計(jì)算機(jī)等級(jí)二級(jí)MS-Office《二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)》第4章-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)等級(jí)二級(jí)MS-Office《二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)》第4章--數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)等級(jí)二級(jí)MSOffice高級(jí)應(yīng)用《二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)》第4章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念4.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)：是指描述事物的符號(hào)記錄。如數(shù)字、聲音、文字、圖片等2.數(shù)據(jù)庫：簡(jiǎn)稱為DB(Database)，是指長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。注意兩點(diǎn)：其一是數(shù)據(jù)庫不僅包括描述事物的數(shù)據(jù)本身，而且包括相關(guān)事物之間的關(guān)系。其二是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有集成與共享的特點(diǎn)。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：簡(jiǎn)稱為DBMS(DatabaseManagementSystem)，是指位于用戶與操作系統(tǒng)之間的、方便用戶管理與組織數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)庫管理軟件。如Oracle、Access4.數(shù)據(jù)庫管理員：由于數(shù)據(jù)庫的共享性，因此對(duì)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、維護(hù)、監(jiān)視等需要有專人管理，稱他們?yōu)閿?shù)據(jù)庫管理員。5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員、硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)5個(gè)部分所組成。簡(jiǎn)稱為DBS(DatabaseSystem)。注意：人們一般所說的數(shù)據(jù)庫是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。4.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個(gè)階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。1.文件系統(tǒng)階段：它提供了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力，但是它無法提供完整的、統(tǒng)一的、管理和數(shù)據(jù)共享能力，可以把它看成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的雛形，而不是真正的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2.層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：是真正的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但脫胎于文件系統(tǒng)，受文件的物理影響較大。3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段:當(dāng)前的主流數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，邏輯性強(qiáng)物理性少。（數(shù)據(jù)管理3個(gè)階段的比較，要求理解）即一個(gè)居民信息對(duì)應(yīng)著一個(gè)戶口信息，并且一個(gè)戶口信息也只對(duì)應(yīng)著一個(gè)居民信息。b、一對(duì)多聯(lián)系或多對(duì)一聯(lián)系：注意兩個(gè)實(shí)體前后的順序關(guān)系。一對(duì)多聯(lián)系：如班級(jí)信息與學(xué)生信息。即一個(gè)班級(jí)對(duì)應(yīng)著多個(gè)學(xué)生，并且一個(gè)學(xué)生只對(duì)應(yīng)一個(gè)班級(jí)。多對(duì)一聯(lián)系：如學(xué)生信息與班級(jí)信息。即一個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)一個(gè)班級(jí)，但一個(gè)班級(jí)卻可對(duì)應(yīng)多個(gè)學(xué)生。c、多對(duì)多聯(lián)系：如學(xué)生信息與課程信息。即一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，并且一門課程可被多個(gè)學(xué)生選修。2．E-R模型三個(gè)基本概念之間的聯(lián)接關(guān)系a、實(shí)體是概念世界中的基本單位，屬性依附于實(shí)體，它本身并不構(gòu)成獨(dú)立單位。b、一個(gè)實(shí)體可以有若干個(gè)屬性，實(shí)體以及它的所有屬性構(gòu)成了實(shí)體的一個(gè)完整描述。c、屬性有屬性域，每個(gè)實(shí)體可取屬性域內(nèi)的值。d、一個(gè)實(shí)體的所有屬性取值組成了一個(gè)值集叫元組。3．E-R模型的圖示法a.實(shí)體集表示法：使用矩形表示實(shí)體集。b.屬性表示法：使用橢圓形表示屬性。c.聯(lián)系表示法：使用菱形表示屬性。如教學(xué)管理系統(tǒng)的E-R圖為：4.2.3層次模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)。層次模型的特點(diǎn)：有且僅有一個(gè)無父結(jié)點(diǎn)的根結(jié)點(diǎn)，它位于最高的層次，即頂端；根結(jié)點(diǎn)以外的子結(jié)點(diǎn)，向上有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)，向下可以由一個(gè)或多個(gè)子結(jié)點(diǎn)。比如家譜。4.2.4網(wǎng)狀模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)網(wǎng)狀模型是一個(gè)不加任何條件限制的無向圖。4.2.5關(guān)系模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)1.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系：關(guān)系模型采用二維表來表示，簡(jiǎn)稱表。二維表由表框架及表的元組組成。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系。屬性：二維表中的一列稱為屬性。屬性的個(gè)數(shù)稱為屬性元數(shù)。值域：每個(gè)屬性的取值范圍。元組：二維表中的一行稱為元組。候選碼：二維表中能唯一標(biāo)識(shí)元組的最小屬性集。主鍵或主碼：若一個(gè)二維表中有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)作為主鍵供用戶使用。