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design 数据库 access 信息管理系 孙琪 2012 秋 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 补充1 数据库系统基础知识 信息管理系 孙琪 第2讲 数据模型 2 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 1.2.1 概述 数据模型是以数据的形式对客观事物及其联系的描 述，即实体模型的数据化。通俗地讲，数据模型就是对 现实世界的模拟。 只有将客观事物抽象为数据模型，才有可能建立计 算机化的数据库系统。数据库设计的核心问题之一就是 建立一个好的数据模型。 3 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 1.2.1 概述 数据从描述现实世界中事物特性到存储于计算机 里，要经历三个领域：现实世界观念世界计算 机世界。 现实世界：由客观存在的事物组成 。 观念世界：是现实世界中的事物在人们 头脑中的反映，是对客观事物及其联系的一种抽 象描述。 计算机世界：是指使用计算机存放并管 理观念世界中描述的实体集、实体、属体和联系 的数据。 4 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 现实世界的数据描述 数据处理的3个阶段 客观世界 (现实世界) 观念世界 (信息世界) 数据世界 (计算机世界) 图1-5 数据处理的三个阶段 抽象 转换 5 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 （1） 实体 描述客观存在并可相互区别的事物，可以是具 体的事物、也可以是抽象的事物。 （2）属性 将事物特性称为实体属性。 例如:为描述一个职工，可能涉及如下属性：编号、 姓名、性别、出生日期和职称。 例如： 1.观念世界中的术语和概念 6 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 （3）实体型、实体值、实体集 实体型：就是实体的结构描述，通常是实体名 和属性名的集合；具有相同属性的实体，有相同 的实体型。 例如 教师实体型是： 教师(编号、姓名、性别、出生日期、职称、基本 工资、研究方向) 7 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 （3）实体型、实体值、实体集 实体值：是一个具体的实体，是属性值的集合。 例如 教师“李亦光”的实体值是： (15031，李亦光，男，09/21/65，教授，678，数据 库技术) 实体集：性质相同的同类实体的集合称为实体集。 例如：一个系的教师，一个班的学生。 8 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 9 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 （4）属性型和属性值 属性型：就是属性名及其取值类型。 属性值：就是属性在其值域中所取的具体值。 例如：“103601”是编号值；“李晓光”是姓名值； “1”是性别值 。 10 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 字段 描述实体属性的符号集称为字段或数据项。 记录 字段的有序集合称为记录或元组。由于一个对 象具有若干个属性，所以一条记录可由若干个数据 项组成。 文件 同类记录的集合称为文件。在关系数据库中， 表是数据库的基本文件。 2.数据世界中的术语和概念 11 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 学号姓名性别出生日期政治面貌专业 00001张伶俐女09/24/87团员计算机应用 00002罗稼宛男11/27/88计算机应用 00003黎达仁男12/23/87团员计算机网络 00004顾高粲男01/27/88团员经济贸易 00005黄丹秋女07/15/89团员经济贸易 表1-1 学生简历文件 12 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 实体之间的对应关系称为联系，它反映了现实世界 事物之间的相互关联。 联系的类型： 一对一联系 记为1 ：1 (如学校与校长间的联系) 一对多联系 记为：n (如宿舍房间与学生的联系 ) 多对多联系 记为m ：n （如一个教师可以教授多个学生，而一个学生又可以 受教于多个教师） 3.实体的联系 13 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 实体间的联系举例1： 负责人 部门 领导 1 1 (a) 部门 职员 任职 1 n (b) 职员 工作 参与 m n (c) 图1-6 实体间的联系 14 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 实体间的联系举例2： 辅导员 班级 负责 1 1 (a) 班级 学生 组成 1 n (b) 学生 课程 学习 m n (c) 图1-7 实体间的联系 15 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 概念模型是反映实体之间联系的模型。 E-R模型:描述现实世界的概念模型。 & 实体：用矩形框表示，框内写入实 体名。 & 属性：用椭圆形表示，属性的名称 记入椭圆形内。 & 联系：用菱形框表示实体间的相互 关系，框内注明联系的名称。 学生 学号 学生与课程 间的联系 1.2 数据模型 4.概念模型 16 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 mn 借阅 姓名借书 证号 职称出版社 书号 定价 书名 作者 借书 日期 读者图书 所在 单位 图1-7 图书借阅系统中的E-R模型 17 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.2 数据模型 数据模型 数据模型是现实世界中的事物及其之间联系的一种 抽象表示，是一种形式化的描述数据、数据间联系以及 有关语义约束规则的方法。