電大《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用》教案.ppt

1、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用教案,楊彩玲 E-mali：,課程性質(zhì)、學(xué)習(xí)目標,本課程是中央電大計算機應(yīng)用、電子商務(wù)、軟件開發(fā)與應(yīng)用等?？茖I(yè)有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一門統(tǒng)設(shè)必修課。主要任務(wù)是介紹數(shù)據(jù)庫組織、管理和使用的一般知識，包括數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、關(guān)系運算、關(guān)系規(guī)范化、關(guān)系查詢（SQL語言）等方面的知識；介紹至少一種實際的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的構(gòu)成與使用。目的使學(xué)生通過學(xué)習(xí)和上機操作實踐掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本知識，ACCESS和SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)的方法與能力，以及具有進行簡單數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的能力。,課程概述,數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用課程是中央電

2、大計算機應(yīng)用專業(yè)信息管理方向一門專業(yè)基礎(chǔ)與技術(shù)課，是其他每個方向的選修課，本課程由數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識、ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)這三個部分組成。數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念，概念和邏輯數(shù)據(jù)模型，ER圖的應(yīng)用，關(guān)系模式的定義和關(guān)系運算，關(guān)系的規(guī)范化和應(yīng)用，SQL語言的定義和應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)的基本構(gòu)成和操作，數(shù)據(jù)表、查詢、窗體、報表、宏、模塊等數(shù)據(jù)庫對象的定義與使用等內(nèi)容。SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)的基本構(gòu)成，企業(yè)管理系和查詢分析器的使用，數(shù)據(jù)表、視圖、存儲過程、索引等數(shù)據(jù)庫對象

3、的定義與使用，Transact SQL語言的使用等內(nèi)容。,課程特點,該課程理論性、實踐性和應(yīng)用性都很強。在理論方面涉及到集合理論、關(guān)系理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論等。實踐性強體現(xiàn)為：數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論是隨著計算機技術(shù)和人們的設(shè)計實踐不斷地豐富和發(fā)展的，將不斷地產(chǎn)生出新的設(shè)計技術(shù)和理論。應(yīng)用性強是指：現(xiàn)在每一個實用的計算機信息管理系統(tǒng)幾乎都涉及到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，通常為后臺應(yīng)用。 學(xué)習(xí)該課程既要注意學(xué)習(xí)好理論，又要注意運用理論知識進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計實踐的鍛煉，進行實際上機操作的鍛煉，做到理論與實踐相結(jié)合。 數(shù)據(jù)庫知識很豐富，實際數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)都比較復(fù)雜，因此，要學(xué)會利用數(shù)據(jù)庫開發(fā)系統(tǒng)，僅靠掌握該課程的一點書

4、本知識是遠遠不夠的，它只能給出進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用所必須的入門知識或基礎(chǔ)知識，真正掌握它需要不斷地學(xué)習(xí)和實際鍛煉的積累。,課程體系結(jié)構(gòu),本課程首先介紹數(shù)據(jù)庫的一般理論知識，包括數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)系運算、函數(shù)依賴、關(guān)系規(guī)范化、關(guān)系查詢語言、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容。 第二部分介紹Microsoft Access2000微機關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用，包括建立和使用表、查詢、窗體、報表、網(wǎng)頁、宏、模塊等內(nèi)容；介紹主要安裝在服務(wù)器上的Microsoft SQL Server2000關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括表、視圖、索引、存儲過程、觸發(fā)器、規(guī)則、約束、默認值等對象的建立與使用，以及數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、安全性

5、、事務(wù)處理等內(nèi)容； 最后，簡要介紹VFP、DB2、Oracle、面向?qū)ο蟮葦?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點和VB、PB、Delphi等數(shù)據(jù)庫開發(fā)與終端軟件的特點。,教學(xué)資源介紹,1、教材情況 文字教材采用分立型，包括一本主教材、兩本實驗教材和一本學(xué)習(xí)指導(dǎo)教材。 主教材：包含所有教學(xué)知識點，對教學(xué)起主導(dǎo)作用，要求科學(xué)嚴謹、條理清楚、層次分明、文字流暢、便于閱讀。,教材特點： 教材中的每一章均提出了學(xué)習(xí)目標、小結(jié)和習(xí)題三個部分。在學(xué)習(xí)每章之前，通過閱讀學(xué)習(xí)目標能夠了解本章的主要內(nèi)容和所要達到的目標，從而增強學(xué)習(xí)的主動性和積極性；在正文的學(xué)習(xí)中，每章正文中都有助學(xué)內(nèi)容，如提示、說明、思考等，可幫助大家理解正文知識；

6、每章小結(jié)總結(jié)、歸納和提煉了本章的內(nèi)容，使所學(xué)知識更加條理化和系統(tǒng)化，從而幫助同學(xué)們進一步加深對內(nèi)容的理解和認識；每章最后給出了豐富的練習(xí)題，同學(xué)們學(xué)習(xí)每章內(nèi)容后可通過認真做好全部習(xí)題，以達到加深對所學(xué)知識的理解和掌握，并提高靈活運用知識的能力。,教材結(jié)構(gòu)： 第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一些基本概念和ER圖的概念與應(yīng)用。 第二章 關(guān)系運算 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系完整性規(guī)則和關(guān)系運算等三個方面的內(nèi)容 第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)依賴和關(guān)系規(guī)范化方面的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)知識。 第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言-SQL 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通用的數(shù)據(jù)查詢語言，即SQL，它提供了進行一切關(guān)系數(shù)據(jù)庫操作的基礎(chǔ)。,第五章

7、 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 通過兩個實例簡要介紹數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的大致過程。 第六章 ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的簡單應(yīng)用 Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一些概況，以及Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的四個對象：表、查詢、窗體和報表的基本概念、創(chuàng)建方法和有關(guān)的操作。 第七章 ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用 Access數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的三個操作對象：宏、模塊和數(shù)據(jù)訪問頁的基本概念、創(chuàng)建方法和有關(guān)的操作，以及數(shù)據(jù)庫的安全措施、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出、簡單的Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)過程。,第八章 SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述主要以SQL Server 2000為例介紹SQL Server的特點、安裝

