數(shù)據(jù)庫壓縮包第1章緒論

1課程簡介數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域第一章

緒

論1.0

課程簡介課程的性質(zhì)、地位教學(xué)任務(wù)與要求課程內(nèi)涵與教材課程特點與教學(xué)方法考試考核方法先修課程1.0.1

課程的性質(zhì)、地位“三層次”1995大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)1

+

X2005…1.本課程是計算機(jī)基礎(chǔ)教育：“三層次”教育和1+X教育推薦的核心課程之一。文化基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用基礎(chǔ)高級語言程序設(shè)計微機(jī)原理與接口技術(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理2.是自動化、仿真等專業(yè)的重要選修課1.0.1

課程的性質(zhì)、地位控制系列電子與計算機(jī)系列數(shù)理與力學(xué)系列電子與計算機(jī)系列自動化專業(yè)1.0.2

教學(xué)任務(wù)與要求1.熟悉和掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的基本概念、基本理論、原理和方法。數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用衣、食、住、行經(jīng)濟(jì)文化國防…2.培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決各專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的思維方式，以及為部隊數(shù)字化建設(shè)打下必要的基礎(chǔ)。1.0.2

教學(xué)任務(wù)與要求作戰(zhàn)信息庫情報信息

地理信息…數(shù)字化士兵作戰(zhàn)指揮數(shù)字化部隊1.0.3課程內(nèi)涵與教材——內(nèi)涵章節(jié)內(nèi)容課時第一章緒論2第二章關(guān)系數(shù)據(jù)庫3第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL4第四章數(shù)據(jù)庫的安全性與完整性2第五章關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化1.5第六章關(guān)系數(shù)據(jù)理論3.5第七章數(shù)據(jù)庫設(shè)計4第八章面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1第九章數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)簡介1實驗在SQL

Server2000下進(jìn)行驗證6主教材：數(shù)參據(jù)考庫書系：統(tǒng)概論（第四版）高等教育出版社[2]David

M.Kroenke.

王數(shù)珊據(jù)庫薩處師理煊——基礎(chǔ)、設(shè)計與實現(xiàn)（第十版）.電子工業(yè)出版社.2006參[3考]S書QL：Server

2000學(xué)習(xí)與上機(jī)實驗指導(dǎo).李春葆，

[[14]]TSQhLomSearvseCr

o20n0n0o實ll驗y,指Ca導(dǎo)r（ol第yn2版B）eg.馬g.曉梅.數(shù)據(jù)清庫華系大統(tǒng)學(xué)出—版—社設(shè)計、實現(xiàn)與管理（第四版）電子工業(yè)出版社，2004教

材1.0.3

課程內(nèi)涵與教材1.0.4課程特點與教學(xué)方法課程特點內(nèi)容多，課時少；具有很強(qiáng)的理論性、系統(tǒng)性和工程實踐性。2.教育實施基本思想①以多媒體課件授課，提高教學(xué)時效比；②強(qiáng)調(diào)基本概念、基本原理和基本方法、技能掌握；③以案例分析支撐重點、難點教學(xué)；④鼓勵自主和探索性學(xué)習(xí)，注重能力——計算思維能力和實際動手能力培養(yǎng)。1.0.5

考試考核方法結(jié)構(gòu)化評分+閉卷考試+百分制評分:課程考核70%綜合實踐30%1.0.6

先修課程計算機(jī)程序設(shè)計現(xiàn)代軟件技術(shù)離散數(shù)學(xué)1．1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.1.1

有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念一、信息與數(shù)據(jù)(Information

&

Data)b)信息的自然屬性：

來源于物質(zhì)和能量

可以感知

可以存儲、加工、傳遞和再生等①什么是信息?信息是關(guān)于客觀世界諸事物現(xiàn)實存在和運(yùn)動變化的反映，是人類維持正?；顒硬豢扇鄙俚馁Y源。信息有兩類屬性：信息的社會屬性：可作為各行各業(yè)的重要資源可為人類獲取、積累和利用等1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念②什么是數(shù)據(jù)?數(shù)據(jù)是用符號記錄的可識別的信息；或者說數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄，是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。一、信息與數(shù)據(jù)二、數(shù)據(jù)庫（DataBase）1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念①什么是數(shù)據(jù)庫?數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機(jī)的存儲介質(zhì)內(nèi)的、按一定要求組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。②數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的特點數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)具有永久存儲、有組織和可共享三個基本特點。三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）①數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)定義數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase

