数据库原理及应用教程MySQL版全套教学课件

第1章数据库系统概述《数据库原理及应用教程(MySQL)数据库原理及

应用教程

(MySQL版)微课版主要内容

第1章数据库系统概述数据库系统的体系结构数据库系统的组成三个世界及有关概念PTIO

NO数据库领域新技术OPTION

数据库基本概念和数据库技术发展

NOPTION源于物质和能量可以感知可存储、加工、

传递和再生1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述课程号：c7课程名：高等数学课时：60信息是人脑对现实世界事物的存在方式、运动状态以及事物之间联系的抽象反映。(1)信息及其特征1.信息、数据、数据处理和数据管理“高等数学”课程的相关信息：数据有不同的表现形式，包括数字，还包括文字、图形、图像、声音和视频等，它们都可以经过数字化后存储到计算机中。如“参加了该考试的人数是500名，考试通过率是80%其中的数据“500”和“80”可改为汉字形式“伍佰”和“百分之八十”,表达的信息是一致的。√

数据是用来记录信息的可识别的符号组合，是信息的具体表现形式。√

数据和它的语义是不可分割的，给数据赋予不同的语义，对数据有不同的解释。√

当给数据赋予特定语义后，它们就转换为可传递的信息。1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述c7高等数学60(2)数据及其表现形式1.信息、数据、数据处理和数据管理如，上例中的数据“500”和“80”被赋予了特定的语义，此处的“500”表示“考试人数为500”,80表示“考试通过率是80”。

%▶

1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述

5数据是信息的符号表示√信息是数据的内涵，是对数据的语义解释信息=数据+语义(3)信息与数据的联系1.信息、数据、数据处理和数据管理第1章数据库系统概述数据管理信息=数据+数据处理“数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据1.1数据库基本概念和数据库技术发展1.信息、数据、数据处理和数据管理将数据转换成信息的过程，

包括数据的收集、管理、加工利用乃至信息输出、

演变推导等数据的分类、组织、编码、

存储、维护、检索等操作(4)数据处理和数据管理产出输出结果原料

输入数据处理(1)人工管理阶段√数据没有专门的存取设备√数据没有专门的管理软件数据不共享√数据不具有独立性1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述应用程序

1应用程序

2应用程序n数据集1数据集2数据集n人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系2.数据库技术的发展应用程序

文件11应用程序

文件22

文件系统应用程序n

文件n√数据以文件形式长期保存√

由文件系统管理数据√程序与数据间有一定独立性

√文件的形式已经多样化√数据具有一定的共享性1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述

8(2)文件系统阶段文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系2.数据库技术的发展逻辑文件1映射逻辑文件2映射逻辑文件n√结构化的数据及其联系的集合√数据共享性高、冗余度低√数据独立性高√有统一的数据管理和控制功能数据由DBMS统一管理和控制，包括：数据的安全性控制、完整性控制、并发控制、数据恢复1.1数据库基本概念和数据库技术发展

第1章数据库系统概述(3)数据库系统阶段应用程序1应用程序2数据库系统阶段应用程序与数据之间的对应关系2.数据库技术的发展映射

DBMS应用程序n数据库主要内容

第1章数据库系统概述数据库系统的体系结构数据库系统的组成数据库领域新技术三个世界及有关概念PTIO

NOPTIO

NO

数据库基本概念和数据库技术发展

NOPTION数据库系统(DataBase

System,DBS)

的组成：数据库√数据库用户√计算机硬件系统√计算机软件系统用户n应用程序员数据库管理员操作系统(OS)数据库计算机硬件系统应用系统应用开发工具DBMS1.2数据库系统的组成第1章数据库系统概述用户1

用户1软

件

系

统用

户√数据库(DataBase,DB)是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据

和数据对象(如表、视图、存储过程和触发器等)的集合√这种集合按一定的数据模型(或结构)组织、描述并长期存储，同时能以安全和可靠的方法进行数据的检索和存储1.2数据库系统的组成

第1章数据库系统概述1.数据库2使用数据库的各级管理人员、工程技术人员和科研人员，

主要利用已编写好的应用程序接口使用数据库为最终用户设计和编写应用程序，并进行调试和安装，

以便最终用户利用应用程序对数据库进行存取操作负责设计、建立、管理和维护数据库，以及协调用户对

数据库要求的个人或工作团队1.2数据库系统的组成2.数据库用户最终用户应用程序员数据库管理员第1章数据库系统概述√

软件(Software)系统主要包括操作系统(OperatingSystem,OS)、数据库管理系统(DBMS)

及应用开发工具和应用系统等√DBMS是数据库系统的核心软件，可借助操作系统对数据库的数据进行存

取、维护和管理。数据库系统的各类人员、应用程序等对数据库的各种操

作请求，都必须通过DBMS

完成1.2数据库系统的组成第1章数据库系统概述3.软件系统数据组织存储和管理1.2数据库系统的组成

第1章数据库系统概述

1数据库管理系统(DBMS)的主要功能数据库管理系统的主要功能数据库建立

和维护功能数据通信接口数据库运行

管理功能数据定义功能数据操纵功能3.软件系统√

数据定义功能·

DBMS

提供数据定义语言(Data

Define

Language,DDL),

定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构，定义模式/内模式和外模式/模式二级映像，定义有关的约束

