《数据库原理》ppt.ppt

1、数据库系统原理，发表人：彭一明教材： 数据库系统原理教程王珊等，清华大学出版社，2，序言，1 .学习这门课程的目的2 .学习内容3 .学习方法和要求4 .参考书，3，1 .学习这门课程的目的，数据库技术是数据管理的最新技术。 (20世纪60年代中期)其出现大大促进了计算机应用在各行业的渗透。 目前，基于数据库技术的计算机应用已经成为计算机应用的主流(60% )电子政务和管理信息系统(MIS)-政府、企业、银行、酒店、旅行、医疗、远程教育网络应用(计费系统、目录服务)人工智能系统、专家系统、地理信息系统广泛应用于科学统计和图形、图像、CAD、多媒体等领域，其数据库技术发挥着重要的作用。 数据库系统原理是数据库应用系统开发、维护和数据库管理系统建立和相关理论研究所需的基础知识。 4、2 .学习内容，本课以相关数据库为中心，比较全面地说明数据库的基本概念和基本技术。 第一章绪论概述了数据管理的进展、数据模式、数据库、数据库系统、数据库管理系统、数据库项目的基本概念。 第二章第四章关系数据库关系数据库模型、数据语言、关系数据库语言SQL、关系数据库设计理论第五章数据库保护安全性、完整性、并发控制、恢复第六章数据库设计第七章关系数据库管理系统产品实例第八章数据库技术的新3、学习方法和要求，本课的特征：以学习数据库的基本概念、基本技术和数据库设计为主要内容。 主要不是学习sqlserver、oracle、语言、编程。 一些概念和词句的语法不仅要记住，而且要理解在哪里使用的作用是什么？认真读书、听讲、复习、思考、讨论，首先是操作系统、离散数学、 数据结构认真地完成作业，在每一章开始同步练习题(通过MSSqlSerevr2000学习sql语言)，6、2次面试课的2次语音提问在期末复习讲义，7、4 .复习参考书，(1)萨师熙，王珊0100 高等教育出版社(2)徐洁磐王银银数据库系统概论 1996南京大学出版社(3)王能斌数据库系统引论 1995电子工业出版社(4)李昭原主审数据库系统清华大学出版社(5)馀晨，李文炳着数据库技术新进展年7月第1版2003年9月第7次印刷，清华大学出版社(清华大学出版社) 理解机上内容sql概要语法(与课件CD一起发表)、8、第一章绪论、数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念。 掌握数据库系统的特点、数据库系统的三级模式结构、数据库系统的构成。 掌握有关数据模型的概念。 掌握E-R模型的表示方法。 9、1 .数据：实际上是记述事物的符号的记录。 2 .数据管理是指数据的分类、组织、代码、保存、检索和维护。 经历了三个阶段： (1)人工管理阶段(2)文件系统阶段(3)数据库系统阶段3 .数据库(database，简称DB )数据库长期保存在计算机中，是有组织、可共享的数据的集合。 4 .数据库管理系统(DBMS )是一种数据管理软件。 功能：数据库在构筑、运用、维护时由数据库管理系统统一管理、控制。 5 .数据库系统(DBS )是在计算机系统中引入数据库后的系统结构，一般包括数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户。 10、数据库系统的特征(4页) 5点(1)数据的结构化面向整个组织复杂的数据结构(2)数据的共享性好，冗馀度小(3)具有高数据和程序独立性(4)数据由DBMS统一管理和控制(安全)7 .数据的逻辑独立性如果数据的逻辑结构发生变化，根据数据的逻辑结构和与一种应用相关联的本地逻辑结构之间的图像和转换功能，数据的本地逻辑结构不变。 因为应用是基于数据的本地逻辑结构写的，所以不需要修改应用。 这就是数据和程序的逻辑独立性，简称为数据的逻辑独立性。 11、8 .数据的物理独立性数据的存储结构(或物理结构)改变的情况下，由于数据的逻辑结构不会根据数据的存储结构和逻辑结构之间的映射或转换功能而改变，所以无需改变应用。 这就是数据和程序的物理独立性，简称为数据的物理独立性。 9 .数据模型的重要性和配置数据模型是数据库系统的核心和基础。 用各种机器实现的DBMS软件基于某一数据模型，数据库发展阶段的划分也以数据模型的发展为主要依据。 10 .数据模型使用数据结构、数据操作、完整性约束、12、数据模型概述，以及数据库中的数据模型这一工具来抽象、表示和处理现实世界的数据和信息。 