數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用(1)-(1)

1、2024/3/19,1,數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用大連理工大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)研究所 仲秋雁zhongqy@dlut.edu.cn0411-84707677,,,2024/3/19,2,學(xué)時(shí)：72（講課48，上機(jī)24）學(xué)分：4課程類別：專業(yè)必修課教材：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第四版）王珊、薩師煊 ，高等教育出版社課件網(wǎng)址：ftp://202.118.69.95/==teach==/,數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用,,,2

2、024/3/19,3,教材,,2024/3/19,4,2024/3/19,4,課程考核方式,期末考試（筆試 / 閉卷）平時(shí)考勤 + 作業(yè)完成情況課程大作業(yè)完成情況助教：趙彬youcan1202@qq.com / 管510,,2024/3/19,5,培養(yǎng)體系,,2024/3/19,6,專業(yè)知識結(jié)構(gòu),,2024/3/19,7,課程體系,,2024/3/19,8,學(xué)分分配結(jié)構(gòu),,2024/3/19,9,第一章 緒論,第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫

3、系統(tǒng)概述一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用 科學(xué)計(jì)算——彈道分析、地震、氣象預(yù)測…… 過程控制——數(shù)控機(jī)床、電廠控制、生產(chǎn)自動(dòng)線…… 數(shù)字通信——互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電話、…… 文字處理——排版系統(tǒng)、文字編輯、…… 輔助管理——管理信息系統(tǒng)（MIS） 其他——遠(yuǎn)程教育、娛樂、,,2024/3/19,10,2024/3/19,10,1.學(xué)生成績管理系統(tǒng)示例,,學(xué)校綜合教務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)用戶：學(xué)生、教師、教學(xué)管理人員系統(tǒng)演示（教師）,2

4、024/3/19,11,2024/3/19,11,綜合教務(wù)系統(tǒng)演示——教師登陸,,2024/3/19,12,2024/3/19,12,綜合教務(wù)系統(tǒng)演示,,2024/3/19,13,2024/3/19,13,綜合教務(wù)系統(tǒng)演示——課表查詢,,2024/3/19,14,2024/3/19,14,綜合教務(wù)系統(tǒng)演示——選課學(xué)生列表,,2024/3/19,15,2024/3/19,15,綜合教務(wù)系統(tǒng)演示——教學(xué)記錄表,,2024/3/19,16,2

5、024/3/19,16,系統(tǒng)中需包含的數(shù)據(jù),有哪些學(xué)生？學(xué)生的基本信息包含什么？開設(shè)了哪些課程？課程的基本信息是什么？學(xué)生選課情況： 每個(gè)學(xué)生選了哪些課程？ 每門課程哪些學(xué)生選？學(xué)習(xí)情況怎樣？——成績統(tǒng)計(jì)分析 成績表課程成績分布（試卷分析） 每個(gè)學(xué)生修讀學(xué)分核算 學(xué)習(xí)成績排名，……,,2024/3/19,17,2024/3/19,17,學(xué)習(xí)成績管理系統(tǒng)架構(gòu),,2024/3/19,18,2024/3/19,1

6、8,學(xué)習(xí)成績管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)模型,,2024/3/19,19,2024/3/19,19,2.銷售管理系統(tǒng)示例,,超市POS系統(tǒng)系統(tǒng)用戶：收銀員、顧客、管理人員,2024/3/19,20,2024/3/19,20,超市收銀終端界面,,2024/3/19,21,2024/3/19,21,購物小票（水單）,,2024/3/19,22,2024/3/19,22,系統(tǒng)中需包含的數(shù)據(jù),有哪些商品？商品的基本信息包含什么？有哪些顧客（會(huì)員）？顧客

7、的基本信息是什么？銷售結(jié)算？ 顧客買了哪些商品？共花了多少錢？ 獲得多少積分？經(jīng)營情況怎樣？——銷售統(tǒng)計(jì)分析 每種商品銷量、銷售收入、庫存情況 本月總銷售收入、利潤，……,,2024/3/19,23,2024/3/19,23,超市POS系統(tǒng)架構(gòu),,2024/3/19,24,2024/3/19,24,銷售管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)模型,,2024/3/19,25,3.其他應(yīng)用系統(tǒng),訂票系統(tǒng)銀行柜員系統(tǒng)圖書自動(dòng)檢索系統(tǒng)進(jìn)銷存管

