數(shù)據(jù)庫(kù)原理課件

數(shù)據(jù)庫(kù)原理課件演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共97頁(yè)。教材課時(shí)：24（6）教材王珊,陳紅.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010當(dāng)前2頁(yè)，總共97頁(yè)。參考書薩師煊,王珊.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論(第四版).高等教育出版社,2006何玉潔.數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社,2008王珊,朱青.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答.高等教育出版社，2003DateCJ,AnIntroductiontoDatabaseSystem(Ed.7),Addison-Wesley,2000

AFirstCourseinDatabaseSystemsJeffrey.D.Ullman,JenniferWidomDept.OfComputerScienceStanfordUniversity當(dāng)前3頁(yè)，總共97頁(yè)。第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用小結(jié)當(dāng)前4頁(yè)，總共97頁(yè)。硬件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)軟件產(chǎn)品協(xié)同軟件辦公軟件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)操作系統(tǒng)

中間件應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置當(dāng)前5頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)庫(kù)的地位數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與操作系統(tǒng)一樣是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件（也稱為系統(tǒng)軟件、平臺(tái)軟件），它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)在向各行各業(yè)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。當(dāng)前6頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)回顧經(jīng)歷了三代演變層次/網(wǎng)狀系統(tǒng)、關(guān)系系統(tǒng)、新一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)家族造就了三位圖靈獎(jiǎng)turingaward得主

C.W.Bachman、E.F.Codd、JamesGray發(fā)展了一門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科（即數(shù)據(jù)庫(kù)）以數(shù)據(jù)模型和DBMS核心技術(shù)為主，內(nèi)容豐富，領(lǐng)域?qū)拸V形成了一個(gè)巨大的軟件產(chǎn)業(yè)

DBMS及相關(guān)工具產(chǎn)品，應(yīng)用解決方案當(dāng)前7頁(yè)，總共97頁(yè)。三位圖靈獎(jiǎng)得主Charles.W.BachmanEdgarF.CoddJamesGray當(dāng)前8頁(yè)，總共97頁(yè)。Charles.W.Bachman—

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)之父1960年為通用電氣公司制造了世界上第一個(gè)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)積極推動(dòng)與促成了數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的制定IDS：

DBTG報(bào)告在數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)生、發(fā)展與推廣應(yīng)用方面都發(fā)揮了巨大的作用由于他在數(shù)據(jù)庫(kù)方面的杰出成就1973年獲圖靈獎(jiǎng)1983年成立自己的公司BachmanInformationSystem當(dāng)前9頁(yè)，總共97頁(yè)。EdgarF.Codd—

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之父博士，美國(guó)工程院院士原來(lái)是英國(guó)人，1923生于英格蘭中部波特蘭第二次世界大戰(zhàn)時(shí)應(yīng)征入伍，在皇家空軍服役，1942-1945年擔(dān)任機(jī)長(zhǎng)，參與了許多驚心動(dòng)魄的空戰(zhàn)英國(guó)牛津大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)理學(xué)士及碩士學(xué)位，畢業(yè)后到IBM公司工作從事操作系統(tǒng)和自動(dòng)機(jī)理論研究年近40重返密歇根大學(xué)進(jìn)修計(jì)算機(jī)與通信專業(yè)，1963年獲碩士學(xué)位，1965年又獲得博士學(xué)位60年代后期開始數(shù)據(jù)庫(kù)研究，1970年E.F.Codd博士提出關(guān)系模型概念1981獲圖靈獎(jiǎng)，1984年從IBM公司退休還創(chuàng)辦了一個(gè)研究所，關(guān)系研究所（TheRelationalInstitute）和一個(gè)公司，Codd&Associations,進(jìn)行關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的研發(fā)、銷售、咨詢等業(yè)務(wù)當(dāng)前10頁(yè)，總共97頁(yè)。JamesGray—

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和

事務(wù)處理專家1944年生，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系的博士先后在貝爾實(shí)驗(yàn)室、IBM、Tandem、DEC等公司工作，后來(lái)研究方向轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域由于他在數(shù)據(jù)庫(kù)和事務(wù)處理研究方面的原創(chuàng)性貢獻(xiàn)以及在將研究原型轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面的技術(shù)領(lǐng)袖地位，1998年獲得了圖靈獎(jiǎng)（時(shí)任微軟研究員）。當(dāng)前11頁(yè)，總共97頁(yè)。當(dāng)前12頁(yè)，總共97頁(yè)。課程內(nèi)容

