù)據(jù)庫設計

?實踐學習

■勤思考，多動手

■重視上機實習環(huán)境

■堅持自學

課程考試

。教考分離、統(tǒng)一命題

?成績評定：

■平時成績（作業(yè)、考勤、討論）+考試成績

米

第一^章緒論

學習要點

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有關的基本概念

■數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史

■數(shù)據(jù)模型（DataMode⑸

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式及二級映象

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論

四個基本概念

■數(shù)據(jù)(Data)

■數(shù)據(jù)庫(Database)

■數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)

米

米

概念1:數(shù)據(jù)

?數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象

?數(shù)據(jù)的定義

■描述事物的符號記錄

?數(shù)據(jù)的種類

■文字、圖形、圖像、聲音、學生檔案記錄等

?數(shù)據(jù)的特點

■語義：數(shù)據(jù)具有一定的含義

■數(shù)據(jù)與其語義是不可分的

?:?數(shù)據(jù)處理：收集、存儲、加工和傳播

米

米

*

?學生檔案中的學生記錄

（李明，男,1972,江蘇，計算機系，1990）

?數(shù)據(jù)的解釋

■語義：學生姓名、性別、出生年月、籍貫、所

在系別、入學時間

■解釋：李明是個大學生，1972年出生，江蘇人,

1990年考入計算機系

數(shù)據(jù)的形式不能完全表達其內容，需要明確其語義。

米

概念2:數(shù)據(jù)庫

：?數(shù)據(jù)庫（Database,簡稱DB）是長期存儲在

計算機內、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)

集合

學生登記表

學號姓名年齡性另1）系名年級

95004王小明19女社會學95

95006黃大鵬20男商品學95

95008張文斌18女法律學95

??????????????????

米

數(shù)據(jù)庫的特征

0月

?數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲

■可為各種用戶共享

■冗余度較小

■數(shù)據(jù)獨立性較高

■易擴展

米

概念3:數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

?DBMS(DatabaseManagementSystem)

■位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件

■用于組織、存取和維護數(shù)據(jù)

■屬于支持軟件

計算機軟件的種類?

米

補充：計算機軟件分類

計算機軟件著作權登記中使用的軟件分類

編石4

XXXXXXXXXX

計算機軟件軟件適用的國民經

分類代碼濟行業(yè)代碼

?國家標準《計算機軟件分類與代碼》

件

系

1oooo統(tǒng)A

人

件

支

3oooo持A

人

件

應

6OOOO用A

人

?11000操作系統(tǒng)

■包括實時、分時、分布式、智能等操作系統(tǒng)

?12000系統(tǒng)實用程序

?13000系統(tǒng)擴充程序

■包括操作系統(tǒng)的擴充、漢化

?14000網絡系統(tǒng)軟件

?19900其他系統(tǒng)軟件

KB'*

3oooA件

人

?>

3oooA件

人

3ooo1^面

3ooo/換

??5

?:

?3OOOA件

?人

?:?

?36000語言處理程序

?37000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

?38000網絡支持軟件

?39900其它支持軟件

米

米

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能

:?功能

■數(shù)據(jù)定義:定義數(shù)據(jù)庫結構、權限、索引等。

■數(shù)據(jù)存取:實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的查詢、增、刪、改等

操祚。

■數(shù)據(jù)庫的運行管理:實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫恢復、并發(fā)控

制、完整性檢查、安全性檢查、日志管理等功

能，保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行。

■數(shù)據(jù)庫的建立和維護:數(shù)據(jù)輸入、轉換、轉儲、

?復，藪箱庫旌鼠籃控、性能分析等。

:.目前廣泛使用的商用DBMS產品

■DB2,Oracle,Sybase,SQLServer,Access

等。

即卜人

概念4:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

定義：引入數(shù)據(jù)庫后的計算機系統(tǒng)

組成：

應用系統(tǒng)

應用開發(fā)工具Powerbuilder,Delphi,VB,VC等

DBMSOracle,DB2,Sybase,SQLserver等

操作系統(tǒng)Win2000,Linux,Unix等

DBA全面負責管理和

控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。硬件

米

。什么是數(shù)據(jù)管理

■對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護

■是數(shù)據(jù)處理的中心問題

數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展動力

■應用需求的推動

■計算機硬件的發(fā)展

■計算機軟件的發(fā)展

■理論發(fā)展

?數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展過程

■人工管理階段（40年代中“50年代中）

■文件系統(tǒng)階段（50年代末??60年代中）

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（60年代末■■現(xiàn)在）

米

米

階段1:人工管理階段*

?時間：20世紀50年代中期以前

背景

■應用需求：科學計算

■硬件水平：外存只有卡片.紙帶.磁帶，無

直接存取存儲設備

■軟件水平：匯編語言，沒有操作系統(tǒng)