8、理系統(tǒng)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)工資管理系統(tǒng)企業(yè)管理信息系統(tǒng)財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，庫存管理系統(tǒng)，銷售管理系統(tǒng)，ERP，…………,,2024/3/19,26,4.對數(shù)據(jù)管理技術(shù)的要求,大容量數(shù)據(jù)，長期保存數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理基本數(shù)據(jù)操作：查詢，更新（增刪改）——基于大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)操作面向多用戶：數(shù)據(jù)共享、并發(fā)訪問保證數(shù)據(jù)的完整性保證數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)故障恢復(fù),,2024/3/19,27,2024/3/19,27,二、信息系統(tǒng)的建立,為

9、什么要建立管理信息系統(tǒng)？方便操作，提高效率，提高管理和服務(wù)水平，輔助決策， ……根本目的：獲得競爭優(yōu)勢,,2024/3/19,28,2024/3/19,28,相關(guān)問題,數(shù)據(jù)如何組織？ 反應(yīng)需求——現(xiàn)實(shí)世界對象、對象之間的關(guān)系數(shù)據(jù)如何使用（訪問）？ 有哪些操作？——增、刪、改、查詢、統(tǒng)計(jì)分析 操作如何實(shí)現(xiàn)？效率如何保證？如何管理和控制？ 角色、權(quán)限——安全性 數(shù)據(jù)是不是正確、有效——完整性 多人使用

10、——共享、并發(fā)訪問 故障——恢復(fù),,2024/3/19,29,* 學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)解決數(shù)據(jù)如何組織的問題數(shù)據(jù)庫操作解決數(shù)據(jù)如何使用的問題數(shù)據(jù)庫的管理和控制解決如何管理和控制的問題,,2024/3/19,30,三、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演變,發(fā)展：技術(shù)本身的發(fā)展——拉動(dòng) 實(shí)際需求的要求——推動(dòng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演變經(jīng)歷了三個(gè)階段：人工管理階段文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段,,2024/3/19,31,1.

11、人工管理階段,20世紀(jì)50年代中期以前沒有磁盤等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備沒有專門管理數(shù)據(jù)的軟件數(shù)據(jù)處理方式是批處理 - 數(shù)據(jù)不保存 - 由應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù) - 數(shù)據(jù)不共享 - 數(shù)據(jù)不具獨(dú)立性,,2024/3/19,32,2.文件系統(tǒng)階段,20世紀(jì)50年代后期——60年代中期有了磁盤、磁鼓等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備有專門管理數(shù)據(jù)的軟件——文件系統(tǒng)處理方式是批處理 + 實(shí)時(shí)處理 - 數(shù)據(jù)可以長期保存 - 由文

12、件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù) 按文件名訪問，按記錄進(jìn)行存取 - 數(shù)據(jù)共享性差、冗余度大 僅實(shí)現(xiàn)以文件為單位的數(shù)據(jù)共享 - 數(shù)據(jù)獨(dú)立性差,,2024/3/19,33,3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段,20世紀(jì)60年代后期出現(xiàn)了大容量的磁盤硬件價(jià)格下降，軟件價(jià)格上升處理方式對實(shí)時(shí)處理要求更多- 數(shù)據(jù)高度共享，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 安全性、完整性、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)- 數(shù)據(jù)

13、結(jié)構(gòu)化（面向整體組織數(shù)據(jù)）,,2024/3/19,34,傳統(tǒng)的文件系統(tǒng),,,,2024/3/19,35,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS),Production ID Amount Time ……,2024/3/19,36,四、從數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),1.數(shù)據(jù)示例：學(xué)生、課程、教師——對象描述對象：對象的特征 現(xiàn)實(shí)世界：用自然語言描述。 計(jì)算機(jī)中：用有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)描述。 ——記錄（特征集合）

14、數(shù)據(jù)（Data）是數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基本單元，它是描述事物特征的符號記載。,,2024/3/19,37,2.數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫（DataBase，DB），長期存儲(chǔ)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)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)，具有較低冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享。特點(diǎn)：永久存儲(chǔ)、有組織、可共享,,2024/3/19,38,3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),如何科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？如何高效地獲取和

15、維護(hù)數(shù)據(jù)？ 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System，DBMS）是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一組數(shù)據(jù)管理軟件。,,2024/3/19,39,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能,(1)數(shù)據(jù)定義功能(2)數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理(3)數(shù)據(jù)操縱功能(4)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運(yùn)行管理(5)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能(6)其他功能,,2024/3/19,40,4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBase System，DBS