外鍵或外碼：表M中的某屬性集是表N的候選碼或主鍵，則稱該屬性集為表M的外鍵。2.關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束包括：a.實(shí)體完整性約束：約束關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值；b.參照完整性約束：是關(guān)系之間的基本約束；c.用戶定義的完整性約束：它反映了具體應(yīng)用中數(shù)據(jù)的語義要求?！練v屆考題】1、用樹形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型是A)關(guān)系模型 B)網(wǎng)狀模型 C)層次模型 D)以上三個(gè)都是2、在E-R圖中，用來表示實(shí)體的圖形是A)矩形 B)橢圓形 C)菱形 D)三角形3、一個(gè)關(guān)系表的行稱為元組。【本節(jié)復(fù)習(xí)】1、一間宿舍可住多個(gè)學(xué)生，則實(shí)體宿舍和學(xué)生之間的聯(lián)系是（）。A)一對(duì)一 B)一對(duì)多 C)多對(duì)一 D)多對(duì)多2、一個(gè)教師可講授多門課程，一門課程可由多個(gè)教師講授。則實(shí)體教師和課程間的聯(lián)系是（）。A)1:1聯(lián)系 B)1:m聯(lián)系 C)m:1聯(lián)系 D)m:n聯(lián)系3、在E-R圖中，用來表示實(shí)體聯(lián)系的圖形是（）。A)橢圓形 B)矩形 C)菱形 D)三角形---------------------------------------------------------------------------4.3關(guān)系代數(shù)1、傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：對(duì)于兩個(gè)元組結(jié)構(gòu)相同的關(guān)系，可對(duì)他們進(jìn)行并、差和交集合運(yùn)算。設(shè)置有關(guān)系R1和R2，運(yùn)算后的結(jié)果為R3。2、關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算：a、選擇運(yùn)算：從關(guān)系中找出滿足給定條件的元組的操作。如從教師表中找出所有職稱為教授有教師。b、投影運(yùn)算：從關(guān)系模式中指定若干屬性組成新的關(guān)系。如從教師表中查詢教師信息，并顯示編號(hào)、姓名、職稱三個(gè)字段。注意：經(jīng)過投影運(yùn)算可以得到一個(gè)新的關(guān)系，其關(guān)系模式所包含的屬性個(gè)數(shù)往往比原關(guān)系少，或者屬性的排列順序不同。c、笛卡爾積運(yùn)算：是將兩個(gè)關(guān)系(R、S)合并成一個(gè)大的關(guān)系(T)。大關(guān)系T的列數(shù)是關(guān)系R和關(guān)系S的列數(shù)共同所組成的，其行數(shù)是R中的行數(shù)與S中的行數(shù)的乘積。記T=R×S。d、除運(yùn)算：是笛卡爾積的逆運(yùn)算，考試的可能性小。記為：T/R=S或T÷R=S。e、自然連接：是在笛卡爾積運(yùn)算的基礎(chǔ)上，得到指定兩個(gè)字段的值相等的元組。記為：T=R|×|S?！練v屆考題】1、設(shè)有如下關(guān)系表：則下列操作中正確的是A)T=R∩S B)T=R∪S C)T=R×S D)T=R/S2、設(shè)有如三個(gè)關(guān)系表下列操作中正確的是A）T=R∩S B）T=R∪S C）T=R×S D）T=R/S【本節(jié)復(fù)習(xí)】1、有三個(gè)關(guān)系R、S和T如下RSABBCTm113ABCn235m13由關(guān)系R和S通過運(yùn)算得到關(guān)系T，則所使用的運(yùn)算為（）。A）笛卡爾積 B）交 C）并 D）自然連接1、有三個(gè)關(guān)系R、S和T如下RSABCABa12a3b21b0c31c2由關(guān)系R通過運(yùn)算得到關(guān)系S，則所使用的運(yùn)算為（）。A）選擇 B）投影 C）插入 D）連接3、有三個(gè)關(guān)系R、S和T如下RSABABABm1m1a3n2n2a3由關(guān)系R和S通過運(yùn)算得到關(guān)系T，則所使用的運(yùn)算為（）。A）選擇 B）交 C）并 D）投影-------------------------------------------------------------------------4.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是對(duì)于給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立性能良好的數(shù)據(jù)庫，使之滿足各種用戶的需求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的核心。4.4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的4個(gè)步驟及階段成果4.4.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需求分析分析和表達(dá)用戶的需求，經(jīng)常采用的方法有結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?。結(jié)構(gòu)化分析方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)來講，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果。數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，它通常包括5個(gè)部分。①數(shù)據(jù)項(xiàng)，是數(shù)據(jù)的最小單位；②數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是若干數(shù)據(jù)項(xiàng)有意義的集合；③數(shù)據(jù)流，可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示某一處理過程的輸入或輸出；④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，處理過程中存取的數(shù)據(jù)，常常是手工憑證、手工文擋或計(jì)算機(jī)文件；⑤處理過程。4.4.3數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的目的是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語義關(guān)系，在此的基礎(chǔ)上建立一個(gè)數(shù)據(jù)的抽象模型。設(shè)計(jì)的方法有兩種：a、集中式模式設(shè)計(jì)法（適用于小型或并不復(fù)雜的單位或部門）；b、視圖集成設(shè)計(jì)法。其設(shè)計(jì)過程分為三步：選擇局部應(yīng)用、視圖設(shè)計(jì)、視圖集成。4.4.4數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)從E-R圖向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換：E-R模型關(guān)系模型實(shí)體元組實(shí)體集關(guān)系屬性屬性聯(lián)系關(guān)系關(guān)系視圖的作用有以下幾點(diǎn)：1．提供數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立