應用層協(xié)議及其安全實踐

應用層協(xié)議及其安全實踐第一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhyStudyDatabases??Shiftfromcomputationtoinformationatthe“l(fā)owend”:scrambletowebspace(amess!)atthe“highend”:scientificapplicationsDatasetsincreasingindiversityandvolume.Digitallibraries,interactivevideo,HumanGenomeproject,EOSproject...needforDBMSexplodingDBMSencompassesmostofCSOS,languages,theory,“AI”,multimedia,logic?ScienceComputingProcessingControlDataProcessing(70%)第二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhyStudyDBMS?WeoftenuseDBMS…….. Banking:alltransactionsAirlines:reservations,schedulesUniversities:registration,gradesSales:customers,products,purchasesOnlineretailers:ordertracking,customizedrecommendationsManufacturing:production,inventory,orders,supplychainHumanresources:employeerecords,salaries,taxdeductions

ButDBMSjustlikeablackbox.TrytoopentheblackboxDatabasefilesystem/pages/records/bytes/bitsPrinciplesofDBMSandimplementtechnologiesLearnmoreaboutDBMS第三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六MoreopportunitiesinthejobmarketCareerdevelopmentComputerskillsBenefitsfor…第四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六5TextBooksandReferencesRaghuRamakrishnan,DatabaseManagementSystems,McGrawHill,3rdedition,2003(textbook).R.Elmasri,S.B.Navathe,FundamentalsofDatabaseSystems,4thedition,Addison-Wesley,2004.A.Silberschatz,H.F.Korth,S.Sudarshan,DatabaseSystemConcepts,McGrawHill,4thedition,2002.薩師煊，王珊：數(shù)據庫系統(tǒng)概論(第四版)，高等教育出版社，2000.中國人民大學周立柱、馮建華等《SQLServer數(shù)據庫原理--設計與實現(xiàn)》第五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六采用直觀的方式描述所有概念，并以結構清晰的圖示和例子代替形式化的證明。以銀行數(shù)據庫實例生動地解釋重要概念，增強了本書的易讀性。專門用三章來介紹特定的商品化數(shù)據庫系統(tǒng)Oracle、MicrosoftSQLServer和IBMDB2的細節(jié)。配有關于網狀模型和層次模型的聯(lián)機附錄(英文)。第六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六1950，負責全校經濟和管理類公共數(shù)學課的教學工作，文科數(shù)學。83年，與王珊第一版數(shù)據庫泰斗多次獎項多次規(guī)劃教材使用學生眾多第七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六8CourseOutlineIntroductiontoDatabaseManagementSystemsEntity-RelationshipModelTheRelationalDataModelRelationalAlgebraSQLRelationalDatabaseDesign:NormalizationMSSQLserver第八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六9GradingAssignments 10%Experiments 40%FinalExam 60%

第九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Howtolearnwell?網絡資源精品課程網絡視頻第十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六IntroductiontoDBMSWhatIsaDBMS?WhatAboutDBMSHistory?WhyUseDBMS?FunctionsofDBMS?DBMSArchitecture?第十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhatIsaDBMS?Data(數(shù)據)Database(數(shù)據庫)DBMS(數(shù)據庫管理系統(tǒng))DBS(數(shù)據庫系統(tǒng))第十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataTherepresentativeformsofinformation,includingfacts,concepts,rules,oranyotherkindofknowledge.numbers,characters,imagesorothermethodsofrecording.representvaluesthatcanbestored,processed,andtransmittedbyelectronicsystems，especiallythecomputer.第十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Datainstance學生檔案中的學生記錄（李明，男，1972，江蘇，計算機系，1990）數(shù)據的解釋語義：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)據的形式不能完全表達其內容第十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatabaseAverylarge,integratedcollectionofdatastoredinthecomputer.LowreductdanceShareabilityDataindependenceIntegritymanagementandcontrol第十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Averylarge,integratedcollectionofdatastoredinthecomputerModelsreal-worldenterprise.Entities(e.g.,students,courses)Relationships(e.g.,TarkanistakingCENG302)ADatabaseManagementSystem(DBMS)

