第一讲 数据库基础知识

1、数据库系统概论数据库系统概论基 础库数 据计算机与数学教研室计算机与数学教研室：鲁世清：鲁世清电话：电话：1583608099515836080995邮箱：邮箱：数据数据数据库的应用数据库的应用数据库应用领域无所不在，需要存储数据就需要数据库。数据库应用领域无所不在，需要存储数据就需要数据库。2图书查询系统图书查询系统数据库的应用数据库的应用3教学设计教学设计 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念 数据库系统的发展过程和特点数据库系统的发展过程和特点 数据库系统结构图数据库系统结构图 数据模型数据模型一、主要内容一、主要内容二、学习目标二、学习目标 了解数据库、数据库管理系统、数据库系统数

2、据了解数据库、数据库管理系统、数据库系统数据模型的概念和特点模型的概念和特点 理解常用数据模型理解常用数据模型（重难点）（重难点）41.1 数据库系统的基本概念数据库系统的基本概念（一）（一）数据、信息、数据处理数据、信息、数据处理 数据的型（数据的型（Type)与值（与值（value）：）： 数据的数据的型型给出了数据表示的类型给出了数据表示的类型,如整型、实型、如整型、实型、字符型，而数据的字符型，而数据的值值给出了符合给定型的值。给出了符合给定型的值。n数据处理数据处理(Data Processing) :对数据的收集、存储、对数据的收集、存储、分类、计算、加工、检索和传输等一系列活动。

3、分类、计算、加工、检索和传输等一系列活动。 n数据（数据（Data)：信息的内在表示形式。：信息的内在表示形式。为了描述客观事物为了描述客观事物而用到的数字、字符以及所有能输入到计算机中并能被计而用到的数字、字符以及所有能输入到计算机中并能被计算机处理的符号。算机处理的符号。n信息信息(Information)(Information)：经过加工处理并对人类社会实践和经过加工处理并对人类社会实践和生产活动产生决策影响的数据。生产活动产生决策影响的数据。 51.数据库数据库（Database,DB) （二）（二）数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统n广义的数据库是

4、一个以某种有组织的方式存储的数据的集合。广义的数据库是一个以某种有组织的方式存储的数据的集合。n数据库数据库是长期存储在计算机内、有是长期存储在计算机内、有组织、可组织、可共享的共享的数据集合数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，它不仅包括描述事物的数据本身，还包括相关事物之间的联系。还包括相关事物之间的联系。n数据库中数据的特点：数据库中数据的特点： 数据库中数据的特点是数据库中数据的特点是“集成集成”和和“共享共享” 。数据库的建设规模、数据库信息量的大小数据库的建设规模、数据库信息量的大小和和使用频度使用频度已已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。成为衡量一个国家信息化程度的重要标志

5、。一、数据库系统的基本概念一、数据库系统的基本概念6仓库保管员仓库保管员 数据库管理系统数据库管理系统2.数据库管理系统数据库管理系统（DBMS) （二二）数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统n 数据库管理系统数据库管理系统 (Database Management System,DBMS) 可以把可以把数据库数据库看成是一个看成是一个仓库仓库，在仓库里存放着数据。把，在仓库里存放着数据。把数数据库管理系统据库管理系统看成仓库的看成仓库的保管员保管员，负责数据的搬进、整理和，负责数据的搬进、整理和搬出。搬出。 一、数据库系统的基本概念一、数据库系统的基本概念具体

6、地说，这个保管员要具体地说，这个保管员要:n检查仓库的数据是否被允许（检查仓库的数据是否被允许（数据的定义问题数据的定义问题），），n如何摆放最好（如何摆放最好（数据的结构问题数据的结构问题），），n如何更快找到用户需要的数据并提取出来（如何更快找到用户需要的数据并提取出来（数据的操纵问题数据的操纵问题）n数据如何不被坏人提走（数据如何不被坏人提走（数据的安全性问题数据的安全性问题）n如何处理多个人同时来提货（如何处理多个人同时来提货（并发控制问题并发控制问题） 保管员所做的事情正是数据库管理系统需要做的事情。保管员所做的事情正是数据库管理系统需要做的事情。7用户、应用软件用户、应用软件DBM

