物流信息系统考试数据库技术基础

1、2022/8/301数据库技术1、理解数据管理的含义2、掌握数据库系统的基本概念和主要特点3、掌握数据库系统的三级模式结构和数据库系统的组成4、掌握实体、记录等有关概念和三种数据模型 重点： 数据模型、 E-R图、数据库、数据库管理系统、关系的概念第一个大问题 数据库的基本知识2022/8/303一、数据管理与数据处理 1、数据管理： 对数据收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等对象操作目标：在妥当的时候以妥当的形式给妥当的人提供妥当的数据。2、数据处理：对数据进行加工、计算、提炼， 从而产生新的有效数据的过程数据信息2022/8/3043、管理与处理的关系： 管理是处理的基础 处理为管理

2、服务数据处理数据处理源数据新数据新数据 管理和处理又可看成一个问题的两个阶段，故可以统一起来，其中心是管理数据管理 数据管理 2022/8/305二、数据管理的发展阶段 人工管理阶段（50年代中期以前） 文件系统阶段（50年代中期至60年代后期） 数据库系统阶段（60年代后期以后）2022/8/3061、人工管理阶段（程序员管理阶段） 特点： 数据不保存 程序员负责数据管理的一切工作 数据和程序一一对应，没有独立性和共享性数据和程序的关系：应用程序1数据1应用程序2数据2应用程序n数据n2022/8/307 又可分为两个阶段 （1）60年代初期出现了初等的文件系统主要特点： 组织方式：顺序文件

3、 数据结构：物理结构 = 逻辑结构 软件功能：仅有简单I/O操作 （2 ）60年代中期出现了成熟的文件系统主要特点： 组织方式：顺序和随机存取并用 数据结构：物理结构和逻辑结构有了简单的变换 软件功能：软件系统提供了存取方法硬件：有了大容量直接存储外存设备，如磁盘、磁鼓等软件：有了专门的数据管理软件-文件系统处理方式：有批处理、联机实时处理等 2、文件系统阶段基 础2022/8/308 三个主要缺点： 数据高度冗余：数据基本上还是面向应用或特定用户的。 数据共享困难：文件基本上是私有的，只能提供很弱的文 件级共享 数据和程序缺乏独立性：只有一定的物理独立性， 完全没有逻辑独立性。应用程序1数据

4、1应用程序2数据2应用程序n数据n数据与程序的关系：存取方法操作系统负责2022/8/3093、数据库系统阶段 文件系统不能适应大数据量、多应用共享数据的根本原因： 数据没有集中管理 数据库方法的基本出发点： 把数据统一管理、控制，共享使用应用程序1应用程序2应用程序n数据与程序的关系：DBMS数据库2022/8/3010（1） 数据高度结构化集成，面向全组织（2） 数据共享性好。可为多个不同的用户共同使用（3） 数据冗余少，易扩充（4） 数据和程序的独立性高物理独立性: 存储结构变，逻辑结构可以不变，从 而应用程序也不必改变。逻辑独立性: 总体逻辑结构变，局部逻辑结构可以 不变，从而应用程序

5、也不必改变。好处：简化应用程序的编写和维护（5）数据控制统一 安全性控制：防止泄密和破坏 完整性控制：正确、有效、相容 并发控制： 多用户并发操作的协调控制 故障恢复：发生故障时，将数据库恢复到正确状态主 要 优 点2022/8/30数据库系统114、各个阶段的比较： 从四个方面 人工管理 文件系统 数据库系统谁管理数据面向谁共享性数据独立性程序员特定应用不能没有操作系统提供存取方法系统集中管理基本上是特定用户共享很弱面向系统充分共享一定的物理独立性较高的独立性 文件系统和数据库系统的本质区别：内部：数据库的数据是结构化的，有联系的 文件系统的各记录无联系外部：数据库系统是共享的 文件系统基本

6、上是面向特定用户的2022/8/3012 三、数据库相关概念数据库：指存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。它不仅包括数据本身，而且包括相关数据之间的联系。数据库管理系统(DBMS)：一种系统软件，用于数据库的建立、使用和维护。如Access、SQL Server、FoxPro、Oracle、Dbase、DB2、MySQL、Sybase等待数据库应用系统：系统开发人员利用数据库系统资源开发的面向某一类实际应用的软件系统。由数据库系统、应用软件、应用界面组成。数据库数据库管理系统数据库应用系统1数据库应用系统2 DBMS的主要功能(记忆)数据定义数据操纵数据库运行管理数据组织、存储和管理数据