ManagementSystem）是界于用戶和操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件；用于完成數(shù)據(jù)的組織、存儲、訪問和維護(hù)等任務(wù)。1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)②DBMS的主要功能控制和數(shù)據(jù)的安全性控制。用戶通過數(shù)據(jù)定義語言（

DDL）對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象進(jìn)行定義。用戶通過數(shù)據(jù)操縱語言（DML）實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的檢索、插入、刪除和修改等操作。包括數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)、數(shù)據(jù)的完整性通過DBMS提供的實用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的載入、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)儲、數(shù)據(jù)庫的改組以及性能監(jiān)視分析等。數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫的操縱數(shù)據(jù)庫的保護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能③DBMS的主要組件1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序員用戶DBADML預(yù)處理器查詢處理器DDL編譯器程序目標(biāo)代碼數(shù)據(jù)庫管理器字典管理器訪問方式文件管理器系統(tǒng)緩沖器

數(shù)據(jù)庫將查詢轉(zhuǎn)換成一系列指導(dǎo)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫管模理式器運(yùn)行的低層指令。接受查應(yīng)詢用并程序且檢查外部

查詢模式和概念模式，確定滿足查詢請求的數(shù)據(jù)。然后通知文D件B管M理S器執(zhí)行請求。文件管理器操縱基本的存儲文件，管理磁盤存儲空間的分配。它建立和維護(hù)內(nèi)部模式中定義的結(jié)構(gòu)和索引的列表。文件管理器不直接管理數(shù)據(jù)的物理輸入和輸出。而是將請求傳遞給適當(dāng)?shù)脑L問方法，由它從系統(tǒng)緩沖區(qū)（或者高速緩存）中讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)。1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序員DBMSDML預(yù)處理器查詢處理器DDL編譯器程序目標(biāo)代碼數(shù)據(jù)庫管理器字典管理器訪問方式系統(tǒng)緩沖器換成一組包含元數(shù)據(jù)的表格。這些表格將被D存BA儲在系統(tǒng)目錄中，控制信數(shù)息據(jù)將庫模被式存儲在數(shù)據(jù)文件頭上。這個模塊將嵌③入到DB應(yīng)M用S程的主要組件（一DD）L編譯器將DDL語句轉(zhuǎn)序中的DML語句轉(zhuǎn)換成宿主語言中標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)調(diào)用。DML處用戶理器必須與查詢應(yīng)處用理程器序相互作用，

查詢產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇a。文件管理器字典管理器控制著對系統(tǒng)目錄的訪問，并且維護(hù)系統(tǒng)目錄。系統(tǒng)目錄可以被大數(shù)據(jù)多庫數(shù)的DBMS組件訪問。庫管理器1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)詢處理數(shù)據(jù)程序目標(biāo)代碼

查器

目錄管理器制命令處理完整性檢查器緩沖區(qū)管理器調(diào)度程序數(shù)據(jù)庫文件管理器事務(wù)管理器恢復(fù)管理器數(shù)據(jù)管理器訪問方式具有必檢查用戶是否要的操作特權(quán)。數(shù)據(jù)庫管理器作的特權(quán)，控制權(quán)命令管理器。對于每個修改數(shù)據(jù)庫的操作，完整性檢查器檢查請求的操作是否滿足所有必要的完整性約束（例如關(guān)鍵字約束）。將交給

確定執(zhí)行查詢的最佳策略。器

查詢優(yōu)化器事務(wù)管理器執(zhí)行從事務(wù)接收到的操作。一旦系統(tǒng)檢查到用戶具有進(jìn)行操確保當(dāng)前在數(shù)據(jù)庫中并授權(quán)控

發(fā)運(yùn)行的操作不相互沖突。它控制著事務(wù)中操作執(zhí)行的相對順序。確保當(dāng)發(fā)生失效時，數(shù)據(jù)庫能夠保持在一個一致的狀態(tài)。它還負(fù)責(zé)事務(wù)提交和終止。負(fù)責(zé)主存和輔存之間的數(shù)據(jù)傳輸?；謴?fù)管理器和緩沖區(qū)管理器有時候被統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)管理器。系統(tǒng)緩存區(qū)四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBase

System,

DBS）DBS是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；方便多用戶訪問的計算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成

的系統(tǒng)。也就是說DBS是指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)

