第1章 数据库基础

1、计算机应用基础,武汉科技大学计算机学院,第1章数据库基础,教学目标,掌握数据库系统的特点；掌握数据模型的概念；掌握关系数据库的基本概念及关系运算；掌握关系数据库的规范化及完整性概念,双语课堂C,重点与难点：数据模型、关系运算、关系的规范化及完整性描述,1.1数据库管理系统,一.信息、数据与数据库,信息通过各种方式传播的、可被感受的声音、文字、图像、符号等所表示的某一特定事物的知识、情况和消息。数据用一定方式记录下来的客观事物的特征。信息与数据的关系信息依赖于数据而存在；数据是记载、表达、传递信息的工具。,数据处理数据收集、转换、组织、输入、检索、合并、计算更新、输出、存储。目的：对原始数据综合

2、加工，给出有价值、有意义的数据，作为决策的依据或编辑后存储起来供以后取用。数据管理对数据的组织、存储、维护和使用等。,数据库(DB,Database)以一定的数据模型组织和存储的、能为多个用户共享的、独立于应用程序的、相互关联的数据集合。特点：,数据的共享隆数据的独立性数据的完整性数据库中的冗余数据少,二.数据管理技术的发展,1.人工管理阶段特点：,数据不保存数据与程序不可分割数据冗余,2.文件管理阶段特点：,程序和数据分开存储通过文件名访问数据文件数据共享,3.数据库管理阶段特点：,以数据库的形式保存数据数据和程序之间彼此独立按一定的数据模型组织数据使用数据库管理系统,四.数据库管理系统,D

3、atabaseManagementSystem(DBMS)对数据库的描述、建立、编辑、运行、维护和通信等进行集中管理的系统软件。目前广泛运用的大型数据库管理系统软件有：ORACLE、SYBASE、DB2等。在PC机上广泛应用的有：SQLServer、Access、VisualFoxPro等。,数据定义功能数据操作功能控制和管理功能数据字典,数据库管理系统具有的功能：,1.2数据库系统,一.数据库系统的组成,数据库系统(DBS，DatabaseSystem)：指引进数据库技术后的整个计算机系统。由以下部分组成：,DBS,计算机硬件系统数据库集合数据库管理系统相关软件（操作系统、软件开发工具等）各

4、类人员,数据库系统层次示意图,二.数据库系统的特点,数据结构化数据共享数据独立性统一的数据控制,1.3数据模型,一.概念模型,实体客观存在并且可以相互区别的事物属性实体所具有的特性。不同实体由其属性的不同而被区分。实体集和实体型属性的集合表示一种实体的类型，称为实体型。同类型的实体的集合，称为实体集。,实体间的联系方式,一对一联系(one-to-onerelationship，1:1)两不同实体集中，一方的一个实体惟一与另一方的一个实体相对应。如：职工实体与工资实体。一对多联系(one-to-manyrelationship,1:n)两不同实体集中，一方一个实体对应另一方多个实体；反之另一方一

5、个实体最多只与本方一个实体相对应。如：学院实体与学生实体。,多对多联系(many-to-manyrelationship,m:n)两不同实体集中，任何方一个实体都与对方一个或多个实体相对应。如：学生实体与课程实体、图书实体与读者实体。三种联系方式中，基本的是1:n联系，因为1:n包含了1:1，而m:n可以转换为1:n。,概念模型的表示方法（E-R图）,实体型,属性,联系,键,层次模型示例,大学,计算机学院,管理学院,财务处,教务处,院办,系,院办,系,财务科,教材科,教务科,二.数据模型,网状模型,学生,课程,学生课程,关系模型,1.4关系数据库系统,一.关系模型中常用的术语,关系元组属性域主

6、键外键主表和从表关系模式关系数据库管理系统,二.关系数据模型的特点,关系中的每一列不可再分在同一个关系中不能出现相同的属性名关系中不允许有完全相同的元组关系中元组的次序无关紧要关系中列的次序无关紧要,三.关系运算,1.传统的集合运算设有两个结构相同的学生关系R1、R2,并运算,交运算,差运算,2.专门的关系运算,选择(Select)：从指定关系中找出满足给定条件的元组（在二维表格中选择行）投影(Project)：从关系模式中指定若干个属性组成新的关系（在二维表格中选择列）联接(Join)：在两个关系中按某个条件提取部分(或全部)记录及部分(或全部)字段组合成一个新的关系,三.关系规范化,基本思想：消除关系模式中的数据冗余，消除数据依赖中不合适的部分，解决插入、更新、删除