汽车课件第十二讲

第十二讲数据库的基本知识本讲主要内容1数据库的基本概念2关系数据库的基本知识3数据库的组织模型小结4学习目标12了解数据库有关的基本概念与数据库的组织模型。了解关系数据库的特点、操作与表之间的关系。重点与难点

关系数据库的的基本概念，关系的基本操作与关系的特点为本讲的重点。

1.1信息、数据与数据处理

信息（Information）就是对客观事物属性的反映。这一反映指的是关于某一客观系统中某一事物的某一方面属性或某一时刻的表现形式。对事物的属性与表现形式的反映就是信息。

数据（Data）实际上就是反映客观事物属性的物理符号的记录。数据的表现形式可以是文字、数字、符号、声音、图像等，它最终以消息、情报、知识等具体形式提供给人们作为决策的依据。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。数据有临时性数据与永久性数据，数据库中的数据就是这种永久性数据之一。

数据有型与值之分；

数据处理是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索及传输的过程。在计算机应用普及的时代，计算机已成为了数据处理的主要工具。1.1信息、数据与数据处理

数据库（DataBase，DB），顾名思义就是存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按一定的模型存放。数据库何分为集中式数据库与分布式数据库。集中式数据库组织数据具有如下明显的特征：数据集中控制数据独立数据共享减少冗余数据结构化统一的数据保护功能1.2数据库（1）数据独立性与位置透明性数据独立性是数据库存储处理追求的主要目标之一。位置透明性指用户不必关心数据的逻辑分区、数据物理位置分布的细节、重复副本的一致性、局部场地上数据库支持的数据模型，用户在开发应用程序就如同数据没有分布一样。当数据从一个场地移到另一个场地时不必改写应用程序。当增加某些数据的重复副本时也不必改写应用程序。数据分布的信息由系统存储在数据字典中，用户对非本地数据的访问请求由系统根据数据字典予以解释、转换与传送。1.2数据库分布式数据库是随着网络技术的发与应用产生的。分布式数据库可分为物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库和物理上分布、逻辑上分布的分布式数据库2种。分布式数据库组织数据具有如下明显的特征：（2）集中和节点自治相结合数据库资源是用户共享的资源。在集中式数据库中，为了保证数据库的安全性和完整性，对共享数据库的控制是集中的，并设有DBA负责监督和维护系统的正常运行。在分布式数据库中，由于数据的共享分为局部共享（与全局共享。因此，相应的控制结构分为集中与自治2种。分布式数据库系统常常采用集中和自治相结合的控制结构，即各局部的数据库管理系统可以独立地管理局部数据库，具有自治的功能．同时，系统又设有集中控制机制，协调各局部数据管理工作，处理全局应用。1.2数据库（3）支持全局数据库的一致性和和可恢复性分布式数据库中各局部数据库应满足集中式数据库的一致性和可恢复性，同时还应保证数据库的全局一致性、并行操作的可串行性和系统的全局可恢复性。1.2数据库（4）复制透明性分布式数据的用户不用关心数据库在网络中各个节点的复制情况，被复制的数据的更新都由系统自动完成。在分布式数据库系统中，可以把一个场地的数据复制到其他场地存放，应用程序可以使用复制到本地的数据在本地完成分布式操作，避免通过网络传输数据，提高了系统的运行和查询效率。但是对于复制数据的更新操作，就要涉及到对所有复制数据的更新。1.2数据库（5）易于扩展性在大多数网络环境中，单个数据库服务器最终会不满足使用。因此分布式服务器软件支持透明的水平扩展，管理方可以通过增加多个服务器来进一步分布数据和分担处理任务。1.2数据库

数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS）是一个管理数据库的软件系统。它为用户提供访问数据库的接口，应用程序只有通过它才能和数据库打交道。数据库管理系统是建立在操作系统基础之上，位于操作系统和用户之间的一个数据管理软件，任何数据操作都是在它的管理下进行的。1.3数据库管理系统数据模式定义功能数据存取的物理构建功能数据操纵功能数据的完整性、安全性定义与检查功能数据库的并发控制与数据恢复功能数据的服务功能1.3数据库管理系统

为完成以上6种功能，数据库管理系统提供以下的数据语言：（1）数据定义语言：负责数据的模式定义与数据的物理存取构建。（2）数据操纵语言：负责数据的操纵，如数据查询与增加、删除与修改等。（3）数据控制语言：负责数据完整性、安全性的定义与检查及并发控制、故障恢复等。1.3数据库管理系统

