数据库—01(基础、数据模型)

1、主主要要数据库系统概论数据库系统概论关系数据库理论基础关系数据库理论基础SQLSQL及其应用及其应用SQL SERVERSQL SERVER的应用的应用数据库应用系统设计数据库应用系统设计数据库的网络应用数据库的网络应用学学习习熟悉数据库基本理论熟悉数据库基本理论掌握关系数据库系统设计方法掌握关系数据库系统设计方法掌握掌握MS SQL SERVERMS SQL SERVER的管理的管理掌握掌握SQL SERVERSQL SERVER的的web web 开发开发第一章数据学习目标：学习目标：1.1.数据库相关概念数据库相关概念（P40P40，共，共7373个个）2.2.掌握实体联系模型掌握实体联

2、系模型3.3.掌握结构数据模型掌握结构数据模型4.4.掌握数据库的结构模式掌握数据库的结构模式主要l数据库到底是什么？l数据库有什么特点？一、信息、数据信息信息：现实世界各种事物的特征、现实世界各种事物的特征、 形态以及不同事物间的联系形态以及不同事物间的联系 等在人脑里的抽象反映。等在人脑里的抽象反映。数据数据：表达信息的载体，是一切文字、表达信息的载体，是一切文字、 符号、声音、图像等有意义元素符号、声音、图像等有意义元素 的组合。的组合。概念一概念一对数据的收集记载、整理、组织、对数据的收集记载、整理、组织、 存储、检存储、检索、计算索、计算/ /加工、维护、传送等一系列活动的加工、维护

3、、传送等一系列活动的总和。总和。( (方式方式) )概念二概念二将数据转换成信息的过程。（目的）将数据转换成信息的过程。（目的）数据管理数据管理数据处理方式数据处理方式-集中处理方式集中处理方式-分散式处理方式分散式处理方式-分布式处理方式分布式处理方式二、数据管理技人工管理阶段（人工管理阶段（2020世纪世纪5050年代中期以前）年代中期以前）文件系统阶段（文件系统阶段（2020世纪世纪5050年代后期年代后期6060年代年代中后期）中后期）数据库系统阶段（数据库系统阶段（2020世纪世纪6060年代后期开始）年代后期开始）新一代数据库技术（新一代数据库技术（2020世纪世纪9090年代以来

4、）年代以来）一、一、 数据不保存数据不保存二、没有专门的软件二、没有专门的软件进行管理进行管理三、数据与程序不具三、数据与程序不具有独立性有独立性应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n数据集数据集1数据集数据集2数据集数据集n 原因：没有容量大的 便宜的存储介质； 没有管理软件应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n文件文件系统系统数据集数据集1数据集数据集2数据集数据集n一、一、 数据保存在可直数据保存在可直接存取的磁盘上接存取的磁盘上二、数据与程序具有一二、数据与程序具有一定独立性，但仍相互依定独立性，但仍相互依赖赖三、数据冗余度仍然三、数据冗余度仍然很大，不

5、能实现共享很大，不能实现共享四、数据不一致性四、数据不一致性一、数据结构化一、数据结构化二、数据共享二、数据共享三、减少数据冗余三、减少数据冗余应用程序1应用程序N应用程序2逻辑文件1逻辑文件N逻辑文件2DBMS数据库数据库Database四、数据独立性较高四、数据独立性较高五、方便的用户接口五、方便的用户接口六、对数据统一管理六、对数据统一管理 分布式数据库分布式数据库 面向对象数据库面向对象数据库 多媒体数据库多媒体数据库 模糊数据库模糊数据库物理上分布，逻辑上集中物理上分布，逻辑上集中数据库技术与面向对象技术结合数据库技术与面向对象技术结合支持多种媒体数据的存储与管理支持多种媒体数据的存

6、储与管理支持模糊数据的表达与处理支持模糊数据的表达与处理三、四个基本概念三、四个基本概念 数据库（数据库（DBDB） 数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS） 数据库应用系统（数据库应用系统（APSAPS）数据库是存储在计算机存储设备上，结构化的相数据库是存储在计算机存储设备上，结构化的相关数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，关数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，而且还包括相关事物之间的联系。而且还包括相关事物之间的联系。数据库管理系统是用于描述、管理和维护数据库数据库管理系统是用于描述、管理和维护数据库的软件系统，是数据库系统的核心组成部分，是的软件系统，是数据库系统的核心

