数据库—01(基础、数据模型)

练习题
某数据库由三个实体集，一是工厂实体集，其属 性由工厂名称、厂址、联系电话等；二是产品实体集， 其属性有产品号、产品名、规格、单价等；三是工人 实体集，其属性有工人编号、姓名、性别、职称等。
工厂与产品之间存在生产联系，每个工厂可以生 产多种产品，每种产品可以由多个工厂生产，要记录 每个工厂生产每种产品的月产量；工厂与工人之间存 在雇佣关系，每个工人只能在一个工厂工作，工人雇 用工人由雇用期并议定月薪。
组 织 实体及其联系 (事物及其联系)
数据库
事物类(总体) 事 物 (对象、个体)
特 征
实体集
实体 属性
文件（表）
记录 数据项
区别性特征
实体标识符
关键字
四、数据模型
--实体间联系及联系的种类
◊ 一对一联系 ◊ 多对多联系
◊ 一对多联系
四、数据模型 -- 实体联系模型
实体联系模型又称ER模型。(Entity Relationship model)
内模式
外模式/模式映射 OS
DB DB DB
DBA的任务
◆创建并维护模式 ◆建立外模式
◆确定数据库的存储结构和访问策略
◆决定数据库的保护策略
◆监视系统的运作
数据语言
数据定义语言（DDL）
1.描述数据模型中各个数据逻辑单位的特征； 2.描述各数据逻辑单位之间的联系； 3.描述访问规则。
数据操作语言（DML）
四、数据模型
数据与数据联系的描述 现实世界、信息世界和数据世界 实体间联系及联系的种类
实体联系模型 结构数据模型（层次模型、网状模型、
关系模型）
四、数据模型
-- 数据与数据联系的描述
信息世界对现实世界的描述
◊ 实体：客观存在的可以互相区别的事物 ◊ 属性：实体具有的特征 ◊ 值域：属性的取值类型和取值范围 ◊ 实体集：具有相同性质实体的集合 ◊ 实体标识符：能唯一区别每个实体的属性或 属性集
1.从数据库中检索数据； 2.向数据库添加新的数据 3.删除数据库中某些过时没有保留价值的数据； 4.修改某些数据的值 5.对数据实施控制
数据库管理系统（DBMS）
◆DBMS的功能 ◆DBMS的组成
DBMS的组成
◆语言处理部分 ◆系统运行控制部分
◆数据库的建立和维护
DBMS的功能
◆数据库定义功能 ◆数据库操纵功能
保证数据独立 性 确保数据的安 全和保密
内部级 存储视图
建立和 维护
外模式
内模式
又称子模式或用户 模式 内模式OS 具体描述数据 如何组织存储在存 储介质上。
DB DB DB
两层映射和两级数据独立性
应用程序 (主语言+DML) 物理数据独立性 用户工作区A1 外部级 应用程序 (主语言+DML) 用户工作区A2 应用程序 应用程序 映射 (主语言+DML) (主语言+DML) 用户工作区B1 用户工作区B2 实质是一种对应
四、数据不一致性
应用程序n
……
数据集n
……
二、 数据管理技术的发展阶段 -- 数据库管理阶段
一、数据结构化
Байду номын сангаас应用程序1 逻辑文件1
二、数据共享
三、减少数据冗余
DBMS
数据库
Database
应用程序2
逻辑文件2
四、数据独立性较高
五、方便的用户接口 六、对数据统一管理
应用程序N
……
逻辑文件N
……
二、 数据管理技术的发展阶段 -- 下一代数据库
四、数据模型
--数据与数据联系的描述
数据世界对信息世界的描述
数据项：对应实体属性的数据单位（列） 记录：数据项的有序集合（行） 文件：同一类记录的汇集（表）
关键字：能唯一地标识文件中每个记录的数
据项或数据项的集合
四、数据模型
-- 现实世界、信息世界和数据世界
现实世界 （客观世界） 信息世界 （概念世界） 数据世界 （机器世界）
用户视图 内部级发生变化，
而概念模式和外模式 不用变化。
概念级 由DBA 全局视图 逻辑数据独立性 建立和 维护
外模式A 概念模式
规则，指出映射双方 如何进行转换。 外模式B
模式/内模式映射
对概念模式修改 而不影响外模式和应 内部级 用程序。 存储视图
存在于概念级和 DBMS 内部级之间，定义模 式与内模式之间的对 应性。 存在于外部级和 概念级之间，定义外 模式和模式之间的对 应性。
◆数据库的存储管理功能
◆数据库的保护功能
◆数据库的维护功能
◆数据字典
数据库系统（DBS）
硬件 操 统 数 作 系 统 据 系 数 统 库 理 管 据 系 库 用 应
开发人员
最终用户
数据库管理员
数据库系统层次示意图
DBS的特征
◆有很好的效益 ◆数据集中控制
◆有很高的灵活性
◆方便程序设计和程序维护
◆有利推广标准化
校长