条件·

例如，为保证数据库安全而定义用户口令和存取权限，为保证正确语义而定义完整性规则等·

再如

，DBMS提供的结构化查询语言(SQL)

提供Create、Drop、Alter等语句可分别用来建立

、删除和修改数据库√

数据操纵功能DBMS

提供数据操纵语言(DataManipulation

Language,DML)

实现对数据库的基本操作，包括检索、更新(包括插入、修改和删除)等·例如，DBMS提供的结构化查询语言SQL提供查询语句(SELECT)、插入语句(INSERT)、

修改语句(UPDATE)

和删除语句(DELETE),可分别实现对数据库中数据记录的查询、插入

、修改和删除等操作1.2数据库系统的组成数据库管理系统(DBMS)

的主要功能第1章数据库系统概述3.软件系统√

数据库运行管理功能·数据的安全性(Security)

控制：防止不合法使用数据库造成数据的泄露和破坏，使每个用户只

能按规定对某些数据进行某种或某些操作和处理，保证数据的安全·

数据的完整性(Integrity)

控制：系统通过设置一些完整性规则等约束条件，确保数据的正确性

、有效性和相容性·并发(Concurrency)控制：多个用户同时存取或修改数据库时，系统可防止由于相互干扰而提供给用户不正确的数据，并防止数据库受到破坏·数据恢复(Recovery):由于计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的误操作及其他故意的

破坏等原因，造成数据库中的数据不正确或数据丢失时，系统有能力将数据库从错误状态恢复到最近某一时刻的正确状态√

数据库的建立和维护功能数据库的建立包括数据库的初始数据的装入与数据转换等，数据库的维护包括数据库的转储、

恢复、重组织与重构造、系统性能监视与分析等。这些功能分别由DBMS

的各个实用程序来完成▶1.2数据库系统的组成

第1章数据库系统概述数据库管理系统(DBMS)

的主要功能3.软件系统√数据通信接口DBMS提供与其他软件系统进行通信的功能·DBMS提供了与其他DBMS或文件系统的接口，从而使该DBMS能够将数据转换为另一个DBMS或文件

系统能够接受的格式，或者可接收其他DBMS或文件系统的数据，实现用户程序与

DBMS、DBMS

与DBMS、DBMS

与文件系统之间的通信√

数据组织、存储和管理DEM负责对数据库中需要存放的各种数据(如数据字典、用户数据、存取路径等)的组织、存

储和管理工作，确定以何种文件结构和存取方式物理地组织这些数据，以提高存储空间利用率

和对数据库进行增、删、查、改的效率1.2

数据库系统的组成

第1章数据库系统概述数据库管理系统(DBMS)的主要功能3.软件系统√语言编译处理程序包括数据定义语言DDL

和数据操纵语言DM

L

编译程序·DDL编写的源模式被编译成各级目标模式，保存在数据字典中，供以后数据操纵或数据控制时使用·DML语句被转换成可执行程序，实现对数据库的检索、插入、删除和修改等基本操作

√系统运行控制程序负责数据库系统运行过程中的控制与管理·主要包括：系统总控程序、安全性控制程序、完整性控制程序、并发控制程序、数据存取和更新

程序和通信控制程序等√系统建立和维护程序·包括：装配程序，用来完成初始数据库的数据装入；重组程序，当数据库系统性能降低时(如查询速度变慢),需要重新组织数据库，重新装入数据；系统恢复程序，当数据库系统受到破坏时，将数据库系统恢复到以前某个正确的状态√

数据字典(Data

Dictionary,DD)用来描述数据库中有关信息的数据目录·包括数据库的三级模式、数据类型、用户名和用户权限等有关数据库系统的信息，起着系统状态

的目录表的作用，帮助用户、DBA

和DBMS

本身使用和管理数据库3.软件系统数据库管理系统(DBMS)

的组成

DBMS

是由许多程序所组成的一个大型软件系统，每个程序都有自己的功能，共同完

成DBMS的一个或几个工作。一个完整的DBMS通常应由语言编译处理程序、系统运行控

制

程序、系统建立和维护程序、数据字典等部分组成1.2数据库系统的组成第1章数据库系统概述数据库管理系统(DBMS)的DBMS

的数据存取过程(1)用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS

发出存取请求；(2)DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指令；(3)DBMS依次检查外模式、外模式/模式映象、模式、模式/内模式映象

及存储结构定义；(4)DBMS

对存储数据库执行必要的存取操作；(5)从对数据库的存取操作中接受结果；(6)对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等；(7)将处理的结果返回给用户。1.2数据库系统的组成

第1章数据库系统概述3.软件系统NN三个世界及有关概念OPTIO主要内容

第1章数据库系统概述

2数据库系统的体系结构数据库系统的组成数据库领域新技术

数据库基本概念和数据库技术发展

OPTIONOPTION外模式/模式映象模式

概念级模式/内模式映象数据库数据库系统的三级模式结构和二级映像功能示意图应用1外模式11.3数据库系统的体系结构应

用用户级1.数据库系统的内部体系结构第1章数据库系统概述应用2内模式物理级外

模数据库用户能看到并允许使用的那外模式部分局部数据的逻辑结构和特征的描述模式

数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述内模式

它是对数据库存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式·

内模式是整个数据库实际存储的表示·模式是整个数据库实际存储的抽象表示·外模式是概念模式的某一部分的抽象表示▶

1.3数据库系统的体系结构

第1章数据库系统概述1.数据库系统的内部体系结构(1)三级模式结构只有

一

个可有多个外模式/模式映象保证了数据与程序间的逻辑独立性模式/内模式映象确保了数据的物理独立性√

DBMS

在三级模式之间提供了二级映象功能，保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性与物理独立性。1.3数据库系统的体系结构1.数据库系统的内部体系结构第1章数据库系统概述(2)二级映像▶