系統(tǒng)、完整地講述當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的基本原理和應(yīng)用實(shí)踐。主要內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(重點(diǎn))SQL語(yǔ)言(重點(diǎn))關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論(重點(diǎn)、難點(diǎn))數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)當(dāng)前13頁(yè)，總共97頁(yè)。第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

1.1.1四個(gè)基本概念

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

當(dāng)前14頁(yè)，總共97頁(yè)。1.1.1四個(gè)基本概念數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)當(dāng)前15頁(yè)，總共97頁(yè)。一、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象數(shù)據(jù)的定義描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)的種類文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學(xué)生的檔案記錄、貨物的運(yùn)輸情況等數(shù)據(jù)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的當(dāng)前16頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)的含義稱為數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的例如93是一個(gè)數(shù)據(jù)語(yǔ)義1：學(xué)生某門課的成績(jī)語(yǔ)義2：某人的體重語(yǔ)義3：計(jì)算機(jī)系2003級(jí)學(xué)生人數(shù)語(yǔ)義4：請(qǐng)同學(xué)給出。。。當(dāng)前17頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)舉例學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計(jì)算機(jī)系，1990）數(shù)據(jù)的形式不能完全表達(dá)其內(nèi)容數(shù)據(jù)的解釋：語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、入學(xué)時(shí)間解釋：李明是個(gè)大學(xué)生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計(jì)算機(jī)系請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語(yǔ)義當(dāng)前18頁(yè)，總共97頁(yè)。二、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)的基本特征數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存可為各種用戶共享冗余度較小數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高易擴(kuò)展當(dāng)前19頁(yè)，總共97頁(yè)。三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)什么是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。是基礎(chǔ)軟件，是一個(gè)大型復(fù)雜的軟件系統(tǒng)

DBMS的用途科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)DBMS的功能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)使用戶能方便地定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。當(dāng)前20頁(yè)，總共97頁(yè)。四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡(jiǎn)稱DBS），指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成，在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）和用戶當(dāng)前21頁(yè)，總共97頁(yè)。

數(shù)據(jù)庫(kù)

應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具

操作系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員用戶用戶用戶

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成當(dāng)前22頁(yè)，總共97頁(yè)。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.1.1四個(gè)基本概念

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

當(dāng)前23頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程人工管理階段(20世紀(jì)40年代中--50年代中)文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)50年代末--60年代中)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(20世紀(jì)60年代末--現(xiàn)在)當(dāng)前24頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力應(yīng)用需求的推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展當(dāng)前25頁(yè)，總共97頁(yè)。一、人工管理階段

應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集2應(yīng)用程序ｎ數(shù)據(jù)集n...…...…人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

當(dāng)前26頁(yè)，總共97頁(yè)。二、文件系統(tǒng)階段

應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序１文件１應(yīng)用程序２文件2應(yīng)用程序ｎ文件n存取方法...…...…文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

當(dāng)前27頁(yè)，總共97頁(yè)。三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段時(shí)期20世紀(jì)60年代末以來(lái)產(chǎn)生的背景應(yīng)用背景 大規(guī)模管理 硬件背景 大容量磁盤、磁盤陣列 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 處理方式 聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理當(dāng)前28頁(yè)，總共97頁(yè)。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)，出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。當(dāng)前29頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制當(dāng)前30頁(yè)，總共97頁(yè)。應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫(kù)…數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

