2012619IT入门-数据库基础
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关系模式：对关系的描述。关系名（属性1，属性2，．．．，属性ｎ）
关系模型要求
1NF；2NF；3NF；BCNF；4NF
存储结构
逻辑上：实体与联系都用表来表示。 物理上：以文件的形式存储。
关系模型的特点
优点
有严格的数学基础。 概念单一。实体、联系、检索结果都用关系表示。 存取路径对用户透明。具有很高的数据独立性和安 全保密性。
属性的取值范围。如性别的域为（男、女）
实体型（Entity Type）
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。 如学生（学号，姓名，性别，出生年月，系，入学时间）
实体集（Entity Set）
同型实体的集合。
联系(Relationship)
不同实体集之间的联系。 分类：一对一（1：1）一对多（1：n）多对多（m：n）
学号 200001 200081 200030 ···
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌 ···
年龄 性别 19 女 20 男 18 男 ··· ···
系别 社会学 计算机 法律系 ···
年级 2000 2000 2000 ···
关系模型
关系操作与完整性约束
关系操作
数据定义：定义关系数据结构及其他对象。 数据查询：支持数据检索。 数据更新：数据的增、删、改操作。 权限控制：防止数据的越权访问。 注：提供关系操纵语言实现。
库存
领导
n
工
厂
零件
物
资
管
零件号 规格
描述
理
E-R
预算 开工日期
名称 单价
图
基本数据模型
四种最常用的数据模型
层次模型(Hierarchical Model)
代表系统：IBM的IMS，阿波罗登月。
网状模型(NetWork Model)
代表系统：GE的IDS，后DBTG数据库标准。
关系模型(Relational Model)
实体型A 1
联系名
1 实体型B
课程 1
m 教员
授课 n 参考书
实体型A 1
联系名
n 实体型B
实体型A m
联系名
n 实体型B
供应商 p
供应
m 项目
n 零件
职工
1
n
领导
姓名 电话号码
面积
姓名
供应商号 供应量 项目号
地址 账号 仓库号
电话号
职工号
年龄
供应商
m
1
仓库
工作
m
n
职工 职称
1n
供应
n
项目
p 库存量
应用C
应用D 应用E
外模式2
外模式3
模式 内模式
外模式/模式映象 内模式/模式映象
数据库 数据库系统的三级模式结构
数据库系统结构-用户角度
企业外部 企业内部
修改和维护 工作站
查询和浏览 工作站
Internet
B/S结 构
数据
库服
务器
Web服 务 器
C/S结 构
内部局域网
Internet 用户
查询和浏览工作站 修改和维护工作站
1.2 数据模型（Data Model）
数据抽象 过程
概念数据模型 基本数据模型
现实世界
认 识 抽 象
信息世界
机百度文库世界
数据模型基本概念
概念 数据模型是现实世界数据特征的抽象。用来抽象、表示和处理现实 世界中的数据和信息。
数据模型的要求 能比较真实地模拟现实世界； 容易为人所理解； 便于在计算机上实现。
概念模型与关系模型转换
实体->关系（表）
属性 码
联系->关系（表）
属性 码
1：1联系
系主任
系主任（工作证号，姓名，年龄…）
1 领导
1
系主任（系号，工作证号，姓名，年龄…）
系
系（系号，系名，电话，系主任号）
主键
系（系号，系名，电话）
外键
1：N联系
系
系（系号，系名，电话，系主任）
1 包括
N 学生（学号，姓名，性别，系号）
完整性约束：实体完整性；参照完整性；自定义完整性
术语
关系（Relation）：一个关系对应通常说的一张表。 元组（Tuple）：表中的一行。 属性（Attribute）：表中的一列成为一个属性。每个属性需有一个名称，即属性名。 候选码：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。 主码（Key）：选定的一个候选码，用于确定元组。 超码：候选码的超集。 域（Domain）：属性的取值范围。 分量：元组中的一个属性值。