1.3数据库系统的体系结构

第1章数据库系统概述保证数据的独立性简化了用户接口

●

有利于数据的安全保密(3)三级模式与二级映像的优点1.数据库系统的内部体系结构有利于数据共享单用户结构

主从式结构分布式结构

客户/服务器结构浏览器/服务器结构▶

1.3数据库系统的体系结构2.数据库系统的外部体系结构√

从最终用户角度来看，数据库系统分为：第1章数据库系统概述1.3数据库系统的体系结构2.数据库系统的外部体系结构单用户结构的数据库系统主从式结构的数据库系统分布式结构的数据库系统客户/服务器结构的数据库系统浏览器/服务器结构的数据库系统第1章数据库系统概述一台计算机，不能共享数据大型主机带多个终端；主机处理，终端输出分布在计算机网络上的多个逻辑相关的数据库的集合把DBMS的功能与应用程序分开；管理数据的结点称为服务器应用DBMS的结点称为客户机将客户端运行的应用程序转移到应用服务器上，充当了客户机和数据库服务器的中介NN三个世界及有关概念OPTIO主要内容

第1章数据库系统概述

数据库基本概念和数据库技术发展N

数据库领域新技术数据库系统的组成数据库系统的体系结构OPTIONOPTIO1.现实世界现实世界，即客观存在的世界，其中存在着各种事物及它们之间的联系，每个事物都有自己的特征或性质√

现实世界中，人们总是选用感兴趣的最能表征一个事物的若干特征来描述该事物·例如，要描述一门课程，常选用课程号、课程名、课时等来描述，有了这些特征，就能区分不同的课程√现实世界中，事物之间是相互联系的·例如，可以选择“教师讲授课程”这一联系表示教师和课程之间的关系1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述√

是现实世界在人们头脑中的反映，经过人脑的分析、归纳和抽象，形成信息，人们把这些信息进行记录、整理、归类和格式化后，就构成了信息世界√信息世界是对客观事物及其联系的一种抽象描述·例如，学生信息、教师信息、学生选课信息、教师授课信息等▶▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述2.信息世界√客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体√实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的事件→属性名→属性的具体内容信息世界的有关概念√实体所具有的某一特性称为属性1.4三个世界及其有关概念第1章数据库系统概述2.信息世界型

值属性实体具有相同属性的实体必然具有共同的特征√用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体，称为实体型，如：课程(课程号，课程名，课时)同型实体的集合称为实体集√如所有的学生、所有的课程等。▶▶

1

.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述

3信息世界的有关概念2.信息世界实体型实体集在实体型中，能唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的码√如学生的学号就是学生实体的码某一属性的取值范围称为该属性的域√如学号的域为6位整数，姓名的域为字符串集合，年龄的域为

小于40的整数，性别的域为男或女等▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述码

域信息世界的有关概念2.信息世界√两个实体型之间的联系：两个不同的实体集间的联系

√两个以上实体型之间的联系√单个实体型内部的联系：同一个实体集内的各个实体之间的联系▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述信息世界的有关概念2.信息世界联系▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述√两个实体型之间的联系是指两个不同的实体集间的联系，有如下三种类型：一对一联系班级与班长

观众与座位

病人与床位班级与学生公司与职员省与市教师与学生

学生与课程工厂与产品信息世界的有关概念一对多联系多对多联系2.信息世界A

BA

BA

B供应商m供应

数量n零件√单个实体型内部的联系职工1

n领

导▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述信息世界的有关概念√两个以上实体型间的联系2.信息世界项目n字段标记实体属性的命名单位称为字段，也称为数据项√如课程有课程号、课程名和课时等字段记录字段的有序集合称为记录√如一门课程(c7,高等数学，60)为一个记录▶▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述

3计算机世界的有关概念3.计算机世界文件同一类记录的集合称为文件√如，所有课程的记录组成了一个课程文件关键字能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的关键字，

或简称键(码)√如课程号可作为课程记录的关键字▶

1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述

3计算机世界的有关概念3.计算机世界实体集实体属性实体模型

·文件记录字段数据模型▶

1

.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述现实世界事物总体事物个体特征事物之间的联系一三个世界中各术语的对应关系信息世界一计算机世界3.计算机世界√每棵树有且仅有一个结点没有双亲，该结点就是根结点√根结点以外的其他结点有且仅有一个双亲结点

√父子结点之间的联系是一对多(1:n)的联系AB

CD

E

F▶▶1.4三个世界及其有关概念层次模型有向树的示意图无双亲，根节点第1章数据库系统概述0计算机世界的数据模型3.计算机世界3.计算机世界

计算机世界的数据模型

√

层次模型的数据操纵与数据完整性约束·进行插入操作时，如果没有相应的双亲结点值就不能插入子女结点值·进行删除操作时，如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除·修改操作时，应修改所有相应的记录，以保证数据的一致性√