■處理方式：批處理

人工管理階段錚點

■數(shù)據(jù)的管理者：應用程序，數(shù)據(jù)不保存

■數(shù)據(jù)面向的對象：某一應用程序

■數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大

■數(shù)據(jù)的獨立性：不獨立，完全依賴于程序

■數(shù)據(jù)的結構化：無結構

■數(shù)據(jù)控制能力：應用程序自己控制

米

米

階段2:文件系統(tǒng)階段*

?：.時間：20世紀50年代末到60年代中期

?背景

■應用需求：科學計算、管理

■硬件水平：磁盤、磁鼓等直接存取的外存設備

■軟件水平：操作系統(tǒng).高級語言.操作系統(tǒng)中

的文件系統(tǒng)是專門用于數(shù)據(jù)管理的軟件

■處理方式：聯(lián)機實時處理、批處理

文件系統(tǒng)的特點

。數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長期保存

數(shù)據(jù)面向的對象：某一應用程序

。數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大

孝數(shù)據(jù)的結構化：記錄內有結構，整體無結構

卷數(shù)據(jù)的獨立性：獨立

性差，數(shù)據(jù)的邏輯結構

改變必須修改應用程序

/數(shù)據(jù)控制能力：應用

程序自己控制

米

文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結構

?記錄內有結構

■數(shù)據(jù)的結構是靠程序定義和解釋的

■數(shù)據(jù)只能是定長的

■可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)變長要求，但訪問相應數(shù)

據(jù)的應用程序復雜了

?數(shù)據(jù)整體無結構

■因為文件間是獨立的

■可以間接實現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結構，但必須在

應用程序中對描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系

?數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄

米

米

階段3:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

?時間:20世紀60年代末

背景

?應用背景：大規(guī)模管理

■硬件背景：大容量磁盤

■軟件背景：有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

■處理方式：聯(lián)機實時處理，分布處理,批處理

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點

?數(shù)據(jù)的管理者：DBMS

?數(shù)據(jù)面向的對象：現(xiàn)實世界

?數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高

?數(shù)據(jù)的獨立性：高度的物理獨立性和一定的邏輯獨立性

?：.數(shù)據(jù)的結構化：整體結構化，數(shù)據(jù)存取粒度小

數(shù)據(jù)控制能力：由DBMS統(tǒng)一管理和控制

數(shù)據(jù)庫

。數(shù)據(jù)的高共享性的好處

■降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲空間

■避免數(shù)據(jù)間的不一致性

■使系統(tǒng)易于擴充

?數(shù)據(jù)結構化

■整體數(shù)據(jù)的結構化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一

■數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結構化

/數(shù)據(jù)結構用數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和解釋

/數(shù)據(jù)可以變長

/數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項

米

米

補充說明：數(shù)據(jù)獨立性

物理獨立性

■指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中

數(shù)據(jù)是相互獨立的

■當數(shù)據(jù)的物理存儲改變了，應用程序不用改變

?邏輯獨立性

■指用戶的應用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結構是相互

獨立的

■數(shù)據(jù)的邏輯結構改變了，用戶程序也可以不變

米

源d

數(shù)據(jù)的安全性(Security)保護

■使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，

保護數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和

破壞

數(shù)據(jù)的完整性(Integrity)檢查

■將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內，或保證數(shù)據(jù)之間滿足

一定的關系

并發(fā)(Concurrency)控制

■對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調，防止相互干

擾而得到錯誤的結果

數(shù)據(jù)庫恢復(Recovery)

■將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到某一已知的正確狀態(tài)

米

■2數(shù)據(jù)模型

0月

?數(shù)據(jù)模型(DataModels)是什么？

■在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個工具來抽象、表

示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地

講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實世界的模擬

?數(shù)據(jù)模型應滿足三方面要求

■能比較真實地模擬現(xiàn)實世界

■容易為人所理解

■便于在計算機上實現(xiàn)

數(shù)據(jù)模型的分類

?概念模型

■也稱信息模型，按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信

息建模

■用于數(shù)據(jù)庫設計

?數(shù)據(jù)模型

■按計算機的觀點對數(shù)據(jù)建模，主要用于

DBMS的實現(xiàn)