庫后的系統(tǒng)。1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)庫用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員無法顯示該圖片。檔案卷宗數(shù)據(jù)庫1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實例1—學(xué)員信息管理系統(tǒng)無法顯示該圖片。1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實例2—中、大型超市結(jié)算系統(tǒng)工商銀行1,200數(shù)據(jù)庫北京市長沙市工商銀行天津市廣州市上海市儲蓄庫1.1.1有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫的概念—數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實例3—信用卡與通存通兌賬號借款貸款余額……1．1．2數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)是應(yīng)數(shù)據(jù)管理任務(wù)的需求而產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護(hù)，它是數(shù)據(jù)處理的中心任務(wù)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)劃分為三個階段：20世紀(jì)50年代中期前50年代中期～60年代中期20世紀(jì)60年代中期以來人工管理階段文件系統(tǒng)階段

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系1．人工管理階段人工管理數(shù)據(jù)的特征：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(dú)立性1.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n…數(shù)據(jù)集1數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集n…程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系2．文件系統(tǒng)階段用文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特征：數(shù)據(jù)可以長期保存

用文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)1.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n文件組1文件組2文件組n存取方法文件系統(tǒng)的弊病數(shù)據(jù)共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)獨(dú)立性差文件11.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展——文件系統(tǒng)階段P1B

A文件2P2A

B

C3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段①數(shù)據(jù)庫的提出1963年6月，美國的系統(tǒng)開發(fā)公司（一個軍事機(jī)構(gòu)）召開了一個題為“計算機(jī)中心數(shù)據(jù)庫開發(fā)與管理”的研討會，正式提出數(shù)據(jù)庫（DataBase）一詞，從而引發(fā)了數(shù)據(jù)管理新技術(shù)——數(shù)據(jù)庫1.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展②數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上的三件大事1.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展——數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1968層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)IMS1969網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1970年關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)埃德加.考特(1923-2003)1970年，IBM

研究實驗室的E.F.Codd發(fā)表了關(guān)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的論文，提出了關(guān)系模型概念、理論和方法，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。①《大型共享資料庫的關(guān)系數(shù)據(jù)模型》②《大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關(guān)系模型》(A

RelationalModel

of

data

for

Large

Shared

Data

Bank)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展1.1.2

數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展——數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段高級DB技術(shù)第三代人工管理五十年代中期文件系統(tǒng)六十年代后期第一代七十年代初期第二代九十年代后期數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)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1.1.3

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄示例工號姓名性別職務(wù)月薪家庭成員家庭成員…SB101趙海洋男經(jīng)理8000.……SS201錢光明男經(jīng)理6000.……SS212孫佩霞女經(jīng)理助理5000.……SS223李萬章男業(yè)務(wù)員3000.……SB112周

全男經(jīng)理助理6000.……SG401吳德海男經(jīng)理5500.……1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點使用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)記錄的示例工號姓名性別職務(wù)月薪SB101趙海洋男經(jīng)理8000SS201錢光明男經(jīng)理6000SS212孫佩霞女經(jīng)理助理5000SS223李萬章男業(yè)務(wù)員3000SB112周

全男經(jīng)理助理6000SG401吳德海男經(jīng)理5500家庭成員編號員工編號姓名與員工的關(guān)系JTCY001SB101趙江濤父JTCY002SB101錢永霞母……………………1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點共享可使數(shù)據(jù)減少冗余，節(jié)省存儲空間。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活，便于擴(kuò)充和修改。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別二、數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低、易擴(kuò)充1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點物理獨(dú)立。應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)的存儲由DBMS管理，應(yīng)用程序不需了解。邏輯獨(dú)立。應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。三、數(shù)據(jù)的獨(dú)立性高1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點四、數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)庫管

理系統(tǒng)應(yīng)用程序2要求DBMS必須確保：數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)的完整性并發(fā)控制數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)（軟、硬件故障等狀態(tài)下）數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型的組成要素概念模型層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型三種模型的特點比較1．2

數(shù)據(jù)模型1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述1.模型的定義模型是對現(xiàn)實世界中某個對象特征的模擬和抽象。2.數(shù)據(jù)模型的定義數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象，是嚴(yán)格定義的概念的集合。我們賴以生存的生活環(huán)境。它是具體事物和抽象概念的總和。組成現(xiàn)實世界的基本元素稱為個體。3.三個世界的假說從具體事物出發(fā)抽象其概念，而后從一般概念為基點研究和表現(xiàn)現(xiàn)實世界的所得即是信息世界。將信息世界的信息以數(shù)據(jù)的形式存儲于機(jī)器中所構(gòu)成的即是機(jī)器世界。1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述現(xiàn)實世界信息世界機(jī)器世界4.從現(xiàn)實世界到機(jī)器世界實例中華牌紅色