层次模型的优缺点优点结构简单，层次分明查询效率高提供良好的数据完整性支持缺点不能直接表示多对多联系插入和删除数据限制太多查询子女结点必须通过双亲结点▶1

.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述3.计算机世界计算机世界的数据模型

网状模型的数据结构√网状模型是采用有向图结构表示记录型与记录型之间联系的数据模型网状模型的特点：有一个以上的结点没有双亲结点>允许结点有多个双亲结点>允许两个结点之间有多种联系(复合联系)1.4三个世界及其有关概念第1章数据库系统概述√

网状模型的数据操纵与完整性约束·插入数据时，允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值·删除数据时，允许只删除双亲结点值·修改数据时，只需更新指定记录即可

√网状模型的优缺点优点

缺点数据结构复杂数据定义语言、数据操纵语言复杂用户需要了解网状模型的实现细节可表示实体间的多种复杂联系具有良好的性能和存储效率计算机世界的数据模型1.4三个世界及其有关概念第1章数据库系统概述3.计算机世界3.计算机世界计算机世界的数据模型规范化的二维表，由表名、表头和表体三部分构成·

表名即二维表的名称，表头决定了二维表的结构(即表中列数及每列的列名、类型等)·

表体即二维表中的数据。每个二维表又可称为关系·关系模型与层次模型、网状模型不同，它是建立在严格的数学概念之上的，严格的定义将在第2章给出·教材中表1-1~表1-5所示为教学数据库teaching的关系模型及其实例，分别为教师关系t、学

生关系s

、课程关系c

、选课关系sc

和授课关系tc▶

1

.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述

4√

关系模型的数据结构3.计算机世界计算机世界的数据模型√关系模型的数据操纵与完整性约束·关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合·关系模型把对数据的存取路径隐蔽起来，用户只要指出“干什么”,而不必详细说明“

怎么干”,从而大大地提高了数据的独立性，提高了用户操作效率关系模型的优缺点优点有严格的数学理论根据用关系描述实体间的联系具有更高的数据独立性、更好的安全保密性▶1.4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述缺点查询效率不如非关系模型√

面向对象模型·对象是现实世界中实体的模型化，如一个学生、一门课程等都可以看作对象·

每个对象都包含属性和方法·

属性用来描述对象的静态特征，方法用以描述对象的行为特性如一辆机动车，它不仅具有描述其静态特征的属性：高度、重量等，还具有加速、减速等动态特征·

在面向对象模型中，可以继承操作形成新的类，新的类是对已有的类定义的扩充和细化，从

而形成了一种类间的层次结构，有了超类和子类的概念63.计算机世界▶1

.

4三个世界及其有关概念

第1章数据库系统概述计算机世界的数据模型第1章数据库系统概述缺点模型相对比较复杂涉及的知识比较多√

面向对象模型的优缺点优点能完整地描述现实世界的数据结构具有丰富的表达能力▶

1.4

三个世界及其有关概念3.计算机世界计算机世界的数据模型N三个世界及有关概念OPTION主要内容

第1章数据库系统概述

4

数据库基本概念和数据库技术发展N

数据库系统的体系结构数据库领域新技术数据库系统的组成OPTIONOPTIO1.分布式数据库√分布式数据库的定义分布式数据库是一组结构化的数据集合，它们在逻辑上属于同一系统，而在物理上分布在计算机网络的不同结点上√

分布式数据库的特点自治与共享冗余的控制分布事务执行的复杂性数据的独立性逻辑数据透明性物理数据透明性

数据分布透明性

数据冗余的透明性1

.5数据库领域新技术第1章数据库系统概述2.数据仓库与数据挖掘

√数据仓库的定义·数据仓库就是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，

通常用于辅助决策支持√数据仓库的体系结构·对多个异构数据源的有效集成，集成后按照主题进行重组，包含历史数据；存放在数据仓库中的数据通常不再修改，用于做进一步的分析型数据处理

√数据挖掘的定义·从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程，又被称为数据库中的知识发现(KnowledgeDiscovery

inDatabase,KDD)√

数据挖掘的方法·

直接数据挖掘：利用可用的数据建立一个模型，这个模型对剩余的数据，比如对一

个特定的变量进行描述，直接数据挖掘包括分类

(Classification)

、

估值

(Estimation)

和预言(Prediction)等分析方法间接数据挖掘：在所有的变量中建立起某种关系，如相关性分组或关联规则

(AffinityGroupingorAssociationRules)、聚集(Clustering)、

描述和可

视化(Description

and

Visualization)

及复杂数据类型挖掘(文本、网页、图形图像、音视频和空间数据等)1.5数据库领域新技术

第1章数据库系统概述

53.大数据技术

√

大数据的概念·人们普遍采用大数据的4V特性来描述大数据，即“数据量大(Volume)”“数据类型繁多

(Variety)”“数据处理速度快(Velocity)”和“数据价值密度低(Value)”√

大数据的关键技术大数据所涉及的关键技术主要包括数据的采集和迁移、数据的存储和管理、数据的处理

和分析、数据安全和隐私保护√

大数据技术的应用场景·大数据技术的应用已经非常普遍，涉及的领域包括传统零售业、金融业、医疗业和政府

机构等1.5数据库领域新技术

第1章数据库系统概述第2章关系数据库《数据库原理及应用教程(MySQL)数据库原理及

应用教程(MySQL版)微课版人民新电席驱热主要内容

关系的形式化定义及性质

关系模式与关系数据库模式第2章关系数据库

2关系的码和关系的完整性OPTION定义2.1域是一组具有相同数据类型的值的集合，又称为值域(用D表示)。例如，整数、实数和字符串的集合都是域。√域中所包含的值的个数称为域的基