7、组成部分，是用户与数据库的接口，提供对数据库的定义、操用户与数据库的接口，提供对数据库的定义、操作和控制。作和控制。 数据库系统（数据库系统（DBSDBS）DBS=DB+DBMS+OS+APS+DBA数据库应用系统是指开发人员利用数据库系统资数据库应用系统是指开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件系统。系统。四、数据模型 数据与数据联系的描述数据与数据联系的描述 现实世界、信息世界和数据世界现实世界、信息世界和数据世界 结构数据模型（层次模型、网状模型、结构数据模型（层次模型、网状模型、 关系模型）关系模型） 实体间联系及联

8、系的种类实体间联系及联系的种类 实体联系模型实体联系模型 属性：实体具有的特征属性：实体具有的特征 值域：属性的取值类型和取值范围值域：属性的取值类型和取值范围 实体集：具有相同性质实体的集合实体集：具有相同性质实体的集合 实体标识符：能唯一区别每个实体的属性或实体标识符：能唯一区别每个实体的属性或 属性集属性集 实体：客观存在的可以互相区别的事物实体：客观存在的可以互相区别的事物信息世界对现实世界的描述 数据项：对应实体属性的数据单位（列）数据项：对应实体属性的数据单位（列） 文件：同一类记录的汇集（表）文件：同一类记录的汇集（表） 关键字：能唯一地标识文件中每个记录的数关键字：能唯一地标识

9、文件中每个记录的数 据项或数据项的集合据项或数据项的集合 记录：数据项的有序集合（行）记录：数据项的有序集合（行）数据世界对信息世界的描述现实世界现实世界（客观世界）（客观世界）信息世界信息世界（概念世界）（概念世界）数据世界数据世界（机器世界）（机器世界）组组 织织( (事物及其联系事物及其联系) )实体及其联系实体及其联系数据库数据库事物类事物类( (总体总体) )实体集实体集文件（表）文件（表）事事 物物( (对象、个体对象、个体) )实体实体记录记录特特 征征属性属性数据项数据项区别性特征区别性特征实体标识符实体标识符关键字关键字四、数据模型-实 一对一联系一对一联系 一对多联系一对多

10、联系 多对多联系多对多联系实体联系模型又称实体联系模型又称ER模型。模型。(Entity Relationship model)ER模型的基本成分模型的基本成分 矩形框：表示实体型矩形框：表示实体型 菱形框：表示联系型菱形框：表示联系型 椭圆形框：表示实体型或联系型的属性椭圆形框：表示实体型或联系型的属性 直线：用来连接上述三中图框直线：用来连接上述三中图框学生学生年龄年龄选修选修学校名学校名校址校址校长校长学学 校校聘聘 任任教教 师师教工号教工号姓名姓名专长专长校长校长1N四、数据模型- - - 实实 相应的命名记入框中；相应的命名记入框中；学校名学校名校址校址校长校长学学 校校聘聘 任任

11、教教 师师教工号教工号姓名姓名专长专长校长校长 对组成关键字的属性，标对组成关键字的属性，标 记下划线；记下划线； 在菱形框的引出线上要标在菱形框的引出线上要标 上联系的方式（如上联系的方式（如1:N1:N）；）； 为了突出联系，可以不画为了突出联系，可以不画 出属性，属性用另外的表出属性，属性用另外的表 格画出。格画出。学学 校校聘聘 任任教教 师师1N1N多个不同实体型间联系的多个不同实体型间联系的ER图图工程项目工程项目需求需求零零 件件采购采购厂厂 家家MNMN多个实体型之间的多元联系多个实体型之间的多元联系同一实体型内各实体间联系同一实体型内各实体间联系工程项目工程项目需求及购进表需

12、求及购进表零零 件件厂厂 家家MNS课课 程程预预 修修MN结构数 数据结构数据结构 数据操作数据操作 数据完整性约束数据完整性约束数据和联系如何表达，怎样实现数据和联系如何表达，怎样实现对数据库的检索和更新对数据库的检索和更新数据及联系应具有的制约和依赖关系数据及联系应具有的制约和依赖关系 用树形结构表示实体型及其之间联系用树形结构表示实体型及其之间联系的模型为层次模型。的模型为层次模型。学学 院院系系实验室实验室学生学生教科院教科院教技系教技系电视实验室电视实验室王一王一李二李二 用有向图（网状结构）表示实体型及其用有向图（网状结构）表示实体型及其之间联系的模型为网状模型。之间联系的模型为