◊ 在菱形框的引出线上要标
上联系的方式（如1:N）；
◊ 为了突出联系，可以不画
出属性，属性用另外的表 格画出。
其它形式的实体联系模型
多个不同实体型间联系的ER图
工程项目 M
需求
N
零 件 M
采购
N
厂 家
多个实体型之间的多元联系
同一实体型内各实体间联系 课 程 M N 预 修
工程项目
M
需求及购进表
N 零 件
S 厂 家
结构数据模型
数据结构
数据和联系如何表达，怎样实现
数据操作
对数据库的检索和更新
数据完整性约束
数据及联系应具有的制约和依赖关系
结构数据模型（层次模型）
用树形结构表示实体型及其之间联系 的模型为层次模型。
教科院 学 院 教技系 系 实验室 王一 李二 电视实验室
学生
结构数据模型（网状模型）
应用程序 (主语言+DML) 用户工作区A1 应用程序 (主语言+DML) 用户工作区A2 应用程序 应用程序 (主语言+DML) (主语言+DML) 用户工作区 B1 用户工作区B2 概念模式
用方便
外模式A 概念模式
概念级 实现数据共享 由DBA
全局视图
数据库中全部数 据的整体逻辑结构的 外模式 B 描述称为概念模式。 DBMS
一、信息、数据和数据处理（续）
概念一 对数据的收集记载、整理、组织、 存储、检 索、计算/加工、维护、传送等一系列活动的 总和。(方式)
概念二 将数据转换成信息的过程。（目的）
一、信息、数据和数据处理（续）
◆数据管理 ◆数据处理方式
- 集中处理方式
- 分散式处理方式
- 分布式处理方式
二、数据管理技术的发展阶段
学习目标： 1.数据库相关概念（P40，共73个） 2.掌握实体联系模型 3.掌握结构数据模型 4.掌握数据库的结构模式
主要目标
数据库到底是什么？ 数据库有什么特点？

一、 信息、数据和数据处理
信息：现实世界各种事物的特征、
形态以及不同事物间的联系 等在人脑里的抽象反映。 数据：表达信息的载体，是一切文字、 符号、声音、图像等有意义元素 的组合。
应用程序2 … … 应用程序n
数据集2
数据集n
三、数据与程序不具 有独立性 原因：没有容量大的 便宜的存储介质； 没有管理软件
… …
二、 数据管理技术的发展阶段 -- 文件管理阶段
应用程序1 数据集1
一、 数据保存在可直 接存取的磁盘上
应用程序2
文件 系统
数据集2
二、数据与程序具有一 定独立性，但仍相互依 赖 三、数据冗余度仍然 很大，不能实现共享
◆ 人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）
◆ 文件系统阶段（20世纪50年代后期——60年代
中后期） ◆ 数据库系统阶段（20世纪60年代后期开始） ◆ 新一代数据库技术（20世纪90年代以来）
二、 数据管理技术的发展阶段 -- 人工管理阶段
应用程序1 数据集1
一、 数据不保存 二、没有专门的软件 进行管理
用有向图（网状结构）表示实体型及其 之间联系的模型为网状模型。
专业
教研室
教师
课程
任课
学生
选课
结构数据模型（关系模型）
用二维表来表示实体型及其之间联 系的模型为关系模型。
学生
课程 选修 学号 姓名 性别 出生日期 籍贯
课程号 课程名
学号 课程号
学时
成绩
学分
数据库（DB）三级模式结构
外部级 用户视图 接口简单，使
分布式数据库 物理上分布，逻辑上集中 数据库技术与面向对象技术结合 支持多种媒体数据的存储与管理 支持模糊数据的表达与处理
面向对象数据库
多媒体数据库 模糊数据库
三、四个基本概念
数据库（DB） 数据库是存储在计算机存储设备上，结构化的相 关数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身， 数据库管理系统（DBMS） 而且还包括相关事物之间的联系。 数据库管理系统是用于描述、管理和维护数据库 数据库应用系统（ APS） 的软件系统，是数据库系统的核心组成部分，是 用户与数据库的接口，提供对数据库的定义、操 作和控制。 数据库应用系统是指开发人员利用数据库系统资 数据库系统（ DBS） 源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件 系统。 DBS=DB+DBMS+OS+APS+DBA
实体联系模型的作图原则
◆ ◆ ◆ ◆
确定有哪些实体； 确定实体的属性，相应的命名记入框中； 对组成关键字的属性，标记下划线； 在菱形框的引出线上要标上联系的方 式(如1:N）； 为了突出联系，可以不画出属性，属 性用另外的表格画出。