第一章 數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1第1頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月教材及參考書數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)高級(jí)篇（第5版）人民郵電出版社李建中：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程（第二版）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念，Abraham，Silberschatz等著，楊冬青譯，機(jī)械工業(yè)出版社薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論，高等教育出版社王能斌：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程（上、下），電子工業(yè)出版社

2第2頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是數(shù)據(jù)庫(kù)20世紀(jì)60年代開始，經(jīng)歷3代演變第一代：層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第二代：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)前兩代：源于商業(yè)事務(wù)處理（銀行、飛機(jī)定票）新數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用：工程數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)、多媒體信息系統(tǒng)、科學(xué)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)第三代：支持Internet/Web應(yīng)用。3第3頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)庫(kù)行業(yè)的一個(gè)趨勢(shì)就是快速數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的版本更新下一個(gè)巨大的趨勢(shì)就是:復(fù)雜度。這個(gè)趨勢(shì)是被新版本中所有新的特性和功能所帶來的異構(gòu)也是一個(gè)問題另一個(gè)達(dá)成共識(shí)的趨勢(shì)就是正在不斷加強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，現(xiàn)代的支持網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)支持Java，.NET，XML，以及其他一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。4第4頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月MicrosoftAccess2000*MicrosoftSQLServer2000*

Oracle8i,9i,10g,11gDB2,InformixSybasefoxproOpenSourceMySQLPostgreSQL*產(chǎn)品與工具5第5頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月MicrosoftVisualStudio6.0VB*,VCMicrosoftVisualStudio.NETC#*,VB.net,VC.netBolandDelphiBoland

C++BuilderBoland

JBuilder產(chǎn)品與工具6第6頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月幾種主要數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DB2、INFORMIXORACLESYBASESQLSERVER7第7頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)目的掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念理解數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的原理和技術(shù)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)方法了解數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展方向能熟練使用1-2種主流數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)8第8頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容安排（1）

第一部分：數(shù)據(jù)庫(kù)理論第一章：數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第二章：SQL第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)理論第四章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第五章：事務(wù)處理技術(shù)9第9頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容安排（1）

第二部分：數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用第六章：XML技術(shù)和ORACLE介紹云計(jì)算簡(jiǎn)介10第10頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容安排(2)

第三部分：數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)第七章：數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)第八章：面向?qū)ο笈c對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)第九章：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)第十章：并行數(shù)據(jù)庫(kù)第十一章：WEB數(shù)據(jù)庫(kù)11第11頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分：數(shù)據(jù)庫(kù)理論第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)12第12頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月利用你的數(shù)據(jù)庫(kù)方面的知識(shí)思考幾個(gè)問題你接觸過哪些商用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)產(chǎn)品？會(huì)使用哪些工具？會(huì)使用數(shù)據(jù)庫(kù)語言的哪些命令？會(huì)實(shí)現(xiàn)哪些功能？根據(jù)你對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)的理解及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，你覺得商用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)該提供哪些功能？數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、組成與特點(diǎn)?關(guān)系模型的三要素?數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式如何支持程序與數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性與物理獨(dú)立性？13第13頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)14第14頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月引言1963年，美國(guó)Honeywell公司的IDS（IntegratedDataStore）系統(tǒng)投入運(yùn)行，揭開了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的序幕。20世紀(jì)70年代是數(shù)據(jù)庫(kù)蓬勃發(fā)展的年代，網(wǎng)狀系統(tǒng)和層次系統(tǒng)占據(jù)了整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)商用市場(chǎng)，而關(guān)系系統(tǒng)僅處于實(shí)驗(yàn)階段。20世紀(jì)80年代，關(guān)系系統(tǒng)由于使用簡(jiǎn)便以及硬件性能的改善，逐步代替網(wǎng)狀系統(tǒng)和層次系統(tǒng)占領(lǐng)了市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已成為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的主流。進(jìn)入21世紀(jì)以后，無論是市場(chǎng)的需求還是技術(shù)條件的成熟，對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的推廣和普及已成定局。15第15頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義數(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)的重要分支用于數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)提取。是信息科學(xué)和其他相關(guān)科學(xué)的基礎(chǔ)16第16頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義（續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域電子商務(wù)、網(wǎng)上購(gòu)物電子政務(wù)MIS(ManagementInformationSystem，管理信息系統(tǒng))OA(OfficeAutomation，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，網(wǎng)上辦公)DSS(DecisionSupportSystem，決策支持系統(tǒng))GIS(GeographyInformationSystem，地理信息系統(tǒng))17第17頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）ERP（EnterpriseResourcesPlanning，企業(yè)資源計(jì)劃）DW(DataWarehouse，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘）遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)(無線技術(shù)、移動(dòng)通信、GPS、嵌入式控制設(shè)備)18第18頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義（續(xù))市場(chǎng)前景無所不在的數(shù)據(jù)管理EverythingOverDB?19第19頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)20第20頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