8、與啟動、數(shù)據(jù)類型和Transact SQL語言，以及常用工具的使用等問題。 第九章 SQL Server數(shù)據(jù)庫管理的應(yīng)用 主要介紹 SQL Server數(shù)據(jù)庫以及表、視圖、存儲過程、索引等數(shù)據(jù)庫對象的創(chuàng)建和管理方法。 第十章 其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與相關(guān)技術(shù)簡介技術(shù)簡介 介紹一些優(yōu)秀的通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括IBM DB2、Oracle以及Visual FoxPro。為反映數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，還介紹面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，介紹開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中人們常用的幾個應(yīng)用開發(fā)工具。,實驗教材：一本為ACCESS上機操作實驗，另一本為SQL Server上機操作實驗，學(xué)生按專業(yè)需要選擇。即電子商務(wù)專業(yè)選用ACCESS實

9、驗教材，軟件開發(fā)與應(yīng)用專業(yè)選用SQL Server實驗教材，計算機應(yīng)用專業(yè)選用全部兩本實驗教材。每本實驗教材包含若干個實驗，每個實驗由實驗?zāi)康?、實驗背景知識、實驗內(nèi)容、實驗要求等組成。通過實驗鞏固所學(xué)的書本知識，增強分析問題和解決問題的能力。,實驗內(nèi)容,(1) ACCESS實驗內(nèi)容 建表操作 查詢操作 窗體和宏操作 其他自選操作,(2) SQL Server實驗內(nèi)容 SQL Server運行環(huán)境與建庫 表的連接與簡單查詢 表的高級查詢 表記錄的插入、刪除和修改 索引的使用 在庫中使用規(guī)則和約束 存儲過程的使用 觸發(fā)器的使用,2、音像教材： 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用24講，劉世峰主講，中央電大音像出版社

10、出版。 按主教材章節(jié)次序系統(tǒng)講授并突出重點，一是充分發(fā)揮錄象教材形象化的優(yōu)勢，二是充分發(fā)揮優(yōu)秀主講教師的講課藝術(shù)優(yōu)勢。講清概念，講清解題思路和方法，講清知識點之間的相互關(guān)系，指導(dǎo)學(xué)生課后自學(xué)的方法和布置課后練習(xí)題。,3、網(wǎng)絡(luò)資源 中央電大在線 甘肅電大 天水電大 天水電大在線 注意：需通過實名或?qū)W號注冊方可登陸相應(yīng)網(wǎng)站，進行學(xué)習(xí)、查詢資料、在線考試、在線討論等操作。,學(xué)習(xí)方法指導(dǎo),1. 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識時要做到理論聯(lián)系實際。 2. 學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫知識時，要注重理解和掌握集合的概念和運算，它同數(shù)學(xué)和一般程序設(shè)計中單值運算的區(qū)別。 3. 學(xué)習(xí)ACCESS管理系統(tǒng)時

11、，要主動結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容進行上機操作練習(xí)，要做到課堂學(xué)習(xí)與上機時間同步。 4. 學(xué)習(xí)SQL Server管理系統(tǒng)時，要注重系統(tǒng)性，要注重同數(shù)據(jù)庫理論知識聯(lián)系起來，當然還要同上機操作結(jié)合，同程序設(shè)計結(jié)合，最終能夠在該管理系統(tǒng)的支持下開發(fā)出一個簡單應(yīng)用系統(tǒng)。,課程考核說明,命題依據(jù)：本考核說明嚴格按照中央電大計算機應(yīng)用專業(yè)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用課程教學(xué)大綱編寫。 考核要求：考核學(xué)生掌握和運用數(shù)據(jù)庫基本概念和知識建立和使用數(shù)據(jù)庫的能力。具體考核要求分為以下3個層次： 了解：理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一些基本概念。 掌握：掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一些基本知識、ACCESS以及SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的常用操作、SQ

12、L Server系統(tǒng)中使用的常用數(shù)據(jù)類型的含義和語句的格式與作用等。 熟練掌握：能夠根據(jù)所給定的知識點分析問題和解決問題。,命題原則： 1. 嚴格按照該課程教學(xué)大綱和考核說明的要求命題。 2. 試題的覆蓋面較廣，并適當突出重點。主教材第四和第九章為課程重點內(nèi)容。 3數(shù)據(jù)庫基本知識（一至五章）、ACCESS使用與操作（六、七章）、SQL Server操作與應(yīng)用（八、九章）、其他數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及相關(guān)知識（第十章）等四個方面內(nèi)容大約占試題量的45%、15%、35%和5%。 4試題的難易程度和題量適當，按難易程度分為三個層次：容易占40%，一般占40%，較難占20%。 5. 題型大致為：選擇、填空、按照數(shù)

13、據(jù)庫查詢或處理的語句序列寫出相應(yīng)功能、按照數(shù)據(jù)庫操作功能寫出相應(yīng)語句序列等。,采用期末卷面考核與形成性考核相結(jié)合的方式。形成性考核占20分，視平時上機和作業(yè)完成情況而定，由所在班級的任課教師給定，由省（市、自治區(qū)）級電大認定；期末卷面考核占80分，由中央電大統(tǒng)一命題并采用閉卷方式，答題時限為120分鐘。兩方面成績累計達到60分者為及格。,課程重點、難點,重點： 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識： 數(shù)據(jù)庫組織、管理和使用的一般知識，包括數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、關(guān)系運算、關(guān)系規(guī)范化、關(guān)系查詢（SQL語言）等內(nèi)容； ACCESS微機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)： 表、窗體、查詢、報表、宏、模塊等內(nèi)容； SQL

14、 Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)： 表、視圖、索引、存儲過程、觸發(fā)器、程序設(shè)計等內(nèi)容。,難點： 關(guān)系的規(guī)范化； 使用結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL查詢； Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用； SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 及應(yīng)用,解決問題途徑,通過面授方式，對同學(xué)們自學(xué)過程中遇到的問題進行討論與交流； 通過三大資源網(wǎng)站中的“交流互動”欄目區(qū)，在線進行相應(yīng)方面問題的討論與交流； 通過E-mail進行信息交流， E-mail地址：,課程分段輔導(dǎo),上次重點知識回顧（5m） 本次知識導(dǎo)入（5m） 對本次課程內(nèi)容的系統(tǒng)講解（90m） 自學(xué)資源介紹（5m） 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)（10m） 師生互動（20m） 作業(yè)講評（