■一般有層次，網狀，關系三種

米

米

*

?客觀對象的抽象過程.■■兩步抽象

■現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型；

■把概念模型轉換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模

型

?概念模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個

中間層次

現(xiàn)實世界信息世界機器世界

數(shù)據(jù)模型組成要素

數(shù)據(jù)結構

■指所研究的對象類型的集合

/與數(shù)據(jù)類型、內容、性質有關的對象

/與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關的對象

■是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述

數(shù)據(jù)操作

■對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行

的操作及宥關的操作規(guī)則

/檢索、更新（包括插入、刪除、修改）

■是對系統(tǒng)動態(tài)特，性的描述

?:.數(shù)據(jù)的約束條件

■一組完整性規(guī)則的集合

/是數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(guī)則，用以限定符合

數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正

確、有效、相容

?概念模型的用途

■概念模型用于信息世界的建模

■是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次

■是數(shù)據(jù)庫設計的有力工具

■數(shù)據(jù)庫設計人員和用戶之間進行交流的語言

?對概念模型的基本要求

■較強的語義表達能力，能夠方便、直接地表

達應用中的各種語義知識

■簡單、清晰、易于用戶理解

實體(Entities)

■客觀存在并可相互區(qū)別的事物，可具體，可抽象

/例：職工、學生、系

屬性(Attribute)

■實體具有的某一特性

/例：學生實體有學號、姓名、性別、出生年份等屬性

碼(Key)

■唯一標識實體的屬性集

/例如學號是學生實體的碼

域(Domain)

■某屬性的取值范圍

*實體集(EntitySet)

■同型實體的集合

,如全體學生

實體間的聯(lián)系(Relationship)

■現(xiàn)實世界中事物內部以及事物之間的聯(lián)系在信息世

界中反映為實體內部的聯(lián)家和實體之間的聯(lián)系

/例張山選修數(shù)據(jù)庫課程。

/學生實體和課程之間通過選修聯(lián)系

*兩個實體之間的聯(lián)系：

■一對一聯(lián)系(1:1)

■一對多聯(lián)系(1:n)

■多對一聯(lián)系(n:1)

■多對多聯(lián)系(m:n)

實體聯(lián)系圖示

一?對一、一對多、多對一、多對多

兩個實體型間的聯(lián)系

:.一'對一'聯(lián)系

■如果對于實體集A中的每一個實班級

體，實體集B中至多有一個實體1

與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實

體集A與實體集B具有一■對一■聯(lián)'班級■班長

系

■記為1:11

■實例班長

/班級與班長之間的聯(lián)系

1:1聯(lián)系

兩個實體型間的聯(lián)系

:.一'對多聯(lián)系

■如果對于實體集A中的每一個實班級

體，實體集B中有n個實體（nNO）

與之聯(lián)系，反之，對于實體集B1

中的每一個實體，實體集A中至組成

多只有一個實體與之聯(lián)系，貝弓稱

實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系n

■記為1:n

學生

■實例

/班級與學生之間的聯(lián)系l:n聯(lián)系

兩個實體型間的聯(lián)系

?多對多聯(lián)系（m:n）

■如果對于實體集A中的每一個實課程

體，實體集B中有n個實體（nNO）

與之聯(lián)系，反之，對于實體集Bm

中的每一個實體，實體集A中也

選修

有m個實體（mNO）與之聯(lián)系，

則稱實體集A與實體B具有多對

多聯(lián)系。記為m:n

■實例學生

/課程與學生之間的聯(lián)系

m:n聯(lián)系

?三個實體間的聯(lián)系

?判斷聯(lián)系種類

供應商

同一實體集內各實體間的聯(lián)系

?一^寸多聯(lián)系

■實例

/職工實體集內部具有領導與被領導的聯(lián)系

?'一1對^一聯(lián)系

?多對多聯(lián)系

職工

1n

領導

米

概念模型的表示方法

實體-聯(lián)系模型（E?R圖）

■矩形：表示實體集

■菱形：表示聯(lián)系集

■線：連接實體集與聯(lián)系集或屬性與實體集

■橢圓：表示屬性

■下劃線：主碼屬性

學生實體及屬性

聯(lián)系及其屬性例

聯(lián)系也可以有屬性

米

工廠物資管理

（較完整的E-R圖示例）

?：?實體

■倉庫、零件、供應商、項目、職工

?實體間的聯(lián)系

■一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可

存放在多個倉庫中

■一個倉庫有多個職工當倉庫保管員,一個

職工只能點一個倉庫工作

■職工中有領導：倉庫主任

■供應關系中都是多對多的關系

工廠物資管理

米

工廠物資管理

實體及其聯(lián)系

完整的E?R圖

實例練習

?實體

■系、班級、學生、教研室、

。給出概念模型：E-R圖

米

。非關系模型

■層次模型(HierarchicalModel)

■網狀模型(NetworkModel)