16、）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及其開發(fā)工具、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員、用戶構(gòu)成。,,2024/3/19,41,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,,應(yīng)用系統(tǒng),,,硬件,2024/3/19,42,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,硬件,OS,DBMS,應(yīng)用開發(fā)工具,編譯系統(tǒng),2024/3/19,43,五、理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),圖書—— 書卡 ——書架/書庫（數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)模型——數(shù)據(jù)庫）完善的分類編目辦法（書卡）圖書有組織地存放在書庫中規(guī)定

17、借閱權(quán)限建立周密的借閱管理制度圖書管理員,,2024/3/19,44,理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),,,2024/3/19,45,數(shù)據(jù)庫與圖書館的比較,,2024/3/19,46,第二節(jié) 數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的核心和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界對象特征的抽象描述，就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。它應(yīng)滿足三方面的要求：- 能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界- 容易為人們所理解- 便于在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn),,2024/3/19,47,一、數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)模型,,202

18、4/3/19,48,數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)模型,1.概念模型：概念模型也稱信息模型，是按用戶的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。2.邏輯模型：是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，主要用于DMBS的實(shí)現(xiàn)。3.物理模型：描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方法和存儲(chǔ)方法，在存儲(chǔ)介質(zhì)上的存儲(chǔ)方式和存取方法，是面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的。,,2024/3/19,49,二、數(shù)據(jù)模型的三要素,數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合，這些概念精確地描述了系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作

19、和完整性約束條件三部分組成。,,2024/3/19,50,1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)庫的組成對象以及對象之間的聯(lián)系，它是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，包括： - 數(shù)據(jù)對象（數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)） - 數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)系例如：學(xué)生成績管理系統(tǒng) - 學(xué)生、課程、…… - 學(xué)生與課程之間聯(lián)系：多對多,,2024/3/19,51,2.數(shù)據(jù)操作,數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操

20、作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。它是對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。包括： - 明確操作內(nèi)容：查詢、更新（增刪改） - 定義操作含義、操作符號、操作規(guī)則 - 實(shí)現(xiàn)操作語言,,2024/3/19,52,3.數(shù)據(jù)的完整性約束條件,數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則的集合，即給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。包括： - 實(shí)體完

21、整性 - 參照完整性 - 用戶定義完整性,,2024/3/19,53,三、概念模型,概念模型是現(xiàn)實(shí)世界的抽象描述。反映現(xiàn)實(shí)世界所涉及的對象及對象間的聯(lián)系。1.基本術(shù)語實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物。 人、事、物、抽象的概念屬性：實(shí)體所具有的某一特性。 一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。碼：唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性集。,,2024/3/19,54,三、概念模型,域：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。

22、 屬性的取值范圍來自某個(gè)域。實(shí)體型：用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫的同類實(shí)體。例如： 學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，生日，……）實(shí)體集：同一類型實(shí)體的集合。聯(lián)系：實(shí)體集之間的聯(lián)系。,,2024/3/19,55,2.聯(lián)系的類型,二元聯(lián)系：兩個(gè)實(shí)體集間的聯(lián)系。一對一聯(lián)系（1:1）一對多聯(lián)系（1:n）/多對一聯(lián)系（n:1）多對多聯(lián)系（m:n）多元聯(lián)系：三個(gè)及以上實(shí)體集間的聯(lián)系。如三個(gè)實(shí)體——供應(yīng)商:項(xiàng)目:

23、零件一元聯(lián)系：同一個(gè)實(shí)體集中各實(shí)體間的聯(lián)系。如“職工”實(shí)體集，領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系,,2024/3/19,56,(1)一對一聯(lián)系,如果對于實(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)（也可以沒有）實(shí)體與之關(guān)聯(lián)，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對一聯(lián)系，記為1:1。例如：班級 : 班長 班級 : 班主任,,2024/3/19,57,(2)一對多聯(lián)系,如果對于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n（n≥0）個(gè)實(shí)體與

24、之關(guān)聯(lián)；反之，對于實(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)體與之關(guān)聯(lián)，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對多聯(lián)系，記為1:n。例如，班級 : 學(xué)生 學(xué)院 : 研究所 研究所 : 教師,,2024/3/19,58,(3)多對多聯(lián)系,如果對于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n（n≥0）個(gè)實(shí)體與之關(guān)聯(lián)；反之，對于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中有m（m≥0）個(gè)實(shí)體與之關(guān)聯(lián)；則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對多聯(lián)