数(

用m

表示),例如，以1.4.3节中的表1-1所示的教师关系t为

例D₁={

刘杨，石丽，顾伟，赵礼，赵希希，张刚},m₁=6;D₂={男，女}

,m₂=2;D₃={26,30,32,36,40,50},m₃=6。其中，D₁

、D₂

、D₃分别表示教师关系中的姓名域、性别域和年龄域的集合。▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库

3(1)域(Domain)1.关系的形式化定义定义2.2给定一组域D₁,D₂…,Dn

(它们包含的元素可以完全不同，也可以部分或全部相同),其笛卡尔积为：D₁

×D₂

×

…×Dn={(d₁,d₂,…,dn)|d∈D,i=1,2,

…

,n}√

每

一

个

元

素(d₁,d2₂,…,dn)中的每一个值d;叫做一个分量(Component),分量来自相应的域

(d;∈D)√

每

一

个

元

素(d₁,d2₂,…,d□)

叫做一个n元组(n-Tuple),简称元组(Tuple)

。

但元组是有序的，相同分量d;

的不同排序所构成的元组不同。如，以下三个元组是不同的，(1,2,3)≠(2,3,1)≠(1,3,2)▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库(2)笛卡尔积(Cartesian

Product)41.关系的形式化定义例如，教师关系中的姓名域D₁

和性别域D₂

的笛卡尔积为：D₁×D2={(刘杨，男),(刘杨，女),(石丽，男),(石丽，女),(顾伟，男),(顾伟，女),(赵礼，男),(赵礼，女),(赵希希，男),(赵希希，女),(张刚，男),(张刚，女)}其中，刘杨、石丽、顾伟、赵礼、赵希希、张刚、男、女都是分量，(刘杨，男),(刘杨，女)等是

元

组

，D₁

×D₂的基数M=m₁

×m₂=6×2=12,即集合中元组的个数为12。√若D(i=1,2,.…,n)为有限集，D;中的集合元素个数称为Di的基数，用m;(i=1,2,.…,n)表示，则笛卡尔积D₁

×D₂

×.…×D□

的基数M(即元组(d₁,d₂,.…,dn)

的个数)为所有域的基数的累乘之积▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库(2)笛卡尔积(Cartesian

Product)1

.

关系的形式化定义tn姓名sex性别刘杨男刘杨女石丽男石丽女顾伟男顾伟女赵礼男赵礼女赵希希男赵希希女张刚男张刚女▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库

6√笛卡尔积可用二维表的形式表示，例如，笛卡尔积D₁×D₂的二维表形式为(2)笛卡尔积(Cartesian

Product)1.关系的形式化定义定义2.3笛卡尔积D₁

×D₂

×.….

×Dn的任一子集称为定义在域D₁,D₂,…,D上的n元关系(Relation),可

用R(D₁,D₂,…,D□)表示。其中，R

表示关系的名字，n是关系的目或度(Degree)。√例如，笛卡尔积D₁

×D₂的某个子集可以构成如下所示的教师关系T₁▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库属性属性的名字唯一tn

姓名刘杨石丽顾伟

赵礼

赵希希

张刚(3)关系(Relation)元组域1.关系的形式化定义男

女

男

女

女

男sex性别√关系的几点说明：(1)在关系R

中，当n=1时，称为单元关系。当n=2

时，称为二元关系，以此类推。(2)关系中的元组通常用t

表示，关系中元组个数是关系的基数。(3)关系中的不同域(列)的取值可以相同，为了加以区别，必须对每个域(列)起一个名字，

称为属性(Attribute),n

元关系必有n个属性，属性的名字唯一；属性的取值范围称为值域，等

于对应域D(i=1,2,…,n)

价的取值范围。具有相同关系框架的关系称为同类关系。(4)在数学上，关系是笛卡尔积的任意子集，但在实际应用中，关系是笛卡尔积中所取的有意

义的子集。▶2

.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库

8(3)关系(Relation)1.关系的形式化定义在关系模型中，关系可进一步定义为：不变关系头(Heading)+由属性名的集合组成定义2.4定义在域D₁,D₂,…,Dn

(不要求完全相异)上的关系由关系头(Heading)

和

关系体(Body)

组成。▶2

.