21第21頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(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22第22頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡住址出身學(xué)位學(xué)分補(bǔ)貼學(xué)籍科房產(chǎn)科人事科勞資科23第23頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具DBMS操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員DBA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)用程序員JB,VB,VCDELPHIOracle,Db2,Sybase,SQLServer,Informix24第24頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月DBS的全局結(jié)構(gòu)25第25頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用軟件開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)地位26第26頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月DBA的職責(zé)定義數(shù)據(jù)庫(kù)定義存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)授予用戶不同的等級(jí)權(quán)限規(guī)定完整性的約束條件作為一個(gè)中介和用戶進(jìn)行交互監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行并對(duì)請(qǐng)求做出相應(yīng)的反應(yīng)。27第27頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月安裝和升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（如Oracle、MicrosoftSQLserver），以及應(yīng)用程序工具監(jiān)控和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。制定數(shù)據(jù)庫(kù)備份計(jì)劃，災(zāi)難出現(xiàn)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行恢復(fù)維護(hù)適當(dāng)介質(zhì)上的存檔或者備份數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商，跟蹤技術(shù)信息28第28頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式模式外模式2外模式3外模式1應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D應(yīng)用E外模式/模式映象模式/內(nèi)模式映象29第29頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)和程序的相互獨(dú)立性