isasoftwarepackagedesignedtostoreandmanagedatabases.DatabaseManagementSystem(DBMS)第十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六OracleSQLserverSybaseMysqlDB2INFORMIXVFPDatabasemanagementsystemexamples第十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataDefinitionDDL,DataDefinitionLanguageDataManipulationDML,DataManipulationLanguageOperationManagementSetupandMaintainDBMSFUNCTION第十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ProvideUserInterfaceProvideDataManipulationLanguageProvideDataDefinitionLanguageProvidesometoolsManagedatabaseMaintaindatabaseDBMSFUNCTION(continue)第十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六C,VC,C++VBPOWERBUILDERDELPHIJAVAASP/JSPODBC/JDBCDatabaselanguage(DDL,DML)Developmenttoolkits/language第二十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六開放數(shù)據庫互連（ODBC）是MICROSOFT提出的數(shù)據庫訪問接口標準。開放數(shù)據庫互連定義了訪問數(shù)據庫的API一個規(guī)范，這些API獨立于不同廠商的DBMS，也獨立于具體的編程語言。OpenDatabaseConnectOracleSqlserversybaseaccessODBCAPIODBC驅動C++VBPBJAVA第二十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六JavaDatabaseConnect(JDBC)Java數(shù)據庫連接，（JavaDatabaseConnectivity，簡稱JDBC）是Java語言中用來規(guī)范客戶端程序如何來訪問數(shù)據庫的應用程序接口，提供了諸如查詢和更新數(shù)據庫中數(shù)據的方法。JDBC也是SunMicrosystems的商標。它JDBC是面向關系型數(shù)據庫的。第二十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六硬件操作系統(tǒng)DBMS應用開發(fā)工具應用系統(tǒng)第二十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatabaseManagementSystem(DBMS)DBMScontainsinformationaboutaparticularenterpriseCollectionofinterrelateddata--DatabaseSetofprogramstoaccessthedataAnenvironmentthatisbothconvenientandefficienttouseDatabaseapplicationsBanking:alltransactionsAirlines:reservations,schedulesUniversities:registration,gradesSales:customers,products,purchasesOnlineretailers:ordertracking,customizedrecommendationsManufacturing:production,inventory,orders,supplychainHumanresources:employeerecords,salaries,taxdeductions

Databasestouchallaspectsofourlives第二十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatabaseOperationsystemDBMSApplicationsystemDBAUsersDatabaseSystem(DBS)數(shù)據庫系統(tǒng)一般由數(shù)據庫、操作系統(tǒng)、數(shù)據庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據庫管理員（DBA）和用戶構成。第二十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六USERUSERUSERApplicationDBMSOSDBDBA用戶用戶用戶應用系統(tǒng)數(shù)據庫管理員DevelopmentToolskits開發(fā)工具Databasesystem第二十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatabasesystemArchitecture

Thearchitectureofadatabasesystemsisgreatlyinfluencedbytheunderlyingcomputersystemonwhichthedatabaseisrunning:CentralizedClient-serverParallel(multi-processor)Distributed

Browser/Server第二十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Centralized（集中式系統(tǒng)）

DBMS和應用程序以及與用戶終端進行通信的軟件等都運行在一臺宿主計算機上，所有的數(shù)據處理都是在宿主計算機中進行。宿主計算機一般是大型機、中型機或小型機。應用程序和DBMS之間通過操作系統(tǒng)管理的共享內存或應用任務區(qū)來進行通信，DBMS利用操作系統(tǒng)提供的服務來訪問數(shù)據庫。終端通常是非智能的，本身沒有處理能力。集中系統(tǒng)的主要優(yōu)點是：具有集中的安全控制，以及處理大量數(shù)據和支持大量并發(fā)用戶的能力。集中系統(tǒng)的主要缺點是：購買和維持這樣的系統(tǒng)一次性投資太大,并且不適合分布處理。PC(個人計算機系統(tǒng))

與大型系統(tǒng)不同，通常個人計算機（微機）上的DBMS功能和數(shù)據庫應用功能是結合在一個應用程序中的，這類DBMS（如FoxPro、Acssce）的功能靈活，系統(tǒng)結構簡潔，運行速度快，但這類DBMS的數(shù)據共享性、安全性、完整性等控制功能比較薄弱。第二十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六在客戶/服務器(簡記為C/S）結構的數(shù)據庫系統(tǒng)中，數(shù)據處理任務被劃分為兩部分：一部分運行在客戶端，另一部分運行在服務器端?？蛻舳素撠煈锰幚恚瑪?shù)據庫服務器完成DBMS的核心功能。這種模型中，客戶機上都必須安裝應用程序和工具，客戶端比較龐大、負擔比較重，而且系統(tǒng)安裝、維護、升級和發(fā)布困難，從而影響效率。