缺点
查询效率往往不如非关系数据模型。
常用的关系数据库管理系统
Oracle IDC 2007年调查，Oracle占据了44.1%的市场份额。IBM为21.3%， 微软为18.3%。世界上十个最大的 UNIX OLTP 网站全部运行于 Oracle 上 。
Sybase Sybase公司的数据库产品。
其他数据库 DB2 Informix MS SQL Server MySql Postgre Access
模式的概念
数据库系统的结构
从DBMS角度看，三级模式结构。（内部系统结构） 从最终用户角度看，分集中式、分布式、客户/服务器和并行 结构。（外部体系结构）
模式（Schema）
学生
M：N联系
学生（学号，姓名，性别，系号）
学生
M
选课
成绩 选课（学号，课号，成绩）
N
课程
课程（课号，课名，学分）
职工
职工(职工号，姓名，年龄，领导）
1
n
供应商
领导
供应量
m 供应
n 供应（供应商，项目，零件，数量）
项目
p 零件
关系的类型
基本关系
实表
视图
虚表
临时表
1.4 数据库系统结构
应用A 应用B 外模式1
代表系统：Oracle，Sybase,DB2…
面向对象模型(Object Oriented Model)
比如Gemstone，Objectivity/DB，ObjectStore…
1.3 关系模型
1970年IBM公司San Jose研究室的E.F.Codd提出。 关系模型是目前最重要的一种数据模型，它建立在严格的数学概念 的基础之上，数学基础是关系代数。 数据结构 关系：数据的逻辑结构是一张二维表，由行列组成。 学生成绩登记表示例
分类 概念数据模型（也称信息模型） 基本数据模型
数据模型三要素 数据结构；数据操作；数据的完整性约束。
概念数据模型
实体联系模型（Entity-Relationship Model）
1976年，P.P.Chen提出。 组成：矩形框，令形框，椭圆形框，线段。联系类型： 1:1,1:N,M:N。
E-R图构件
矩形：表示实体集 椭圆：表示属性 菱形：表示联系集 线段：实体集间或实体集与联系集间的连接。
基本概念
实体(Entity)
客观存在并可以相互区别的事物。如人、事物、订货。
属性(Attribute)
实体具有的某一特性。如学生的学号、姓名、性别。
码(Key)
唯一标识实体的属性集。如学生的学号。
域(Domain)
关系模型要求
1NF；2NF；3NF；BCNF；4NF
存储结构
逻辑上：实体与联系都用表来表示。 物理上：以文件的形式存储。
关系模型的特点
优点
有严格的数学基础。 概念单一。实体、联系、检索结果都用关系表示。 存取路径对用户透明。具有很高的数据独立性和安 全保密性。
属性的取值范围。如性别的域为（男、女）
实体型（Entity Type）
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。 如学生（学号，姓名，性别，出生年月，系，入学时间）
实体集（Entity Set）
同型实体的集合。
联系(Relationship)
不同实体集之间的联系。 分类：一对一（1：1）一对多（1：n）多对多（m：n）
学号 200001 200081 200030 ···
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌 ···
年龄 性别 19 女 20 男 18 男 ··· ···
系别 社会学 计算机 法律系 ···
年级 2000 2000 2000 ···
关系模型
关系操作与完整性约束
关系操作
数据定义：定义关系数据结构及其他对象。 数据查询：支持数据检索。 数据更新：数据的增、删、改操作。 权限控制：防止数据的越权访问。 注：提供关系操纵语言实现。
库存
领导
n
工
厂
零件
物
资
管
零件号 规格
描述
理
E-R
预算 开工日期
名称 单价
图
基本数据模型
四种最常用的数据模型
层次模型(Hierarchical Model)