15、10m） 下次課程學(xué)習(xí)提示（5m）,第1講課程導(dǎo)入,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 主要教學(xué)內(nèi)容： 1. 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷 2. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點 3. 數(shù)據(jù)模型 4. 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) 5. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能 6. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,學(xué)習(xí)目標,了解：數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)發(fā)展的四個階段，數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)的三級模式和兩級映象，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成等。 掌握：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文件系統(tǒng)的各自特點，特別是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點，ER圖的概念和使用，數(shù)據(jù)的三種聯(lián)系類型，數(shù)據(jù)中的屬性、碼、域的含義。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)庫中最常用術(shù)語和基本概念,數(shù)據(jù)的概念： 描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。它是數(shù)

16、據(jù)庫中存儲的基本對象。數(shù)據(jù)有數(shù)字、文字、圖形、圖像、動畫、影像、聲音等多種表現(xiàn)形式，它們都可以經(jīng)過數(shù)字化后存入計算機。 信息的概念 信息是人們消化理解了的數(shù)據(jù)，是對客觀世界的認識，即知識。 數(shù)據(jù)與信息既有聯(lián)系又有區(qū)別，數(shù)據(jù)是載荷信息的物理符號或稱載體，用于描述事物，傳遞或表示信息。信息是抽象的，不隨數(shù)據(jù)形式而改變。信息是反映客觀現(xiàn)實世界的知識，用不同的數(shù)據(jù)形式可以表示同樣的信息。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)處理： 數(shù)據(jù)處理是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程。廣義地講，處理包括對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加工、分類、檢索、傳播等一系列活動。狹義地講，處理是指對所輸入的數(shù)據(jù)進行加工整理。 數(shù)據(jù)處理的基本目的是從

17、大量的、已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，根據(jù)事物之間的固有聯(lián)系和運動規(guī)律，通過分析歸納、演繹推導(dǎo)等手段，粹取出對人們有價值、人意義的信息，作為決策的依據(jù)。從數(shù)據(jù)處理的角度而言，信息是一種被加工成特定形式的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)形式對于數(shù)據(jù)接收者來說是有意義的。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,信息與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系： 信息=數(shù)據(jù)處理,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)庫 所謂數(shù)據(jù)庫是指長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS） 是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，其功能包括：

18、數(shù)據(jù)定義功能 數(shù)據(jù)操縱功能 數(shù)據(jù)庫的運行管理 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個重要組成部分。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,一、數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷,1、人工管理階段 特點： 數(shù)據(jù)不保存 應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)不共享 數(shù)據(jù)不具有獨立性,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,2、文件管理階段 特點： 數(shù)據(jù)可以長期保存 由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大 數(shù)據(jù)獨立性差,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,3、數(shù)據(jù)庫管理階段 優(yōu)點： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充 數(shù)據(jù)獨立性高 數(shù)據(jù)粒度小 獨立的數(shù)據(jù)操作界面,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制 DBMS的數(shù)據(jù)控制功能

19、 數(shù)據(jù)的安全性保護 數(shù)據(jù)的完整性檢查 并發(fā)控制 數(shù)據(jù)庫恢復(fù),第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,因此,數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內(nèi)有組織的大量的共享的數(shù)據(jù)集合.它可以供各種用戶共享,具有最小冗余度和較高的數(shù)據(jù)獨立性.DBMS在數(shù)據(jù)庫建立、運用和維護時對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一控制,以保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性,并在多用戶使用數(shù)據(jù)庫時進行并發(fā)控制,在發(fā)生故障后對系統(tǒng)進行恢復(fù).,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,4、分布式數(shù)據(jù)庫管理階段 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)和通信線路可以把分布在不同地域的局部數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接和統(tǒng)一起來.分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)既支持客戶的局部應(yīng)用,又支持客戶的全局應(yīng)用. 分布式數(shù)據(jù)庫除了具有一般數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點之外,還

20、具有系統(tǒng)的可靠性高、地域范圍廣、數(shù)據(jù)量大、客戶數(shù)多等優(yōu)點,缺點是由提高可靠性而帶來的數(shù)據(jù)冗余,由不同局部數(shù)據(jù)庫使用平臺連接和統(tǒng)一管理所帶來的系統(tǒng)復(fù)雜性.,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)管理三個階段的比較,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,二、概念數(shù)據(jù)模型,模型是現(xiàn)實世界特征的模擬和抽象。數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。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(yīng)滿足三方面要求：一是能比較真實地模擬現(xiàn)實世界；二是容易為人所理解；三是便于在計算機上實現(xiàn)。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型劃分為兩類。 第一類：

21、概念模型(信息模型),它是按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模,主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 第二類：數(shù)據(jù)模型，主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模，主要用于DBMS的實現(xiàn)。 表示概念數(shù)據(jù)模型的最常用的一種工具叫實體聯(lián)系（Entity Relationship）模型，簡稱ER模型。又稱為實體聯(lián)系圖，簡稱ER圖。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,1、ER模型的有關(guān)概念 (1)實體 實體：是現(xiàn)實世界中存在的可以相互區(qū)別的事物或活動的抽象(數(shù)據(jù)描述)。如：一個人、一本書、一次會議、一個文件等 實體集：是指同一類實體集合。如：一個班級的全體同學(xué)、一個圖書館的全部藏書、一年中的所有會議、一

22、段時間簽發(fā)的所有文件等都是相應(yīng)的實體集。 實體型：是對同類實體的共有特征的抽象定義。如人的共有特征為姓名、年齡、籍貫、職業(yè)、學(xué)歷等，這五個特征就定義了人這個實體型。 實體值：就是符合實體型定義的每個具體實體。如假定人的實體型用姓名、年齡、籍貫、職業(yè)、學(xué)歷等特征定義，則“張三，35，江蘇，教師，研究生”就是該實體型的一個實體值，它描述的是一個具體的人。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,(2)聯(lián)系 聯(lián)系 是指實體之間的相互關(guān)系，它通常表示一種活動。 聯(lián)系集 是同一類聯(lián)系的集合。 聯(lián)系型 是對同類聯(lián)系的共有特征的抽象定義。 注意：實體和聯(lián)系實際上沒有什么本質(zhì)區(qū)別，它們都是由相應(yīng)的特征標識的，都具有型和值的概