5角/支信息世界PencilChinaRed0.5數(shù)據(jù)世界現(xiàn)實世界中華1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述5．?dāng)?shù)據(jù)模型的兩個層次1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述①數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求:較真實地模擬現(xiàn)實世界容易為人所理解便于在計算機(jī)上實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)模型要很好地滿足這三方面要求在目前尚很困難。1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述②概念模型（信息模型）概念模型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。概念模型是獨(dú)立于計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，它完全不涉及信息在計算機(jī)系統(tǒng)中的表示，只用來描述特定對象（人或組織）所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)。5.數(shù)據(jù)模型的兩個層次1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述③結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型涉及到計算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。如：層次模型（Hierarchical

Model）網(wǎng)狀模型（Netword

Model）關(guān)系模型（Relational

Model）面向?qū)ο竽Ｐ?Object

Oriented

Model)5．?dāng)?shù)據(jù)模型的兩個層次6.現(xiàn)實世界中客觀對象的抽象過程1.2.1

數(shù)據(jù)模型概述現(xiàn)實世界認(rèn)識抽象概念模型信息世界DBMS支持的數(shù)據(jù)模型機(jī)器世界1．2．2

數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)模型通常由以下三部分組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)操作完整性約束一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合，是刻畫數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)庫中一般用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型命名數(shù)據(jù)模型。如：關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型，層次數(shù)據(jù)庫模型，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型等。①

關(guān)系模型的實例分支機(jī)構(gòu)分支編號所在城市地址郵編：

B0001北京北京海淀區(qū)青龍橋18號100091B0002石家莊石家莊市北馬路90號050003B0003大連大連中山區(qū)解放路10號116002B0004廣州廣州市沙河路40號510501B0005長沙長沙市韶山北路168號410003：工作人員工號姓名性別職務(wù)月薪所屬分支SB101趙海洋男經(jīng)理8000B0001SS201錢光明男經(jīng)理6000B0002SS212孫佩霞女經(jīng)理助理5000B0002SS223李萬章男業(yè)務(wù)員3000B0002SB112周

全男經(jīng)理助理6000B0001SG401吳德海男經(jīng)理5500B00041.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)②層次模型的實例B0001

北京…SB101趙海洋…SB101

周全…B0002

石家莊…SS201

錢光明…SS212孫佩霞…SS223

李萬章…B0004

廣州…SG401

吳德?！瑽0003大連…B0005長沙…1.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)③網(wǎng)狀模型的實例1.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)操作1.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則?；静僮鞑樵儾僮鞲虏僮鞑迦雱h除修改三、數(shù)據(jù)的約束條件1.2.2

數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則，確保數(shù)據(jù)的正確性。實體完整性參照完整性用戶定義的完整性1．2．3

概念模型概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實世界到信息世界的第一層抽象。一、信息世界的基本概念

二、實體的三類聯(lián)系三、概念模型的表示方法一、信息世界的基本概念（1）1．2．3

概念模型實體（Entity）客觀存在可以相互區(qū)別的事物。實體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。屬性（Attribute）實體所具有的某一特性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。型：如整型、實型、字符型等。值：值有其取值范圍即值域。一、信息世界的基本概念（2）1．2．3

概念模型實體集（Entity

Set）性質(zhì)相同的同類實體的集合。例如，全體學(xué)生就是一個實體集。鍵（Key）能唯一標(biāo)識實體的屬性或?qū)傩约Q為鍵（或碼）。域（Domain）屬性的取值范圍稱為該屬性的域。一、信息世界的基本概念（3）1．2．3

概念模型實體型（Entity

Type）用實體名及其屬性名集合來刻畫和抽象同類實體稱為實體型。例如：學(xué)生（學(xué)號,姓名,性別,出生年月,所在院系,入學(xué)時間）聯(lián)系（Relationship）現(xiàn)實世界事物內(nèi)部的聯(lián)系事物之間的聯(lián)系信息世界實體內(nèi)部之間的聯(lián)系實體之間的聯(lián)系二、實體的三類聯(lián)系1.