7、SDBMSOSOSDBDB2.数据库管理系统数据库管理系统（DBMS) （二）（二）数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统n常用的常用的DBMS：小型的数据库管理软件小型的数据库管理软件: 只具备数据库管理系统的一些简只具备数据库管理系统的一些简单功能，如单功能，如 Foxpro和和 Access等。等。一、数据库系统的基本概念一、数据库系统的基本概念大型大型的数据库管理软件的数据库管理软件:SQL Server, Mysql,Orocal 数据库管理系统数据库管理系统( (DatebaseDatebase Management SystemManagement

8、System) )是专门用于管理是专门用于管理数据库的计算机系统软件，是整个数数据库的计算机系统软件，是整个数据库系统的核心。据库系统的核心。 nDBMSDBMS的软件地位：的软件地位：83.数据库系统数据库系统（DBS) n 数据库系统数据库系统(Database System，DBS)是以数据库为核心的是以数据库为核心的完整的运行实体。它由以下五部分组成：完整的运行实体。它由以下五部分组成：n 数据库数据库(DB)n 数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)n 数据库管理员数据库管理员(Database Administrator,DBA):对数据库进对数据库进行规划、设计、维护和监视等工

9、作的人员。行规划、设计、维护和监视等工作的人员。n 系统硬件平台系统硬件平台:计算机、网络等硬件配置。计算机、网络等硬件配置。n 系统软件平台系统软件平台: 操作系统、操作系统、DBS开发工具开发工具(程序设计语言及程序设计语言及接口软件。接口软件。一、数据库系统的基本概念一、数据库系统的基本概念（二）（二）数据库、数据库管理系统、数据库系统数据库、数据库管理系统、数据库系统9数据库数据库用户用户应用系统应用系统应用开发工具应用开发工具操作系统操作系统应用程序员应用程序员数据库管理员数据库管理员DBA负责数据库的负责数据库的规划、设计、规划、设计、协调、维护和协调、维护和管理等工作管理等工作D

10、BMS管理数据库管理数据库的系统软件的系统软件;是数据库系是数据库系统的核心。统的核心。指以数据库指以数据库为基础的应为基础的应用程序用程序数据库系统10(一一)数据管理数据管理的三个阶段的三个阶段 人工管理、文件系统和数据库技术等人工管理、文件系统和数据库技术等3个阶段个阶段(考点）考点）1） 人工管理阶段：人工管理阶段：50年代中期年代中期（1）数据不保存：）数据不保存：没有磁盘，无法保存数据没有磁盘，无法保存数据（2）由应用程序管理数据：）由应用程序管理数据：没有操作系统没有操作系统（3）数据不共享：）数据不共享：即使两个不同应用涉及到相同的数据，即使两个不同应用涉及到相同的数据，也必须

11、各自定义，无法互相利用、互相参照。也必须各自定义，无法互相利用、互相参照。 （4）数据不具有独立性）数据不具有独立性：数据无法独立于程序，它是程序：数据无法独立于程序，它是程序的组成部分的组成部分二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点11(一一)数据管理数据管理的三个阶段的三个阶段 人工管理、文件系统和数据库技术等人工管理、文件系统和数据库技术等3个阶段个阶段(考点）考点）2）文件系统阶段（）文件系统阶段（50年代后期年代后期60年代中期）年代中期）数据实现数据实现共享共享数据仍存在数据仍存在相当程度的相当程度的冗余冗余二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过

12、程和特点12(一一)数据管理数据管理的三个阶段的三个阶段人工管理、文件系统和数据库技术等人工管理、文件系统和数据库技术等3 3个阶段个阶段( (考点）考点）3 3）数据库系统阶段（）数据库系统阶段（6060年代后）：年代后）：数据共数据共享享度高度高、冗冗余度小余度小二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点13 数据库技术产生于数据库技术产生于60年代末，是数据管理的最新技术。年代末，是数据管理的最新技术。 经历了三代演变经历了三代演变 层次层次/网状数据库、关系数据库、新一代数据库。网状数据库、关系数据库、新一代数据库。 造就了三位图灵奖造就了三位图灵奖得主得主 C.W.