25、系，記為m:n。例如，課程 : 學(xué)生 商品 : 供應(yīng)商,,2024/3/19,59,3.E-R圖（實(shí)體聯(lián)系圖）,1976年P(guān).P.S.Chen提出的實(shí)體-聯(lián)系方法描述概念模型，即用實(shí)體-聯(lián)系圖(Entity-Relationship,E-R圖)。,,2024/3/19,60,聯(lián)系的E-R圖表示,,2024/3/19,61,示例,,2024/3/19,62,4.E-R圖畫法,甄別實(shí)體 確定屬性 選擇碼 分析聯(lián)系,,2

26、024/3/19,63,5.實(shí)例——學(xué)校教學(xué)情況,教：一個(gè)教師可教授多門課程 每門課程只能有一個(gè)教師講授學(xué)：每個(gè)學(xué)生可以學(xué)習(xí)若干門課程 每個(gè)課程有若個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí),,2024/3/19,64,5.實(shí)例——學(xué)校教學(xué)情況,三個(gè)實(shí)體——學(xué)生、課程、教師兩個(gè)聯(lián)系——學(xué)生：課程，m:n 教師：課程，1:m,,2024/3/19,65,6.關(guān)于概念模型,(1)避免冗余(2)碼的構(gòu)造

27、 每個(gè)關(guān)系都必須至少有一個(gè)碼唯一標(biāo)識它的元組——關(guān)系的性質(zhì)(3)屬性的相對性 (產(chǎn)品)生產(chǎn)廠——實(shí)體? 屬性?(4)聯(lián)系的屬性 在多對多聯(lián)系中可能存在,,2024/3/19,66,四、數(shù)據(jù)邏輯模型,在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的核心問題就是設(shè)計(jì)一個(gè)好的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型的好壞直接影響數(shù)據(jù)庫的性能。到目前為止，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)模型主要有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。,,2024/3/19,67,1.層次模

28、型,層次模型用樹形結(jié)構(gòu)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。它滿足以下兩個(gè)條件：根唯一：每棵樹有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親，該結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；父唯一：根以外的結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。 結(jié)點(diǎn)是一個(gè)記錄類型，描述的是實(shí)體，結(jié)點(diǎn)間的連線表示聯(lián)系，這種聯(lián)系是父子結(jié)點(diǎn)間一對多的聯(lián)系。,,2024/3/19,68,層次模型示例,,2024/3/19,69,2.網(wǎng)狀模型,網(wǎng)狀模型用以記錄為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。它滿足以下兩個(gè)條件：

29、多根：允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；多父：一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有一個(gè)以上的雙親； 此外允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間有多種聯(lián)系。 結(jié)點(diǎn)是一個(gè)記錄類型，描述的是實(shí)體，結(jié)點(diǎn)間的有向邊描述的是聯(lián)系，這種聯(lián)系是結(jié)點(diǎn)間多對多的聯(lián)系。,,2024/3/19,70,網(wǎng)狀模型示例,團(tuán)隊(duì),部門,教師,課題,,2024/3/19,71,3.關(guān)系模型,,關(guān)系數(shù)據(jù)模型是把現(xiàn)實(shí)世界信息需求的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二維表的模型。一個(gè)二維表就是一個(gè)關(guān)系，描述問題的所有二

30、維表的集合就構(gòu)成了一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。日常工作和生活中的各種報(bào)表，如工資表、學(xué)生成績表、人事檔案表、產(chǎn)品庫存表、生產(chǎn)報(bào)表等都具有二維表的結(jié)構(gòu)，可以很方便地表示成關(guān)系數(shù)據(jù)模型中的一個(gè)關(guān)系。,2024/3/19,72,關(guān)系模型中的術(shù)語,關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對應(yīng)一張二維表。元組：表中的一行即為一個(gè)元組，或叫記錄。屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性，每個(gè)屬性應(yīng)有一個(gè)名稱即屬性名。 碼：也稱為鍵。表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一地確定一個(gè)元組。 域：屬