Client-server(客戶/服務器系統(tǒng))第二十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六一個分布式數(shù)據系統(tǒng)由一個邏輯數(shù)據庫組成，整個邏輯數(shù)據庫的數(shù)據，存儲在分布于網絡中的多個結點上的物理數(shù)據庫中。在當今的客戶/服務器結構的數(shù)據庫系統(tǒng)中，服務器的數(shù)目可以是一個或多個。當系統(tǒng)中存在多個數(shù)據庫服務器時就形成了分布系統(tǒng)。Distributed（分布式系統(tǒng)）第三十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Distributedsystem第三十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六隨著Internet的迅速普及，出現(xiàn)了三層客戶機/服務器模型：客戶機→應用服務器→數(shù)據庫服務器。這種系統(tǒng)稱為瀏覽器/服務器（Browser/Server，簡記為B/S）系統(tǒng)。Browser/Server（瀏覽器/服務器系統(tǒng)）第三十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhyWeNeedaDBMS?theincreasingofthegreatnumberofinformationresourcesKB,MB,GB,TB,PB,EB,ZB,YBTraditionaldatamanagementtechnologycannotmeettheincreasingneedsMassivebenefitsthroughdataanalysisandprocessingWeatherforecastairspaceBankandstocksmarketDBMSisthebestwaytosolvetheabovequestions第三十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhyUseaDBMS?Dataindependenceandefficientaccess.(數(shù)據獨立性和高效訪問)Reducedapplicationdevelopmenttime.（減少應用程序開發(fā)時間）Dataintegrityandsecurity.（數(shù)據完整性和安全性）Uniformdataadministration.（統(tǒng)一的數(shù)據管理）Concurrentaccess,recoveryfromcrashes.（并發(fā)控制和災難恢復）第三十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatamanagementhistoryDatamanagementthecontrolofdatahandlingoperations--suchasacquisition,analysis,translation,coding,storage,retrieval,anddistributionofdata

Development

Manualmanagement(1940s—mid1950s)Filesystemmanagement(1950s—mid1960s)Databasemanagement(1960s--)第三十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Manualmanagement1940s-1950sFocusonscientificcomputingHardware nodirectaccessstoragedeviceSoftwaresystemnooperationsystem Dataprocessingbatchprocessing 第三十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Filemanagement1950sandearly1960s:DataprocessingusingmagnetictapesforstorageTapesprovideonlysequentialaccessPunchedcardsforinput1960sFilesystem（Intheearlydays,databaseapplicationswerebuiltdirectlyontopoffilesystems）Demand