■數(shù)據(jù)結構：以基本層次聯(lián)系為基本單位

■實體用記錄表示。屬性為記錄的數(shù)據(jù)項

■基本層次聯(lián)系：兩個記錄以及它們之間的一

對多(包括一'對一)的聯(lián)系

?關系模型

■數(shù)據(jù)結構：表

?面向對象模型

■數(shù)據(jù)結構：對象

次

滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型

■有且只有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點

■根以外的其它結點有且只有一個雙親結點

?層次模型中的幾個術語

■根結點，雙親結點，兄弟結點，葉結點

葉結點葉結點

米

米

?表示方法

■實體型

/用記錄類型描述。

/每個結點表示一個記錄類型

■屬性

，用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段

■聯(lián)系

/用結點之間的連線表示記錄（類）型之間的一對

多的聯(lián)系

。實例：教員■學生數(shù)據(jù)模型（P23）

米

等點

?:?直接處理一對多的實體聯(lián)系，表示多對多

關系不便

任何記錄值只有按其路徑查看時，才能顯

出它的全部意義

?沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值

而獨立存在

米

0月

M：N聯(lián)系的表示：將多對多聯(lián)系分解成一對多聯(lián)系

■冗余結點法：結構清晰，存儲位置可變，但浪費空

間

■虛擬結點法：節(jié)約空間，避免不一致性，但指針隨

存儲位置的變化而變化

數(shù)據(jù)操縱與完整性約束

■數(shù)據(jù)操縱：查詢，插入，刪除，修改

■完整性約束條件：嚴格的完整性約束條件

存儲結構

■鄰接法：前序穿線樹

■鏈接法：用指針表示層次關系（子女-兄弟鏈接法，

層次序列鏈接法）

米

?無相應的雙親結點值就不能插入子女結點

值

如果刪除雙親結點值,則相應的子女結點

值也被同時刪除

?:?更新操作時，應更新所有相應記錄，以保

證數(shù)據(jù)的一致性

米

展次模型的優(yōu)岐點

0月

?優(yōu)點

■層次數(shù)據(jù)模型簡單，對具有一對多的層次關

系的部門描述自然、直觀，容易理解

?性能優(yōu)于關系模型，不低于網狀模型

■層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持

?缺點

■多對多聯(lián)系表示不自然

■對插入和刪除操作的限制多

■查詢子女結點必須通過雙親結點

■層次命令趨于程序化

典型的層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

IMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

■第一個大型商用DBMS

■1968年推出

■舊M公司研制

?NetworkModel條件

■允許一個以上的結點無雙親

■一個結點可以有多于一個的雙親結點

■注：一般，處理1：N的實體聯(lián)系。

學生學號姓名系別課程課程號課程名學分

SSCCSC

選課學號課程號成績

學生/選課/課程的網狀數(shù)據(jù)庫模式

Uy

?M：N聯(lián)系的表示：

■引入聯(lián)結記錄。

?數(shù)據(jù)操縱與完整性約束：

■數(shù)據(jù)操縱：查詢，插入，刪除，修改。

■完整性約束條件：支持一定的完整性約束條

件。（支持記錄碼；支持雙親與子女間的一

對多聯(lián)系；插入，刪除時有一定的約束條件）

?存儲結構：

■鏈接法：用指針表示層次關系。（單鏈，雙

鏈，環(huán)鏈等）

?描述更加直接

?存取效率高

?結構復雜

?：.DDL、DML復雜，用戶不易使用

典型的網狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

?:DBTG系統(tǒng)，亦稱CODASYL系統(tǒng)

■由DBTG提出的一個系統(tǒng)方案

■奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、方法和技術

■70年代推出

?實際系統(tǒng)

■CullinetSoftwareInc.公司的IDMS

■Univac公司的DMS1100

■Honeywell公司的IDS/2

■HP公司的IMAGE

米

關系模裂

>1970年由美國舊M公司SanJose研究室

的研究員EECodd提出

。最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采

用的數(shù)據(jù)模型

。在用戶觀點下，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結

構是一張二維表夕它由行和列組成

米

關系模型的數(shù)據(jù)結構

■關系(Relation)：一個關系對應一張表

■元組(Tuple)：表中的一行

■屬性(Attribute):表中的一列，給每一列取一個名

稱即屬性名

■主碼(Key):表中可唯一確定一個元組的某個屬性組。

■域(Domain)：屬性的取值范圍

■分量(Component)：元組中的一個屬性值

■關系模式(RelationSchema):對關系的描述

米

實體及實體間聯(lián)系的表示

0月

。實體型：直接用關系（表）表示

?屬性：用屬性名表示

?一'對^一聯(lián)系：隱含在實體對應的關系中

?一對多聯(lián)系：隱含在實體對應的關系中

多對多聯(lián)系：直接用關系表示

學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）

課程（課程號，課程名，學分）

選修（學號，課程號，成績）

關系數(shù)據(jù)模型j

。關系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件

■最基本的規(guī)范條件：關系的每一個分量必須是一■個

不可分的數(shù)據(jù)項

J是關系數(shù)據(jù)