数据模型是数据库中实体之 间联系的抽象描述即数据结构。 数据 模型 数据世界 记录,数据项 信息世界 实体,属性 常见的数据模型：层次数据模型、网状数据模型、关系数据 模型。 18 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 树叶 树 枝 根 通过树形结构表示实体及联系。如描述学校管理机构。 每个结点表示一个实体（型），箭头表示实体（型）间的 联系（由父到子）。 （1） 层次数据模型 19 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 非根 根 层次数据模型主要特点： (1)有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点； (2)根以外的其他结点(非根结点)有且只有一个双亲结点。 它最适合表示实体的一对多联系。 20 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 根 多个父 结点 通过网状结构表示实体及联系。“网”中每个结点表示一个实体( 型)，结点之间箭头表示实体(型)间的联系。 网状数据模型主要特点： (1)允许一个以上的结点无双亲，即可能有多个根结点； (2)允许结点可以有多于一个的双亲，即某些非根结点可 能有多个父结点。 适合表示实体的多对多联系。 （2） 网状数据模型 21 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 层次与网状模型优缺点: 优点:能直观、形象地描述实体及其联系，易于被 人们所理解和掌握。 缺点:数据结构较复杂，存储数据需要更多的链 接指针；在检索数据时，需要考虑数据的存储路径； 在插入或删除数据时，涉及到调整链接指针。 22 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系模型与层次模型和网状模型相比有着本质的差别， 它是用二维表格来表示实体及其相互之间的联系。 （3）关系数据模型 编号姓名性别婚否出生日期职称基本工资简历 23101张伶俐女已婚09/24/56教授1380 23102罗稼宛男已婚11/27/73讲师560 23103黎达仁男未婚12/23/81助教450 23104顾高粲男已婚01/27/63副教授970 23105黄丹秋女未婚07/15/79助教480 表1-2 教师关系 关系 元组 属性 23 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 一个关系就是没有重复行和重复列的二维表，二维表 的每一行在关系中称为元组，每一列在关系中称为属性。 学生关系的每一行代表一个学生的记录，每一列代表学生 记录的一个字段。属性个数（n）称为关系的元。 属性信息 值的集合 9元关系 24 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系 一个关系就是一张二维表，每个关系有一个 关系名 。 元组 水平方向的行。 属性 垂直方向的列。 1.3 关系型数据库 1.3.1 关系的基本概念 25 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系的特点 规范化 关系中每一项是最基本的数据项，不可再分。 不能出现相同的属性名。 不允许相同的元组，即冗余。 元组和属性的次序无关紧要。 26 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE (1)并（Union） 关系R与关系S的并记作： RS = t | tR tS 其结果仍为n目关系，由属于R或属于S的元组组成。 1.3.2 关系运算（并、交、差、笛卡尔积） 27 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系运算：（并、交、差、笛卡尔积） (2)交（Intersection） 关系R与关系S的交记作： RS = t | tR tS 其结果关系仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组 组成。 28 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系运算：（并、交、差、笛卡尔积） (3)差（Difference） 关系R与关系S的差记作： R-S = t | tR t S 其结果关系仍为n目关系，由属于R而不属于S的所 有元组组成。 29 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 关系运算：（并、交、差、笛卡尔积） (4)笛卡尔积（Cartesian Product） 关系R与关系S的笛卡尔积记作： RS = xy | xR 且 yS 其结果由两个关系中的所有数据行互相配对所组成，这 是两张表进行连接操作的最大结果集合。 RSRS ABCBDAR.BCS.BD 1235712357 4568212382 78945657 45682 78957 78982 30 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.4 数据库新技术 分布式数据库 分布式数据库系统是地理上分布在计算机网络的不同 结点，逻辑上属于同一系统的数据库系统。 分布式数据库的主要特点是： 数据是分布的 数据是逻辑相关的 结点的自治性 31 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 图1-10 一个分布式数据库应用系统实例 全国票务中心 32 信息管理系 孙琪 Access 数据库 HENAN ECONOMY AND TRADE VOCATIONAL COLLEGE 1.4