數(shù)據(jù)和使用它的程序之間不存在相互依賴關(guān)系。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法等不隨應(yīng)用程序的改變而改變，反之亦然。數(shù)據(jù)的獨(dú)立性實(shí)質(zhì)是數(shù)據(jù)庫(kù)三種模式（模式、內(nèi)模式和外模式）之間的獨(dú)立性。數(shù)據(jù)獨(dú)立性分兩種：物理獨(dú)立性：指數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)（即存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)）的改變，如物理存儲(chǔ)設(shè)備的改變、位置和存取方法的改變，不影響數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)，也不引起應(yīng)用程序的修改。邏輯獨(dú)立性：指數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的改變，如修改數(shù)據(jù)定義、改變數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，無需修改原來的應(yīng)用程序。30第30頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DB31第31頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù))裝在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，為一個(gè)用戶獨(dú)占，不同機(jī)器之間不能共享數(shù)據(jù)早期的最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)32第32頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主從式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主機(jī)DB終端終端終端終端DBMS應(yīng)用程序33第33頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2.主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)終端的多用戶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù)，都集中存放在主機(jī)上，所有處理任務(wù)都由主機(jī)來完成各個(gè)用戶通過主機(jī)的終端并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫(kù)，共享數(shù)據(jù)資源34第34頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)易于管理、控制與維護(hù)缺點(diǎn)當(dāng)終端用戶數(shù)目增加到一定程度后，主機(jī)的任務(wù)會(huì)過分繁重，成為瓶頸，從而使系統(tǒng)性能下降系統(tǒng)的可靠性依賴主機(jī),當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都不能使用35第35頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)C/S應(yīng)用模式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器DB客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序36第36頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月3．C／S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)客戶／服務(wù)器把DBMS功能和應(yīng)用分開網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)（些）結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行DBMS功能，稱為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，簡(jiǎn)稱服務(wù)器其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝DBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，用戶的應(yīng)用系統(tǒng)，稱為客戶機(jī)37第37頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的種類集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu)一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，多臺(tái)客戶機(jī)分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中有多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)是客戶／服務(wù)器與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合38第38頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)客戶端的用戶請(qǐng)求被傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行處理后，只將結(jié)果返回給用戶，從而顯著減少了數(shù)據(jù)傳輸量數(shù)據(jù)庫(kù)更加開放客戶與服務(wù)器一般都能在多種不同的硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開發(fā)工具39第39頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)“胖客戶”問題：系統(tǒng)安裝復(fù)雜，工作量大應(yīng)用維護(hù)困難，難于保密，造成安全性差相同的應(yīng)用程序要重復(fù)安裝在每一臺(tái)客戶機(jī)上，從系統(tǒng)總體來看，大大浪費(fèi)了系統(tǒng)資源系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到數(shù)百數(shù)千臺(tái)客戶機(jī)，它們的硬件配置、操作系統(tǒng)又常常不同，要為每一個(gè)客戶機(jī)安裝應(yīng)用程序和相應(yīng)的工具模塊，其安裝維護(hù)代價(jià)便不可接受了40第40頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)B/S應(yīng)用模式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器DB客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)應(yīng)用程序?yàn)g覽器瀏覽器瀏覽器瀏覽器WebDBMS41第41頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月瀏覽器/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器結(jié)構(gòu)B/S客戶端：瀏覽器軟件、用戶界面瀏覽器的界面統(tǒng)一，廣大用戶容易掌握大大減少了培訓(xùn)時(shí)間與費(fèi)用服務(wù)器端分為兩部分：Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等大大減少了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)代價(jià)能夠支持?jǐn)?shù)萬甚至更多的用戶42第42頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DB43第43頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月4.分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體，但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立處理本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行局部應(yīng)用同時(shí)也可以同時(shí)存取和處理多個(gè)異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行全局應(yīng)用44第44頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)了地理上分散的公司、團(tuán)體和組織對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的需求缺點(diǎn)數(shù)據(jù)的分布存放給數(shù)據(jù)的處理、管理與維護(hù)帶來困難當(dāng)用戶需要經(jīng)常訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)效率會(huì)明顯地受到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹萍s45第45頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)46第46頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3數(shù)據(jù)模型47第47頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)描述1.數(shù)據(jù)描述的三個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)實(shí)世界存在于人們頭腦之外的客觀世界信息世界現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，人們把它用文字和符號(hào)記載下來機(jī)器世界信息世界的信息在機(jī)器世界中以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)48第48頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)象的抽象過程第一級(jí)抽象現(xiàn)實(shí)世界信息世界概念模型機(jī)器世界數(shù)據(jù)模型第二級(jí)抽象事物個(gè)體 實(shí)體 記錄事物總體 實(shí)體集 文件(表)特征 屬性 字段/屬性事物間聯(lián)系 實(shí)體模型 文件(表)認(rèn)識(shí)抽象轉(zhuǎn)換49第49頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)模型的定義在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、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)50第50頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次(1)概念模型（信息模型）：是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。(2)結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模?？陀^對(duì)象的抽象過程---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。概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。51第51頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月概念數(shù)據(jù)模型概念模型的用途按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模概念模型用于信息世界的建模是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言52第52頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月主要術(shù)語實(shí)體：客觀存在并互相區(qū)分的事物。屬性：實(shí)體所具有的某一特性。碼：唯一識(shí)別實(shí)體集中每個(gè)實(shí)體的屬性或?qū)傩越M域：屬性取值的變化范圍。實(shí)體型：性質(zhì)相同的同類實(shí)體。表示方法：實(shí)體名（屬性名，……）實(shí)體集：性質(zhì)相同的同型實(shí)體的集合。聯(lián)系：實(shí)體之間的關(guān)系（1:1,1:N,M:N）53第53頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月概念模型的表示方法：實(shí)體－聯(lián)系模型（E-R模型）E-R模型于1976年提出的從現(xiàn)實(shí)世界抽象出實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系，用E-R圖表示E-R圖中的四個(gè)基本成分矩形框，表示實(shí)體類型菱形框，表示聯(lián)系類型橢圓形框，表示實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性直線，聯(lián)系類型與其涉及的實(shí)體類型之間以直線連接，并在直線端部標(biāo)上聯(lián)系的種類(1:1,1:N,M:N)ER-WIN工具54第54頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月E-R圖實(shí)例職工號(hào)姓名性別年齡職稱書號(hào)書名簡(jiǎn)介價(jià)格課程名學(xué)分課程號(hào)專業(yè)系班編號(hào)成績(jī)學(xué)員學(xué)號(hào)姓名性別年齡教師參考書講授課程mn1選修mn領(lǐng)導(dǎo)1n學(xué)生組成班級(jí)n1實(shí)體集聯(lián)系屬性55第55頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)合屬性用橢圓形表示，并用直線連接到實(shí)體，同時(shí)組成復(fù)合屬性的簡(jiǎn)單屬性連接到復(fù)合屬性上多值屬性用雙線連接到實(shí)體emp_addresscitystatestaddresseidEmployeeszipcodehobbies56第56頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(靜態(tài)：對(duì)象、聯(lián)系)+數(shù)據(jù)操作(動(dòng)態(tài)：檢索、更新)+完整性約束(條件：正確、有效、相容)57第57頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（主要術(shù)語）關(guān)系（Relation）：一張表元組（Tuple）：表中的一行屬性（Attribute）：表中的一列主碼（Key）：表中的某個(gè)屬性組，唯一確定某元組域（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）實(shí)體、實(shí)體之間聯(lián)系——關(guān)系描述規(guī)范化：關(guān)系必須滿足一定條件（范式）58第58頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月二、數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作：檢索、更新（插入、刪除、修改）特點(diǎn)：數(shù)據(jù)操作是集合操作：操作對(duì)象、結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合。數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：存取路徑隱蔽三、完整性約束關(guān)系的完整性約束（三類）：實(shí)體、參照、用戶自定義59第59頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月四種(邏輯)數(shù)據(jù)模型基于樹的層次模型（HierarchicalModel）基于圖的網(wǎng)狀模型（NetworkModel）基于表的關(guān)系模型（RelationalModel）