scientificmanagementHardware

disk、diskdrum

Softwarefilesystem

ProcessingOLAP、batchprocessing第三十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DrawbacksofusingfilesystemsDrawbacksofusingfilesystemstostoredata:DataredundancyandinconsistencyMultiplefileformats,duplicationofinformationindifferentfilesDifficultyinaccessingdataNeedtowriteanewprogramtocarryouteachnewtaskDataisolation—multiplefilesandformatsIntegrityproblemsIntegrityconstraints(e.g.accountbalance>0)become“buried”inprogramcoderatherthanbeingstatedexplicitlyHardtoaddnewconstraintsorchangeexistingones第三十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Drawbacksofusingfilesystems(Cont.)AtomicityofupdatesFailuresmayleavedatabaseinaninconsistentstatewithpartialupdatescarriedoutExample:TransferoffundsfromoneaccounttoanothershouldeithercompleteornothappenatallConcurrentaccessbymultipleusersConcurrentaccessedneededforperformanceUncontrolledconcurrentaccessescanleadtoinconsistenciesExample:TwopeoplereadingabalanceandupdatingitatthesametimeSecurityproblemsHardtoprovideuseraccesstosome,butnotall,dataDatabasesystemsoffersolutionstoalltheaboveproblems第三十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六HistoryofDatabaseSystemsLate1960sand1970s:HarddisksallowdirectaccesstodataNetworkandhierarchicaldatamodelsinwidespreaduseTedCodddefinestherelationaldatamodelWouldwintheACMTuringAwardforthisworkIBMResearchbeginsSystemRprototypeUCBerkeleybeginsIngresprototypeHigh-performance(fortheera)transactionprocessing第四十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六History(cont.)1980s:ResearchrelationalprototypesevolveintocommercialsystemsSQLbecomesindustrialstandardParallelanddistributeddatabasesystemsObject-orienteddatabasesystems1990s:Largedecisionsupportanddata-miningapplicationsLargemulti-terabytedatawarehousesEmergenceofWebcommerce2000s:XMLandXQuerystandardsAutomateddatabaseadministration第四十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Database-AdvantagesReduceddataredundancy（冗余）Reducedupdatingerrorsandincreasedconsistency（一致性）Greaterdataintegrityandindependencefromapplicationsprograms（完整性和獨立性）Improveddataaccesstousersthroughuseofhostandquerylanguages（訪問能力）Improveddatasecurity（數(shù)據安全）Reduceddataentry,storage,andretrievalcosts（減少數(shù)據存取開銷）Facilitateddevelopmentofnewapplicationsprogram（為開發(fā)新程序提供便利第四十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六SummaryDBMS-howcometodayDemanddrivenbyapplicationrequirementsSoftwaredevelopmentHardwaredevelopment第四十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六1、試述數(shù)據、數(shù)據庫、數(shù)據庫管理系統(tǒng)、數(shù)據庫系統(tǒng)的概念；2、使用數(shù)據庫有什么好處？3、試述文件系統(tǒng)和數(shù)據庫系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。4、名詞解釋：數(shù)據定義語言；數(shù)據操縱語言。5、試述數(shù)據庫系統(tǒng)的功能。6、以圖書館管理系統(tǒng)為例，試述開發(fā)一個數(shù)據庫應用程序的大致步驟。Assignment第四十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六概念模型和三級模式結構第四十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六shiftfromtherealworldtoConceptschema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)據模型。概念模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次。

數(shù)據庫中用數(shù)據模型來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據。第四十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DBMSArchitecturedataUserviewComputerviewDBMS-schemaanddatamodelshiftfromtherealworldtodigitalworld第四十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Conceptschema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)據庫設計的有力工具數(shù)據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。第四十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六redundantandinconsistentflexibilitymultipledatabases第四十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六SchemasExternalschemaforuserviewsdefinestheviewofthedatapresentedtothe applicationprogramsConceptualschemaintegratesexternalschematathelogicalstructureofthedatabaseTheprimaryobjectiveofthisconceptualschemaistoprovideaconsistentdefinitionofthemeaningsandinterrelationshipofdatawhichcanbeusedtointegrate,share,andmanagetheintegrityofdata.Internalschemathatdefinesphysicalstoragestructuresdescribestheinternalformatsofthedatastoredinthedatabase第五十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六AdvantageofThreeSchemaslayeredarchitecture第五十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ViewofDataAnarchitectureforadatabasesystem第五十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataIndependenceApplicationsinsulatedfromhowdataisstructuredandstored.Logicaldataindependence:Protectionfromchangesinlogicalstructureofdata.Physicaldataindependence:Protectionfromchangesinphysicalstructureofdata.

OneofthemostimportantbenefitsofusingaDBMS!第五十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六LevelsofAbstractionManyexternalschemata,singleconceptual(logical)

schema

andphysicalschema.Externalschematadescribehowusersseethedata.ConceptualschemadefineslogicalstructurePhysicalschemadescribesthefilesandindexesused.

SchemasaredefinedusingDDL;dataismodified/queriedusingDML.PhysicalSchemaConceptualSchemaExternalSchema1ExternalSchema3ExternalSchema2第五十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六LevelsofAbstractionAmajorpurposeofadatabasesystemistoprovideuserswithanabstractviewofthedata.Thesystemhidescertaindetailsofhowthedataarestoredandmaintained.Physicallevel:describeshowarecord(e.g.,customer)isstored.Logicallevel:describeswhatdataarestoredindatabase,andtherelationshipsamongthedata. typecustomer=record

customer_id:string;

customer_name:string;

customer_street:string;