13、Bachman E.F.Codd James Gray 查理士查理士巴赫曼巴赫曼 埃德加埃德加科德科德 詹姆斯詹姆斯尼古拉尼古拉格雷格雷 发展了一门计算机基础学科发展了一门计算机基础学科 形成了一个巨大的软件产业形成了一个巨大的软件产业二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点(二二)数据管理技术的三数据管理技术的三个阶段个阶段14 1.数据数据的集成性的集成性 2.数据数据的高共享性与低冗余性的高共享性与低冗余性 数据的集成性使数据可为多个应用程序共享，数据的数据的集成性使数据可为多个应用程序共享，数据的共享又极大地减少数据冗余（共享又极大地减少数据冗余（ 数据冗余度小是指

14、重复的数数据冗余度小是指重复的数据少），减少不必要的存储空间，避免数据的据少），减少不必要的存储空间，避免数据的不一致性不一致性。二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点（二）（二）数据库系统特点数据库系统特点15 3.数据独立性数据独立性：指程序与数据互不依赖。指程序与数据互不依赖。 与程序相互独立与程序相互独立, 其结构改变时不需修改应用程序。其结构改变时不需修改应用程序。（二）（二）数据库系统特点数据库系统特点二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点1.数据数据的集成性的集成性 2.数据数据的高共享性与低冗余性的高共享性与低冗余性16 3.数据独立

15、性数据独立性：（二）（二）数据库系统特点数据库系统特点二、数据库系统的发展过程和特点二、数据库系统的发展过程和特点1.数据数据的集成性的集成性 2.数据数据的高共享性与低冗余性的高共享性与低冗余性4.数据数据统一管理与控制统一管理与控制数据完整性检查数据完整性检查 数据的安全性保护数据的安全性保护 并发控制并发控制数据恢复数据恢复5.为为用户提供了友好的接口用户提供了友好的接口17（一）数据库系统（一）数据库系统的三级模式的三级模式 处于最底层，它反映了数据在计处于最底层，它反映了数据在计算机物理结构中的实际存储形式算机物理结构中的实际存储形式处于最外层，它反映了用户处于最外层，它反映了用户对

16、数据的要求对数据的要求内模式内模式外模式外模式三级三级模式模式三级模式划分意义三级模式划分意义: 有利于保持数据库的数据独立性有利于保持数据库的数据独立性处于中层，它反映了设计者的处于中层，它反映了设计者的数据全局逻辑要求数据全局逻辑要求逻辑逻辑模式模式三、数据库系统结构三、数据库系统结构18（一）数据库系统（一）数据库系统的三级模式的三级模式 三级模式结构。外模式外模式用户局部逻辑结构用户局部逻辑结构逻辑模式逻辑模式内模式内模式（单个用户视图）（单个用户视图）（全局视图）（全局视图）（存储视图）（存储视图）数据库的整体数据结构数据库的整体数据结构数据库的物理结构数据库的物理结构外模式最接近用

17、户，是单个外模式最接近用户，是单个用户所能看到的数据特性，单用户所能看到的数据特性，单个用户使用的数据视图的描述个用户使用的数据视图的描述称为外模式，也称子模式称为外模式，也称子模式或用户模式。或用户模式。逻辑模式涉及到所有用户的数据定逻辑模式涉及到所有用户的数据定义，也就是全局性的数据视图，全义，也就是全局性的数据视图，全局数据视图的描述称逻辑模式，局数据视图的描述称逻辑模式，简称模式。简称模式。内模式最接近于物理存储设备，内模式最接近于物理存储设备，涉及到物理数据存储的结构，物涉及到物理数据存储的结构，物理存储数据视图的描述称为理存储数据视图的描述称为内模式，也称存储模式内模式，也称存储模

18、式19（二）数据库系统（二）数据库系统的两级映射的两级映射 1.逻辑模式逻辑模式到内模式：到内模式： 定义了数据的全局逻辑结构与数据的物理存储结构定义了数据的全局逻辑结构与数据的物理存储结构间间的对应的对应关系。关系。2.外模式到逻辑模式外模式到逻辑模式： 定义定义了外模式与概念模式的对应关系。每个外模式了外模式与概念模式的对应关系。每个外模式是是概念模式概念模式的一个基本视图。的一个基本视图。三、数据库系统结构图三、数据库系统结构图20三级模式、两级映射关系图内模式内模式(物理数据库物理数据库)数据库数据库逻辑模式逻辑模式（逻辑数据库（逻辑数据库）应用应用应用应用应用应用外模式外模式（用户数