1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库可变关系体(Body)关系结构中的

内容或者数据(3)关系(Relation)1.关系的形式化定义2.关系的性质√列是同质的，即每一列中的分量必须来自同一个域，必须是同一类型的数据。√

不同的属性可来自同一个域，但不同的属性必须有不同的名字。例如，假设某关系中

的两个属性“职业”和“兼职”,它们可以来自同一个域{教师，工人，辅导员}。√列的顺序可以任意交换。但交换时，应连同属性名一起交换，否则将得到不同的关系。√

关系中元组的顺序(即行序)可任意，在一个关系中可以任意交换两行的次序。因为关系是以元组为元素的集合，而集合中的元素是无序的，所以作为集合元素的元组也

是无序的。√

关系中不允许出现相同的元组。因为数学上集合中没有相同的元素，而关系是元组的

集合，所以作为集合元素的元组应该是唯一的。▶

2.1关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库2.关系的性质√

关系中每一分量必须是不可分的数据项，也就是说，不能出现“表中有表”的现象。满足此条件的关系称为规范化关系，否则称为非规范化关系。·例如，以下左表是非规范化关系，可以把其中的属性“籍贯”分成两个新的属性，即“省(区市)”、“市/县”,将其规范化，如右表所示。姓名籍

贯省市/县张强吉林长春王丽山西大同姓

名省市/县张强吉林长春王丽山西大同▶2.1

关系的形式化定义及性质

第2章关系数据库

11非规范化的关系

规范化的关系主要内容

第2章关系数据库关系模式与关系数据库模式关系的形式化定义及性质OPTION关系的码和关系的完整性2OPTION2

.2关系模式与关系数据库模式1.关系模式定义2.5关系的描述称为关系模式(RelationSchema)。R(U,D,DOM,F)R—关系名U

属性名集合D--属性所来自的域DOM—属性向域的映像集合F--

属性间数据的依赖关系集合√关系模式通常简记为：

R(U)或

R(A₁,A2,…,An)第2章关系数据库它可以形式化地表示为属性名1.关系模式静态、稳定，固定不变关系模式关系头关系关系体随数据更新不断变化2.2关系模式与关系数据库模式第2章关系数据库1.关系模式例如，在第1章的表1-1~表1~5所示的教学数据库teaching中，共有五个关系，其关系模式可分别表示为：·教师(教师号，姓名，性别，年龄，职称，工资，专业，院系)·学生(学号，姓名，性别，年龄，专业，院系)·课程(课程号，课程名，课时)·

选课(学号，课程号，成绩)·

授课(教师号，课程号)▶

2.2关系模式与关系数据库模式

第2章关系数据库t1刘杨男40教授3610.5计算机信息学院t2石丽女26讲师2923.3信息信息学院t3顾伟男32副教授3145计算机信息学院t4赵礼女50教授4267.9自动化工学院t5赵希希女36副教授3332.67数学理学院t6张刚男30讲师3012自动化工学院1.关系模式对于上述每个关系模式，又有其相应的实例·例如，在第1章的表1-1中，与教师关系模式对应的数据库中的实例如下表所示。2.2关系模式与关系数据库模式第2章关系数据库静态、稳定，固定不变关系数据库模式型值关系数据库随数据更新不断变化2.2关系模式与关系数据库模式

第2章关系数据库2.关系数据库模式关系的形式化定义及性质关系模式与关系数据库模式关系的码和关系的完整性主要内容

第2章关系数据库

1OPTIONOPTION“课程关系”中的课程号能唯一标识每一门课程，则属性“课程号”是课程关系的候选码√“授课关系”中，只有属性的组合“教师号+课程号”才能唯一地区分每一条授课记录，则属性集“教师号+课程号”是授课关系的候选码√“选课关系”中“学号+课程号”的组合是唯一的，同时，“学号+课程号”满足最小性，从中去掉

任一属性，都无法唯一标识选课记录定义2.6设关系R

有属性A₁,A₂,…,An,

其属性集K=(A,A,

…

,Ak),当

且仅当满足下列条件时，

K

被称为候选码。·

唯

一性(Uniqueness),关系R的任意两个不同元组，其属性集K的值是不同的。·

最

小

性(Minimum),组成关系键的属性集(A₁,A,,…,Ak)中，任一属性都不

能从属性集K中删掉，否则将破坏唯一性的性质。▶2

.3关系的码和关系的完整性

第2章关系数据库(1)候选码1

.候选码和主码·

例如，假设在学生关系中增加了一个属性“身份证号”,则“学号”和“身份证号”都可作为

学生关系的候选码。·如果选定“学号”作为数据操作的依据，则“学号”为主码。·如果选定“身份证号”作为数据操作的依据，则“身份证号”为主码。·

主码是关系模型中的一个重要概念，每个关系有且只有一个主码，选定以后，不能随

意改变。√如果一个关系中有多个候选码，可以从中选择一个作为查询、插入或删除元组的操作变量，被选用的候选码称为主码√

主码也称为主关系键、主键、关系键、关键字等，后续章节中，统

一

称为主码▶2

.3关系的码和关系的完整性(2)主码第2章关系数据库1.候选码和主码在最简单的情况下，一个候选码只包含一个属性，如学生关系中的“学号”,教师关系中的“教师号”·在最极端的情况下，例如，在第1章的表1-5所示的授课关系中，所有属性的组合，

即“教师号+课程号”是关系的候选码，这时称为全码(AIl-key)。√主属性(Prime

Attribute)

