1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理-第一章-緒論

第一章緒論2本章內(nèi)容數(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)3§1-1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述術(shù)語數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述——術(shù)語什么是數(shù)據(jù)庫長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的、互相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。是一個持久數(shù)據(jù)的集合。5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述——術(shù)語數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMSDataBaseManagementSystem系統(tǒng)軟件一組用以管理、維護、訪問數(shù)據(jù)庫的程序基本目標提供一個可以方便地、有效地存取數(shù)據(jù)庫信息的環(huán)境。6數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述——術(shù)語數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫DBMS應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員用戶7數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述——術(shù)語數(shù)據(jù)庫最終用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具DBMS操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員DBA應(yīng)用程序員數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成8數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)9數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的特點結(jié)構(gòu)化高共享、低冗余獨立性強統(tǒng)一管理DBMS10§1-2數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于某種數(shù)據(jù)模型抽象、表示、處理數(shù)據(jù)和信息要求較好地模擬現(xiàn)實世界能在計算機上實現(xiàn)易于理解11數(shù)據(jù)模型的要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系數(shù)據(jù)操作定義在數(shù)據(jù)上的操作數(shù)據(jù)的約束條件一組完整性規(guī)則的集合數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則12數(shù)據(jù)模型的要求要求較好地模擬現(xiàn)實世界能在計算機上實現(xiàn)易于理解13數(shù)據(jù)模型的種類概念數(shù)據(jù)模型(DBMS無關(guān))面向用戶、面向現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)模型反映現(xiàn)實世界的對象及其聯(lián)系，概念化結(jié)構(gòu)邏輯數(shù)據(jù)模型(DBMS相關(guān))反映數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)物理數(shù)據(jù)模型(DBMS/OS相關(guān))反映數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)14認識抽象現(xiàn)實世界信息世界機器世界計算機世界轉(zhuǎn)換概念模型（信息模型）DBMS支持的數(shù)據(jù)模型它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。不依賴于具體的計算機系統(tǒng)它是按計算機的觀點對數(shù)據(jù)進行建模，主要用于DBMS的實現(xiàn)。有網(wǎng)狀、層次、關(guān)系、面向?qū)ο蟮?。?shù)據(jù)模型的聯(lián)系15數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)16數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析用戶關(guān)心什么用戶要什么結(jié)果設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)17數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)存什么關(guān)系（聯(lián)系）如何，概念數(shù)據(jù)模型E/R圖、OO定義設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)18數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)用什么邏輯數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫的模式（databaseschema）用戶子模式設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)19數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)怎么存，物理數(shù)據(jù)模型根據(jù)DBMS產(chǎn)品、環(huán)境特點物理實現(xiàn)20數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)運行DDL裝入測試數(shù)據(jù)應(yīng)用程序21概念數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次用作數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的數(shù)據(jù)模型面向用戶，對現(xiàn)實世界的抽象，信息世界的建模，試圖有效和自然地模擬現(xiàn)實世界常見的概念模型實體-聯(lián)系數(shù)據(jù)模型(E-R)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型(OO)22實體-聯(lián)系數(shù)據(jù)模型E-R(Entity-RelationshipDataModel)出發(fā)點世界由一組稱作實體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成E-R模型是一種語義模型，力圖表達數(shù)據(jù)的意義23E-R模型中的術(shù)語實體客觀存在并可相互區(qū)別的事物如：學(xué)生、雇員…...屬性實體所具有的某一特性如：學(xué)號、姓名、年齡…...24E-R模型中的術(shù)語碼唯一標識實體的屬性集如：學(xué)號、身份證號碼……其任意真子集不具有此性質(zhì)域?qū)傩缘娜≈捣秶褪窃搶傩缘挠蛉纾耗挲g取值…...25E-R模型中的術(shù)語實體型用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，這種形式就是實體型如：學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡）實體集同型實體的集合如：全體學(xué)生聯(lián)系實體間的相互關(guān)聯(lián)26E-R模型中的術(shù)語聯(lián)系的映射基數(shù)某實體集與另一實體集相聯(lián)系的實體數(shù)目一對一一對多多對多271:1一對一A中的每個實體至多與B中的一個實體相聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B有一對一的聯(lián)系，記為1：1如班級與正班長a1a2a3b1b2b3281:N一對多A中的每個實體可以與B中個實體相聯(lián)系，反之，對于B中的每個實體至多同A中的一個實體相聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多的聯(lián)系，記為1：n如班級與學(xué)生、系與學(xué)生a1a2b1b2b3b429M:N多對多A中的每一個實體，可以與B中任意個實體相聯(lián)系；反之，B中的每一個實體，也可以與A中任意個實體相聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B具有多對多聯(lián)系，記為m:n如學(xué)生與課程a1a2b1b2b3b4a3a430聯(lián)系的表示31E-R數(shù)據(jù)模型的表示E-R圖 矩形：實體型（實體集）橢圓：屬性菱形：聯(lián)系學(xué)生-課程32E-R數(shù)據(jù)模型的表示學(xué)號姓名年齡課號課名教師成績學(xué)生選課課程33邏輯數(shù)據(jù)模型是用戶從數(shù)據(jù)庫所看到的數(shù)據(jù)模型反映數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傾向于計算機世界DBMS常以其所用的邏輯數(shù)據(jù)模型來分類34邏輯數(shù)據(jù)模型四類邏輯數(shù)據(jù)模型層次網(wǎng)狀關(guān)系面向?qū)ο?5關(guān)系數(shù)據(jù)模型——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)扁平的二維表，由行/列組成表(關(guān)系)→實體集行(元組)→實體列(屬性)→屬性關(guān)系模式:對關(guān)系的描述關(guān)系名(屬性1,屬性2,…,屬性n)36關(guān)系數(shù)據(jù)模型——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)37關(guān)系數(shù)據(jù)模型——操作集合操作，操作數(shù)和操作結(jié)果均為關(guān)系(元組的集合)查詢插入刪除修改與路徑無關(guān)38關(guān)系數(shù)據(jù)模型——約束完整性約束實體完整性參照完整性用戶定義的完整性39§1-3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DBMS角度內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)最終用戶角度外部體系結(jié)構(gòu)40數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)模式數(shù)據(jù)模型是描述數(shù)據(jù)的手段如同程序設(shè)計語言數(shù)據(jù)模式用給定的數(shù)據(jù)模型對具體數(shù)據(jù)的描述如同編寫出的程序數(shù)據(jù)庫模式全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述41數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)