7、库的建立和维护数据通信接口 DBMS的组成部分数据定义语言(DDL)及其编译处理程序数据操纵语言(DML)及其编译程序数据库运行控制程序实用程序 数据库系统：引入了数据库技术后的计算机系统由5部分构成：操作系统（OS）数据库集合（DB）数据库管理系统（DBMS）应用程序APP数据库管理员(DBA)和用户注：数据库管理系统是数据库系统的核心软件第二个大问题 数据模型2022/8/3016信息处理的三个领域现实世界机器世界（数据世界）信息世界具体事物建立概念模型（便于用户和DB设计人员交流） 建立数据模型（便于机器实现） 2022/8/3017 一、概念模型(信息模型） 把现实世界中的客观对象抽象

8、成的某种信息结构，主要用于数据库设计。 独立于具体的计算机系统 独立于具体的DBMS支持的数据模型2022/8/3018实体：客观存在并可相互区分的事物。实体集：性质相同的同类实体的集合。属性： 实体具有的某一特性。实体标识符：能将一个实体与其它实体区分开来的一个 或一组属性。信息世界记录 实体 （抽象表示）文件 实体集字段或数据项 属性关键字 实体标识符。唯一地标识一个记录。 又称码、键。数据世界1、实体与记录2022/8/30192、型与值 在DBS中，每一个对象广义上讲都有型与值之分： 型是对象的结构或特性描述， 值是一个具体的对象实例。类似于程序设计语言中数据类型与数据值的概念。（1）

9、实体型：对实体固有特性或结构的描述。 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画。 如 汽车（车牌号，车型，车主）实体值：实体型的一个实例，即一个具体的实体。 如 （豫A00001，丰田，张三）2022/8/3020如：车牌号名称车主豫A00001丰田张三3、实体间的联系 实体内部的联系（属性间的联系）： 反映在数据上就是记录内部数据项间的联系 实体之间的联系： 反映在数据上就是记录之间的联系（2） 记录型：记录格式。 记录值：一个具体的记录。2022/8/3021（1） 1对1联系（1 ：1）：两个实体集中的每一个实体至多和另一个实体集中的一个实体有联系。如 学校 处长 班级 学生（2） 1对多联系

10、（1 ：n）：若实体集A中的每个实体与实体集B中0个或多个实体有联系，而B中每个实体至多与A中的一个实体有联系，则称从A到B为1对多的联系。如 学校 校长 班级 班长实体之间的联系可归结为三类：（3） 多对多联系（m ：n）：两个实体集中的每一个实体都和另一个实体集中0个或多个实体有联系。如 学生 课程2022/8/3022DBS的核心问题之一： 如何表示和处理实体及实体间的联系。4、概念模型的表示方法之一： 实体联系方法（Entity-Relationship Approach） 用ER图（ Entity-Relationship Diagram）描述： 实体型：用长方形表示 联系 ：用菱形

11、表示 属性 ：用椭圆形表示 框内写上相应的名称 用无向边连接： 实体与其属性联系与其属性联系与有关实体，并标上联系类型实体名联系名实体名属性名属性名属性名1n2022/8/3023说明： 联系也必须命名 多个实体之间也可以有联系 联系也可以有属性学员领导1n供应量单个实体之间也可以有联系项 目供应商零 件供应pmn2022/8/3024例：某工厂物资管理E-R图供应商供应商号姓名地址帐号电话号码项 目项目号预算开工日期 仓 库仓库号面 积电话号 职 工职工号 姓名 年龄 职称零 件零件号 名称 规格 单价 描 述库存库存量mn工作1n领导1n供应供应量mnp2022/8/30二、数据模型 是对

12、现实世界进行抽象的工具，它按计算机系统的观点对数据建模，用于提供数据库系统中信息表示和操作手段的形式框架，主要用于DBMS的实现，是数据库系统的核心和基础。2022/8/30262、数据模型 的 三要素形式化描述数据、数据之间的联系以及数据操作和有关的语义约束规则的方法数据结构数据操作完整性约束如何保证数据的约束条件得到满足如 何 实 现查、增、删、改如何表示实体及联系（难点是表示联系）根据现实世界实体间联系的特征用四种不同的方法进行抽象层次模型网状模型关系模型面向对象模型(因此，是按照数据结构的类型来命名数据模型）（动态）（静态）常用的三种逻辑数据模型层次数据模型有且仅有一个节点无双亲根节点