23、念，只不過在聯(lián)系中含有較多的聯(lián)系特征。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,(3)屬性 屬性：是描述實體或聯(lián)系中的一種特征，一個實體或聯(lián)系通常具有多個特征，需要多個相應(yīng)屬性來描述。 碼（鍵）：是實體間相互區(qū)別的一種惟一標識。 實體中的每個碼可能是實體中的一個屬性，也可能是一組屬性，特別是在聯(lián)系實體中往往是一組屬性。在實體中能作為碼的屬性稱為主屬性，否則稱為非主屬性。 域：實體中相應(yīng)屬性的取值范圍。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,(4)聯(lián)系分類 聯(lián)系分類是討論兩實體型（含聯(lián)系型）之間的聯(lián)系情況。 一對一聯(lián)系（1:1） 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個（也可以沒有）實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實

24、體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系，記為1:1。 例如：學(xué)校里面，一個班級只有一個正班長，而一個正班長只在一個班中任職，則班級與班長之間具有一對一聯(lián)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,一對多聯(lián)系(1:n) 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系，記為1:n 例如：一個班級中有若干名學(xué)生，而每個學(xué)生只在一個班級中學(xué)習(xí)，則班級與學(xué)生之間具有一對多聯(lián)系,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,多對多聯(lián)系（m:n） 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（ n0 ）與之聯(lián)系，反之

25、，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（ m0 ）與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B具有多對多聯(lián)系，記為m:n。 例如：一門課程同時有若干個學(xué)生選修，而一個學(xué)生可以同時選修多門課程，則課程與學(xué)生之間具有多對多聯(lián)系。 實際上，一對一聯(lián)系是一對多聯(lián)系的特例，而一對多聯(lián)系又是多對多聯(lián)系的特例。 一般地，兩個以上的實體型之間也存在著一對一、一對多、多對多聯(lián)系。同一個實體集內(nèi)的各實體之間也可以存在一對一、一對多、多對多聯(lián)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,2、ER模型 ER模型（實體聯(lián)系模型）簡稱ER圖，它是描述概念世界，建立概念模型的實用工具。ER圖包括三個要素： 1）ER模型是的基本構(gòu)件 實體

26、用矩形表示，矩形框內(nèi)寫上實體名 聯(lián)系用菱形表示，菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名 屬性且橢圓表示，橢圓形框內(nèi)寫上屬性名。 用連線將矩形、菱形、橢圓連接起來，表示實體、聯(lián)系與屬性之間的所屬關(guān)系或?qū)嶓w與聯(lián)系之間的相連關(guān)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,2）各種聯(lián)系的ER圖表示 兩個實體型之間的三類聯(lián)系,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,一個實體內(nèi)部的三類聯(lián)系,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,三個或更多實體相互聯(lián)系的情況（P15頁） 如對于學(xué)生、課程和教師這三個實體，若規(guī)定每個學(xué)生可以選擇多門課程，每門課程可以被多個學(xué)生選修，每門課程惟一對應(yīng)一個任課教師，一個教師可以講授多門課程。則學(xué)生、課程和教師這三個實體之間的ER圖可表示為：,第

27、一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,3）使用ER模型舉例 例如用ER圖來表示某個工廠物資管理的概念模型。 物資管理涉及的實體有： 倉庫屬性有倉庫號、面積、電話號碼。 零件屬性有零件號、名稱、規(guī)格、單價、描述。 供應(yīng)商屬性有供應(yīng)商號、姓名、地址、電話號碼、賬號。 項目屬性有項目號、預(yù)算、開工日期。 職工屬性有職工號、姓名、年齡、職稱。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,這些實體之間的聯(lián)系為： 一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中，因此倉庫和零件具有多對多的聯(lián)系。 一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作，因此倉庫和職工之間是一對多的聯(lián)系。 職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)-被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。即倉庫主任領(lǐng)導(dǎo)

28、若干保管員，因此職工實體集中具有一對多的聯(lián)系。 供應(yīng)商、項目和零件三者之間具有多對多聯(lián)系。即一個供應(yīng)商可以供給若干項目多種零件，每個項目可以使用不同供應(yīng)商供應(yīng)的零件，每種零件可由不同供應(yīng)商供給。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,實體及其屬性圖,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,實體及其聯(lián)系圖,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,供應(yīng)商,零件,倉庫,供應(yīng),工作,供應(yīng)量,庫存量,職工,項目,庫存,領(lǐng)導(dǎo),m,m,n,n,n,1,n,1,p,完整的實體聯(lián)系圖,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,三、邏輯數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)庫的邏輯數(shù)據(jù)模型又稱數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)模型，或直接簡稱為數(shù)據(jù)模型。 1、層次數(shù)據(jù)模型 層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體及實體間

29、的聯(lián)系。在數(shù)據(jù)庫中定義層次數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足以下兩條件： 有且只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根結(jié)點； 根以處的其他結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點。 在層次模型中，每個結(jié)點表示一個記錄類型，記錄之間的聯(lián)系用結(jié)點之間的連線表示，這種聯(lián)系是父子之間的一對多的聯(lián)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,如一個教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫.,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,該層次數(shù)據(jù)庫有四個記錄型.記錄型系是根結(jié)點,由系編號、系名、辦公地點三個字段組成。它有兩個子女結(jié)點教研室和學(xué)生。記錄型教研室是系的子女結(jié)點，同時又是教員的雙親結(jié)點，它由教研室編號、教研室名兩個字段組成。記錄型學(xué)生由學(xué)號、姓名、成績?nèi)齻€字段組成。記錄型教員由職工號、姓

30、名研究方向三個字段組成。學(xué)生與教員是葉結(jié)點，它們沒有子女結(jié)點。由系到教研室、同教研室到教員、由系到學(xué)生均是一對多聯(lián)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,教員學(xué)生數(shù)據(jù)庫的一個值.,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,層次模型的一個基本特點：任何一個給定的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。 層次模型優(yōu)點： 層次數(shù)據(jù)模型本身比較簡單。 對于實體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型來實現(xiàn)，其性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型。 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。 層次模型缺點： 現(xiàn)實世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對多聯(lián)系、一個結(jié)點具有多個雙親

31、等，層次模型表示這類聯(lián)系的方法很笨拙，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)（易產(chǎn)生不一致性）或創(chuàng)建非自然的數(shù)據(jù)組織（引入虛擬結(jié)點）來解決。 對插入和刪除操作的限制比較多。 查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點。 由于結(jié)構(gòu)嚴密，層次命令趨于程序化。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,2、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型是一個圖結(jié)構(gòu)模型，它是對層次模型的擴展，它應(yīng)滿足以下兩個條件： 允許一個以上的結(jié)點無雙親； 一個結(jié)點可以有多于一個的雙親。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,在網(wǎng)狀模型中，父子結(jié)點聯(lián)系同樣隱含為一對多的聯(lián)系，每個結(jié)點代表一種記錄型，對應(yīng)概念模型中的一種實體型 。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點： 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界，如一個結(jié)點可以有多個雙