基于對(duì)象的面向?qū)ο竽Ｐ停∣bjectOrientedModel）OOOR60第60頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ蛣?chuàng)始1968年IBM公司的IMS系統(tǒng)1969年CODASYL的DBTG報(bào)告(71年通過)1970年F.Codd提出關(guān)系模型20世紀(jì)80年代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（樹結(jié)構(gòu)）復(fù)雜（有向圖結(jié)構(gòu)）簡(jiǎn)單（二維表）復(fù)雜（嵌套遞歸）數(shù)據(jù)聯(lián)系通過指針通過指針通過表間的公共屬性通過對(duì)象標(biāo)識(shí)查詢語言過程性語言過程性語言非過程性語言面向?qū)ο笳Z言典型產(chǎn)品IMSIDS/ⅡIMAGE/3000IDMSTOTALOracleSybaseDB2SQLServerInformixONTOSDB盛行期20世紀(jì)70年代70年代至80年代中期80年代至現(xiàn)在90年代至現(xiàn)在四種邏輯數(shù)據(jù)模型的比較61第61頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)62第62頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)新的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)并行數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)新的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)挖掘OLAP63第63頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月特種數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)模糊數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)Web數(shù)據(jù)庫(kù)XML數(shù)據(jù)庫(kù)管理被處理事件的歷史性信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中元事件的時(shí)態(tài)信息分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)+無線網(wǎng)絡(luò)即時(shí)性+就地性手機(jī)、汽車、PDA...被動(dòng)服務(wù)：命令驅(qū)動(dòng)主動(dòng)服務(wù)：事件驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，異常情況主動(dòng)處理...處理模糊對(duì)象模糊≠糊涂模糊專家系統(tǒng)，模擬計(jì)算...支持對(duì)數(shù)據(jù)的“定時(shí)”存取和對(duì)“短暫有效”數(shù)據(jù)的存取。工廠生產(chǎn)過程控制、證券交易、雷達(dá)跟蹤...幾何數(shù)據(jù)空間查詢64第64頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)(OODB）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物.同傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比具有處理多媒體數(shù)據(jù)、復(fù)雜對(duì)象的能力,因而更適用于涉及多媒體數(shù)據(jù)、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、復(fù)雜對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)等新的應(yīng)用領(lǐng)域.由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域仍占據(jù)主導(dǎo)地位,因而將二者結(jié)合,發(fā)展一種分布式對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是未來的趨勢(shì).65第65頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月智能數(shù)據(jù)庫(kù)(IDB)人工智能(AI)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合是數(shù)據(jù)技術(shù)未來發(fā)展的方向.一個(gè)智能數(shù)據(jù)庫(kù)至少應(yīng)同時(shí)具備演繹能力和主動(dòng)能力,即IDB應(yīng)具有下列特點(diǎn):