當(dāng)前31頁(yè)，總共97頁(yè)。（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征之一整體結(jié)構(gòu)化不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述，無(wú)需程序定義和解釋數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別當(dāng)前32頁(yè)，總共97頁(yè)。操作系統(tǒng)8088信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)92數(shù)據(jù)庫(kù)9085數(shù)學(xué)IS19男張立95004MA18女王名95003IS19女劉晨95002CS20男李勇95001所在系年齡性別姓名學(xué)號(hào)文件：學(xué)生成績(jī)表8039500290295002883950018529500192195001成績(jī)課程號(hào)學(xué)號(hào)IS19男張立95004MA18女王名95003IS19女劉晨95002CS20男李勇95001所在系年齡性別姓名學(xué)號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)：學(xué)生基本信息表成績(jī)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5操作系統(tǒng)4信息系統(tǒng)3數(shù)學(xué)2數(shù)據(jù)庫(kù)1課程名課程號(hào)課程表當(dāng)前33頁(yè)，總共97頁(yè)。（2）數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用。數(shù)據(jù)共享的好處減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲(chǔ)空間避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性使系統(tǒng)易于擴(kuò)充當(dāng)前34頁(yè)，總共97頁(yè)。（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。邏輯獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來(lái)保證的當(dāng)前35頁(yè)，總共97頁(yè)。（4）數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能(1)數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)保護(hù)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。(2)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(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。(3)并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果(4)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。當(dāng)前36頁(yè)，總共97頁(yè)。表1-1數(shù)據(jù)管理三個(gè)階段的比較當(dāng)前37頁(yè)，總共97頁(yè)。第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用小結(jié)當(dāng)前38頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2概念模型1.2.2數(shù)據(jù)模型

當(dāng)前39頁(yè)，總共97頁(yè)。數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)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(shí)世界的模擬。數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界容易為人所理解便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)當(dāng)前40頁(yè)，總共97頁(yè)。兩大類數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型分為兩類（分屬兩個(gè)不同的層次）(1)概念模型也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。(2)邏輯模型和物理模型邏輯模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷?，按?jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實(shí)現(xiàn)。物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。當(dāng)前41頁(yè)，總共97頁(yè)。兩大類數(shù)據(jù)模型(續(xù))DBMS支持的數(shù)據(jù)模型概念模型認(rèn)識(shí)抽象信息世界機(jī)器世界現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過(guò)程現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界概念模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成邏輯模型物理模型由DBMS完成概念模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成客觀對(duì)象的抽象過(guò)程---兩步抽象現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型當(dāng)前42頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2概念模型1.2.2數(shù)據(jù)模型

當(dāng)前43頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束條件當(dāng)前44頁(yè)，總共97頁(yè)。1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類型的集合。例如，關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。當(dāng)前45頁(yè)，總共97頁(yè)。2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)主要有檢索和更新(包括插入、刪除和修改)兩大類操作。數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。當(dāng)前46頁(yè)，總共97頁(yè)。3.數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則：給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)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。當(dāng)前47頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2概念模型1.2.3數(shù)據(jù)模型

當(dāng)前48頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2.2概念模型信息世界中的基本概念概念模型的一種表示方法實(shí)例當(dāng)前49頁(yè)，總共97頁(yè)。一、信息世界中的基本概念(1)實(shí)體（Entity）（重點(diǎn)）客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念。(2)屬性（Attribute）（重點(diǎn)）實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫。(3)碼（Key）（重點(diǎn)）唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。當(dāng)前50頁(yè)，總共97頁(yè)。信息世界中的基本概念(續(xù))(4)域（Domain）屬性的取值范圍稱為該屬性的域。(5)實(shí)體型（EntityType）用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型(6)實(shí)體集（EntitySet）同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集當(dāng)前51頁(yè)，總共97頁(yè)。信息世界中的基本概念(續(xù))(7)聯(lián)系（Relationship）（重點(diǎn)）現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為三類：當(dāng)前52頁(yè)，總共97頁(yè)。2.概念模型的表示方法

(重點(diǎn))

概念模型的表示方法很多，其中最為常用的是實(shí)體-聯(lián)系方法，該方法用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型：實(shí)體型：用矩形表示，矩形內(nèi)寫明實(shí)體名。屬性：用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)。班級(jí)學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別年齡當(dāng)前53頁(yè)，總共97頁(yè)。實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B111:1聯(lián)系實(shí)體型A聯(lián)系名1n1:n聯(lián)系實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名mnm:n聯(lián)系實(shí)體型B聯(lián)系：用棱形表示，棱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。當(dāng)前54頁(yè)，總共97頁(yè)。兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（續(xù)）