一對一的聯(lián)系（1:1）設(shè)：實體集A為學(xué)校各學(xué)院集合；實體集B為學(xué)校各學(xué)院院長的集合。那么實體集A中只有一個實體與實體集B相聯(lián)系，同樣實體集B中也只有一個實體與實體集A相聯(lián)系。1．2．3

概念模型2.一對多的聯(lián)系（1:n）設(shè)：實體集A為學(xué)校各學(xué)院的集合實體集B為學(xué)校某學(xué)院全體教職工的集合那么實體集A中只有一個實體與實體集B相聯(lián)系，而實體集B中有多個實體與實體集A相聯(lián)系。1．2．3概念模型——實體的三類聯(lián)系3.多對多的聯(lián)系（m:n）設(shè)：實體集A為學(xué)校開設(shè)課程的集合實體集B為學(xué)校某學(xué)院全體教職工的集合那么實體集A中有多個實體與實體集B相聯(lián)系，同樣實體集B中也有多個實體與實體集A相聯(lián)系。1．2．3

概念模型——實體的三類聯(lián)系三、概念模型的表示方法實體—聯(lián)系方法（Entity—RelationshipApproach）1．2．3

概念模型實體集線段E—R圖的基本圖元聯(lián)系集屬性多值屬性概念模型表示實例寫作書書名書號頁數(shù)種類出版日期價格實體集書著者著者號姓名出生地實體集著者聯(lián)系集“寫作”1.2.3

概念模型——概念模型的表示方法聯(lián)系集“寫作”的一個實例1.2.3

概念模型——概念模型的表示方法基督山伯爵…三個火槍手…亂世佳人…簡愛…紅字王子與貧兒復(fù)活金簪花月朦朧，鳥朦朧碧云天聶衛(wèi)平談圍棋概率論與數(shù)理統(tǒng)計可靠性模型與應(yīng)用AU76100915亞歷山大大仲馬法國AU76100921瑪格利特米切爾美國AU76100925夏洛蒂勃朗特英國AU76100933納薩尼爾霍桑美國AU76100955馬克吐溫美國AU76100957列夫托爾斯泰俄羅斯AU76100959瓊瑤長沙AU76100961聶衛(wèi)平北京AU76100967承志宇哈爾濱AU76100971盛熊杭州AU76100979謝式千寧波AU76100982潘承毅杭州AU76100985蔣仁言長沙AU76100990左明健濟(jì)南寫作書著者書名多對多聯(lián)系集“寫作”的E—R圖書號頁數(shù)種類出版日期價格著者號姓名出生地實體集書實體集著者m1.2.3

概念模型——概念模型的表示方法n合同書著者書名頁數(shù)種類出版日期價格著者號姓名出生地m1.2.3

概念模型——概念模型的表示方法n出版P多對多聯(lián)系集“合同(寫作)”的E—R圖聯(lián)系集是指聯(lián)系的集合，一個聯(lián)系集所涉及的實體集的數(shù)量稱為該聯(lián)系集的度。書號1.2.3

概念模型概念模型小結(jié)：實體

實體集屬性鍵（碼）域?qū)嶓w型概念模型的表示方法：E—R圖基本概念：一對一的聯(lián)系一對多的聯(lián)系多對多的聯(lián)系聯(lián)系：1．2．4

層次模型一、基本概念和結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)操縱與約束1．2．4

層次模型1.有關(guān)結(jié)點根結(jié)點：沒有雙親結(jié)點（父結(jié)點）的結(jié)點稱為根結(jié)點。葉結(jié)點：沒有子女結(jié)點（子結(jié)點）的結(jié)點稱為葉結(jié)點。兄弟結(jié)點：具有同一雙親結(jié)點的子女結(jié)點稱為兄弟結(jié)點。一、基本概念和結(jié)構(gòu)2.

什么是層次模型在數(shù)據(jù)庫中定義滿足下列兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。有且僅有一個根結(jié)點除根結(jié)點以外的其它結(jié)點有且僅有一個雙親結(jié)點。1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)3.記錄型和字段①什么是記錄？一個記錄是一組數(shù)據(jù)值的集合②什么是記錄型？記錄型是具有相同結(jié)構(gòu)的記錄集合。記錄型是有名的，每個記錄型由若干個段組成。③什么是字段？我們把組成記錄型的段稱為字段。每個數(shù)據(jù)段都具有一個類型。記錄型所描述的是實體（實體的結(jié)構(gòu)）。字段所描述的是實體的屬性。1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模式是由記錄型及其父子聯(lián)系型構(gòu)成的有向樹。4．層次數(shù)據(jù)模式學(xué)院系、所學(xué)員大隊教研室學(xué)員隊教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)模式示例1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)……控制理論與控制工程…模式識別與智能控制磁懸浮控制技術(shù)研究…仿真技術(shù)研究學(xué)員