一-模型嗎？，

職工姓職工資扣除實

號名稱基本工齡職務房租水電發(fā)

86051陳平講師1059.5rn612115.5

米

關系模裂

0月

?數(shù)據(jù)操縱與完整性約束

■數(shù)據(jù)操縱：集合操作，操作對象和操作結果

都是關系

■完整性約束條件：包括實體完整性，參照完

整性和用戶定義的完整性

?存儲結構

■文件存儲方式：由于實體間聯(lián)系用表表示，

而表則以文件形式存儲

米

優(yōu)點

■建立在嚴格的數(shù)學概念的基礎上；

■概念單一；數(shù)據(jù)結構簡單、清晰，用戶易懂易用

■存取路徑對用戶透明，具有較高的數(shù)據(jù)獨立性、安

全保密性，簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立

的工作

缺點

■存取路徑對用戶透明導致查詢效率往往不如非關系

數(shù)據(jù)模型

■為提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化增加

了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度

一個關系數(shù)據(jù)庫例子

customer-idcustomer-naniecustomer-streetcustomer-city

192-83-7465Johnson12AlmaSt.PaloAlto

019-28-3746Smith4NorthSt.Rye

677-89-9011Hayes3MainSt.Harrison

182-73-6091Turner123PutnamAve.Stamford

321-12-3123Jones100MainSt.Harrison

336-66-9999Lindsay175ParkAve.Pittsfield

019-28-3746Smith72NorthSt.Rye

(a)Thecustomertable

account-numberbalancecustomer-idaccount-number

A-101500192-83-7465A-101

A-215700192-83-7465A-201

A-102400019-28-3746A-215

A-305350677-89-9011A-102

A-201900182-73-6091A-305

A-217750321-12-3123A-217

A-222700336-66-9999A-222

(b)Tlieaccounttable019-28-3746A-201

(c)Thedepositortable

典型的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

ORACLE

SYBASE

INFORMIX

DB/2

COBASE

PBASE

EasyBase

DM/2

OpenBase

1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構

?DBMS角度系統(tǒng)內部結構

■三級模式結構■系統(tǒng)外部結構

?最終用戶角度

■集中式結構

/單用戶結構

/主從結構

■分布式結構

■客戶/服務器結構

■并行結構

米

米

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念

?“型”和“值”的概念

■型（Type）

/對某一類數(shù)據(jù)的結構和屬性的說明

■值（Value）

/是型的一個具體賦值

例如：學生記錄

記錄型：

（學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）

該記錄型的一個記錄值：

（900201,李明，男，計算機，22,江蘇）

米

模式與實例

(InstancesandSchemas)

類似于程序設計中變量的與的關系

模式(Schema)

■數(shù)據(jù)庫邏輯結構和特征的描述

■是型的描述

■反映的是數(shù)據(jù)的結構及其聯(lián)系

■模式是相對穩(wěn)定的

?:?模式的一個實例(Instance)

■模式的一個具體值

■反映數(shù)據(jù)庫某一時刻的狀態(tài)

■同一個模式可以有很多實例

■實例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動

三級模式結構

0月

模式(Schema)：邏輯模式

■邏輯級上的視圖，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和

特征的描述

■一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式

外模式(ExternalSchema):子模式或用戶模式

■是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)

表示

■一個數(shù)據(jù)庫可有多個外模式

內模式(InternalSchema):存儲模式

■數(shù)據(jù)物理結構和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內

部的表示方式

■一個數(shù)據(jù)庫只有一個內模式

米

二級映象與數(shù)據(jù)獨立

夕卜模式(ExternalSchema)/模式(Schema)

■一個模式可對應多個外模式，對于每一個外模式均

有一個外模式/模式映象。

■當模式變化時，由DBA改變各外模式/模式映象而

保持外模式不變，應用程序也無須改變

所以，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性

模式(Schema)/內模式(InternalSchema)

■模式/內模式映象是唯一的

■當內模式變化時，由DBA改變各模式/內模式映象

而保持模式不變，應用程序也無須改變

所以，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性

小結

模式

■是數(shù)據(jù)庫的中心與關鍵，獨立于數(shù)據(jù)