13、网状模型。专业专业教研室教研室课程课程学生学生教师教师任课任课选课选课 用二维表来表示实体型及其之间联用二维表来表示实体型及其之间联系的模型为关系模型。系的模型为关系模型。学号学号姓名姓名性别性别出生日期出生日期籍贯籍贯学 生课程号课程号课程名课程名学时学时学分学分课 程选 修课程号课程号成绩成绩学号学号外部级外部级用户视图用户视图概念级概念级全局视图全局视图内部级内部级存储视图存储视图外模式外模式A外模式外模式B应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区A1应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区A2应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户

14、工作区B1应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区B2概念模式概念模式DBMSOSDBDBDB内模式内模式由由DBA建立和建立和维护维护 概念模式概念模式 数据库中全部数数据库中全部数据的整体逻辑结构的据的整体逻辑结构的描述称为概念模式。描述称为概念模式。 外模式外模式又称子模式或用户又称子模式或用户模式模式 内模式内模式 具体描述数据具体描述数据如何组织存储在存如何组织存储在存储介质上。储介质上。 接口简单，使接口简单，使用方便用方便 实现数据共享实现数据共享 保证数据独立保证数据独立性性 确保数据的安确保数据的安全和保密全和保密外部级外部级用户视图用户视图概念级概念级全

15、局视图全局视图内部级内部级存储视图存储视图外模式外模式A外模式外模式B应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区A1应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区A2应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区B1应用程序应用程序(主语言主语言+DML)用户工作区用户工作区B2概念模式概念模式DBMSOSDBDBDB内模式内模式由由DBA建立和建立和维护维护映射映射 实质是一种对应实质是一种对应规则，指出映射双方规则，指出映射双方如何进行转换。如何进行转换。模式模式/ /内模式映射内模式映射 存在于概念级和存在于概念级和内部级之间，定义模内部级之

16、间，定义模式与内模式之间的对式与内模式之间的对应性。应性。外模式外模式/ /模式映射模式映射 存在于外部级和存在于外部级和概念级之间，定义外概念级之间，定义外模式和模式之间的对模式和模式之间的对应性。应性。物理数据独立性物理数据独立性 内部级发生变化，内部级发生变化，而概念模式和外模式而概念模式和外模式不用变化。不用变化。逻辑数据独立性逻辑数据独立性 对概念模式修改对概念模式修改而不影响外模式和应而不影响外模式和应用程序。用程序。DBA创建并维护模式创建并维护模式建立外模式建立外模式确定数据库的存储结构和访问策略确定数据库的存储结构和访问策略决定数据库的保护策略决定数据库的保护策略监视系统的运

17、作监视系统的运作 数据定义语言（数据定义语言（DDLDDL）1.描述数据模型中各个数据逻辑单位的特征；描述数据模型中各个数据逻辑单位的特征；2.描述各数据逻辑单位之间的联系；描述各数据逻辑单位之间的联系；3.描述访问规则。描述访问规则。 数据操作语言（数据操作语言（DMLDML）1.从数据库中检索数据；从数据库中检索数据；2.向数据库添加新的数据向数据库添加新的数据3.删除数据库中某些过时没有保留价值的数据；删除数据库中某些过时没有保留价值的数据；4.修改某些数据的值修改某些数据的值5.对数据实施控制对数据实施控制数据库管理系SDBMSDBMS的功能的功能DBMSDBMS的组成的组成DBM语言

18、处理部分语言处理部分系统运行控制部分系统运行控制部分数据库的建立和维护数据库的建立和维护DBM数据库定义功能数据库定义功能数据库操纵功能数据库操纵功能数据库的存储管理功能数据库的存储管理功能数据库的保护功能数据库的保护功能数据库的维护功能数据库的维护功能数据字典数据字典硬件硬件操操作作系系统统数数据据库库管管理理系系统统数数据据库库应应用用系系统统开发人员数据库管理员数据库管理员最终用户数据库系统层次示意图数据库系统层次示意图DBS有很好的效益有很好的效益数据集中控制数据集中控制有很高的灵活性有很高的灵活性方便程序设计和程序维护方便程序设计和程序维护有利推广标准化有利推广标准化 某数据库由三个实体集，一是工厂实体集，其属某数据库由三个实体集，一是工厂实体集，其属性由工厂名称、厂址、联系电话等；二是产品实体集，性由工厂名称、厂址、联系电话等；二是产品实体集，其属性有产品号、产品名、规格、单价等；三是工人其属性有产品号、产品名、规格、单价等；三是工人实体集，其属性有工人编号、姓名、性别、职称等。实