19、据库）（用户数据库）外模式外模式（用户数据库）（用户数据库）外模式外模式（用户数据库）（用户数据库）逻辑模式逻辑模式映射映射内模式内模式 外模式外模式 映射映射逻辑模式逻辑模式 定义了外模式与定义了外模式与逻辑模式的对应逻辑模式的对应关系。每个外模关系。每个外模式是概念模式的式是概念模式的一个基本视图。一个基本视图。 定义了数据的定义了数据的全局逻辑结构全局逻辑结构与数据的物理与数据的物理存储结构间的存储结构间的对应关系。对应关系。21（三）（三）数据库系统数据库系统的两级的两级映射的重要性映射的重要性 两两级映射级映射一般由一般由DBMS实现，实现，保证保证了数据库了数据库系统中数据的系统中

20、数据的逻辑独立性逻辑独立性和和物理独立性物理独立性，使用户，使用户能以逻辑方式方便地访问数据库中的数据，而不能以逻辑方式方便地访问数据库中的数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。式。三、数据库系统结构图三、数据库系统结构图221.1.数据模型数据模型及其要素及其要素四、数据模型四、数据模型（一）数据模型（一）数据模型n模型模型: : 是对客观世界中复杂对象的描述。是对客观世界中复杂对象的描述。 例如，在军事上使用沙盘描述战场实况；在建筑上用外例如，在军事上使用沙盘描述战场实况；在建筑上用外貌图、平面图和侧面图描述一个建筑物的外部特征和

21、内部结貌图、平面图和侧面图描述一个建筑物的外部特征和内部结构。构。n数据模型数据模型: :231.1.数据模型数据模型及其要素及其要素（一）数据模型（一）数据模型数据结构：数据结构： 主要描述数据的类型、内容及数据间的联系，是对系主要描述数据的类型、内容及数据间的联系，是对系统静态特性的描述统静态特性的描述 数据操作：数据操作： 主要描述在相应数据结构上可进行的操作，是对系统主要描述在相应数据结构上可进行的操作，是对系统动态特征的描述。动态特征的描述。数据约束：数据约束： 主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系，他们主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系，他们之间的制约与依存关系，必须遵守

22、的通用的完整性约之间的制约与依存关系，必须遵守的通用的完整性约束，是一组完整性规则的集合，从而保证数据的正确束，是一组完整性规则的集合，从而保证数据的正确性、有效性。性、有效性。数据模型要素数据模型要素四、数据模型四、数据模型24( (二二) )常用常用的数据模型的数据模型1.1.层次层次模型模型2.2.网状网状模型模型3.3.关系关系模型模型四、数据模型四、数据模型251.1.数据结构图数据结构图层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系，是有向树结构，其数据结构为的联系，是有向树结构，其数据结构为: : 有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点

23、称有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点；为根结点； 根结点以外的其他结点有且只有一个双亲结点。根结点以外的其他结点有且只有一个双亲结点。层次数据库系统只能处理一对多的实体联系。层次数据库系统只能处理一对多的实体联系。四、数据模型四、数据模型( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型层次模型层次模型26. .层次层次模型举例：模型举例：教师学生教师学生数据库模型数据库模型职工号职工号姓名姓名研究方向研究方向教师教师学号学号姓名姓名成绩成绩学生学生教研室编号教研室编号教研室名教研室名教研室教研室系编号系编号系名系名办公地点办公地点系系( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型层次模

24、型层次模型四、数据模型四、数据模型27四、数据模型四、数据模型.层次层次模型模型举例举例2：教师学生教师学生数据库的一个值数据库的一个值T1101陈杉陈杉网络安全网络安全T3704刘念刘念网络管理网络管理D02计算机计算机信息楼信息楼系系R01数据库数据库教研室教研室R02 信息系统信息系统R03网络网络学生学生S63871文集容文集容 AS63874张华张华CS63875李玲李玲AT2101 王大名王大名数据库数据库教师教师T1709冯序冯序数据仓库数据仓库( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型层次模型层次模型28. .层次层次模型的优缺点模型的优缺点 优点优点1.1.模型简单。模型简

