数据管理课件

数据管理

一、数据管理技术的发展人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段应用程序1应用程序2应用程序n数据组1数据组2数据组n人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）应用程序1应用程序2应用程序n数据组1数据组2数据组n文件系统阶段（50后期-60后期）

文件管理系统问题：数据冗余与数据不一致数据结构的不一致数据与应用程序缺乏独立性应用程序1应用程序2应用程序n数据库数据库系统阶段（70初期-）

数据库管理系统数据库是以一定的组织方式存储在一起的相关数据的的集合实现数据共享减少数据的冗余度数据的一致性和完整性好数据和程序之间的独立性好有较高的数据安全性，实现并发控制提供数据排序、统计、分析等多种数据操作数据库系统的优点二、数据组织的层次数据项记录文件（表）数据库三、数据库设计客观事物的关系与属性实体联系属性数据库文件记录数据项现实世界信息世界数据世界简化转换数据库设计两阶段1、概念结构设计（信息模型）（1）实体-联系方法（Entity-RelationshipApproach)E-R方法E-R模型E_R图P.S.Chen于1979年提出E-R图的基本成分同类实体集合实体集与实体集的联系属性学生学号姓名出生年月性别（2）E-R图的基本成分

系领导

系主任11<1：1联系>

系所属

学生1n<1：n联系>

学生修课

课程mn<m：n联系>（3）联系的类型一对一联系（1：1）如果实体型A中的任意一个实体，至多对应实体型B的一个实体；反之，实体型B中的任意一个实体，至多对应实体型A中的一个实体，则称实体型A与实体型B有一对一的联系。乘客车票11P-T病人病床P-B11一对多联系（1：n）如果实体型A中至少有一个实体对应于实体型B中的一个以上实体；反之，实体型B中的任意一个实体，至多对应实体型A中的一个实体，则称实体型A与实体型B有一对多的联系。教材 P162、P163多对多联系（m：n）如果实体型A中至少有一个实体对应于实体型B的一个以上实体；反之，实体型B中也至少有一个实体对应实体型A中一个以上的实体，则称实体型A与实体型B有多对多的联系。教材 P162、P163产品组成零件存储仓库工艺工序外协外协单位制造部门隶属职工加工设备消耗材料供应供应单位mnnmmnmnmnmnmnmn1n××生产管理信息系统E-R图（概念模型设计）2、逻辑结构设计（数据模型）（1）数据模型层次模型网状模型关系模型（2）E-R图向关系模型的转换教材P164实体模型关系模型的转换规则(1)R1R3R2R1（R1#，…，R2#）Key=R1#R2（R2#，…）Key=R2#11实体模型关系模型的转换规则(2）R1R3R2R1（R1#，…）Key=R1#R2（R2#，…，R1#）Key=R2#1n实体模型关系模型的转换规则(3）R1R3R2R1（R1#，…）Key=R1#R2（R2#，…）Key=R2#R3（R1#，R2#，…）Key=（R1#，R2#）mn消除m:n的联系，只需在两表之间增加一张表，就改成了一对多的关系。学生课程m:n学生选课1:m1:n学号课程号成绩982001Kc0185982001Kc0280982002Kc0188…课程号课程名学分Kc01管理学2Kc02财务管理3Kc03管理信息系统2。。。学号姓名专业982001陈军企业管理982002李志东企业管理982003王强电子商务。。。E-R图关系模型（逻辑模型设计）

零件Part(pno零件号，零件图号，零件名称，价格，净重，…)Key:pno

材料material(材料号mno，材料名，规格，单价）

Key:mno

零件材料消耗part-material(零件号pno,材料号mno,定额数量）

Key:(pno,mno)

部门dept(部门号dpno,部门名，地点，电话，负责人）

Key:dpno

零件制造manufacture（零件号pno，部门号dpno，加工数量）

Key:(pno,dpno)实体——联系法（E-R方法）用ER方法设计数据库的基本步骤：确定实体类型确定联系类型画ER图确定属性将E-R图转换为某个DBMS可接受的数据模型3、数据模型的优化关系规范化理论致力于解决关系模式中不合适的数据依赖问题。函数依赖多值依赖关系模式对关系的描述，一个关系的属性名表学习（学号，课程号，成绩）函数依赖设R（U）是一个关系模式，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。对于R（U）上的任意一个可能的关系r，如果r中不存在两个元组，它们在X的属性上的属性值相同，而在Y的属性值不相同，则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”，记作X->Y。课程号->课程名课程号->学分课程号->教室号（学号，课程号）->成绩 函数依赖设R是一个关系，X和Y是R中两个属性。若R中X的任何一个值，仅有一个Y的值与之对应，则称为R的属性Y函数依赖于属性X，记为XY。完全函数依赖如果属性Y函数依赖于复合属性X，而且不与X的任何真子集函数依赖，则称属性Y完全函数依赖于复合属性X。部分函数依赖若XY，但不是完全函数依赖，

码设K为关系模式R<U,F>中的属性或属性组合。若K->U，则K称为R的一个侯选码（candidatekey）。若关系模式R中有多个侯选码，则选定其中的一个做为主码（primarykey）。外码(ForeignKey)：是另一关系主码主属性：侯选码中的属性非主属性：不包含在任何码中的属性范式（

NormalForm

）关系规范化的程度，按属性之间的依赖情况来确定是符合某一级别的关系模式的集合1NF

2NF

3NF

BCNF

4NF

5NF1NF如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R

1NFSLC(学号，系别，宿舍，课程号，成绩)插入异常学号->系别，学号->宿舍，系别->宿舍删除异常（学号，课号）->成绩数据冗余度大修改复杂2NF若关系模式R

1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R

2NF。把SLC分解为两个关系模式：

SL（学号，系别，宿舍）

SC（学号，课程号，成绩）关系模式SL（学号，系别，宿舍）存在：插入异常删除异常数据冗余度大修改复杂3NF若关系R是2NF，且关系R中的非主属性是相互独立的，即任何非主属性之间不存在函数依赖，则称R是第三范式。则R

3NF。把SL分解为两个关系模式：SD（学号，系别）DL（系别，宿舍）关系数据模型优化步骤：确定数据依赖。对各关系模式之间的数据依赖进行极下化处理，消除冗余的联系。按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考查是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定个关系模式分别属于第几范式。按照需求分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对它们进行合并或分解。对关系模式进行必要的分解和合并。问题1.现有一个1NF的关系模式：R（零件号pno，零件名pname，零件价格ppr，加工部门pdept，加工部门地址paddr，材料编号mno，加工零件所用材料名mname，材料规格ms，加工零件所用材料重量weight)假定：每种零件只由一个部门加工，每个部门可加工多种零件，每种零件可用多种材料加工，且所用材料的重量不相同，每种材料可用于加工多种零件。确定R的码将R规范成2NF、3NF，并给出详细的规范化理由和过程。问题2.某企业设计一个关于产品、零件、材料、部门、厂商、仓库等实体的数据库。已知，该企业生产若干种产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用于不同的产品上。每种零件可由