32、親。 具有良好的性能，存取效率較高。 網(wǎng)狀模型的缺點： 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握。 其DDL，DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型和層次數(shù)據(jù)模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。這兩種模型對數(shù)據(jù)（記錄）的操作方式都是過程式的，即按照所給路徑訪問一個記錄，若要同時訪問多條記錄則必須通過用戶程序中的循環(huán)過程來實現(xiàn),第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,3、關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系模型是一種簡單的二維表格結(jié)構(gòu)，概念模型中的每個實本和實體之間的聯(lián)系都可以直接轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的二維表形式。每個二維表稱做一個關(guān)系，一個二維表的表頭，即所有列的標題稱為關(guān)系的型（結(jié)構(gòu)），其表體（

33、內(nèi)容）稱做關(guān)系的值。關(guān)系中的每一行數(shù)據(jù)（記錄）稱做一個元組，每一列數(shù)據(jù)稱做一個屬性，列標題稱做屬性名。同一個關(guān)系中不允許出現(xiàn)重復(fù)元組（即兩個完全 相同的元組）和相同屬性名的屬性（列）。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,例如一個學(xué)生關(guān)系和一個課程關(guān)系,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,在一個關(guān)系中，每個元組的各屬性值的含義必須按該屬性的定義（或稱語義，即人為賦予的含義）來解釋才是有效的，否則將是模糊的，無法利用的。,實體間的聯(lián)系也可用關(guān)系模型來表示，如學(xué)生選課關(guān)系，既是學(xué)生關(guān)系與課程關(guān)系間的聯(lián)系。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,在以關(guān)系模型為數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，所有數(shù)據(jù)都是以關(guān)系(表)的形式定義和保存的，

34、特別是所有關(guān)系的定義(即結(jié)構(gòu)關(guān)系的型)也是以關(guān)系的形式定義和保存的。用來保存關(guān)系定義的關(guān)系稱為該數(shù)據(jù)庫的元關(guān)系，或元數(shù)據(jù)，或系統(tǒng)數(shù)據(jù)，或數(shù)據(jù)字典等，它提供了數(shù)據(jù)庫中所有關(guān)系的模式(即關(guān)系的型),第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,例如:學(xué)生關(guān)系的元關(guān)系。,關(guān)系數(shù)據(jù)模型特點： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一：用二維表表示； 采用集合運算：每個關(guān)系就是元組（記錄）的集合，所有對關(guān)系得運算就是集合運算，運算結(jié)果仍為集合； 數(shù)據(jù)完全獨立：用戶不需要知道數(shù)據(jù)的具體存儲方式和存取方法，只需知道數(shù)據(jù)的型和值以及數(shù)據(jù)之間的連接關(guān)系就能夠直接操作數(shù)據(jù)庫中的任何數(shù)據(jù)； 數(shù)學(xué)理論支持：每個關(guān)系都是集合，對關(guān)系的運算有集合論、數(shù)理邏輯做基礎(chǔ)，關(guān)系

35、結(jié)構(gòu)可以用關(guān)系規(guī)范化理論進行優(yōu)化?？傊?，關(guān)系模型具有嚴格的數(shù)學(xué)定義，具有成熟的數(shù)學(xué)理論為依據(jù)。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,4、對象數(shù)據(jù)模型 是繼層次、網(wǎng)狀、關(guān)系等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型之后得到不斷發(fā)展的一種新型的邏輯數(shù)據(jù)模型； 適用于處理數(shù)值和字符文本數(shù)據(jù)以及圖形、圖像、聲音等多媒體數(shù)據(jù)信息； 表達信息的基本單位為對象，包含所描述對象的狀態(tài)特征和行為特征； 對象有型和值的區(qū)別，型（類）是對具有共同特征的事物的抽象定義，值（類對象）是對象型中的一個具體事物。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,對象具有封裝性、繼承性和多態(tài)性，對象也可以嵌套 現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了一些面向?qū)ο竽Ｐ偷臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但由于技術(shù)方面還不夠成熟和完善，仍

36、需不斷發(fā)展，構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以應(yīng)用面不廣，目前仍以關(guān)系模型為主流。 例如,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡介,1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成 硬件平臺及數(shù)據(jù)庫 要有足夠大的內(nèi)存，存放操作系統(tǒng)、DBMS的核心模塊、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和應(yīng)用程序 有足夠大的磁盤等直接存取設(shè)備存放數(shù)據(jù)庫，有足夠的磁帶（或微機軟盤）作數(shù)據(jù)備份。 要求系統(tǒng)有較高的通道能力，以提高數(shù)據(jù)傳送率。 軟件 DBMS。DBMS是為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護配置

37、的軟件。 支持DBMS運行的操作系統(tǒng)。 具有與數(shù)據(jù)接口的高級語言及其編譯系統(tǒng)，便于開發(fā)應(yīng)用程序。 以DBMS為核心的應(yīng)用開發(fā)工具。 為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,人員 數(shù)據(jù)庫管理員（DBA），負責(zé)整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建立、管理、運行、維護、監(jiān)控等系統(tǒng)性工作，以及用戶登記、存取數(shù)據(jù)權(quán)限分配等服務(wù)工作。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計員，他根據(jù)數(shù)據(jù)庫在某一方面的應(yīng)用，通過同相關(guān)業(yè)務(wù)人員一起進行需求分析，建立概念數(shù)據(jù)模型和邏輯數(shù)據(jù)模型，搜集和整理數(shù)據(jù)，利用計算機中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫定義語言或操作界面建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。 應(yīng)用程序員，他根據(jù)已有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，作用Visual Basic、P

38、owerBuilder、Delphi等數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具編制程序開發(fā)出功能豐富、操作簡便、滿足用戶需求的應(yīng)用系統(tǒng)，供終端用戶使用。 終端用戶，他是使用數(shù)據(jù)庫的最廣泛群體，是建立數(shù)據(jù)庫為之服務(wù)的對象。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,3、數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu),從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)和二級存儲映象；這是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為集中式結(jié)構(gòu)（又可有單用戶結(jié)構(gòu)、主從式結(jié)構(gòu)）、分布式結(jié)構(gòu)、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和并行結(jié)構(gòu)。這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念 模式（Schema）是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的