25、单。2.2.实体间联系是固定的，性能好。实体间联系是固定的，性能好。3.3.提供了良好的完整性支持。提供了良好的完整性支持。 缺点缺点1.1.现实世界中很多联系是非层次的，用层次模型表示会现实世界中很多联系是非层次的，用层次模型表示会引入冗余数据或创建非自然的数据组织。引入冗余数据或创建非自然的数据组织。2.2.对插入删除操作的限制比较多。对插入删除操作的限制比较多。3.3.查询子女结点必须通过双亲结点。查询子女结点必须通过双亲结点。4.4.由于结构严密，层次命令趋于程序化。由于结构严密，层次命令趋于程序化。( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型层次模型层次模型四、数据模型四、数据模型2

26、91.1.数据结构数据结构网状数据模型网状数据模型的数据结构的数据结构允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲一个结点可以有多于一个的双亲。( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型网状模型网状模型四、数据模型四、数据模型302.网状网状模型举例：模型举例：学生学生/选课选课/课程的网状数据库模式课程的网状数据库模式学号学号课程名课程名成绩成绩选课选课课程号课程号课程名课程名学分学分课程课程学号学号姓名姓名系别系别学生学生S-SCC-SC( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型网状模型网状模型四、数据模型四、数据模型311.1.数据结构数据结构网状

27、数据模型网状数据模型的数据结构的数据结构允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲。一个结点可以有多于一个的双亲。可见：层次模型是网状模型的一个特例。网状可见：层次模型是网状模型的一个特例。网状模型去掉了层次模型的两个限制，另外，它还允许两模型去掉了层次模型的两个限制，另外，它还允许两个结点之间有多种联系，因此能更直接地去描述现实个结点之间有多种联系，因此能更直接地去描述现实世界。世界。( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型网状模型网状模型四、数据模型四、数据模型323.网状网状模型的优缺点模型的优缺点 优点优点1. 更为直接地描述现实世界。更为直接

28、地描述现实世界。2. 具有良好的性能，存取效率高。具有良好的性能，存取效率高。 缺点缺点1. 结构复杂，不利于最终用户掌握。结构复杂，不利于最终用户掌握。2. 其其DDL(数据定义数据定义)、DML(数据操纵数据操纵)语言复杂，用户语言复杂，用户不容易使用。不容易使用。( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型网状模型网状模型四、数据模型四、数据模型33学号学号姓名姓名性别性别年龄年龄籍贯籍贯9801张明张明男男20江苏江苏9802刘红刘红女女19山东山东9803王明王明女女20北京北京9839张立张立男男18陕西陕西学生人事信息表学生人事信息表记录记录（元组（元组)字段字段1.关关 系系

29、模模 型型举例举例( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型关系模型关系模型四、数据模型四、数据模型341.1.关系模型基本术语关系模型基本术语关系关系 - - 一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。元组元组 - 表中的行称为元组。一行为一个元组，对应存储文表中的行称为元组。一行为一个元组，对应存储文件中的一个记录值。件中的一个记录值。属性属性 - 表中的列称为属性，每一列有一个属性名。属性值表中的列称为属性，每一列有一个属性名。属性值相当于记录中的数据项或者字段值。相当于记录中的数据项或者字段值。域域 - - 属性的取值范围，即不同元组

30、对同一个属性的值所限属性的取值范围，即不同元组对同一个属性的值所限定的范围。定的范围。关系模式关系模式 - - 关系结构的描述。关系结构的描述。例：学生例：学生( (学号，姓名，年龄学号，姓名，年龄) )( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型 关系模型关系模型四、数据模型四、数据模型35( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型 关系模型关系模型3.3.关系关系的特点的特点关系必须规范化。关系必须规范化。即模型中每个关系模式都应满足一定即模型中每个关系模式都应满足一定的要求。一般要求属性是不可再分的原子数据，表中不的要求。一般要求属性是不可再分的原子数据，表中不再包含表。再包含表。同一