一對(duì)一聯(lián)系（1:1）實(shí)例一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒(méi)有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系當(dāng)前55頁(yè)，總共97頁(yè)。兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))一對(duì)多聯(lián)系（1：n）實(shí)例一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:n班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系當(dāng)前56頁(yè)，總共97頁(yè)。兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n）實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n課程選修學(xué)生mnm:n聯(lián)系當(dāng)前57頁(yè)，總共97頁(yè)。聯(lián)系的屬性課程選修學(xué)生mn成績(jī)聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái)當(dāng)前58頁(yè)，總共97頁(yè)。兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系實(shí)例

課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型一門課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書，每一個(gè)教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用課程講授教師1m兩個(gè)以上實(shí)體型間1:n聯(lián)系參考書n當(dāng)前59頁(yè)，總共97頁(yè)。單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系實(shí)例

職工實(shí)體型內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對(duì)多的聯(lián)系職工領(lǐng)導(dǎo)1n單個(gè)實(shí)體型內(nèi)部1:n聯(lián)系當(dāng)前60頁(yè)，總共97頁(yè)。例、某工廠生產(chǎn)若干產(chǎn)品，每種產(chǎn)品由不同的零件組成，有的零件可用在不同的產(chǎn)品上。這些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。這些零件按所屬的不同產(chǎn)品分別放在倉(cāng)庫(kù)中。試用E-R圖畫出此工廠產(chǎn)品、零件、材料、倉(cāng)庫(kù)的概念模型。三、實(shí)例產(chǎn)品零件材料倉(cāng)庫(kù)組成使用存放mn1nn1當(dāng)前61頁(yè)，總共97頁(yè)。作業(yè)P36:7、9當(dāng)前62頁(yè)，總共97頁(yè)。當(dāng)前63頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.2概念模型

1.2.3數(shù)據(jù)模型

當(dāng)前64頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2.3數(shù)據(jù)模型1.2.3.1層次數(shù)據(jù)模型

1.2.3.2網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

1.2.3.3關(guān)系數(shù)據(jù)模型（重點(diǎn)）

當(dāng)前65頁(yè)，總共97頁(yè)。最常用的數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型層次模型(HierarchicalModel)網(wǎng)狀模型(NetworkModel)關(guān)系模型(RelationalModel)面向?qū)ο竽Ｐ?ObjectOrientedModel）對(duì)象關(guān)系模型(ObjectRelationalModel)當(dāng)前66頁(yè)，總共97頁(yè)。1.2.3.3關(guān)系模型(重點(diǎn))1970年美國(guó)IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)系模型計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型關(guān)系模型是目前最重要的一種模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)關(guān)系模型的組成：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、關(guān)系完整性約束當(dāng)前67頁(yè)，總共97頁(yè)。一、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。學(xué)號(hào)姓名年齡性別系名年級(jí)2005004王小明19女社會(huì)學(xué)20052005006黃大鵬20男商品學(xué)20052005008張文斌18女法律2005………………學(xué)生登記表屬性元組當(dāng)前68頁(yè)，總共97頁(yè)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名當(dāng)前69頁(yè)，總共97頁(yè)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。域（Domain）屬性的取值范圍。分量元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）當(dāng)前70頁(yè)，總共97頁(yè)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例1：學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系(系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2：系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系例3：學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系：