数据模型是对现实世界的模拟。 数据模型应该满足三个要求。 一是能够比较现实地模拟现实世界；二是容易理解；三是容易在计算机上实现。 模型分为两个不同的层次。 第一类模型是概念模型，也称为信息模型，用用户的角度对数据和信息进行模型化。 另一个模型是从计算机系统的角度对数据进行模型化的数据模型。 主要包括网格模型、层次模型、关系模型等。 13、数据模型是数据库系统的核心和基础。 在各种设备中实现的DBMS软件基于某些数据模型。 为了将现实世界的具体内容抽象化，组织成一个DBMS支持的数据模型。 通常分为两个步骤：首先将现实世界的客观对象抽象化为某种信息结构。 此信息结构不依赖于具体的计算机系统，而将依赖于作为概念级别模型的概念模型的概念模型转换为计算机上的某DBMS支持的数据模型，而不是某DBMS支持的数据模型。 概念模型实际上是从现实世界到机械世界的中间水平。 用于信息世界建模的是从现实世界到信息世界的第一层抽象，是用户和数据库设计者之间进行交流的语言。 概念模型，14，图1-10对象的抽象模型，15，1 .信息世界的基本概念，关于信息世界(概念模型)的概念，主要是(1)实体客观存在，相互能区别的称为实体。 实体可以是具体的人、事、物或抽象的概念或联系，如员工、学生、部门、班级、学生的一次班、部门的一次订单、老师和班的工作关系(即某老师在某班工作)等。 (2)属性(attribute )将实体所具有的特性称为属性。 实体可以用几个属性来表示。 例如，学生实体可以由学号、姓名、性别、出生年月日、学部、入学时间等属性构成(94002268、张山、男、1976、计算机系、1994 )。 把这些属性组合起来表现了一个学生。16、(3)唯一识别代码(key )实体的属性集称为代码。 例如，学号是学生实体的号码。 (4)域(domain )属性的可能值的范围称为该属性的域。 例如，学号的域是8位整数，名字的域是字符串集合.年龄的域是小于35的整数，性别的域是(男，女)。 (5)实体型(entitytype )使用实体名及其属性名的集合，抽象地描绘同类实体，称为实体型。 例如，学生(学号、名字、性别、出生年月日、学部、入学时间)是实体体型。 (6)实体集(entityset )同型实体的集合称为实体集。 例如，全体学生都是实体集。 (7)联系(relationship )在现实世界中，事务内部和事务间有联系，在信息世界中，这些联系反映在实体内部的联系和实体间的联系上。实体中的关系通常是指构成实体的属性之间的关系。 2个实体体型之间的连接，1对1的连接(1:1)对于实体集团a的各实体，如果实体集团b中至少有一个实体连接，反之亦然。 据说实体集a和实体集b有一对一的关系。 记为1:1。 例如，班和班长。18、一对多联系(1:n )，对于实体集a的各实体，在实体集b中有n个实体的情况下(n=0)，相反，对于实体集b的各实体，在实体集a中只有一个实体联系，据说实体集a和实体集b具有一对多联系。 记为1:n。 比如，班级和学生。 19、多对多联系(m:n )、如果实体集a中的各个实体，实体集b中的n个实体(n=0)联系，相反，如果实体集a中的m个实体(m=0)联系，实体集a和实体集b就多对多联系记为m:n。 比如，课程和学生。 20、概念模型应该能方便、正确地表达信息世界常用概念。 表现方法很多，其中最常用的是P.P.S.Chen在1976年提交的实体联系方法(entity-relationshipapproach )。 该方法用e-r图表达现实世界的概念。 e-r图提供了表现实体型、属性和联系的方法：实体型：用矩形表示，在矩形框内标明实体名。 属性：表示为椭圆形，用无方向边连接到对应的实体。 联系方式：以菱形表示，在菱形框内注明联系方式名称，分别与无方向的相关实体联系，并在无方向的旁边联系的类型(1:1、1:n或m:n )。 概念模型的表示方法，21，11 .概念模型的一般表示方法：实体-联络法(E-R图说明) E-R图成分(实体、属性、联络)描绘E-R图。 22、完整的E-R图有属性实体的属性表示，23、E-R图的例子(选择和构成的属性标记的连接)、24、25、数据模型、机械世界不同的数据模型具有不同的数据结构形式。 目前最常用的数据模型是层次模型、网络模型、关系模型和面向对象的模型.的模型是一种典型的数据模型，它包括：分层模型、网络模型、关系模型和对象模型。 阶层模型和网格模型统称为非关系模型。 