39、邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，它僅僅涉及到型的描述，不涉及到具體的值。模式的一個具體值稱為模式的一個實例（Instance）。同一個模式可以有很多實例。模式是相對穩(wěn)定的，而實例是相對變動的。國為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是在不斷更新的。模式反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系，而實例反映的是數(shù)據(jù)庫某一時刻的狀態(tài)。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由外模式、模式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,模式（Schema）也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，既不涉及數(shù)據(jù)庫的物理存儲細節(jié)和硬

40、件環(huán)境，也與具體的應(yīng)用程序，與所使用的應(yīng)用開發(fā)式具及高級程序設(shè)計語言（如C，Cobol，F(xiàn)ortran）無關(guān)。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式。 DBMS提供模式描述語言（模式DDL）來嚴格地定義模式 外模式（External Schema），也稱子模式（Subschema）或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。 外模式通常是模式的子集，一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。DBMS提供子模式描述語言（子模式DDL）來嚴格地定義子模式。,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,內(nèi)模式（Internal Sch

41、ema），也稱存儲模式（Storage Schema），一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。 DBMS提供內(nèi)模式描述語言（內(nèi)模式DDL，或者存儲模式DDL）來嚴格地定義內(nèi)模式。 數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)庫獨立性 外模式/模式映象 模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，外模式描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。當模式改變時，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式/模式的映象作相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨立性,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,模式/內(nèi)模式映象 數(shù)據(jù)庫中只有一個模式，也只有一個內(nèi)模式，所以模

42、式/內(nèi)模式映象是唯一的，它定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映象作相應(yīng)改變，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。 4、DBMS的主要功能 數(shù)據(jù)定義和操縱 數(shù)據(jù)庫管理控制 數(shù)據(jù)庫輔助服務(wù) 提供使用數(shù)據(jù)庫工具 建立和維護數(shù)據(jù)字典,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,5、使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存取數(shù)據(jù)過程,用戶向DBMS發(fā)出讀取數(shù)據(jù)（或?qū)懭霐?shù)據(jù)）的請求； DBMS檢查用戶的存取權(quán)限，確定是否接受請求； 如果是合法用戶進行合法訪問，則DBMS查看外模式到模式的映象，確定

43、在模式中對應(yīng)的數(shù)據(jù)定義； DBMS查看模式到內(nèi)模式的映象，確定在內(nèi)模式中對應(yīng)的數(shù)據(jù)定義； DBMS按照內(nèi)模式數(shù)據(jù)定義向操作系統(tǒng)發(fā)送讀取數(shù)據(jù)的命令； 操作系統(tǒng)執(zhí)行此命令從外存數(shù)據(jù)庫中讀出指定的數(shù)據(jù)并送入在內(nèi)存的系統(tǒng)緩沖區(qū)中； DBMS取出系統(tǒng)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)并相繼進行內(nèi)模式到模式、模式到外模式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，把它寫入到用戶緩沖區(qū)； DBMS把數(shù)據(jù)從用戶緩沖區(qū)取出給用戶使用，至此結(jié)束一次訪問數(shù)據(jù)庫的讀數(shù)過程。,第二章 關(guān)系運算,主要教學(xué)內(nèi)容 關(guān)系和關(guān)系模式 域、笛卡兒積、關(guān)系、鍵(主鍵、候選鍵、外鍵)、關(guān)系模式 關(guān)系完整性 實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性(規(guī)則) 關(guān)系代數(shù) 傳統(tǒng)的集合運算(并、

44、交、差、廣義笛卡兒積) 專門的關(guān)系運算(選擇、投影、連接、等值連接、自然連接),第二章 關(guān)系運算,學(xué)習(xí)目標,了解本章所有概念的含義； 熟練掌握關(guān)系代數(shù)的各種運算。 對于一個具體關(guān)系，能夠?qū)懗鲞x擇或投影運算后的結(jié)果。 對于兩個關(guān)系，能夠?qū)懗霭茨骋环N公共屬性進行自然聯(lián)接后的結(jié)果。,第二章 關(guān)系運算,一、關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),相關(guān)概念的形式化定義 1、域(Domain)：具有相同特性的數(shù)據(jù)集合。 如：1，3，5，99是一個域，是由100以內(nèi)的所有奇數(shù)組成的集合。 SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT是一個域，是由一個星期內(nèi)的每天英文名稱標記組成的集合。 2、笛卡兒積(Cartesian p

45、roduct)：定義在一組域上的集合。 假定一組域用D1,D2, Dn表示，則它們的笛卡兒積表示為： D1D2 Dn=(d1,d2, dn)|diDi, 1in, n1,第二章 關(guān)系運算,每個元素又稱為元組,元組的一個分量,域的個數(shù)，也是每個元組中分量的個數(shù)，具有n個分量的元組被稱為n元組,在D1,D2, Dn域中，若任一個域di的基數(shù)(即所含元素的個數(shù))用mi表示，則它們的笛卡兒積中元組的個數(shù)為m=m1m2mn。 例2-2，設(shè)D1=學(xué)生=王力,趙火,孫平,D2=導(dǎo)師=劉華,張明，D3=專業(yè)=計算機,電子，則它們的笛卡兒積D1D2 D3 (王力,劉華,計算機), (王力,劉華,電子), (王力

46、,張明,計算機), (王力,張明,電子), (趙火,劉華,計算機), (趙火,劉華,電子), (趙火,張明,計算機), (趙火,張明,電子), (孫平,劉華,計算機), (孫平,劉華,電子), (孫平,張明,計算機), (孫平,張明,電子) D1D2 D3的基數(shù)為322=12, 每個元素都是一個三元組.,第二章 關(guān)系運算,n個域的笛卡兒積對應(yīng)一張二維表,該表中的每一行為一個元組,每一列為一個域,每個元組中的n個分量分別來自n個域,每個分量是對應(yīng)域中的一個值(元素),二維表的行數(shù)(即元組數(shù))等于從每個域中各取一個元素的所有可能的組合數(shù)。如:,第二章 關(guān)系運算,3、關(guān)系：是笛卡兒積的一個子集，若笛

