《數(shù)據(jù)庫概述》word版

1、.第1章 數(shù)據(jù)庫概述 目的要求1. 了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史；2. 了解數(shù)據(jù)模型；3. 掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念；4. 掌握關(guān)系運算；5. 了解關(guān)系的完整性；6. 了解數(shù)據(jù)庫的物理與邏輯設計。基本內(nèi)容1 數(shù)據(jù)庫基本概念；2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫；3 數(shù)據(jù)庫設計概述。重點難點1重點： 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念、關(guān)系運算及數(shù)據(jù)庫的邏輯設計與物理設計。2. 難點： 數(shù)據(jù)庫的邏輯設計與物理設計。課時安排 建議：3學時。教學過程：1.1 數(shù)據(jù)庫基礎1.1.1 基本概念1. 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)一般是指數(shù)值、字母、文字或者其它的一些特殊符號。數(shù)據(jù)還包括圖形、圖像、語音及視頻等多種形式，也就是通常所說的多媒體數(shù)據(jù)

2、。2. 數(shù)據(jù)庫從計算機角度理解，數(shù)據(jù)庫是存儲在計算機系統(tǒng)中的存儲介質(zhì)上，按一定的方式組織起來的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有高度的共享性及獨立性。3. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Data Base Management SystemDBMS）是一個數(shù)據(jù)管理軟件，對數(shù)據(jù)庫進行管理與維護，它需要操作系統(tǒng)的支持，向用戶提供一系列的管理功能。通常都會包括以下6個方面的功能： 數(shù)據(jù)定義 數(shù)據(jù)操縱 數(shù)據(jù)庫運行管理 數(shù)據(jù)組織、存儲與管理 數(shù)據(jù)通信接口為實現(xiàn)以上基本功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般由以下幾部分組成： 數(shù)據(jù)定義語言 數(shù)據(jù)操縱語言 數(shù)據(jù)庫運行控制程序 實用程序4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指運行了數(shù)

3、據(jù)庫管理系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，能夠?qū)Υ罅康膭討B(tài)數(shù)據(jù)進行有組織的存儲與管理，提供各種應用支持。通常由用戶、應用系統(tǒng)、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫管理1.1.2 數(shù)據(jù)管理的發(fā)展歷史計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量都相當大，如何對這些數(shù)據(jù)進行管理是數(shù)據(jù)處理的核心問題。這個問題的解決伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展逐步完善的過程，從20世紀50年代計算機應用于數(shù)據(jù)處理開始，大致有以下幾個發(fā)展階段。1. 人工管理階段2. 文件系統(tǒng)階段3. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)獨立性好 數(shù)據(jù)完整性與一致性好 安全可靠 提供SQL語言4. 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由若干個節(jié)點集合而成，它們在通訊網(wǎng)絡中聯(lián)接在一起，每個節(jié)點都是一個獨

4、立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它們都擁有各自的數(shù)據(jù)庫、中央處理機、終端，以及各自的局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。因此分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以看作是一系列集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的集合。它們在邏輯上屬于同一系統(tǒng)，但在物理結(jié)構(gòu)上是分布式的。1.2 數(shù)據(jù)模型1.2.1概念模型概念模型是現(xiàn)實世界中事物與事物之間關(guān)系的抽象，換言之，它表示數(shù)據(jù)的邏輯特性，在概念上表示數(shù)據(jù)庫中將存儲一些什么信息，而不管這些信息在數(shù)據(jù)庫中是怎么實現(xiàn)存儲的。最常見的概念模型是實體聯(lián)系（E-R）模型。1. 實體實體就是客觀存在并相互區(qū)別的客觀事物。比如一個人2. 屬性把事物的性質(zhì)稱為屬性。一個實體的所有屬性組成了實體本身。屬性使能識別和認識實體，通過屬性能夠區(qū)別不

5、同的實體。3. 實體型、實體值和實體集屬性的集合可以表示一種實體的類型，稱為實體型。通常使用實體名和實體屬性名的集合來描述。同類型的實體的集合稱為實體集。實體值是實體集的具體實例。4. 實體間的聯(lián)系實體之間的對應關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映客觀事物之間的相互關(guān)聯(lián)。建立實體聯(lián)系模型之前要找出實體之間的聯(lián)系，實體間的聯(lián)系可分為三種類型。一對一聯(lián)系， 一對多聯(lián)系， 多對多聯(lián)系1.2.2實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)模型主要有層次、網(wǎng)絡和關(guān)系三種。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常都是基于某一種數(shù)據(jù)模型的，相應的，也有層次、網(wǎng)絡和關(guān)系三種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。當然目前應用的數(shù)據(jù)庫基本上都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫?；陉P(guān)系數(shù)據(jù)模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是目前應用最廣泛的一

6、種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它具有完備的理論基礎、簡單的數(shù)據(jù)模型，使用也比較方便，在下一節(jié)，將對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行進一步的討論。1.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫1.3.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念1關(guān)系一個關(guān)系就是一個二維表，每個關(guān)系有一個關(guān)系名。在Access中，一個關(guān)系可以存儲為一個表（但不是獨立的文件），并為其定義一個獨立的表名。一般的，一個數(shù)據(jù)庫可能包含若干個表。2元組在二維表中，水平方向的一行稱為一個元組，對應表中的一條記錄。3屬性二維表中垂直方向的列稱為屬性，每個屬性有一個屬性名，也就是實體的屬性。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，一列就是一個字段。在Access中，每個字段通過字段名、字段的數(shù)據(jù)類型及寬度等進行描述，相關(guān)內(nèi)容在創(chuàng)建

7、表結(jié)構(gòu)時定義。4域?qū)傩缘娜≈捣秶凶鲇?，即不同的元組對同一個屬性的取值所限定的范圍。5關(guān)鍵字是二維表中某一個屬性或者某幾個屬性的組合，它的值可以唯一地標識一個元組。關(guān)鍵字又稱為鍵，主關(guān)鍵字又稱為主鍵。6外部關(guān)鍵字如果表中的一個關(guān)鍵字不是本表的主關(guān)鍵字，而是另外一個表的主關(guān)鍵字或者候選關(guān)鍵字，則這個屬性就稱為外關(guān)鍵字。1.3.2關(guān)系運算關(guān)系運算有兩種類型，一種是傳統(tǒng)的集合運算，如并、差、交等。另一種是專門的關(guān)系運算（選擇、投影、連接等），關(guān)系運算的操作對象是關(guān)系，運算的結(jié)果仍為關(guān)系。 選擇選擇運算即在關(guān)系中選擇滿足某些條件的元組。也就是說，選擇運算是在二維表中選擇滿足指定條件的行。在實際應用中，要特別注意條件的表示方式。 投影投影運算是在關(guān)系中選擇某些（部分）屬性，即選擇二維表中的某些列。 聯(lián)接聯(lián)接是關(guān)系的橫向結(jié)合，是