(1)提供表達(dá)各種形式的應(yīng)用知識(shí)的手段;

(2)為用戶象專家系統(tǒng)一樣提供解釋;

(3)主動(dòng)規(guī)則,恰當(dāng)?shù)貫榭焖僮兓鞒龇磻?yīng);

(4)更普遍,更靈活地實(shí)現(xiàn)完整性控制、安全性控制、導(dǎo)出數(shù)據(jù)處理、報(bào)警等.66第66頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月信息集成傳統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的集成.

Web信息集成(泛數(shù)據(jù)研究的時(shí)代)

隨著Internet的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)迅速成為一種重要的信息傳播和交換的手段,尤其是在Web上,有著極其豐富的數(shù)據(jù)來源.如何獲取Web上的有用數(shù)據(jù)并加以綜合利用,即構(gòu)建Web信息集成系統(tǒng),成為一個(gè)引起廣泛關(guān)注的研究領(lǐng)域.67第67頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、智能決策隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及Internet應(yīng)用的日趨普及,勢(shì)必要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)向Web平臺(tái)遷移,最終達(dá)到全球數(shù)據(jù)信息共享的目的.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘是目前發(fā)展極為迅速的一個(gè)研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的、穩(wěn)定的、綜合的隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)集合。68第68頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)流管理測(cè)量和監(jiān)控復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象,如遠(yuǎn)程通信、Web應(yīng)用、金融事務(wù)、大氣情況等，產(chǎn)生了大量、不間斷的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流處理對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)、算法、網(wǎng)絡(luò)和其他計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)挑戰(zhàn)已經(jīng)開始顯露，這是數(shù)據(jù)庫(kù)界一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,包括新的流操作、SQL擴(kuò)展、查詢優(yōu)化方法、操作調(diào)度技術(shù)等。69第69頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月XML數(shù)據(jù)管理目前大量的XML數(shù)據(jù)以文本文檔的方式存儲(chǔ),難以支持復(fù)雜高效的查詢，用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)XML數(shù)據(jù)的問題在于模式映射帶來的效率下降和語義丟失。

XML數(shù)據(jù)是半結(jié)構(gòu)化的，這樣就給XML數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來更大的靈活性，同時(shí)，帶來了更大的挑戰(zhàn)。恰當(dāng)?shù)挠涗泟澐趾痛鼐郏軌驕p少I/O次數(shù)，提高查詢效率。