一隊學(xué)員二

隊學(xué)員

八隊……自動控制系

自動化研究所…

…層次數(shù)據(jù)模式的一個實例機(jī)電工程與自動化學(xué)院…學(xué)員大隊…………………

…

…1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)多對多的結(jié)構(gòu)例：學(xué)生選課（一個學(xué)生可以選擇多門課程，一門課可以有多個學(xué)生選修）。5.虛擬記錄1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)基礎(chǔ)離散數(shù)學(xué)趙一錢二李四錢二

孫三用冗余記錄的另一種表示方法趙一錢二孫三軟件技術(shù)基礎(chǔ)離散數(shù)學(xué)軟件技術(shù)基礎(chǔ)軟件技術(shù)基礎(chǔ)離散數(shù)學(xué)采用冗余記錄表示的一對多結(jié)構(gòu)李四5.虛擬記錄——學(xué)生選課示例1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)5.虛擬記錄——什么是虛擬記錄？如果一個記錄要在多處引用，則可在數(shù)據(jù)庫中只

存儲一份這樣的記錄，其它引用的地方用其指針代替。這種用指針替代的記錄成為虛擬記錄。虛擬記錄其實

質(zhì)就是一個指針。趙一錢二孫三李四離散數(shù)學(xué)(軟件技術(shù)基礎(chǔ))v軟件技術(shù)基礎(chǔ)(離散數(shù)學(xué))v

(軟件技術(shù)基礎(chǔ))v1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)5.虛擬記錄——優(yōu)缺點1．2．3

層次模型——基本概念和結(jié)構(gòu)1．2．3

層次模型二、數(shù)據(jù)操縱與約束1.層次數(shù)據(jù)模型的約束除根記錄外，其它記錄不能脫離雙親記錄孤立存在。任何記錄不管是“虛實”，只允許有一個雙親記錄。虛擬記錄的指針必須指向一個實際存在的記錄。有虛擬記錄指向的記錄不得刪除。虛擬記錄不得為根記錄。1．2．3

層次模型——數(shù)據(jù)操縱與約束2.

數(shù)據(jù)操作查詢：按給定的條件，沿層次路徑查找所需記錄；在當(dāng)前記錄的雙親下，按層次查找下一記錄。插入：如果沒有雙親結(jié)點就不能插入子女結(jié)點。刪除：如果刪除雙親結(jié)點值，則相應(yīng)的子女結(jié)點值也時被刪除。修改：應(yīng)修改所有相關(guān)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。1．2．5網(wǎng)狀模型一、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫中，我們把滿足以下兩個條件的基本層次聯(lián)系集合稱為網(wǎng)狀模型：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。二、狀模型的例子1．2．5

網(wǎng)狀模型二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的主要優(yōu)缺點優(yōu)點缺點①能直接描述現(xiàn)實世界②性能良好，存取效率高①結(jié)構(gòu)復(fù)雜②數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)描述語言較為復(fù)雜，用戶不易掌握1．2．5

網(wǎng)狀模型1．2．6

關(guān)系模型一、基本概念和結(jié)構(gòu)二、數(shù)據(jù)操縱與完整性約束一、基本概念和結(jié)構(gòu)1．關(guān)系（Relation）在關(guān)系模型中，一個關(guān)系對應(yīng)一張表，也即通過表來描述關(guān)系。分支編號所在城市地址郵編B0001北京北京海淀區(qū)青龍橋18號100091B0002石家莊石家莊市北馬路90號050003B0003大連大連中山區(qū)解放路10號116002B0004廣州廣州市沙河路40號510501B0005長沙長沙市韶山北路168號4100031．2．6

關(guān)系模型1．2．6

關(guān)系模型一、基本概念和結(jié)構(gòu)(續(xù)1）元組(Tuple)。關(guān)系表中的每一行稱為元組。屬性(Attribute)。關(guān)系表中每一個帶名稱的列稱為屬性。主鍵(Key)。在一個關(guān)系表中唯一可以確定一個某個屬性（組）稱為本關(guān)系的主鍵（也稱主元組的碼）。5.域(Domain)。域是一個或多個屬性的取值集合。6.分量。元組中的一個屬性值稱為該元組的分量。分支編號所在城市地址郵編B0001