31、关系中同一关系中不能出现同名属性不能出现同名属性。关系中关系中不允有完全相同的元组不允有完全相同的元组。关系中关系中元组次序元组次序无关紧要。无关紧要。关系中关系中属性次序属性次序无关紧要。无关紧要。四、数据模型四、数据模型364.4.不不符合关系模型规范的表符合关系模型规范的表车间号车间号班组班组工资工资超额奖超额奖实发实发基本基本补助补助0101甲组甲组 5000 5000 200 200 500 50057005700乙组乙组 4500 4500 100 100 300 300490049000202甲组甲组 4800 4800 200+50200+50505050500303丙组丙组

32、3000 3000 300 300 500 50038003800( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型关系模型关系模型四、数据模型四、数据模型375.关系关系模型的优缺点模型的优缺点 优点：优点：1. 关系模型建立在严格的数学概念基础上。关系模型建立在严格的数学概念基础上。2. 关系模型概念单一。无论实体还是实体间联系都用关系模型概念单一。无论实体还是实体间联系都用关系表示。数据结构简单、清晰，用户易懂易用。关系表示。数据结构简单、清晰，用户易懂易用。 3. 关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。简化了程序

33、员的数据独立性、更好的安全保密性。简化了程序员的工作和数据库开发工作。工作和数据库开发工作。 缺点：由于存取路径对用户透明，查询效率不如非关系缺点：由于存取路径对用户透明，查询效率不如非关系数据模型。数据模型。( (二二) )常用常用的的数据模型数据模型关系模型关系模型四、数据模型四、数据模型38 四、数据模型四、数据模型（三）（三）E-R模型与模型与E-R图图 1.E-R模型模型(Entity-Relationship Approach)是一种广泛使用的是一种广泛使用的概概念数据模型念数据模型,该模型将现实世界的要求转化成实体、联系、属性等该模型将现实世界的要求转化成实体、联系、属性等几个基

34、本概念，并可用几个基本概念，并可用E-R图直观地表示出来。图直观地表示出来。 2.两步抽象法：两步抽象法： 现实世界中的客观对象抽象为概念模型；现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 把概念模型转换为某一把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。支持的数据模型。39 张三，李四，数学，英语，语文。张三选修了数学和语文，李四张三，李四，数学，英语，语文。张三选修了数学和语文，李四选修了数学和英语。选修了数学和英语。现实世界：客观存在的世界。一个事物可以有许多特征，现实现实世界：客观存在的世界。一个事物可以有许多特征，现实世界中的事物及其联系由人们感官感知的。世界中的事物及其联系由人们感官感知的。

35、 第一次抽象第一次抽象学生：学号、姓名、院系。学生：学号、姓名、院系。课程：课程号、课程名、学分。课程：课程号、课程名、学分。一个学生可选修多门课程，一门课程也可被多个学生选修。一个学生可选修多门课程，一门课程也可被多个学生选修。学生学生课程课程选修选修四、数据模型四、数据模型40 第二次抽象第二次抽象 通过表的形式在计算机中存储数据通过表的形式在计算机中存储数据s01 张三张三 化工学院化工学院s02 李四李四 机械学院机械学院k01 数学数学 2k02 语文语文 2k03 英语英语 2s01k01s01k02s02k01s02k03四、数据模型四、数据模型41 四、数据模型四、数据模型（三

36、）（三）E-R模型与模型与E-R图图3.ER模型中的有关概念模型中的有关概念 客观存在并可相互区别的事物。客观存在并可相互区别的事物。例：一例：一个学生、一个部门、学生的一次选课。个学生、一个部门、学生的一次选课。(1)实体实体(Entity) 实体所具有的实体所具有的某一特性某一特性,一个实体可以由若干个属性值一个实体可以由若干个属性值来描述。如学生实体可以由来描述。如学生实体可以由“学号、姓名、性别、出生学号、姓名、性别、出生日期日期”等属性的属性值等属性的属性值(20061001, 张三，男，张三，男，1988-5-6)来描述。来描述。(2)属性属性(Attribute)42 四、数据模