是指包含在主码中的各个属性√非主属性(Non-PrimeAttribute)是指不包含在任何候选码中的属性，也称为非码属性2.3关系的码和关系的完整性

第2章关系数据库

2(3)主属性和非主属性1.候选码和主码2.外码定义2.7如果关系R₂的一个或一组属性X不是R₂

的主码，而是另一关系R₁

的主码，则该属性或属

性

组X称为关系R₂

的外码

(Foreign

key)或外部关系键(在后续章节中统一称为外码),并称关系R₂

为参照关系(ReferencingRelation),关系R₁

为被参照关系(ReferencedRelation)。被参照关系

关系R₁主

码

←

属性

X属性Y2.3关系的码和关系的完整性

第2章关系数据库

22关系R₂属性X参照关系外码或外部关系键被参照关系的主码和参照关系的外码必须定义在同一个域上属性Z

主

码实体完整性完整性约束参照完整性用户自定义完整性体现具体领域中的语义约束必须满足2.3关系的码和关系的完整性第2章关系数据库3.关系的完整性·

课程关系中的主码“课程号”不能为空·授课关系中的主码“教师号+课程号”不能部分为空，即“教师号”和“课程号”两个字

段的取值都不能为空。√

实体完整性是指主码的值不能为空或部分为空(1)实体完整性2.3关系的码和关系的完整性第2章关系数据库3.关系的完整性√如果关系的外码X与关系R₁

的主码相符，则R₂中X的每个值或者等于R₁

中主码的某一个值或者取空值dept院系信息学院信息学院信息学院工学院理学院信息学院理学院工学院20d(院系关系)

dept院系工学院理学院信息学院sn姓名王彤苏乐

林昕

陶然

魏立

何欣荣

赵琳琳

李轩

李丽maj

专业计算机信息

信息

自动化

数学

计算机数学

自动化age

年龄1820191817211919(2)参照完整性sno

学号

sl s2

s3s4s5

s6s7s8s92.3关系的码和关系的完整性Addr地址1号楼

2号楼

1号楼第2章关系数据库3.关系的完整性女

女

男

女

男

女

女

男

女表示未分配院系s(学生关系)sex性别·属性值根据实际需要，要具备一些约束条件。·如规定选课关系中成绩属性的取值范围在0和100之间；某些数据的输入格式要

有一些限制等。·

关系模型应该提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的、系统的方法处理它们，而不要由应用程序承担这一功能。√用户自定义完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求2.3关系的码和关系的完整性

第2章关系数据库

26(3)用户自定义完整性3.关系的完整性《数据库原理及应用教程(MySQL)数据库原理及应用教程(MySQL版)微课版人民新电席驱热第3章

的基本概念和8ZSQL主要内容

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介

2

SQL

的基本概念OPTION

MySQL简介数据查询结构化查询语言StructuredQuery

Language数据定义数据操纵数据控制3.1

SQL的基本概念

第3章

SQL的基本概念和MySQL

简介3.1

SQL的基本概念1.SQL发展及标准化-

SQL

的

发

展大型数据库SybaseSQL

ServerOracleDB2INGRES小型数据库FoxProAccess第3章

SQL的基本概念和MySQL简介ChamberlinSEQUELSQL3.1

SQL的基本概念

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介●

SQL语言是一种面向集合的语言●

SQL

语言既是自含式语言，又是嵌入式语言●

SQL语言是一种非过程化的语言●

SQL是一种一体化的语言2.SQL

主要特点SQL语言动

词数据定义语言CREATE、ALTER、DROP数据查询语言SELECT数据操纵语言INSERT、UPDATE、DELETE数据控制语言GRANT、REVOKE▶

3.1

SQL的基本概

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介

63.SQ

语言的分类L主要内容

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介MySQL简介SQL的基本概念OPTION社区版本(MySQLCommunity

Server)

企业版本(MySQL

Enterprise

Edition)集群版(MySQL

Cluster)高级集群版(MySQL

Cluster

CGE)MySQL

是一款安全、跨平台、高效的数据库系统3.2

MySQL简介

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介1、MySQL

发展和版本组件功能连接器与客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接。查询缓存执行查询语句时，会先到缓存中查看是否执行过该语句。分析器分析SQL语法是否正确。优化器SQL执行前会使用优化器进行优化，选择出最优的查询方案。执行器对SQL进行权限校验。▶

3.2

MySQL

简

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介

92、

主要组件

MySQL①

双击安装包启动MySQL

安装程序②

在安装类型框中，结合使用需要，选择安装类型。③

进入MySQL

产品安装界面，点击“Execute”