13、其他节点仅有一个双亲树型结构，便于描述一对多的关系网状数据模型允许一个以上的节点无双亲一个节点可以有一个以上的双亲常用的三种数据模型关系数据模型以关系代数为基础，数据用二维表表示，二维表就是关系2022/8/30293、层次模型 根据一个单位的组织结构直观地得出学院 部 系 处 学员队教研室教员学员方框表示一个实体型 （结点） 线表示联系 （边）说明： （a）树中实体间联系只能是从父到子的1:1或1:n联系， 对m:n联系，须使用辅助手段转换成多个1:n联系， 但不易掌握 （b）简单直观，结构清晰，运行效率高，但编程复杂 2022/8/30304、网状模型 （1）定义：用图结构来表示实体以及实

14、体间联系的模型。 例教员学校班级学生课程（2）优：可表示m:n的联系，运行效率高 缺：过于复杂，实现困难2022/8/3031（3）说明 （a）即使对网状模型，具体在计算机上实现时，m:n 的联系仍需分解成若干个1:n的联系。（因此，网状模型的图结构实质上是有向图），如学 生课 程选课mn课程成绩单学生成绩单学号 姓名 年龄 性别课程号 名称学号 课程号 得分2022/8/30325、关系模型 层次、网状模型基本上是面向专业人员的，使用极不方便 问题：寻找一种能面向一般用户的数据模型？ （1）定义：用二维表（关系）来描述实体及实体间联系的模型。零 件供应商供应mn2022/8/3033供应商S

15、 S1 张三 北京 S2 李四 郑州S# SNAME SADDR零件P P1 电机 2000 P2 螺丝 2P# PNAME PRICE（联系）供应SP S1 P1 200 S1 P3 22S# P# QTY关系：对应一张表， 每表起一个名称即关系名元组：表中的一行属性：表中一列， 每列起一个名称即属性名主码：唯一确定一个元组的属 性组域：属性的取值范围2022/8/3034（2）关系模式：对关系的描述，一般表示为： 关系名（属性1，属性2，属性n）（3）优点： 无论实体还是实体之间的联系都用统一的数据结构（二维表、关系）来表示，可方便地表示m:n联系，因此概念简单，用户易懂易用 如：可表示为

16、： 学生（学号，姓名，性别，系和年级） 课程（课程号，课程名，学分） 选修（学号，课程号，成绩）学生选修课程mn 表格中行、列次序无关；关系必须规范化，关系的每个分量必须是一个不可分的数据项，不允许表中套表。三、关系数据库关系数据模型基本术语关系：二维表关系模式：对关系的描述，对应着一个关系结构。表示为： 关系名(属性名1，属性名2，属性名n)ACCESS中的表：表名(字段名1，字段名2，字段名n)元组（记录）：二维表中，水平方向的行称为元组。即一条记录就是一个元组。属性：二维表中的列。ACCESS中属性用字段来表示。域：属性的取值范围。如文本，数字，日期等。关系数据模型基本术语关键字（候选码

17、）：能唯一标识一个元组的属性或属性集合。一个表中可以有多个关键字。主关键字（主码）：选择一个合适的候选码作为表的主关键字，来标识每一个元组。一个表只有一个主关键字。外部关键字：表中的一个字段不是本表的关键字，而是另一个表的关键字或候选关键字。班别系别级别身份证号学生编号学生表关系术语示例 由下列图标中指出对应的关系、关系模式、元组、属性、域、关键字、外部关键字ABC思考：实体、实体属性、实体型、实体集在上述表中的表现形式。练习题1.数据库DB、数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS之间的关系是（ ）。 A.DB包含DBS和DBMS B.DBMS包含DB和DBS C.DBS包含DB和DBMS D.没有任何关系2.在E-R图中，用来表示实体之间联系的图形是（ ）。 A.矩形 B.椭圆形 C.菱形 D.平行四边形3.“商品”与“客户”两个实体之间的联系