37、型四、数据模型(3)码码 码是能唯一标识实体的属性。任意两个同类的实体不码是能唯一标识实体的属性。任意两个同类的实体不可能有相同的码可能有相同的码.如学生如学生学号学号可作为学生实体的码可作为学生实体的码,人的人的身身份证号份证号可作为人实体的码可作为人实体的码.(4)域域 属性的合理取值范围。属性的合理取值范围。 性别属性的域为（男、女）性别属性的域为（男、女）,成绩属性域为成绩属性域为0到到150（三）（三）E-R模型与模型与E-R图图3.ER模型中的有关概念模型中的有关概念 43 四、数据模型四、数据模型(5)实体型（实体型（Entity Type）：）： 具有相同属性的实体所具有的共同

38、特征和性质。具有相同属性的实体所具有的共同特征和性质。 用实体名及属性名集合来抽象。用实体名及属性名集合来抽象。 例如，例如， 学生（学号、姓名、性别、出生年月、系、入学时间）学生（学号、姓名、性别、出生年月、系、入学时间）(6)实体集（实体集（Entity Set）: 同种实体同种实体的集合。的集合。 全体学生就是一个实体集。全体学生就是一个实体集。 （三）（三）E-R模型与模型与E-R图图3.ER模型中的有关概念模型中的有关概念 44 四、数据模型四、数据模型(7)联系：联系：现实世界中事物间的联系。现实世界中事物间的联系。 分类分类 实体内部的联系实体内部的联系：指实体的各属性之间的联系

39、。指实体的各属性之间的联系。如出生年份和年龄，总成绩和各科成绩如出生年份和年龄，总成绩和各科成绩。“职员职员”实体的实体的“岗位岗位”属性与属性与“工资等级工资等级”属属性之间就有一定的联系（约束），性之间就有一定的联系（约束）， 实体之间的联系实体之间的联系：指不同实体之间的联系。：指不同实体之间的联系。 （三）（三）E-R模型与模型与E-R图图3.ER模型中的有关概念模型中的有关概念 45 四、数据模型四、数据模型(7)联系：联系：现实世界中事物间的联系。现实世界中事物间的联系。 三种联系：三种联系： 一对一（简记一对一（简记1:1）一对多（简记一对多（简记1:n） 多对多（简记多对多（简

40、记m:n）（三）（三）E-R模型与模型与E-R图图3.ER模型中的有关概念模型中的有关概念 46 四、数据模型四、数据模型4. ER模型的图示法模型的图示法 在在ER图中，用不同的几何图形表示图中，用不同的几何图形表示ER模型中的三个概模型中的三个概念与两个联接关系。念与两个联接关系。 三个概念：三个概念：实体、属性和联系。实体、属性和联系。 实体集实体集(联系联系)与属性之间关系与属性之间关系:一个实体可有若干属性一个实体可有若干属性,实体及其属性构成实体完整描述。实体及其属性构成实体完整描述。实体实体(集集)与联系与联系: 实体集之间不能建立直接关系实体集之间不能建立直接关系,而只能通过而

41、只能通过联系才能建立起联接关系联系才能建立起联接关系,如老师与学生是通过选课建立联如老师与学生是通过选课建立联系。系。 （三）（三） E-R模型与模型与E-R图图47数据库的总体逻辑结构可以用数据库的总体逻辑结构可以用E-R图进行图形表示。图进行图形表示。E-R图由以图由以下元素构成：下元素构成：矩形矩形-代表实体集代表实体集椭圆椭圆-代表属性代表属性菱形菱形-代表实体集间的联系代表实体集间的联系线段线段-将属性与实体集相连或将实体集与联系相连将属性与实体集相连或将实体集与联系相连四、四、数据模型数据模型4. ER模型的图示法模型的图示法（三）（三） E-R模型与模型与E-R图图48 学生学生 课程课程 选修选修 姓名学学号系别课程名先修课学分成绩成绩用矩形表示实用矩形表示实体集，在框内体集，在框内写上实体名写上实体名用椭圆表示实用椭圆表示实体的属性体的属性用无向边用无向边把实体与把实体与其属性连其属性连接起来接起来用菱形表示实用菱形表示实体间的联系体间的联系将参与联系的实将参与联系的实体用线段连接体用线段连接mn联系的联系的数量数量四、四、数据模型数据模型4. ER模型的图示法模型的图示法49ER图的设计方法图的设计方法 大体应遵两条原则大体应遵两条原则: 针对每一用户作出该用户信息的针对每