数据库与数据仓库

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第四节 关系数据库的建立
1. 确定实体和关键字 2. 确定实体之间联系 3. 利用E-R图得到关系 4. 为每个关系确定信息(字段) 5. 用数据定义语言创建数据库
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学生选修课程管理
n 实体：学生、专业、课程 n 学生修课管理工作中的规定： 每位学生只能被安排到一个专业（第
n 能够实现共享数据和信息资源。
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第二节 数据库与数据库管理系统环境
n 数据库及其特征 n 数据库管理系统 n 数据库查询语言 n 数据的逻辑视图和物理视图
DBMS负责联机事务处理（Online Transaction Processing, OLTP）和联机分析处理（Online Analytical Processing, OLAP）。
n 位是计算机中最小的数据单位，其值为0或1，是一个 二进制位。
n 字节（Byte）
n 字节是由若干个二进制位组成的（通常是8位），可 代表一个字符（如ASCII码）。
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数据组织的层次
n 字段（Field）
n 多个字符组成一个词或者一个完整的数字（如姓名、年龄） n 字段不能再分成有意义的数据单位
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二、确定实体之间的联系 --画实体联系图
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二、确定实体之间的联系 --画实体联系图
n 先画上矩形 n 填上实体名 n 判断是否有联系 n 有联系画上菱形，判断联系是1还是M
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三、利用E-R图得到关系
n 1、将每个实体转化为一个关系（二维表）
实体、属性和关键字
n 属性（Attribute）
n 实体的某一方面的特征； n 学生（学号、姓名、年龄、性别、专业、班级） n 产品（产品编号、名称、供应商、类型、单位
数量、单价、库存量、订购量、再订购量）
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实体、属性和关键字
n 关键字（Primary Key）
n定义：用来识别记录的一个或一组字段，是 识别记录和在文件中查找记录的标志；
n SQL（Structured Query Language）是一种 DML。 n 格式：
n SELECT 字段名1,字段名2,… FROM 表1,表2 WHERE 条件
n SELECT [供应商ID], [供应商名称] FROM 供应商文件 WHERE [城市]=‘上海’
n 演示 ACCESS
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n 定义和描述数据库内容和结构的正式语言。
n 格式：
n CREATE TABLE 表名 ( [字段名1] 数据类型（长度）, [字段名2] 数据类型（长度） ….)
n CREATE TABLE STUDENT ( STUDENT_NO INTEGER, NAME TEXT(8), SPECIALITY_NO TEXT(8))
n 学生、课程、专业（图5-13，P102） n 实体的属性作为关系中的字段 n 学生、课程、专业的关键字？
n 自动生成或者手工生成的文件，用来存储数据元 素的定义和特性。
n 数据字典包含着数据库中所含信息（字段）的逻 辑结构，如名称、类型、格式、缺省值、有效范 围等。
n 演示 ACCESS。
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数据库管理系统组成
n 数据操作语言（Data Manipulation Language, DML） n 提供了一组从数据库中提取数据的命令。
n 是一组系统软件，能够集中并有效地管理数 据以供应用程序访问。
n 相当于应用程序和物理数据文件之间的接口。
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数据库管理系统的组成
n 数据定义语言 n 数据字典 n 数据操作语言
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数据库管理系统组成
n 数据定义语言（Data Definition Language, DDL）
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数据库及其特征
n 数据库的定义
n 数据库（Database）是一个信息的集合，在 这个集合中可以按照信息的逻辑结构对其进 行组织与存取。
n 数据库由两部分组成
n 信息本身 n 信息的逻辑结构
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数据库的特征
n 信息的集合
n 一个数据库中包含多个信息相关的文件（表）。 n 销售数据库包含两个文件：产品文件和供应商文件。
n 四种数据库模型
n 层次型 n 网状型 n 关系型
n 目前使用最为广泛
n 面向对象
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关系数据库 （Relational Database）模型
n 利用一系列的二维表存储信息。 n 在关系模型中，每个二维表都描述了一
个实体或实体之间的联系。 n 图5-4、11（P93、99） n 二维表使描述信息间的关系十分便利，
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数据库查询语言
n 结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）
n 可在大多数数据库环境中使用的标准的第4代结构化 查询语言。
n 无论用户使用什么硬件或何种DBMS软件，SQL都将 遵循已规定好的通则进行处理。
n 利用SQL可以查询不同数据库管理系统下的数据。 n 基本形式
n SELECT…FROM…WHERE…
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数据的逻辑视图和物理视图
n DBMS把数据的逻辑视图和物理视图分开。
n 逻辑视图以最终用户所使用的直观的方式来显 示数据。
n 物理视图则显示了数据的实际组织形式以及它 在物理存储介质上的结构。
n 使用专门的数据库管理系统，使得物理数据库 可用于不同应用程序所需的不同的逻辑视图。
包含：职员编号、姓名、 聘用日期
刘汉云
（名字字段）
01001010 （字母J的ASCII码）
0，1
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实体、属性和关键字
n 实体（Entity）
n 与所收集的数据相关的一类事物。 n 实体是指人、或者其它具体的事物。
n 如 员工、库存、客户、订单、教室、学生
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数据的逻辑视图和物理视图
演示 ACCESS。
物理视图——产品：表
逻辑视图——查询1：产品（产品名称、供应商）
——查询2：产品（产品名称、类别）
应逻 用辑 程视 序图
… …
查询1 查询2
查询n
物
产品：表
理
视
物理文件 图
