数据库第章课件上课讲义
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相容性是指表示同一事实的两个数据应相同，否则 就不相容，如一个人不能有两个性别。
（3）并发（concurrency）控制：多用户同时存
取或修改数据库时，防止相互干扰而提供给用 户不正确的数据，并使数据库受到破坏。
2020/6/19
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（4）数据恢复（recovery）：当数据库被破
坏或数据不可靠时，系统有能力将数据库从错 误状态恢复到最近某一时刻的正确状态。
2020/6/19
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四、 数据处理
数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数 据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活 动。其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出 有价值的信息，作为决策的依据。
可用下式简单的表示信息、数据与数据处理的关 系：
信息=数据+数据处理
数据是原料，是输入，而信息是产出，是输出结 果。“信息处理”的真正含义应该是为了产生信 息而处理数据。
1. 字段（Field） 2. 记录（Record） 3. 文件（File）
2020/6/19
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现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数 据库的最终归宿。
实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系 的两级抽象。而数据模型是实现数据库系统的 根据。
三个世界中各术语的对应关系如图1.4所示。
现实世界
信息世界
计算机世界
事物总体
实体集
文件
事物个体
实体
记录
特征
属性
字段
事物间联系 实体模型
数据模型
图1.4三个世界各术语的对应关系
2020/6/19
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1.2.3 E-R模型的结构
实体-联系模型也称为E-R图 （1）实体集: （2）属性: （3）联系集:
2020/6/19
17
课程、学生和已开课程的联系的
权限进行限制，只有通过检查后才能执行相应的操 作。
2020/6/19
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（2）数据的完整性(integrity)控制：系统通过设 置一些完整性规则以确保数据的正确性、有效 性和相容性。
正确性是指数据的合法性，如年龄属于数值型数据， 只能含0,1,…9，不能含字母或特殊符号；
有效性是指数据是否在其定义的有效范围，如月份 只能用1~12之间的正整数表示；
数据库系统阶段，程序与数据之间的关系可用 图1.1表示。
应用程序1
应用程序2
数
数据库
据
管理系统
库
应用程序n
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图1.1 数据库系统阶段
10
1.2 数据模型
1.2.1 数据模型的组成要素 1. 数据结构 （静态特性） 2. 数据操作（动态特性）
3. 数据的约束条件
2020/6/19
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数据库技术
教师：凌咏红
武汉理工大学计算机学院
2020/6/19
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第1章 数据库系统概述
2020/6/19
2
1.1 概述
1.1.1 数据与信息
一、 信息（Information）
二、 数据 (Data)
数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的 具体表现形式。
三、 数据与信息的联系
数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的 内涵，是对数据的语义解释。
取数据库中的数据，甚至可以同时存取数据库
中的同一个数据，为确保数据库数据的正确有 效和数据库系统的有效运行，数据库管理系统 提供下述四方面的数据控制功能。
（1）数据的安全性（security）控制：防止不合
法使用数据造成数据的泄露和破坏，保证数据 的安全和机密；
例如，系统提供口令检查或其他手段来验证用户身 份，防止非法用户使用系统；也可以对数据的存取
按照某种数据模型，将全组织的各种数据组织 到一个结构化的数据库中，整个组织的数据不 是一盘散沙，可表示出数据之间的有机关联。
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3. 数据独立性高
数据的独立性是指逻辑独立性和物理独立性。
数据的逻辑独立性是指当数据的总体逻辑结构 改变时，数据的局部逻辑结构不变，由于应用 程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，所以 应用程序不必须修改，从而保证了数据与程序 间的逻辑独立性。
二、 信息世界中的基本概念
1. 实体（Entity） 2. 属性(Attributes) 3. 实体型（Entity Type） 4. 实体集(Entity Set) 5. 键（Key） 6. 域（Domain） 7. 联系（Relationship）
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两个实体型之间的联系： （1）一对一联系（1:1） （2）一对多联系（1:n） （3）多对多（m:n）
例如，在原有的记录类型之间增加新的联系，或在 某些记录类型中增加新的数据项，均可确保数据的 逻辑独立性。
数据的物理独立性是指当数据的存储结构改变 时，数据的逻辑结构不变，从而应用程序也不 必改变。
Leabharlann Baidu
2020/6/19
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4. 有统一的数据控制功能
数据库为多个用户和应用程序所共享，对数据 的存取往往是并发的，即多个用户可以同时存
2020/6/19
4
数据库系统管理数据的特点如下：
1. 数据共享性高、冗余少
这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面 向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有 用户可同时存取库中的数据。
这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空 间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一 致性。
2. 数据结构化
E-R模型
课程号 课程名
学分 类别
课程 1
学时
开
性别
年龄
课
学号 姓名
学生 籍贯
m 选 修
成绩
n 已开课程 开课号 课程号
开课学期 主讲教师
图1.10 E-R模型示例
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1.2.3.2 几种特殊的实体联系的 表示
（１）表示两个以上的实体集之间的联系。
例如，一个售货员（Salesperson）可以将多种商 品（Goods）售给一个顾客（Customer），而 一个售货员也可以将一种商品售给多个顾客； 一个顾客的一种商品可以由多个售货员经售。 售货员、商品和顾客三个实体集之间的联系是 多对多的三元联系，其E-R模型表示见图1.11
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实际上，一对一联系是一对多联系的特例，而 一对多联系又是多对多联系的特例。
可以用图形来表示两个实体型之间的这三类联 系
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AB