研究不同存儲(chǔ)粒度對(duì)查詢的支持也是XML存儲(chǔ)面臨的一個(gè)關(guān)鍵性問題。70第70頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月移動(dòng)數(shù)據(jù)管理用戶不再需要固定地聯(lián)接在某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不變,而是可以攜帶移動(dòng)計(jì)算機(jī)自由地移動(dòng)。這樣的計(jì)算環(huán)境,稱之為移動(dòng)計(jì)算。研究移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，已成為目前分布式數(shù)據(jù)庫(kù)研究的一個(gè)新的方向，即移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。與基于固定網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)分布計(jì)算環(huán)境相比,移動(dòng)計(jì)算環(huán)境具有以下特點(diǎn):移動(dòng)性、頻繁斷接性、帶寬多樣性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對(duì)稱性、移動(dòng)計(jì)算機(jī)的電源能力、可靠性要求較低和可伸縮性等。71第71頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)隨著移動(dòng)計(jì)算時(shí)代的到來，嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)微小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的需求，為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開辟了新的發(fā)展空間，微小型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域逐步走向應(yīng)用領(lǐng)域。隨著智能移動(dòng)終端的普及,人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和管理要求也不斷提高，嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)越來越體現(xiàn)出其優(yōu)越性,從而被學(xué)界和業(yè)界所重視。

72第72頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,傳感器的應(yīng)用越來越廣泛.可以使小鳥攜帶傳感器,根據(jù)傳感器在一定的范圍內(nèi)發(fā)回的數(shù)據(jù)定位小鳥的位置,從而進(jìn)行其他的研究;還可以在汽車等運(yùn)輸工具中安裝傳感器,從而掌握其位置信息;甚至于微型的無人間諜飛機(jī)上也開始攜帶傳感器,在一定的范圍內(nèi)收集有用的信息,并且將其發(fā)回到指揮中心。傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越多地應(yīng)用于對(duì)很多新應(yīng)用的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。73第73頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理網(wǎng)格是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一個(gè)虛擬的巨大的超級(jí)計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源和專家資源的全面共享，目的是解決多機(jī)構(gòu)虛擬組織中的資源共享和協(xié)同工作問題。在網(wǎng)格環(huán)境中,不論用戶工作在何種“客戶端”上,系統(tǒng)均能根據(jù)用戶的實(shí)際需求，利用開發(fā)工具和調(diào)度服務(wù)機(jī)制，向用戶提供優(yōu)化整合后的協(xié)同計(jì)算資源，并按用戶的個(gè)性提供及時(shí)的服務(wù)。按照應(yīng)用層次的不同可以把網(wǎng)格分為3種:計(jì)算網(wǎng)格,提供高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的共享存取；數(shù)據(jù)網(wǎng)格,提供數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)的共享存取；信息服務(wù)網(wǎng)格，則支持應(yīng)用軟件和信息資源的共享存取。74第74頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和信息服務(wù)。75第75頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月在動(dòng)態(tài)、多機(jī)構(gòu)參與的虛擬組織中協(xié)同共享資源和求解問題同時(shí)使用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問題的過程