47、卡兒積具有n個域，則該笛卡兒積上的關(guān)系被稱為n元關(guān)系。設(shè)D1,D2, Dn為n個域，則該域上的關(guān)系用R(D1,D2, Dn)表示，R稱為關(guān)系名，R關(guān)系所包含的全部元組是D1D2 Dn的一個子集。,第二章 關(guān)系運算,一個n元關(guān)系具有六個性質(zhì)： 列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。 不同的列可出自同一個域，稱其中的每一列為一個屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。 列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。 任意兩個元組不能完全相同。 行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。 分量必須取原子值，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。,第二章 關(guān)系運算,第二章 關(guān)系運算,學(xué)生關(guān)系,

48、成績關(guān)系,例如：,4、關(guān)系模式(Relation Schema) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系模式是型，關(guān)系是值。關(guān)系模式是對關(guān)系的描述。 定義：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，它可以形式化地表示為： R(U, D, dom, F) 關(guān)系模式通常可以簡記為： R(U) 或 R(A1,A2, ,An),第二章 關(guān)系運算,關(guān)系名,組成該關(guān)系的屬性名集合,屬性組U中屬性所來自的域,屬性向域的映象集合,屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合,屬性名,5、碼（鍵、關(guān)鍵字） 超碼：能唯一標識每個元組的屬性或?qū)傩越M；可以有多個。 候選碼：能唯一標識每個元組的最少屬性或?qū)傩越M；可以有多個。 主碼：從候選碼中選擇一個作為該關(guān)系的主碼，數(shù)據(jù)庫系

49、統(tǒng)將按主碼標識和排序每個元組。任一時刻至多只能有一個主碼，不同時刻可選擇不同的候選碼作為主碼。 備用碼：除主碼之外的所有候選碼；一個關(guān)系可能沒有備用碼，也可能具有一個或多個備用碼。 外碼：在關(guān)系R1中的屬性或?qū)傩越M若在另一個關(guān)系R2中作為主碼使用，則稱該屬性或?qū)傩越M為R1的外碼。允許使用不同的屬性名。 主屬性和非主屬性包含在任何候選碼中的屬性都稱為該關(guān)系的主屬性，除主屬性外都是非主屬性，或稱為非碼屬性。,第二章 關(guān)系運算,二、關(guān)系完整性,實體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性,則屬性A不能取空值。規(guī)則規(guī)定基本關(guān)系的所有主屬性都有不能取空值,而不僅是主碼整體不能取空值。 參照完整性規(guī)則：若

50、屬性(或?qū)傩越M)F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)(基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系)則對于R中每個元組在F上的值必須為： 或者取空值(F的每個屬性值均為空值)； 或者等于S中某個元組的主碼值。 用戶定義的完整性：就是針對某一具體系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的約束條件。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的主義要求。,第二章 關(guān)系運算,三、關(guān)系運算,1、傳統(tǒng)的集合運算 包括并、差、交和笛卡兒積等四種運算。設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n(即兩個關(guān)系都有n個屬性)，且相應(yīng)的屬性取自同一個域，則： 并：RS=t|tRtS 結(jié)果仍為n目關(guān)系,由屬于R或?qū)儆赟的元組組成。 差：R-S=t|tRtS 結(jié)

51、果仍為n目關(guān)系,由屬于R而不屬于S的所有元組組成。,第二章 關(guān)系運算,交： RS=t|tRtS 結(jié)果仍為n目關(guān)系,由既屬于R又屬于S的元組組成。 笛卡兒積：兩個分別n目和m的關(guān)系R和S的笛卡兒積是一個(n+m)列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個元組，后m列是關(guān)系S的一個元組。若R有k1個元組，S有k2個元組，則關(guān)系R和關(guān)系S的笛卡兒積有k1k2個元組。記作： RS= tRtS|tRtRtSS,第二章 關(guān)系運算,2、專門的關(guān)系運算 選擇運算（）： 從一個關(guān)系R中選擇出滿足條件的所有元組構(gòu)成新關(guān)系，且新關(guān)系同R具有相同的結(jié)構(gòu)。提供了橫向劃分關(guān)系的手段。 表示方法：對關(guān)系R按F（t）條件做選

52、擇運算，用集合公式表示： F（t）（R）= t|tRF（t）=TRUE 投影運算（）： 含義：從一個關(guān)系R中按所需順序選取若干個屬性構(gòu)成新關(guān)系，提供了縱向劃分關(guān)系的手段，且新關(guān)系的元組數(shù)必然小于等于原關(guān)系R中的元組數(shù)，因為要去掉在新關(guān)系模式下重復(fù)的元組。 表示方法：P44 A（R）= t.A|tR ,第二章 關(guān)系運算,2、專門的關(guān)系運算 連接運算（ ）: 含義：把兩個關(guān)系（R和S）按相應(yīng)屬性值的比較條件（）連接起來，如大于，小于等于、等于等，記作R SR.AS.B。它是笛卡爾積的一個子集。 R R.AS.BSR.AS.B（RS）= = t|tRR tRS R .AS.B=TRUE 自然連接：把

53、兩個關(guān)系按屬性名相同進行等值連接，且結(jié)果中只保留一個屬性。,第二章 關(guān)系運算,3、綜合運算舉例,第二章 關(guān)系運算,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),主要教學(xué)內(nèi)容 數(shù)據(jù)不規(guī)范化帶來的問題 數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常、修改異常 函數(shù)依賴 屬性間聯(lián)系、非平凡和平凡函數(shù)依賴、部分和完全函數(shù)依賴、 直接和傳遞函數(shù)依賴 關(guān)系規(guī)范化 第一范式、第二范式、第三范式、BCNF,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),學(xué)習(xí)目標,了解本章所有概念的含義； 掌握一個關(guān)系的各屬性之間的函數(shù)依賴關(guān)系； 掌握把關(guān)系逐漸規(guī)范化的步驟和方法，能夠判斷一個關(guān)系的規(guī)范化程度。,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),一、數(shù)據(jù)依賴,定義1：設(shè)一個關(guān)系為R(U)，X和Y為屬