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第三节 关系数据库模型
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数据的层次 数据库
文件 记录 字段 字节 位
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数据的层次
举例
职员文件 部门文件 财务文件
项目数据库
900811刘汉云 2000-9-4 900206李卓宇 2002-7-2 910810张昕阳 2001-8-2
职员文件
900811刘汉云 2000-9-4
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数据库的特征
n 逻辑结构
n 在使用数据库时，对信息的组织与存取是根据信息的逻辑 结构而不是物理结构进行的。
n 信息的逻辑结构包含在数据字典（Data Dictionary）中。
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数据库的特征
n 信息中的逻辑联系
n 建立信息间的联系或关系意味着找出文件（表）之间的 相互关系。
如，学生文件中的学号 产品文件中的产品编号 订单文件中的订单号
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数据管理的传统方法
n 文件是相关数据记录的集合
n 利用文件管理数据
n 对每个特定的应用程序，都需要创建一
个应或用多程序个A数据文件
文件A
应用程序 B
文件B
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应用程序 C
文件C
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数据管理的数据库方法
n 数据库是逻辑相关的记录和文件的集合。
n 把先前提及的所有存储在独立文件中的记录 归并在一个数据库内，以便让不同的应用程 序存取。
n 储存在数据库中的数据既独立于使用它的计 算机程序，也独立于存储它的外部存储器的 类型。
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数据库管理系统
n Database Management System，DBMS n 在数据库管理系统中，应用程序不能直
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数据库的特征
n 内在的完整性（Integrity）约束
n 完整性约束是保证信息质量的一种规则 n 比如
n 产品ID不能重复
n 产品文件中的供应商ID不能是供应商文件中没 有的供应商ID
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数据库管百度文库系统
n Database Management System
数据管理传统方法的不足
n 容易造成数据冗余（redundancy）
n 在多个数据文件中重复出现相同的数据。
n 难以保证数据之间的一致性（consistency）
n 难以保证对不同文件中相同数据的修改同时 发生。
n 数据与程序独立性不高
n 数据文件和维护它的相关程序之间过分依赖。
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n 主关键字
n 学号 n 专业编号 n 课程编号
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二、确定实体之间的联系 --画实体联系图
n 实体联系图（Entity-Relationship Diagram，E-R图）
n 矩形表示实体 n 菱形表示实体之间的联系 n 直线表示连接
n 1代表只出现一次，M代表可出现多次
n 记录（Record）
n 由与某个特殊对象或活动有关的所有字段组成 n 如学生姓名、性别、所在班级、专业、年龄等
n 文件（File）
n 同一类型的所有记录组成一个文件 n 文件就是与某个特定主题相关的数据记录的集合
n 数据库（Database）
n 综合的、相关的文件集合 n 不仅包含了所有的数据层次，还包含了各层次之间的关系
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2020/11/21
数据库与数据仓库
第一节 数据管理
n 数据组织的层次 n 实体、属性和关键字 n 数据管理的传统方法 n 数据管理的数据库方法
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数据组织的层次
n 将数据按照层次方式进行组织
n 由位、字节、字段、记录、文件和数据库组成 n 位、比特（Bit）
容易处理二维表所包含的信息。
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关系数据库模型
n 可以灵活地查询数据库和建立报表。
n 查询单个表和多个表。 n 演示 ACCESS 订单ID、客户、订购日期、产品
n 在建立关系数据库时，不必事先确定实体之间的 所有联系，可以随时建立实体之间的联系。
n 先建立实体，再建立实体之间的联系。
接从存储介质获得所需的数据。 n 应用程序必须先将数据访问请求提交给
DBMS，再由DBMS负责从存储介质检索 数据并提供给应用程序使用。
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数据库方法的优点
n 减少了数据冗余，能够更有效地利用存储空间 并增强数据的一致性。也为应用提供了更大地 利用数据的灵活性。
n 不同文件中的数据放在了同一个数据库，可以 用多种方法定位数据并获得要处理的数据。
n CREATE TABLE STUDENT ( STUDENT_NO INTEGER, NAME TEXT(8), SPECIALITY_NO TEXT(8), BIRTHDAY DATE, PHOTO GENERAL)
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数据库管理系统组成
n 数据字典（Data Dictionary）
一专业），但一个专业可拥有许多学 生； 每位学生可选修多门课程，一门课程 也会被若干学生选修，但并不一定每 个学生都必须选修所有课程。
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学生选修课程管理
n 学生选修报表样本
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一、确定实体和主关键字
n 三个实体
n 学生 n 专业 n 课程
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数据库查询语言（DML）
n 自然语言查询
nLIST THE NAMES AND ADDRESSES OF ALL SUPPLIERS WHO LIVE IN SHANGHAI
n 仿效实例查询（ Query By Example ，QBE）
n通过拖曳数据项等方法来查询数据。
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n 主关键字
n 主关键字是数据库文件中的一个字段，它唯一地描述了一 个记录。
n 如，产品文件中的产品ID，供应商文件中的供应商ID （图5-4） 。
n “供应商ID”同时也在产品文件中出现，这样通过这个共 同的字段就建立了两个文件之间的逻辑关系。
n 当一个文件的主关键字出现在另一个相关的文件中时，我 们称其为外部关键字。