將需要巨大計(jì)算能力的問題分成許多小部分進(jìn)行處理，最后綜合結(jié)果分布式計(jì)算

并行計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算

云計(jì)算76第76頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究意義1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)77第77頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)78第78頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介美國(guó)IBM公司的E.F.Codd1970年提出關(guān)系數(shù)據(jù)模型E.F.Codd于70年代初提出關(guān)系數(shù)據(jù)理論，他因此獲得1981年的ACM圖靈獎(jiǎng)關(guān)系理論是建立在集合代數(shù)理論基礎(chǔ)上的，有著堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)80年代后，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)成為最重要、最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)79第79頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介典型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)SystemR：由IBM研制UniversityINGRES：由加州Berkeley分校研制典型商用系統(tǒng)ORACLE、SYBASE、INFORMIX、DB2、SQLSERVER、INGRESAccess，F(xiàn)oxpro，F(xiàn)oxbase80第80頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)語言的種類關(guān)系代數(shù)語言關(guān)系演算語言：用謂詞來表達(dá)查詢要求具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點(diǎn)的語言典型代表：SQL81第81頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、實(shí)體完整性實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性A是關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值82第82頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、參照完整性在關(guān)系模型中實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來描述的，因此可能存在著關(guān)系與關(guān)系間的引用外碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼。如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼。R稱為參照關(guān)系，S稱為被參照關(guān)系參照完整性規(guī)則：參照關(guān)系中的外碼或者為空，或者為被參照關(guān)系的某個(gè)元組的主碼值。83第83頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型供應(yīng)商號(hào)供應(yīng)商名所在城市B01紅星北京S10宇宙上海T20黎明天津Z01立新重慶零件號(hào)顏色供應(yīng)商號(hào)010紅B01312白S10201藍(lán)T20今要向關(guān)系P中插入新行，新行的值分別列出如下。哪些行能夠插入？A．(‘037’，‘綠’，null)B．(null，‘黃’，‘T20’)C．(‘201’，‘紅’，‘T20’)D．(‘105’，‘藍(lán)’，‘B01’)E．(‘101’，‘黃’，‘T11’)零件關(guān)系P（主碼是“零件號(hào)”，外碼是“供應(yīng)商號(hào)”）供應(yīng)商關(guān)系S（主碼是“供應(yīng)商號(hào)”）84第84頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心應(yīng)用是數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語言通過對(duì)關(guān)系的運(yùn)算來表達(dá)查詢運(yùn)算的三個(gè)要素：運(yùn)算對(duì)象、運(yùn)算符、運(yùn)算結(jié)果關(guān)系代數(shù)運(yùn)算：運(yùn)算對(duì)象：關(guān)系運(yùn)算結(jié)果：關(guān)系運(yùn)算符：四類85第85頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符集合運(yùn)算符∪-∩×并差交廣義笛卡爾積比較運(yùn)算符＞≥＜≤＝≠大于大于等于小于小于等于等于不等于運(yùn)算符含義運(yùn)算符含義專門的關(guān)系運(yùn)算符σπ

÷選擇投影連接除邏輯運(yùn)算符

∧∨非與或運(yùn)算符含義運(yùn)算符含義86第86頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月差運(yùn)算ABC367257723443RABC345723SABC367257443R－SABC367S－R87第87頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)—投影Projection(π)從關(guān)系R中選擇若干屬性（列）組成新的關(guān)系πA1,A2,…,An(R)

＝{t[A1,A2,…,An]|t∈R}88第88頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)—選擇Selection(σ)從關(guān)系R中選擇符合條件的元組構(gòu)成新的關(guān)系σF(R),表示從R中選擇滿足條件F的元組σF(R)＝{t|t∈R∧F(t)=‘真’}F：選擇條件，是一個(gè)邏輯表達(dá)式，行的運(yùn)算關(guān)系代數(shù)σ89第89頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)—連接()θ是一個(gè)關(guān)于屬性集的邏輯表達(dá)式R

S={|tR∈R∧tS∈S∧tR[A]θtS[B]}

A和B：分別為R和S上度數(shù)相等且可比的屬性組θ：比較運(yùn)算符

AθB關(guān)系代數(shù)trts90第90頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月

連接(續(xù))

兩類常用連接運(yùn)算等值連接θ為“＝”的連接運(yùn)算稱為等值連接

等值連接的含義：從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取A、B屬性值相等的那些元組，即等值連接為：

RS={|tr

R∧ts

S∧tr[A]=ts[B]}A=Btrts91第91頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月連接(續(xù))

自然連接（Naturaljoin）

自然連接是一種特殊的等值連接兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉自然連接的含義：

R和S具有相同的屬性組B

R

S={|tr

R∧ts

S∧tr[B]=ts[B]}trts92第92頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月連接(續(xù))5）舉例 ABCa1b15a1b26a2b38a2b412BEb13b27b310b32b52RS93第93頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月連接(續(xù))

R

S

AR.BCS.BEa1b15b27a1b15b310a1b26b27a1b26b310a2b38b310

C＜E94第94頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月連接(續(xù))等值連接R

SR.B=S.B

AR.BCS.BEa1b15b13a1b26b27a2b38b310a2b38b3295第95頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月連接(續(xù))自然連接R

S

ABCEa1b153a1b267a2b3810a2b38296第96頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系代數(shù)－除運(yùn)算()象集Zx

給定一個(gè)關(guān)系R（X，Z），X和Z為屬性組。當(dāng)t[X]=x時(shí)，x在R中的象集為：

Zx={t[Z]|t

R，t[X]=x}

它表示R中屬性組X上值為x的諸元組在Z上分量的集合。XYx=張軍Yx姓名課程張軍物理王紅數(shù)學(xué)張軍數(shù)學(xué)課程數(shù)學(xué)物理97第97頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月