31、性的取值范圍。分量：元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式：對關(guān)系的描述，一般表示為 關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性3，……）,,2024/3/19,73,關(guān)系模型示例,,2024/3/19,74,五、從概念模型到關(guān)系模型,轉(zhuǎn)換的基本方法： 實(shí)體：一個(gè)實(shí)體一個(gè)關(guān)系 實(shí)體的屬性：關(guān)系的屬性 聯(lián)系：對關(guān)系進(jìn)行擴(kuò)展,,2024/3/19,75,聯(lián)系的轉(zhuǎn)換,假設(shè)兩個(gè)實(shí)體：

32、 R1#為主碼 R2#為主碼 R1(R1#, …… ) R2(R2#, …… ),,2024/3/19,76,聯(lián)系的轉(zhuǎn)換,(1)1:1聯(lián)系：在任意對應(yīng)實(shí)體關(guān)系中擴(kuò)展 R1(R1#,……,R2#) 或R2(R2#,……,R1#) (2)1:n聯(lián)系：在多值一方對應(yīng)實(shí)體關(guān)系中擴(kuò)展 R2(R2#,……,R1#)(3)m:n聯(lián)系：構(gòu)造新的關(guān)系 R12(R

33、1#,R2#,聯(lián)系的屬性),,2024/3/19,77,示例：學(xué)校教學(xué)情況,第一步：實(shí)體→關(guān)系學(xué)生實(shí)體Student(Sno,Name,Gender,Birthday,Address)課程實(shí)體Course(Cno,Subject,Time,Credit)教師實(shí)體Teacher(Tno,Name,Gender,Birthday,Title),,2024/3/19,78,第二步：聯(lián)系的轉(zhuǎn)換,Teacher(Tno,Name,Ge

34、nder,Birthday,Title)Course(Cno,Subject,Time,Credit,Tno) 教師對課程的一對多聯(lián)系Student(Sno,Name,Gender,Birthday,Address)Study(Sno,Cno,Score) 學(xué)生對課程的多對多聯(lián)系,,2024/3/19,79,第三步：分析碼,,2024/3/19,80,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)練習(xí)一,建立一個(gè)關(guān)于每日產(chǎn)品生產(chǎn)加工情況的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。請畫

35、出E-R圖，給出關(guān)系模式，指出各關(guān)系模式的主碼、外碼。其中：描述車間的信息有：車間編號、車間名稱、電話、負(fù)責(zé)人、加工產(chǎn)品。描述設(shè)備的信息有：設(shè)備編號、設(shè)備名稱、型號、原價(jià)。描述產(chǎn)品的信息有：產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型號、加工車間、加工設(shè)備、加工工時(shí)有關(guān)語義如下：同一種產(chǎn)品可以在不同的車間由不同的設(shè)備加工，加工工時(shí)可能不同；每一車間有多臺(tái)設(shè)備，可以加工多種產(chǎn)品；同一種類型的設(shè)備有多臺(tái)，分別歸不同的車間所有使用。,,2024/3/

36、19,81,分析,(1)甄別實(shí)體(2)確定屬性(3)選擇實(shí)體的碼,——車間、設(shè)備、產(chǎn)品,,2024/3/19,82,(4)分析聯(lián)系,合成E-R圖:,,2024/3/19,83,(5)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型,車間（車間編號，車間名稱，電話，負(fù)責(zé)人） 主碼：車間編號 外碼：無設(shè)備（設(shè)備編號，設(shè)備名稱，型號，原價(jià)，車間編號） 主碼：設(shè)備編號 外碼：車間編號產(chǎn)品（產(chǎn)品編號，產(chǎn)品名稱，規(guī)格，型號） 主碼：產(chǎn)品編號

37、 外碼：無加工（日期，產(chǎn)品編號，設(shè)備編號，加工數(shù)量，加工工時(shí)） 主碼：（日期，產(chǎn)品編號，設(shè)備編號） 外碼：產(chǎn)品編號，設(shè)備編號,,2024/3/19,84,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)練習(xí),練習(xí)二,練習(xí)三,,2024/3/19,85,小結(jié),實(shí)體、屬性、聯(lián)系——要分別命名命名要恰當(dāng)聯(lián)系命名——?jiǎng)釉~不同實(shí)體、聯(lián)系——不同名屬性——實(shí)體的特性——自然屬性聯(lián)系的屬性——僅在多對多聯(lián)系中可能存在一對多聯(lián)系——方向性只描述直接