按

钮开始安装。④

配置界面提示了需要配置的内容。⑤

选择服务器类型和网络链接配置。⑥

配置认证方式、管理员账号和密码、实例名称。⑦

执行上述配置，点击Execute按钮生效上述配

置的各项设置。⑧

进行MySQLRouter的配置、样例数据库配置。⑨

全部配置完成后，点击Next按钮。⑩

在安装结束页面，按需选择是否启用MySQLshell或者MySQLWorkbench工具，点击Finish按

钮完成MySQL

安装。3.2

MySQL简●下载

www.mysql.com第3章

SQL的基本概念和MySQL简介U3、MySQL主要步骤

：●安装和配置MySQL下载和安装步骤3.2

MySQL简

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介

11●监控管理类工具●

运维管理类工具●诊断优化工具●

应用工具4

、

管理工具

MySQL应用工具：

MySQLWorkbenchMySQL

Workbench是一个统一的可视化开发和管理平台，是可视化的数据▶3.2

MySQL

简

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介可以通过执行“开始

→

所有程序→

MySQL→

MySQLWorkbench

8.0CE”命令，启动Workbench●

连接MySQL

数据库库设计软件

。●启动MySQLWorkbench

三

=ai应用工具：

MySQL

ShellMySQLShell

是一个统一的命令行客户端，是

Server的高级客户端和代MySQL码编辑器，主要用于对MySQL

进行管理和操作。■MySQL

SQL>lconnect

root@■Please

provide

the

password

for'root@127.0.0.1':********可以通过执行“开始→所有程序→

MySQL→

MySQLShell”命令，启动MySQLShell。●启动MySQL●连接MySQL

库Shell数据第3章

SQL

的基本概念和MySQL

简介3.2

MySQL简诊断优化工具诊断工具主要有innotop、oradba、mytop、orztop

和systemtap等。在性能测试方面，可以使用Sysbench、tpcc-mysql、Mydbtest

和mysqlslap等工具。监控管理类工具为应对因服务或其他因素导致的性能变化，可以使用Zabbix、Lepus、mysql-statsd等性能监控工具。▶▶

3.2

MySQL

简

第3章

SQL的基本概念和MySQL简介

14运维管理类工具运维管理类工具主要是数据库管理员使用的工具。数据库原理及

应用教程

(MySQL版)微课版人民新电席驱热第4章数据库的创建和管理《数据库原理及应用教程(MySQL)主要内容

第4章数据库的创建和管理

202MyS

数据库的字符集

OPTION

QL

MySQL数据库管理

OPTIONMyS

数据库的存储引擎QL▶4.1

MySQL

数据库的存储引擎

第4章数据库的创建和管理1.存储引擎概述√存储引擎是决定如何存储数据库中的数据、如何为数据建立索引、如何更新和

查询数据的机制√MySQL

数据库管理系统提供了多种存储引擎，用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎，也可以根据自己的需要编写自己的存储引擎√

MySQL常用的存储引擎有InnoDB

、MyISAM

、MEMORY和MERGE等

√可以查看MySQL支持的存储引擎，查看命令如下：SHOW

ENGINES;34.1

MySQL数据库的存储引1.存储引擎概述√

在MySQL

Workbench查询窗口输入"SHOW看各存储引擎的相关信息。MySQLWorkbench

Localinstance

MySQL80×Fin

Viw

Query

Database

Server

Tools

Soripting

HelpNavigatorQuery1×SC

HEMAS

e

日Result

GridIFitarRowa:Export:晒WrapCallContant:EEngineSupport

Comment

Transactions

XA

SavepointsMEMORY

YES

Hash

based,stored

in

memory,useful

for

temp.NO

NO

NOMRGMYISAM

YES

Collection

of

identicalMyISAM

tables

NO

NO

NOCSV

YES

CSV

storage

engine

NO

NO

NOFEDERATED

NO

Federated

MySQL

storage

engine

D

DPERFORMANCE

SCHEMA

YES

Performance

Schema

NO

NO

NOMyISAM

YES

MyISAM

storage

engine

NO

NO

NOInnoDB

DEFAULT

Supports

transactions,row-evel

loding,and

fo..YES

YES

YESBLACKOHOLE

YES

/dev/nullstorageengine(anythingyouwriteto.…NONO

NOARCHIVE

YES

Archive

storage

engineNONONOENGINES;",单击“执行”按钮，即可查Limit

to

1000

rows第4章数据库的创建和管理Fiter

obiect

自

sakilaS10

SHOW

ENGINES;systeaching

world4自SET

DEFAULT_STORAGE_ENGINE=存储引擎名；√如果不确定MySQL当前默认的存储引擎，可以使用如下命令：SHOW

VARIABLESLIKE'%storage_engine%';√在MySQL

Workbench中执行上述命令的结果如图所示：Variable_nameValuedefault

storage_enginedefault_tmp_storage_engineInnoDBInnoDBdisabled_storage_enginesinternal_tmp_mem_storage_engineTempTable▶4.1

MySQL数据库的存储引擎

第4章数据库的创建和管理

51.存储引擎概述√MySQL

的默认存储引擎是InnoDB,用如下命令：如果想把其他存储引擎设置为默认存储引擎，可以使2.InnoDB

存储引擎√

MySQL5.5之

后

，InnoDB是MySQL的默认存储引擎√

InnoDB是事务型数据库的首选引擎，具有提交、回滚和崩溃修复能力

√

InnoDB提供专门的缓冲池，是为处理巨大数据量时的最大性能设计√

InnoDB支持外键约束，是MySQL上第一个提供外键约束的存储引擎√

InnoDB存储引擎将表和索引存储在一个表空间中，表空间可以包含多个文件(或原始磁盘分区)▶4.1

MySQL

数据库的存储引擎

第4章数据库的创建和管理3.MyISAM

存

储引

擎MySQL5.5之

前

，MyISAM是

MySQL

的

默

认

存

储

引

擎√MyISAM

不支持事物处理，也不支持外键约束，但是，

MyISAM

具有高效的查询速度，插入数据的速度也很快，是在Web、数据仓储等应用环境中最常使用的存储引擎之一√MyISAM

的修复时间与数据量的多少成正比，随着数据量的增加，MyISAM

的恢复能力的性能会变弱√MyISAM

不提供专门的缓冲池，必须依靠操作系统来管理读取与写入的缓存，因此在某些情