11年第2次课-工程数据库

4.可控数据冗余度 数据存储不必重复。
5.统一数据控制功能 数据库管理系统统一管理：数据安全性控制、数据完 整性控制、并发控制、数据恢复。
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1.4 数据库系统
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1.4 数据库系统
1.4.1 数据库系统 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的 系统构成，一般由硬件、软件（操作系统、数据库管 理系统和编译系统等）、数据库、数据库用户组成。
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2.1.4 关系模型中的数据完整性约束
c.用户定义完整性：可对属性的类型，取值范围进 行定义，定义后数据应符合要求。
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2.1.5 关系模式与关系数据库
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2.1.5 关系模式与关系数据库
关系模式是型，关系是值 ①关系模式 关系模式的表示：R（A1，A2，…，An），还包 括属性的类型。
下面的表的表名Βιβλιοθήκη Student，请将其写成关系模 式的表示方式。
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2.2 关系数据语言
2.2.2 关系代数 1、交( ∩ ) ①描述： a.两个具有相同属性的关系的运算，即两个结构相 同的表的运算。 b.提取这两个关系（表）中值完全相同的行。 ②物理意义： 提取需要的或重要的信息。 比如：两个人一起收集资料，将资料中相同的部分 取出来。
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2.2.2 关系代数
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1.5.3 数据模型
c.格式单一，一律为表格框架，通过公共属性可建 立关系间的联系。
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1.5.3 数据模型
d.具有严格的理论基础（有很多理论说明怎样来实现）
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1.5.4 数据库的种类
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1.5.4 数据库的种类
对应数据模型的分类，数据库种类也有3种： 层次型数据库 网状型数据库 关系型数据库 都有成熟的产品。
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2.1.1 关系模型的基本术语
属性：列，也叫字段、数据项。包括属性名， 属性值，属性类型（整型、字符型）
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2.1.2 关系的性质
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2.1.2 关系的性质
（1）记录不能重复 （2）属性名不能相同 （3）每一个属性不能再分 （4）属性和记录的顺序不重要，因为可使用SQL语 言进行指定的排序
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1.5.1 树的概念
①结点的度：结点的子树数。 ②树叶：度数为0的结点称为树叶。
③根的层次：从根开始，根为第一层，紧连根的结点 为第二层。
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1.5.1 树的概念
④树的深度：树中结点的最大层数称为树的深度。 ⑤结点的子女：结点的子树的根，称为该结点的子女。
⑥结点的双亲：而该结点称为子女结点的双亲。
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1.5.2 实体及其属性
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1.5.2 实体及其属性
①实体： 客观存在的并可互相区别的任何事物。 比如,人、桌子、工厂 ②属性： 指实体代表的某特定事物所具有的某方面的特征。 比如，描述一个学生，学号、名字、年龄、学院、 年级。
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1.5.2 实体及其属性
③型与值： 型是指结构，值是指在结构约束下的具体取值。
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2.两级映像 ①外模式/模式映象
对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映象， 它定义了该外模式与模式之间的对应关系。 当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式的映象 作相应改变，可以使外模式保持不变，从而应用程序不必修改， 保证了数据的逻辑独立性。
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②模式/内模式映象
它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 模式/内模式映象是唯一的。 当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式/内 模式映象作相应改变，可以使模式保持不变，从而保证了数据 的物理独立性。
③运算方法： R ∩ S，以R作为研究对象，逐行考察，若R 中的行与S中的行相同，则提取该行。 ④举例： 设有关系R、S，如下图，请求出R ∩ S
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2.2.2 关系代数运算
2、并( ∪ ) ①描述： a.两个具有相同属性的关系的运算，即两个结构相 同的表的运算。 b.把两个关系中的所有行并在一起（两张表合成一 张表），相同的行只要一个。 ②物理意义： 信息汇总。 比如：两个人一起收集资料，然后将资料汇总在一 起。
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2.2.2 关系代数运算
③运算方法： R ∪ S，以S作为研究对象，逐行考察，若S中 的行在R中没有，则将该行添加在R后面。
实体型(框架,指的是结构)
实体值(具体取值)
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1.5.2 实体及其属性
属性型与属性值
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1.5.3 数据模型
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1.5.3 数据模型
①数据模型：数据模型是指反映实体及实体间联系的 数据组织结构和形式。 a.既能反映实体又能反映实体间的联系。 b.反映实体用实体的属性来描述。 c.实体间的联系 在现实世界中，实体之间的联系可分为3种类型： 一对一的联系：丈夫对妻子