學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）當(dāng)前71頁(yè)，總共97頁(yè)。課程選修學(xué)生mn成績(jī)課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，所在系）選修（課程號(hào)，學(xué)號(hào)，成績(jī)）01數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)402C語(yǔ)言303數(shù)據(jù)庫(kù)304編碼原理303001張三CS03123李四MA02010王五CS02221鄭六IE01030010103123010201002030018002020109802022218903031230302221040300192040201088當(dāng)前72頁(yè)，總共97頁(yè)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)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(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng),不允許表中還有表。圖1.27中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng),不符合關(guān)系模型要求。職工號(hào)姓名職稱工資扣除實(shí)發(fā)基本津貼職務(wù)房租水電86051陳平講師13051200501601122283圖一個(gè)工資表(表中有表)實(shí)例當(dāng)前73頁(yè)，總共97頁(yè)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系術(shù)語(yǔ)一般表格的術(shù)語(yǔ)關(guān)系名表名關(guān)系模式表頭（表格的描述）關(guān)系（一張）二維表元組記錄或行屬性列屬性名列名屬性值列值分量一條記錄中的一個(gè)列值非規(guī)范關(guān)系表中有表（大表中嵌有小表）術(shù)語(yǔ)對(duì)比當(dāng)前74頁(yè)，總共97頁(yè)。二、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除、更新數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細(xì)說(shuō)明“怎么干”關(guān)系的完整性約束條件實(shí)體完整性參照完整性用戶定義的完整性當(dāng)前75頁(yè)，總共97頁(yè)。三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都用表來(lái)表示表以文件形式存儲(chǔ)有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)當(dāng)前76頁(yè)，總共97頁(yè)。四、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上概念單一實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)建立的工作缺點(diǎn)存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型為提高性能，必須對(duì)用戶的查詢請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化增加了開發(fā)DBMS的難度當(dāng)前77頁(yè)，總共97頁(yè)。第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用小結(jié)當(dāng)前78頁(yè)，總共97頁(yè)。1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從DBMS角度看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)；從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為單用戶結(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)。當(dāng)前79頁(yè)，總共97頁(yè)。1.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由外模式、模式和內(nèi)模式三級(jí)構(gòu)成。當(dāng)前80頁(yè)，總共97頁(yè)。應(yīng)用A外模式1數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D外模式2外模式3模式內(nèi)模式圖1-24數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)模式/內(nèi)模式映像外模式/模式映像外模式（也稱子模式或用戶模式），是模式的子集，是用戶的數(shù)據(jù)視圖，與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示模式（也稱邏輯模式），是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，與應(yīng)用開發(fā)工具、與應(yīng)用無(wú)關(guān)；與物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無(wú)關(guān)內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式），是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式主要描述存儲(chǔ)方式：順序存儲(chǔ)，B樹存儲(chǔ)，hash存儲(chǔ)以及如何進(jìn)行索引、壓縮、加密等當(dāng)前81頁(yè)，總共97頁(yè)。當(dāng)前82頁(yè)，總共97頁(yè)。第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用小結(jié)當(dāng)前83頁(yè)，總共97頁(yè)。1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成硬件平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)

--足夠大的內(nèi)存

--足夠大的外存

--較高的通道能力，提高數(shù)據(jù)傳送率軟件

--DBMS--支持DBMS運(yùn)行的操作系統(tǒng)

--具有與數(shù)據(jù)庫(kù)接口的高級(jí)語(yǔ)言及其編譯系統(tǒng)

--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(kù)應(yīng)用系統(tǒng)人員

--數(shù)據(jù)庫(kù)管理員

--系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員

--應(yīng)用程序員

--用戶當(dāng)前84頁(yè)，總共97頁(yè)。當(dāng)前85頁(yè)，總共97頁(yè)。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序A用戶工作區(qū)用戶A應(yīng)用程序B用戶工作區(qū)用戶B應(yīng)用程序X用戶工作區(qū)用戶X物理模式模式子模式A系統(tǒng)緩沖區(qū)子模式B子模式X......①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩1.應(yīng)用程序A向DBMS發(fā)出從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀數(shù)據(jù)記錄的命令；2.DBMS對(duì)該命令進(jìn)行語(yǔ)法檢查、語(yǔ)義檢查，并調(diào)用應(yīng)用程序A對(duì)應(yīng)的子模式，檢查A的存取權(quán)限，決定是否執(zhí)行該命令。3.在決定執(zhí)行該命令后，DBMS調(diào)用模式，依據(jù)子模式/模式映像的定義，確定應(yīng)讀入模式中的哪些記錄；4.DBMS調(diào)用物理模式，依據(jù)模式/物理模式映像的定義，決定應(yīng)從哪個(gè)文件、用什么存取方式、讀入哪個(gè)或哪些物理記錄；5.DBMS向操作系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行讀取所需物理記錄的命令；6.操作系統(tǒng)執(zhí)行讀數(shù)據(jù)的有關(guān)操作；7.操作系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)的存取區(qū)送至系統(tǒng)緩沖區(qū)；8.DBMS依據(jù)子模式/模式映像的定義，導(dǎo)出應(yīng)用程序A所要讀