北京北京海淀區(qū)青龍橋18號100091B0002

石家莊

石家莊市北馬路90號

050003B0003大連大連中山區(qū)解放路10號116002B0004廣州廣州市沙河路40號510501B0005長沙長沙市韶山北路168號4100031．2．6

關(guān)系模型一、基本概念和結(jié)構(gòu)（續(xù)2）7．關(guān)系模式由一組屬性域名對定義的具名關(guān)系。如：

分支機(jī)構(gòu)（分支編號，所在城市，地址，郵編）8．維關(guān)系的維是指關(guān)系所包含的屬性個數(shù)。一個關(guān)系中若屬性的個數(shù)為n，則稱該關(guān)系為n元關(guān)系。9．基數(shù)關(guān)系中元組的個數(shù)稱為關(guān)系的基數(shù)。

10．關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫是具有不同關(guān)系名的規(guī)范化關(guān)系的一個集合。二、數(shù)據(jù)操縱與完整性約束1．2．6

關(guān)系模型基本操作完整性約束插入刪除修改實體完整性約束參照完整性約束用戶定義的完整性約束查詢操作更新操作1．2．7三種模型的特點比較數(shù)據(jù)模型優(yōu)點缺點層次模型①模型簡單②性能優(yōu)良(優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型）③能提供良好的完整性支持①表示非層次性聯(lián)系不便②對插入刪除操作限制較多③查詢必須通過父結(jié)點④由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化網(wǎng)狀模型①能直接描述現(xiàn)實世界②性能良好，存取效率高①結(jié)構(gòu)復(fù)雜②數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)描述語言較為復(fù)雜，用戶不易掌握關(guān)系模型①嚴(yán)格（是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的）②概念單一③存取路徑透明查詢效率不高1．3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映射及數(shù)據(jù)的獨(dú)立性1．3．1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式概念1.什么是模式？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（只涉及型的描述，不涉及到具體的值），反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系。2.模式的實例模式的一個具體值稱為模式的一個實例。3.層次數(shù)據(jù)模式示例學(xué)院系、所學(xué)員大隊教研室學(xué)員隊教員學(xué)生1．3．1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式概念1．3．1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式概念……控制理論與控制工程…模式識別與智能控制磁懸浮控制技術(shù)研究…仿真技術(shù)研究學(xué)員

一隊學(xué)員二

隊學(xué)員

八隊……自動控制系

自動化研究所…

…4.層次數(shù)據(jù)模式的一個實例機(jī)電工程與自動化學(xué)院…學(xué)員大隊…………………

…

…1．3．1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式概念工號姓名性別職務(wù)月薪所屬分支SB101趙海洋男經(jīng)理8000

．B0001SS201錢光明男經(jīng)理6000．B0002SS212孫佩霞女經(jīng)理助理5000．B0002SS223李萬章男業(yè)務(wù)員3000．B0002SB112周

全男經(jīng)理助理6000．B0001SG401吳德海男經(jīng)理5500．B00045.關(guān)系數(shù)據(jù)模式及其實例關(guān)系模式：工作人員（工號，性別，職務(wù)，月薪，所屬分支）1．3．2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)用戶1

用戶2

用戶n…概念層內(nèi)部層外部層概念模式內(nèi)部模式物理數(shù)據(jù)組織外模式模式內(nèi)模式…視圖1

視圖2

視圖n數(shù)據(jù)庫1．3．2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)1.視圖視圖是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看到和使用的局部的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是與某一應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)的邏輯表示。視圖也常被稱為外模式、子模式或用戶模式。2.內(nèi)模式數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。內(nèi)模式也稱為存儲模式。1．3．2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)3.外部層外部層由數(shù)據(jù)庫不同的視圖組成。每個用戶都有用其熟悉的方式表示的“真實世界”的視圖。外部視圖僅僅包含“真實世界”中用戶感興趣的那些實體、屬性和聯(lián)系。4.概念層概念層是數(shù)據(jù)庫的整體視圖。該層描述了哪些數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。1．3．2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)5.內(nèi)部層內(nèi)部層是數(shù)據(jù)庫在計算機(jī)上的物理表示。該層描述數(shù)據(jù)是如何存儲在數(shù)據(jù)庫