customer_city:integer;end;Viewlevel:applicationprogramshidedetailsofdatatypes.Viewscanalsohideinformation(suchasanemployee’ssalary)forsecuritypurposes.第五十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六InstancesandSchemasSimilartotypesandvariablesinprogramminglanguagesSchema–thelogicalstructureofthedatabaseExample:ThedatabaseconsistsofinformationaboutasetofcustomersandaccountsandtherelationshipbetweenthemAnalogoustotypeinformationofavariableinaprogramPhysicalschema:databasedesignatthephysicallevelLogicalschema:databasedesignatthelogicallevelInstance–theactualcontentofthedatabaseataparticularpointintimeAnalogoustothevalueofavariablePhysicalDataIndependence–theabilitytomodifythephysicalschemawithoutchangingthelogicalschemaApplicationsdependonthelogicalschemaIngeneral,theinterfacesbetweenthevariouslevelsandcomponentsshouldbewelldefinedsothatchangesinsomepartsdonotseriouslyinfluenceothers.第五十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六StructureofaDBMSAtypicalDBMShasalayeredarchitecture.Thisisoneofseveralpossiblearchitectures;eachsystemhasitsownvariations.QueryOptimizationandExecutionRelationalOperatorsFilesandAccessMethodsBufferManagementDiskSpaceManagementDBTheselayersmustconsiderconcurrencycontrolandrecovery第五十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六StructureofaDBMS第五十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Howdataisorganizedinthedatabase?DataModels第五十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataModelsAdatamodel

isacollectionofconceptsfordescribingdata.Aschema

isadescriptionofaparticularcollectionofdata,usingthegivendatamodel.requirement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)Therelationalmodelofdata

isthemostwidelyusedmodeltoday.Mainconcept:

relation,basicallyatablewithrowsandcolumns.Everyrelationhasaschema,whichdescribesthecolumns,orfields.第六十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataModelsTypeEntity-Relationshipdatamodel(mainlyfordatabasedesign)RelationalmodelObject-baseddatamodels(Object-orientedandObject-relational)Semistructureddatamodel(XML)Otheroldermodels:NetworkmodelHierarchicalmodel第六十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六SummaryConceptmodelExternalschemaConceptschemaInternalschemaDatamodelRelationalmodel第六十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Conceptschema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)據庫設計的有力工具數(shù)據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。第六十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六definitions實體（Entity）“thing”orobject屬性（Attribute）Propertyof(theentitiesof)anentityset.Attributesaresimplevalues,egersorcharacterstrings.實體型（EntityType）aclassofentitieswiththesameattributes實體集（EntitySet）同型實體的集合稱為實體集第六十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ExampleEntitysetBeershastwoattributes,nameandmanf(manufacturer).EachBeersentityhasvaluesforthesetwoattributes,e.g.(Bud,Anheuser-Busch)Beersnamemanf第六十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六definitions(conti.)碼（Key）唯一標識實體的屬性集稱為碼。域（Domain）屬性的取值范圍稱為該屬性的域。第六十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六definitions(conti.)聯(lián)系（Relationship）

anassociationbetweentwoormoreentitiesthatisofparticularinterest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)系和實體之間的聯(lián)系。實體型間聯(lián)系兩個實體型一對一聯(lián)系（1:1）三個實體型一對多聯(lián)系（1:n）一個實體型多對多聯(lián)系（m:n）

第六十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六兩個實體型間的聯(lián)系一對一聯(lián)系如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系。記為1:1。

實例班級與班長之間的聯(lián)系：一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任職第六十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六兩個實體型間的聯(lián)系(續(xù))一對多聯(lián)系如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）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實例班級與學生之間的聯(lián)系：一個班級中有若干名學生，每個學生只在一個班級中學習第六十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六兩個實體型間的聯(lián)系(續(xù))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（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m≥0）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實例課程與學生之間的聯(lián)系：一門課程同時有若干個學生選修一個學生可以同時選修多門課程第七十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六多個實體型間的聯(lián)系(續(xù))多個實體型間的一對多聯(lián)系若實體集E1，E2，...，En存在聯(lián)系，對于實體集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，...，n）中的給定實體，最多只和Ei中的一個實體相聯(lián)系，則我們說Ei與E1，E2，...，Ei-1，Ei+1，...，En之間的聯(lián)系是一對多的。第七十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六多個實體型間的聯(lián)系(續(xù))實例