例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是 按hash方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存 储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定。
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②模式 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
数据库模式以某一种数据模型为基础。定义模式时不仅要定义 数据的逻辑结构（例如数据记录由哪些数据项构成，数据项的名 字、类型、取值范围等），而且要定义与数据有关的安全性、完 整性要求，定义这些数据之间的联系。
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2.1.5 关系模式与关系数据库
关系数据库模式：是一组关系模式的集合。
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②视图 视图是从一个或几个基本关系中导出来的表的组 合，是一组关系模式的集合。视图是用户看到的那部 分数据的描述。 视图是一个虚表，物理上不存在。
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2.1.5 关系模式与关系数据库
③关系数据库模式的定义 关系数据库模式是用关系数据描述定义语言DDL来 定义和说明的。 主要是定义关系模式，包括关系名、属性名、属性 类型、主键。
DBMS接收这个请求并解释它。 DBMS依次检查外模式、外模式/模式映像、模式、模 式/内模式映像以及存储结构定义等。 DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。
DBMS按外模式导出用户程序所需要的记录形式，然 后把数据从数据缓冲区送到用户A的工作区。
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1.5 数据模型
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1.5 数据模型
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③外模式 外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户 （包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数 据的逻辑结构和特征的描述。
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外模式是模式的一部分，是模式的一个子集。
比如，仲恺的教务系统里的所有学生数据构成一个模式， 然后学校数据库管理员将该模式对应学院分解成多个外模 式，给对应学院的教务员使用。例如其中一个是机电工程学院 的外模式，里面包含的只是机电工程学院的学生数据。
USE STUDENT CREATE TABLE S (SNO CHAR(5) PRIMARY KEY, SN CHAR(8), AGE NUMERIC(2));
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第二章 关系数据库基础
2.2 关系数据语言 2.2.1 关系数据语言的分类
关系数据语言的核心是查询，所以常称为查询语 言。 关系运算可分为关系代数和关系演算两大类。
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1.3.2 数据库的特点 1.数据共享 共享是指多用户、多种应用、多种语言互相覆盖地 共享数据集合，所有用户可同时存取数据库中的数据。
2.面向全组织的数据结构化 一个学校，可以把学校所有的各个应用(学籍、科 研、财务等）的数据组织到一个数据库中，并且使其结构 化。
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3.数据独立性 数据与程序相互独立，互不依赖。
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1.4.4 DBMS的主要功能 数据库定义功能 数据操纵功能 数据运行和控制功能 数据库的建立和维护 数据通信功能 数据字典
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1.4.5 DBMS的组成 语言编译处理程序 系统运行控制程序 系统建立、维护程序
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1.4.6 DBMS对数据的存取 用户A（或应用程序A）用某种特定的数据操作语言 向DBMS发出一个存取请求命令，命令给出想要读的 记录。
工程数据库技术
机电工程学院 吴卓葵
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1.3 数据库
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1.3 数据库
1.3.1 数据库的概念 数据库是存储在一起的相关数据集合，数据被结构化。
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这些数据被去掉了有害的或不必要的冗余，能为多种 应用服务，数据的存储独立于它的应用程序 。
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对数据库插入新的数据、更新、删除和检索原有的数 据，均可按一种公用的可控制方式进行。
对用户来说，以上的特点几乎是完美的，那么， 数据库的设计者是怎样来实现以上功能的呢？ 最关键的设计是数据库管理系统的“三大模式， 两大映像”的结构设计。
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1.三级模式 为了提高数据库的独立性，DBMS把数据库从逻辑上分 为三层：内模式、模式、外模式。
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①内模式 内模式也称存储模式，它是数据物理结构和存储 结构的描述。
在控制工程中，使用数学模型。
在信息工程中，使用数据模型。
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1.5.1 树的概念
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1.5.1 树的概念
①树的示意图
②树的概念 根：树中有一个特定的结点，叫做根。 子树：以其余的结点为根结点，又是一棵树。称为根 的子树。
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1.5.1 树的概念
树的特点： （1）树中至少有一个结点为根。 （2）树中各子树是互不相交的。
2.1.4 关系模型中的数据完整性约束
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2.1.4 关系模型中的数据完整性约束
数据完整性主要分3大类： a.实体完整性：主关系键是唯一标识某个记录 的，所以不能为空。把主关系键的值不能为空或部 分为空的约束称为实体完整性。
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2.1.4 关系模型中的数据完整性约束
b.参照完整性：R2外部关系键的每个值必须在关系 R1中找到或者是空值。要不为空，要不要能在R1中 找到。
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数据库用户包括：终端用户、应用程序员、数据库 管理员