非关系模式的数据库系统在1970年代和80年代初很流行。 关系模型的数据库系统从80年代初到现在很流行。 面向对象模型自20世纪80年代以来，面向对象的方法和技术在计算机各领域的应用不断发展。 26、关系模式是目前最重要的模式。 美国IBM公司研究员E.F.codd在1970年发表了题为“大规模共享系统的关系数据库的关系模型”的论文，首次提出了数据库系统的关系模型。 20世纪80年代以来，计算机制造商新发布的数据库管理系统(DBMS )几乎支持相关模型。 数据库领域目前的研究以相关方法为基础。 1 .关系数据模型的数据结构，在用户看来，关系模型的逻辑结构是二维表，由行和列构成。 例如，图l23中的学生人事记录是一种关系模型，包含以下概念： 关系数据模型、27、12 .关系模型的一些主要术语关系、元组、属性、域、组件、代码、关系模型、关系：定义2.3D1D2Dn的子集称为域D1、D2、Dn上的关系，R(D1，D2 ) 因为关系是笛卡尔乘积的子集，所以关系也是二维表。 元组：表的每个行为一个元组。 属性：按列命名，称为属性(表中的列是属性)。 域：属性的值范围。 组件：元组中的属性值。 代码(候选代码):如果相关属性组的值能唯一识别一个组，而不能实现其真正子集，则该属性组称为候选代码。主代码：如果关系中有多个候选代码，请选择主代码关系模式之一。 关系的描述一般用R(U )关系名(属性1、属性2、属性n )三个组表示。 R(U、f )、28、29、关系模式：关系的描述一般用：关系名(属性1、属性2、属性n )来表示。 例如，学生(学号、名字、性别、年龄、出身)课程(课程编号、课程名、单位)是关系模型，是实体，例如，学生和课程的多对多的关系(选择)可以在关系模型中表示为：选择(学号、课程编号、成绩)，30， 这些操作必须满足关系的完整性约束。 关系完整性约束分为三类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 其具体意思将在后面叙述。 关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果是关系，即几个元组的集合。 不像非关系模型那样是单一记录的操作方式。 另一方面，关系模型将访问路径隐藏给用户，用户只指出“做什么”和“寻找什么”，而不需要详细说明“做什么”和“寻找什么”，因此数据的独立性大幅度提高了，用户的生产率提高了。 Select*fromstudent，2 .关系数据模型的操作和完整性约束，31，13 .集中数据库系统的三级模式结构和二级图像。 数据库系统的三级模式结构是指数据库系统由外部模式、模式、内部模式三级构成。 二维影像功能为外部模式/模式影像、模式/内部模式影像。 掌握关系模型、关系、关系模型、关系数据库、关系数据库系统和关系数据库管理系统的概念。 正确理解关系的代码，外部代码用关系代数表现关系的完整性内容和规则。 一、基本概念：1.关系模型：由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束三部分组成。 关系的数据结构关系模型的数据结构非常单一，是平坦的二维表。 现实世界的实体和实体间的各种各样的联系用关系二维表示。 关系操作的特征：集合操作方式，即操作的对象和结果是集合。 完整性约束实体的完整性，参照完整性和用户定义的完整性，第二章关系数据库，33，2 .关系模式(41页)定义2.4 :关系的描述被称为关系模式，形式化表示R(U，d，DOM，f )。 r是关系名，u是构成关系的各属性名，d是属性的域，DOM是属性向域的映射，f是属性间的数据依存关系。 通常简称为R(U )，或简称为R(A1、A2、An )。 3 .关系数据库关系数据库的类型和值(第42页)关系模式为类型，关系为值。 关系数据库模型和关系数据库系统统称为关系数据库系统。的.的. 关系数据库系统是支持关系模式的数据库系统。 关系数据库系统简称为关系系统，34、2、关系模型这3种完整性(42 )、实体的完整性、参照的完整性、用户定义的完整性实体的完整性规则、参照的完整性规则、主、外部代码的概念和用途。 候选代码：如果相关属性组的值可以唯一识别一个组，而不能实现其真正子集，则该属性组称为候选代码。 主键：如果关系有多个候选代码，请选择其中一个主键。 主属性：候选代码的属性称为主属性。 非主属性：