課程、教師與參考書三個實體型如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，每一個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與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對多的多個實體型間的一對一聯(lián)系多個實體型間的多對多聯(lián)系第七十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DegreesofrelationshipManWomanCustomerOrderCourseSubjectOne-to-one(1:1)One-to-many(1:n)Many-to-many(n:m)NOTE:Everymanytomanyrelationshipconsistsoftwoonetomanyrelationshipsworkinginoppositedirections第七十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多實體－聯(lián)系方法(E-R方法)用E-R圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型E-R方法也稱為E-R模型第七十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六WhyuseERDiagrams?

providesaglobalquickreferencetoanorganization’sdatastructures.canbeusedindividuallytodesignanInformationSystem’s(IS)datastructurecanbeusedwithDataFlowDiagramstoprovideamorecomprehensiveISlogicaldesign.第七十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ERDDevelopmentProcessIdentifytheentitiesDeterminetheattributesforeachentitySelecttheprimarykeyforeachentityEstablishtherelationshipsbetweentheentitiesDrawanentitymodelTesttherelationshipsandthekeys第七十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Identifytheentities實體型用矩形表示，矩形框內寫明實體名。Entityset=rectangle.學生教師第七十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Determinetheattributesforeachentity屬性用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來Attribute=oval,withalinetotherectanglerepresentingitsentityset.學生學號年齡性別姓名第七十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六KeyAttributesCertainattributesidentifyparticularfactswithinanentity,theseareknownasKEYattributes.ThedifferenttypesofKEYattributeare:PrimaryKeyCompositePrimaryKeyForeignKey第七十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六KeyDefinitionsPrimaryKey:Oneattributewhosevaluecanuniquelyidentifyacompleterecord(onerowofdata)withinanentity.CompositePrimaryKeyAprimarykeythatconsistsoftwoormoreattributewithinanentity.ForeignKeyAcopyofaprimarykeythatexistsinanotherentityforthepurposeofformingarelationshipbetweentheentitiesinvolved.第八十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六EstablishtherelationshipsbetweentheentitiesArelationshipconnectstwoormoreentitysets.Itisrepresentedbyadiamond,withlinestoeachoftheentitysetsinvolved.第八十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n）聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來

第八十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六聯(lián)系的表示方法實體型1聯(lián)系名實體型2111:1聯(lián)系實體型1聯(lián)系名實體型2mnm:n聯(lián)系實體型1聯(lián)系名實體型21n1:n聯(lián)系第八十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六聯(lián)系的表示方法(續(xù))實體型1聯(lián)系名mn同一實體型內部的m:n聯(lián)系實體型1聯(lián)系名實體型21m多個實體型間的1:n聯(lián)系實體型3n第八十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六聯(lián)系的表示方法示例班級班級-班長班長111:1聯(lián)系課程選修學生mnm:n聯(lián)系班級組成學生1n1:n聯(lián)系第八十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工領導1n同一實體型內部的1:n聯(lián)系課程講授教師1m多個實體型間的1:n聯(lián)系參考書n第八十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六聯(lián)系屬性的表示方法課程選修學生mn成績第八十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ERDDevelopmentforaBeerBar？第八十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ExampleDrinkersaddrnameBeersmanfnameBarsnamelicenseaddrNote:license=beer,full,noneSellsBarssellsomebeers.LikesDrinkerslikesomebeers.FrequentsDrinkersfrequentsomebars.第八十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ERDDevelopmentforalibrary？第九十頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六同一實體集內各實體間的聯(lián)系一對多聯(lián)系實例

職工實體集內部具有領導與被領導的聯(lián)系某一職工（干部）“領導”若干名職工一個職工僅被另外一個職工直接領導這是一對多的聯(lián)系一對一聯(lián)系多對多聯(lián)系第九十一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataModelsAcollectionoftoolsfordescribingDataDatarelationshipsDatasemanticsDataconstraints第九十二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataModelsTypeRelationalmodelEntity-Relationshipdatamodel(mainlyfordatabasedesign)Object-baseddatamodels(Object-orientedandObject-relational)Semi-structureddatamodel(XML)Otheroldermodels:NetworkmodelHierarchicalmodel第九十三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六RelationalModelArelationaldatabaseisbasedontherelationalmodelandusesacollectionoftablestorepresentbothdataandrelationshipsamongthosedata.ExampleoftabulardataintherelationalmodelAttributes第九十四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六InstanceofStudentsRelationStudents(sid:string,name:string,login:string, age:integer,gpa:real)sid name login age gpa53666 Jones jones@cs 18 3.453688 Smith smith@ee 18 3.253650 Smith smith@math 19 3.8第九十五頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六ASampleRelationalDatabase第九十六頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Example:UniversityDatabaseConceptualschema:

