-数据库基础知识

1第一章数据库基础知识赵丹2007年1月中国地质大学（武汉）2内容第一节数据库概述数据管理方法的发展和特点数据库系统数据库系统的发展数据库系统所处的层次三级模式的数据库系统结构数据库系统运行环境的变化第二节数据库设计数据库设计流程概念设计常用方法--E-R图设计E-R图概念模型向逻辑模型的转化E-R模型向关系模型的转化关系模型的规范化设计关系完整性约束关系规范化3第一节数据库概述数据管理方法的发展和特点数据库系统数据库系统的发展数据库系统所处的层次三级模式的数据库系统结构数据库系统运行环境的变化41.1.1数据管理方法的发展和特点人工管理阶段（50年代中期）计算机主要用于科学计算,此阶段没有统一软件管理数据，程序自带数据。程序依赖于数据，程序不具有独立性。应用程序之间无法共享数据文件系统阶段（50年代中期至60年代中期）由文件系统统一管理数据。数据可按文件组织，程序与数据分离。数据可共享(以文件为单位共享)编程时，必须针对不同的文件格式，采用不同的存取方法对数据进行转换。5数据库系统阶段（60年代后期至今）由专门的软件来管理数据，该软件称为数据库管理系统(DBMS)。系统地组织数据，数据冗余度小，支持复杂的数据结构；具有较高的数据和程序的独立性；具有友好的界面，可方便地进行交互和编程；提供安全性、完整性数据控制功能以及并发控制功能；61.1.2数据库系统数据库系统的发展第一代数据库系统

层次和网状数据库系统第二代数据库系统

关系模型数据库系统第三代数据库系统

面向对象模型为主要特征的数据库系统7层状数据库举例系号系名系主任地点教研室号教研室名教研室主任教师号姓名职称课程号课程名教师号教研组号学号姓名成绩8网状数据库举例系号系名系主任地点教研室号教研室名教研室主任教师号姓名职称课程号课程名学号姓名成绩9关系型数据库举例系号系名系主任地点

教研室号教研室名教研室主任

学号姓名成绩

教师姓名职称

课程号课程名

10编号姓名年龄电话号码家庭住址电话对象{

属性：家庭号码办公室号码手机呼机操作：给手机发短信自动呼叫给电话留言

……}面向对象数据库举例编号姓名年龄家庭电话办公室电话手机呼机家庭住址编号姓名年龄家庭住址001王20武汉编号类型号码001家庭电话

001办公室电话

001手机

001呼机

11数据库系统所处的层次用户1用户n…….数据库管理系统DBMS数据库管理员DBA数据库(存储数据)12三级模式的数据库系统结构用户1用户2用户3外模式B外模式A………外模式到模式的映射概念模式模式到存储的映射存储模式DBMSOS…..用户级数据库用户视图外模式概念级数据库DBA视图概念模式物理级数据库内模式系统程序员视图13数据库系统运行环境的变化(A)单用户数据库系统

DBMS、数据库数据以及应用程序都集中在一台主机上(B)集中式数据库系统

DBMS、数据库数据以及应用程序都集中在主机上，多用户可通过终端访问数据库(C)客户/服务器数据库系统（C/SDB）实现分布处理，应用软件安装在客户机上；DBMS、数据库安装在服务器上，提供数据服务若多个互连服务器的数据库构成一个逻辑上的DB，该系统称为分布式数据库系统。(D)网络计算模式下数据库系统(95年开始)

表示层、业务层、存储层分离，分工更加专业化。多层技术、Web技术和DB技术相结合的结果。14（1）单用户数据库系统（2）集中式数据库系统——大型主机和终端相结合主机“低能终端”15（３）客户机／服务器数据库系统

C/S两层结构—肥客户SQL结果集DBMS客户机客户机客户机客户机客户机客户机数据库服务器16(4)B/S三层结构（Browser/WebServer+ApplicationServer/DatabaseService）应用体系结构示意图----瘦客户浏览器Web服务器数据库服务器请求ＨＴＭＬInternet17第二节、数据库设计数据库设计流程概念设计常用方法--E-R图设计E-R图概念模型向逻辑模型的转化E-R模型向关系模型的转化关系模型的规范化设计关系完整性约束关系规范化181.2.1数据库设计流程需求分析和数据分析功能需求数据需求性能需求概念设计建立概念模型（如E-R模型）逻辑结构设计将概念模型（如E-R模型）转变成为DBMS拥有的逻辑模型（如关系模型），并进行规范化设计数据库物理设计生成目标模式，定义数据库结构数据库实施试运行确定存储结构加载数据，运行应用程序，执行操作，数据库性能测试、调整、修改19概念设计常用方法--E-R图实体－联系方法(Entity－Relationship)E－R图表示现实世界中对象的属性特征以及对象集之间联系的特征。E－R图

表示方法：

实体集－用矩形框表示，实体集名写在框中。联系－用菱形框表示，联系名写在框中，用无向边与相关实体集连接，并注明联系类型。属性

－用椭圆表示，属性名写在椭圆中，如果为码属性，其名字带下划线。用无向边将实体集和它的全部属性连接起来。若联系也有属性，把属性和菱形用无向边连起来20E-R图举例实体联系属性选课学生课程MN学号姓名性别学分课程名课程号成绩21联系的分类（1:1、1:N、M:N）22设计E-R图建立E-R图的过程是对企业数据进行归纳、分析、抽象的过程设计原则：先局部，再总体：先确定小范围E-R模型，再将所有局部E-R图合并成一张总体E-R模型，然后进行优化。23教师性别职称姓名年龄教课程mn学生年龄姓名学号学nm成绩课程名课程号学时类别教员号E-R图设计步骤：确定实体集确定联系的种类确定联系确定属性；24教师性别职称姓名年龄教课程mn学生年龄姓名学号学nm成绩课程名课程号学时概念模型层次型网络型关系型类别教员号逻辑模型概念模型向逻辑模型的转化教学系统需求分析和数据分析25教员号E-R模型向关系模型的转化2698601C6038598601C6019098601C6048798601选课关系学号课程号分数C6029098602C6019098604张兵20男98602性别学生关系学号姓名年龄李波23男98603陈志坚21男98601王晓燕