54、性集U上的子集，若對于元組中X上的每個值都有Y上的一個唯一值與之對應(yīng)，則稱X和Y具有函數(shù)依賴關(guān)系，并稱X函數(shù)決定Y，或稱Y函數(shù)依賴于X，記作XY。 定義2、設(shè)一個關(guān)系為R(U)，X和Y為屬性集U上的子集，若XY且X Y，則稱XY為非平凡函數(shù)依賴，否則若X Y則必有XY，稱此XY為平凡函數(shù)依賴,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),二、關(guān)系規(guī)范化,1、第一范式（1NF）：確保每個屬性都是單值屬性，滿足屬性不可嵌套的特點 規(guī)范化滿足第一范式的方法： 從屬性展開（增加獨立屬性，取消分欄） 把每個復(fù)合屬性單獨分解為一個關(guān)系 在元組上展開 2、第二范式（2NF）：消除所有非主屬性對候選碼的部分依賴。,第三章 關(guān)系規(guī)范

55、化基礎(chǔ),特點： 無損分解和無損連接； 爭取分解后的每個關(guān)系的最小函數(shù)依賴都是原關(guān)系的最小函數(shù)依賴的子集，且所有子集的并就等于原關(guān)系的最小函數(shù)依賴集； 取消部分依賴后的關(guān)系減少了數(shù)據(jù)冗余，消除了操作異常。 判定方法： 若在一個關(guān)系中所有候選碼都是單屬性，則不存在部分依賴，滿足了第一范式也就滿足了第二范式，只有出現(xiàn)復(fù)合候選碼時才有可能存在部分函數(shù)依賴，此時才需要通過分解達到第二范式。,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),3、第三范式（3NF）：消除所有非主屬性對候選碼的部分依賴和傳遞依賴。 特點： 無損分解和無損連接； 正確分解后的每個關(guān)系的最小函數(shù)依賴都是原關(guān)系的最小函數(shù)依賴的子集，且所有子集的并就等于原關(guān)

56、系的最小函數(shù)依賴集； 減少了數(shù)據(jù)冗余，消除了操作異常； 分解后的各關(guān)系自然連接后仍能原原本本地獲得原關(guān)系。 判定方法： 在一個關(guān)系的最小函數(shù)依賴中判定是否存在傳遞依賴（部分依賴是傳遞依賴的特例，若存在，按第二范式的方法分解），若存在，可通過分解達到第三范式,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),4、BC范式（BCNF）：消除所有屬性對候選碼的部分依賴和傳遞依賴。 規(guī)范化滿足BC范式（消除部分依賴）的方法：分解關(guān)系 特點： 可能破壞無損連接連接性和函數(shù)依賴性； 所以在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中通常規(guī)范化到第三范式即可，繼續(xù)規(guī)范化可能會帶來負面影響。 注意： 較高規(guī)范化要求適用于經(jīng)常插入、刪除、修改的數(shù)據(jù)庫； 低規(guī)范化要求適

57、用于經(jīng)常查詢的數(shù)據(jù)庫；,第三章 關(guān)系規(guī)范化基礎(chǔ),第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,主要教學(xué)內(nèi)容 SQL語言的特性 綜合統(tǒng)一、高度非過程化、集合操作、自含與宿主、SQL結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫操作 數(shù)據(jù)類型、庫的創(chuàng)建與撤消、表的創(chuàng)建、修改與撤消、視圖的創(chuàng)建與撤消、 索引的創(chuàng)建與撤消 數(shù)據(jù)庫查詢 單表查詢、多表連接查詢、多表嵌套查詢、分組查詢、按序查詢、 統(tǒng)計查詢、謂詞查詢等 數(shù)據(jù)更新 表和視圖中數(shù)據(jù)的插入、刪除和修改,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,學(xué)習(xí)目標,了解本章所有概念的含義； 掌握表、視圖、索引的創(chuàng)建與撤消的語句格式及功能； 掌握數(shù)據(jù)的插入、刪除和修改的語句格式及功能； 熟練掌握庫查詢語句SELECT的各

58、種格式和相應(yīng)功能。 對于電子商務(wù)專業(yè)，多表嵌套和謂詞查詢不作要求。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,SQL的功能： 1、數(shù)據(jù)定義功能：定義數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)外模式、全局模式、內(nèi)模式 SQL中的術(shù)語： 關(guān)系基本表或表； 關(guān)系中的屬性字段或列； 元組行； 數(shù)據(jù)庫（由若干基本表組成），一個基本表對應(yīng)存儲在外存數(shù)據(jù)庫空間的一個存儲文件中； 視圖有基本表產(chǎn)生出來，有獨立的結(jié)構(gòu)定義，無獨立的數(shù)據(jù)存在，數(shù)據(jù)來自基本表，間接地來自存儲基本表的數(shù)據(jù)存儲文件，故又稱虛表。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,2、數(shù)據(jù)操縱功能：包括對基本表和視圖的數(shù)據(jù)查詢、插入、刪除和修改，其操作對象和操作結(jié)果都是元組的集合； 3、數(shù)據(jù)

59、控制功能：主要對用戶的訪問權(quán)限加以控制，以保證系統(tǒng)的安全性。一般由數(shù)據(jù)庫管理員使用，負責(zé)用戶的訪問控制工作。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,一、數(shù)據(jù)庫模式的建立和刪除,1、建立數(shù)據(jù)庫模式 語句格式： CREATE SCHEMA | DATABASE AUTHORIZATION 功能：在計算機系統(tǒng)中建立一個只有名字的空數(shù)據(jù)庫，并定義出所有者名稱。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,語句說明： 由關(guān)鍵字可大體了解語句的含義； 用戶給定的標識符由漢字、英文字母、數(shù)字等組成的一串字符； 語句中英文字母不區(qū)分大小寫 每條SQL語句都可單獨作為命令來使用，又稱SQL命令。 該語句執(zhí)行后，可用“USE”語句把該數(shù)據(jù)庫置為當前數(shù)據(jù)庫。進行操作時，在不指定的情況下默認是對當前數(shù)據(jù)庫的。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,2、刪除數(shù)據(jù)庫模式： 語句格式： DROP SCHEMA | DATABASE 語句功能： 從計算機系統(tǒng)中刪除（撤銷）一個數(shù)據(jù)庫，包括該庫中的所有信息。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,二、表結(jié)構(gòu)的建立、修改和刪除,1、建立表結(jié)構(gòu)： 語句格式： CREATE TABLE . .（， 功能：在當前或給定的數(shù)據(jù)庫中定義一個表結(jié)構(gòu)（即關(guān)系模式）。,第四章 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL,語句說明： 列名是一個用戶定義的標識符，后跟數(shù)據(jù)類型的描述（ch