Students(sid:string,name:string,login:string, age:integer,gpa:real)Courses(cid:string,cname:string,credits:integer)Enrolled(sid:string,cid:string,grade:string)Physicalschema:Relationsstoredasunorderedfiles.IndexonfirstcolumnofStudents.ExternalSchema(View):

Course_info(cid:string,enrollment:integer)第九十七頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataManipulationLanguage(DML)Languageforaccessingandmanipulatingthedataorganizedbytheappropriatedatamodel.DMLalsoknownasquerylanguageRetrievalofinformationstoredinthedatabaseInsertionofnewinformationintothedatabseDeletionofinformationfromthedatabaseModificationofinformationstoredinthedatabaseTwoclassesoflanguagesProcedural–userspecifieswhatdataisrequiredandhowtogetthosedataDeclarative(nonprocedural)–userspecifieswhatdataisrequiredwithoutspecifyinghowtogetthosedataSQListhemostwidelyusedquerylanguage第九十八頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DataDefinitionLanguage(DDL)SpecificationnotationfordefiningthedatabaseschemaExample: createtable

account(

account-number

char(10),

balance

integer)DDLcompilergeneratesasetoftablesstoredinadatadictionaryDatadictionarycontainsmetadata（元數(shù)據）(i.e.,dataaboutdata)DatabaseschemaDatastorageanddefinitionlanguageSpecifiesthestoragestructureandaccessmethodsusedIntegrityconstraintsDomainconstraintsReferentialintegrity(referencesconstraintinSQL)AssertionsAuthorization第九十九頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六SQLSQL:widelyusednon-procedurallanguageExample:Findthenameofthecustomerwithcustomer_id192-83-7465

select customer.customer_name

from customer

where customer.customer_id=‘192-83-7465’Example:Findthebalancesofallaccountsheldbythecustomerwithcustomer_id192-83-7465

select account.balance

from depositor,account

where depositor.customer_id=‘192-83-7465’and

depositor.account_number=account.account_numberApplicationprogramsgenerallyaccessdatabasesthroughoneofLanguageextensionstoallowembeddedSQLApplicationprograminterface(API)(e.g.,ODBC/JDBC)whichallowSQLqueriestobesenttoadatabase第一百頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六DatabaseDesignTheprocessofdesigningthegeneralstructureofthedatabase:LogicalDesign

–Decidingonthedatabaseschema.Databasedesignrequiresthatwefinda“good”collectionofrelationschemas.Businessdecision

–

Whatattributesshouldwerecordinthedatabase?ComputerSciencedecision

–Whatrelationschemasshouldwehaveandhowshouldtheattributesbedistributedamongthevariousrelationschemas?PhysicalDesign

–Decidingonthephysicallayoutofthedatabase第一百零一頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六TheEntity-RelationshipModelModelsanenterpriseasacollectionofentities

andrelationshipsEntity:a“thing”or“object”intheenterprisethatisdistinguishablefromotherobjectsDescribedbyasetofattributesRelationship:anassociationamongseveralentitiesRepresenteddiagrammaticallybyanentity-relationshipdiagram:第一百零二頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六Object-RelationalDataModelsExtendtherelationaldatamodelbyincludingobjectorientationandconstructstodealwithaddeddatatypes.Allowattributesoftuplestohavecomplextypes,includingnon-atomicvaluessuchasnestedrelations.Preserverelationalfoundations,inparticularthedeclarativeaccesstodata,whileextendingmodelingpower.Provideupwardcompatibilitywithexistingrelationallanguages.第一百零三頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六XML:ExtensibleMarkupLanguageDefinedbytheWWWConsortium(W3C)OriginallyintendedasadocumentmarkuplanguagenotadatabaselanguageTheabilitytospecifynewtags,andtocreatenestedtagstructuresmadeXMLagreatwaytoexchangedata,notjustdocumentsXMLhasbecomethebasisforallnewgenerationdatainterchangeformats.Awidevarietyoftoolsisavailableforparsing,browsingandqueryingXMLdocuments/data第一百零四頁，共一百一十四頁，編輯于2023年，星期六StorageManagementStoragemanagerisaprogrammodulethatprovidestheinterfacebetweenthelow-leveldatastore