数据库系统（DataBaseSystem，DBS）是由数据库、数据库管理系统和用户组成的系统；广义地讲，它是由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统，以及在它支持下建立起来的数据库、应用程序、用户和数据库管理员组成的一个整体。1.4数据库数据库系统的组成为了提高数据的逻辑独立性和物理独立性，将集中式数据库结构按组织和管理框架分为内模式、模式与外模式三级结构.1.5集中式数据库的模式结构内模式也被称为存储模式，是指数据库中数据的物理结构和存储结构，一个数据库只有一个内模式。模式也被称为逻辑模式或概念模式，是现实世界和数据存储之间的扭带。概念模式是为了实现数据库数据的共享，得到的全局性数据逻辑关系的抽象和描述，它独立于数据的物理存储结构，是所有用户的共同的逻辑数据视图。模式不涉及数据的物理结构和硬件环境，也与应用程序无关。一个数据库只有一个模式。外模式也被称为用户模式，是指用户可使用的数据的逻辑结构和特征描述。在传统的数据库系统中定义为子模式，子模式是概念模式的子集。外模式按用户视图定义数据，可以从概念模式中导出。通常，一个数据库可有多个外模式。1.5集中式数据库的模式结构2.数据库的组织模型数据组织模型定义了数据的逻辑模型，它也描述了数据库中不同数据之间的关系。在数据库设计发展过程中，曾使用过层次模型、网状模型和关系模型三种。2.1层次模型Hierarchicalmodel2.2网络模型Networkmodel2.3关系模型Relationalmodel关系

RelationSt_IDNameClass_No970001John9501………………………………表6-1学生情况表3.关系的常用术语关系模式关系模式是对关系结构的描述。一个关系模式对应一个关系的结构，关系模式简化表示的方法为：关系名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。如表6-1的关系模式也可以简化描述成xsqq(St_ID,Name,Class_No)。3.关系的常用术语

键码（Key）是关系模型中的一个重要概念，在关系中用来标识行的一列或多列。在图中，student表的“学号”、“姓名”、“年龄”与“性别”都是键码。3.关系的常用术语

主关键字（PrimaryKey）是被挑选出来作为表行的唯一标识的侯选关键字。一个表只有一个主关键字，主关键字又称为主键。在图6-5中，student表与course表分别有“学号”与“课程号”主关键字。3.关系的常用术语

候选关键字（CandidateKey）是唯一标识表中的一行的一个属性或属性集。如图6-5中的“学号”、“课程号”就是候选关键字，如果表中没有姓名相同的记录，那姓名也可以作为候选关键字。候选关键字也称候选键。3.关系的常用术语公共关键字在关系型数据库中，关系之间的联系是通过相容或相同的属性或属性组来表示的。如果两个关系中具有相容或相同的属性或属性组，那么这个属性或属性组被称为这两个关系的公共关键字（CommonKey）。3.关系的常用术语外部关键字如果公共关键字在一个关系中是主关键字，那么这个公共关键字被称为另一个关系的外关键字（ForeignKey。3.关系的常用术语关系有如下基本特征：关系中的每个属性必须是不可分的数据单元，即表中不能有表。二维表中元组个数是有限的，即元组个数的有限性。二维表中元组不能重复，即元组的唯一性。二维表中元组的次序可以任意交换，即元组的次序无关性。二维表中属性名不能相同，即属性名的唯一性。二维表中属性可任意交换次序，即属性的次序无关性。4.关系的基本特征5.关系运算在关系型数据库中，定义一些操作来通过已知的关系创建出新的关系。这些操作很多，这里主要介绍插入、删除、更新、选择、投影、连接操作。5.关系运算5.关系运算5.关系运算5.关系运算6.关系运算

在关系数据库中，每一个表都是一个实体对象，表本身具有完整的结构。但数据库中的表不是孤立的，数据库的表与表之间以关键字相互联系着，数据库依靠表之间的关联把数据以有意义的方式联系到一起。数据库中表之间的关系有如下三种类型。一、数据库表的关联1、一对一（one-to-one）

如果表A中的每一条记录，在B表中至多有一条记录（也可以没有）与之对应，反之亦然，那么称A表和B表具有一对一关系。2、一对多（one-to-many）

如果表A中的每一项在B表中有n项与之联系；反之，表B中的每一项，在A表中至多有一项与之联系，则称表A与表B具有一对多关系。3、多对多（many-to-many）

如果A表中的每一条记录，在B表中有n条记录与之联系，反之，表B中的每一条记录在A表中有m条记录与之相联系，则称表A与B表具有多对多关系。多对多的关系需要引入中间表，也叫做联系表，来实现中间表与表A、表B的一对多的关系，因为关系型系统不能直接实现多对多的关系。图6-5中的sc表就是一个联系表，实现student表与course表中实体之间的多对多的关系。小结信息就是客观事物属性的反映，数据是对信息的符号描述。计算机中的数据一般分临时性数据与永久性数据，数据库中的数据就是永久性数据。计算机数据处理是利用计算机对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索及传输的过程。数据库是长期存放在计算机内，有组织的、可共享的数据集合。在数据库设计发展过程中，曾使用过层次模型、网状模型和关系模型三种。一个关系