(a)
AB
(b)
(c)
AB
图1.3 不同实体集实体之间的联系
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三、计算机世界中的基本概念
信息世界中的实体抽象为计算机世界中 的数据，存储在计算机中。在计算机世 界中，常用的主要概念：
（3）并发（concurrency）控制：多用户同时存
取或修改数据库时，防止相互干扰而提供给用 户不正确的数据，并使数据库受到破坏。
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（4）数据恢复（recovery）：当数据库被破
坏或数据不可靠时，系统有能力将数据库从错 误状态恢复到最近某一时刻的正确状态。
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四、 数据处理
数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数 据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活 动。其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出 有价值的信息，作为决策的依据。
可用下式简单的表示信息、数据与数据处理的关 系：
信息=数据+数据处理
数据是原料，是输入，而信息是产出，是输出结 果。“信息处理”的真正含义应该是为了产生信 息而处理数据。
1. 字段（Field） 2. 记录（Record） 3. 文件（File）
2020/6/19
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现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数 据库的最终归宿。
实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系 的两级抽象。而数据模型是实现数据库系统的 根据。
三个世界中各术语的对应关系如图1.4所示。
现实世界
信息世界
计算机世界
事物总体
实体集
文件
事物个体
实体
记录
特征
属性
字段
事物间联系 实体模型
数据模型
图1.4三个世界各术语的对应关系
2020/6/19
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1.2.3 E-R模型的结构
实体-联系模型也称为E-R图 （1）实体集: （2）属性: （3）联系集:
2020/6/19
17
课程、学生和已开课程的联系的
权限进行限制，只有通过检查后才能执行相应的操 作。
2020/6/19
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（2）数据的完整性(integrity)控制：系统通过设 置一些完整性规则以确保数据的正确性、有效 性和相容性。
正确性是指数据的合法性，如年龄属于数值型数据， 只能含0,1,…9，不能含字母或特殊符号；
有效性是指数据是否在其定义的有效范围，如月份 只能用1~12之间的正整数表示；
数据库系统阶段，程序与数据之间的关系可用 图1.1表示。
应用程序1
应用程序2
数
数据库
据
管理系统
库
应用程序n
2020/6/19
图1.1 数据库系统阶段
10
1.2 数据模型
1.2.1 数据模型的组成要素 1. 数据结构 （静态特性） 2. 数据操作（动态特性）
3. 数据的约束条件
2020/6/19
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数据库技术
教师：凌咏红
武汉理工大学计算机学院
2020/6/19
1
第1章 数据库系统概述
2020/6/19
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1.1 概述
1.1.1 数据与信息
一、 信息（Information）
二、 数据 (Data)
数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的 具体表现形式。
三、 数据与信息的联系
数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的 内涵，是对数据的语义解释。
取数据库中的数据，甚至可以同时存取数据库
中的同一个数据，为确保数据库数据的正确有 效和数据库系统的有效运行，数据库管理系统 提供下述四方面的数据控制功能。
（1）数据的安全性（security）控制：防止不合
法使用数据造成数据的泄露和破坏，保证数据 的安全和机密；
例如，系统提供口令检查或其他手段来验证用户身 份，防止非法用户使用系统；也可以对数据的存取
按照某种数据模型，将全组织的各种数据组织 到一个结构化的数据库中，整个组织的数据不 是一盘散沙，可表示出数据之间的有机关联。
2020/6/19
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3. 数据独立性高
数据的独立性是指逻辑独立性和物理独立性。
数据的逻辑独立性是指当数据的总体逻辑结构 改变时，数据的局部逻辑结构不变，由于应用 程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，所以 应用程序不必须修改，从而保证了数据与程序 间的逻辑独立性。
二、 信息世界中的基本概念
1. 实体（Entity） 2. 属性(Attributes) 3. 实体型（Entity Type） 4. 实体集(Entity Set) 5. 键（Key） 6. 域（Domain） 7. 联系（Relationship）
2020/6/19
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两个实体型之间的联系： （1）一对一联系（1:1） （2）一对多联系（1:n） （3）多对多（m:n）
例如，在原有的记录类型之间增加新的联系，或在 某些记录类型中增加新的数据项，均可确保数据的 逻辑独立性。
数据的物理独立性是指当数据的存储结构改变 时，数据的逻辑结构不变，从而应用程序也不 必改变。
Leabharlann Baidu
2020/6/19
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4. 有统一的数据控制功能
数据库为多个用户和应用程序所共享，对数据 的存取往往是并发的，即多个用户可以同时存
2020/6/19
4
数据库系统管理数据的特点如下：
1. 数据共享性高、冗余少
这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面 向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有 用户可同时存取库中的数据。
这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空 间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一 致性。
2. 数据结构化
E-R模型
课程号 课程名
学分 类别
课程 1
学时
开
性别
年龄
课
学号 姓名
学生 籍贯
m 选 修
成绩
n 已开课程 开课号 课程号
开课学期 主讲教师
图1.10 E-R模型示例
2020/6/19
18
1.2.3.2 几种特殊的实体联系的 表示
（１）表示两个以上的实体集之间的联系。
例如，一个售货员（Salesperson）可以将多种商 品（Goods）售给一个顾客（Customer），而 一个售货员也可以将一种商品售给多个顾客； 一个顾客的一种商品可以由多个售货员经售。 售货员、商品和顾客三个实体集之间的联系是 多对多的三元联系，其E-R模型表示见图1.11
2020/6/19
13
实际上，一对一联系是一对多联系的特例，而 一对多联系又是多对多联系的特例。
可以用图形来表示两个实体型之间的这三类联 系
2020/6/19
AB
(a)
AB
(b)
(c)
AB
图1.3 不同实体集实体之间的联系
14
三、计算机世界中的基本概念
信息世界中的实体抽象为计算机世界中 的数据，存储在计算机中。在计算机世 界中，常用的主要概念：