38、聯(lián)系，不描述間接聯(lián)系,,2024/3/19,86,第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一、數(shù)據(jù)模型中的型與值 型：是指對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明。 值：是型的一個(gè)具體賦值。學(xué)生記錄的型： （學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)，……）學(xué)生記錄的值： （201201001，張三，男，計(jì)算機(jī)科學(xué)，……）,,2024/3/19,87,一、模式的概念,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。它僅僅涉及型的描述，不涉及具體值。模

39、式的一個(gè)具體值稱為模式的一個(gè)實(shí)例。同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例。模式是相對穩(wěn)定的，實(shí)例是動(dòng)態(tài)變動(dòng)的。,,2024/3/19,88,二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu),,2024/3/19,89,1.模式,模式又稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。它包含數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)及其名字、類型、取值范圍）、數(shù)據(jù)間聯(lián)系、數(shù)據(jù)的完整性和安全性等要求。它不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體的應(yīng)用

40、程序、所使用的開發(fā)工具無關(guān)。,,2024/3/19,90,2.外模式,外模式又稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。外模式通常是模式的子集，一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式。同一外模式可以為某個(gè)用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)使用。一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式。,,2024/3/19,91,3.內(nèi)模式,內(nèi)模式又稱存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述

41、。是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。它定義所有內(nèi)部記錄存儲(chǔ)方式、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。,,2024/3/19,92,三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像,數(shù)據(jù)按外模式的描述提供給用戶，按內(nèi)模式的描述存儲(chǔ)在磁盤中，而模式提供了連接外模式和內(nèi)模式這兩級的相對穩(wěn)定的中間描述，并使得兩級中任何一級的改變都不受另一級的牽制。,,2024/3/19,93,三級模式及二級映像,用戶局部邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的整體邏輯

42、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu),外部級(用戶視圖)概念級(全局視圖)內(nèi)部級(存儲(chǔ)視圖),外模式/模式映像,模式/內(nèi)模式映像,,2024/3/19,94,1.外模式/模式映像,一個(gè)數(shù)據(jù)庫有多個(gè)外模式。對于每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式/模式映像，它定義了該外模式與模式的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)模式改變時(shí)，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個(gè)外模式/模式映像做相應(yīng)的修改，可以使外模式不變，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性——數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。,,20

43、24/3/19,95,2.模式/內(nèi)模式映像,一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式，也只有一個(gè)內(nèi)模式。這一映像是唯一的，用于定義數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映像做相應(yīng)的修改即可，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性——數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。,,2024/3/19,96,四、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),模式更新 查詢 數(shù)據(jù)更新,,2024/3/19,97,數(shù)

44、據(jù)庫管理系統(tǒng),元數(shù)據(jù)：是關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息。三種主要的DBMS輸入：查詢：對數(shù)據(jù)的詢問。更新：指更新數(shù)據(jù)的操作。模式更新：由授予一定權(quán)限的人（數(shù)據(jù)庫管理員）使用。,,2024/3/19,98,三組程序,存儲(chǔ)管理程序：負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獲得想要查詢的信息，并在接到上層的更新請求時(shí)更新相應(yīng)的數(shù)據(jù)。查詢處理程序：在接受一個(gè)查詢請求時(shí)，負(fù)責(zé)找到最佳的查詢執(zhí)行方式，然后向存儲(chǔ)管理程序發(fā)出命令，使其執(zhí)行。,,2024/3/19,99,

45、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),事務(wù)管理程序：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的完整性控制，保證同時(shí)運(yùn)行若干個(gè)查詢時(shí)不沖突，保證系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)不丟失數(shù)據(jù)。分別與查詢處理程序和存儲(chǔ)管理程序互相配合。,,2024/3/19,100,第四節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,1. 硬件平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫足夠大的內(nèi)存足夠大的外存較高的通道能力2. 軟件操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)前臺(tái)開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),,2024/3/19,101,3.人員,數(shù)據(jù)庫管理員(DataBase A

46、dministrator,DBA) 決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu) 決定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略 定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)和重構(gòu),,2024/3/19,102,3.人員,系統(tǒng)分析員 負(fù)責(zé)分析系統(tǒng)的需求和規(guī)范說明數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員 負(fù)責(zé)確定數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫各級模式。應(yīng)用程序員 設(shè)計(jì)和編寫應(yīng)用系統(tǒng)的程序模塊。用戶 通過應(yīng)用系統(tǒng)用戶