除（

）

給定關(guān)系R(X，Y)和S(Y，Z)，其中X，Y，Z為屬性組。R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名，但必須出自相同的域集。R與S的除運(yùn)算得到一個(gè)新的關(guān)系P(X)，P是R中滿足下列條件的元組在X屬性列上的投影：元組在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。R÷S={tr[X]|tr

R∧πY(S)

Yx}

Yx：x在R中的象集，x=tr[X]98第98頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：除ABCa1b1c2a2b3c7a3b4c6a1b2c3a4b6c6a2b2c3a1b2c1BCDb1c2d1b2c1d1b2c3d2R÷SAa1RS99第99頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月

除運(yùn)算適合于具有包含關(guān)系的查詢。同時(shí)行、列運(yùn)算除（

）100第100頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：除[例]查詢至少選修1號(hào)課程和3號(hào)課程的學(xué)生的學(xué)號(hào)

首先建立一個(gè)臨時(shí)關(guān)系K：

然后求：πSno，Cno(SC)÷K

Cno

1

3SnoCno950011950012950013950022950023πSno,Cno(SC)95001象集{1，2，3}95002象集{2，3}于是:πSno.Cno(SC)÷K={95001}K101第101頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月除運(yùn)算

做法：逐個(gè)考慮選課關(guān)系SC中的元組r，求r在學(xué)號(hào)SNO上的分量x，再求x在選課關(guān)系中的象集課程Cx，若Cx包含了所有的課程C，則x是滿足條件的一個(gè)元組如何得到選修了全部課程的學(xué)生？{x|x=r[SNO]

rSC

CxC}選修全部課程的學(xué)生全部課程x同學(xué)所選修的全部課程102第102頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月除運(yùn)算示例求同時(shí)選修了001和002號(hào)課程的學(xué)生號(hào)

方案1：∏Sno，Cno(SC)Cno=001

Cno=002(C)

方案2：∏Sno(SCCno=001

Cno=002(C))

哪一個(gè)正確？103第103頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月綜合舉例1、求選修C2課程的學(xué)生學(xué)號(hào)

πSNO(

CNO=’C2’(SC))2、求選修了C1或C2號(hào)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)1）πSNO(CNO=‘C1’∨

CNO=‘C2’(SC))2）πSNO(CNO=‘C1’(SC))∪π

SNO(CNO=‘C2’(SC))3、求選修了全部課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名

1）πSNO,CNO(SC)

πCNO(Course)

πSNO,SNAME(Student) 2）πSNO,SNAME(πSNO,CNO(SC)

πCNO(Course)Student)104第104頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月4.求僅選修了C01號(hào)課程的學(xué)生號(hào)選修C01號(hào)課程的學(xué)生－選C01號(hào)課程之外的學(xué)生＝∏Sno(Cno=C01(SC))－∏Sno(SC－Cno=C01(SC))SnoCnogradeP03C0288P01C0392SnoP01P02SnoP01P03SnoP02105第105頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月示例關(guān)系S(S#,SNAME,SEX,AGE,D#)C(CNO,CN,PC#,CREDIT)SC(S#,CNO,GRADE)PROF(P#,PNAME,AGE,D#,SAL)PC(P#,CNO)106第106頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月外連接例：列出老師的有關(guān)信息，包括姓名、工資、所教授的課程∏P#,PN,SAL,Cno,CN((PROF)PCC)500李三P04600700800SAL孫立P03錢廣P02趙明P01PNP#化學(xué)C03數(shù)學(xué)C02物理C01CNCnoP04C02P02C02P01C01P#Cno數(shù)學(xué)C02500李三P04數(shù)學(xué)C02700錢廣P02物理C01800趙明P01CNCnoSALPNP#問題：有關(guān)P03號(hào)職工的姓名和工資信息沒有顯示出來107第107頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月外連接外連接為避免自然連接時(shí)因