代表系统：IBM的IMS，阿波罗登月。
网状模型(NetWork Model)
代表系统：GE的IDS，后DBTG数据库标准。
关系模型(Relational Model)
实体型A 1
联系名
1 实体型B
课程 1
m 教员
授课 n 参考书
实体型A 1
联系名
n 实体型B
实体型A m
联系名
n 实体型B
供应商 p
供应
m 项目
n 零件
职工
1
n
领导
姓名 电话号码
面积
姓名
供应商号 供应量 项目号
地址 账号 仓库号
电话号
职工号
年龄
供应商
m
1
仓库
工作
m
n
职工 职称
1n
供应
n
项目
p 库存量
应用C
应用D 应用E
外模式2
外模式3
模式 内模式
外模式/模式映象 内模式/模式映象
数据库 数据库系统的三级模式结构
数据库系统结构-用户角度
企业外部 企业内部
修改和维护 工作站
查询和浏览 工作站
Internet
B/S结 构
数据
库服
务器
Web服 务 器
C/S结 构
内部局域网
Internet 用户
查询和浏览工作站 修改和维护工作站
1.2 数据模型（Data Model）
数据抽象 过程
概念数据模型 基本数据模型
现实世界
认 识 抽 象
信息世界
机百度文库世界
数据模型基本概念
概念 数据模型是现实世界数据特征的抽象。用来抽象、表示和处理现实 世界中的数据和信息。
数据模型的要求 能比较真实地模拟现实世界； 容易为人所理解； 便于在计算机上实现。
概念模型与关系模型转换
实体->关系（表）
属性 码
联系->关系（表）
属性 码
1：1联系
系主任
系主任（工作证号，姓名，年龄…）
1 领导
1
系主任（系号，工作证号，姓名，年龄…）
系
系（系号，系名，电话，系主任号）
主键
系（系号，系名，电话）
外键
1：N联系
系
系（系号，系名，电话，系主任）
1 包括
N 学生（学号，姓名，性别，系号）
完整性约束：实体完整性；参照完整性；自定义完整性
术语
关系（Relation）：一个关系对应通常说的一张表。 元组（Tuple）：表中的一行。 属性（Attribute）：表中的一列成为一个属性。每个属性需有一个名称，即属性名。 候选码：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。 主码（Key）：选定的一个候选码，用于确定元组。 超码：候选码的超集。 域（Domain）：属性的取值范围。 分量：元组中的一个属性值。
缺点
查询效率往往不如非关系数据模型。
常用的关系数据库管理系统
Oracle IDC 2007年调查，Oracle占据了44.1%的市场份额。IBM为21.3%， 微软为18.3%。世界上十个最大的 UNIX OLTP 网站全部运行于 Oracle 上 。
Sybase Sybase公司的数据库产品。
其他数据库 DB2 Informix MS SQL Server MySql Postgre Access
模式的概念
数据库系统的结构
从DBMS角度看，三级模式结构。（内部系统结构） 从最终用户角度看，分集中式、分布式、客户/服务器和并行 结构。（外部体系结构）
模式（Schema）
学生
M：N联系
学生（学号，姓名，性别，系号）
学生
M
选课
成绩 选课（学号，课号，成绩）
N
课程
课程（课号，课名，学分）
职工
职工(职工号，姓名，年龄，领导）
1
n
供应商
领导
供应量
m 供应
n 供应（供应商，项目，零件，数量）
项目
p 零件
关系的类型
基本关系
实表
视图
虚表
临时表
1.4 数据库系统结构
应用A 应用B 外模式1
代表系统：Oracle，Sybase,DB2…
面向对象模型(Object Oriented Model)
比如Gemstone，Objectivity/DB，ObjectStore…
1.3 关系模型
1970年IBM公司San Jose研究室的E.F.Codd提出。 关系模型是目前最重要的一种数据模型，它建立在严格的数学概念 的基础之上，数学基础是关系代数。 数据结构 关系：数据的逻辑结构是一张二维表，由行列组成。 学生成绩登记表示例
分类 概念数据模型（也称信息模型） 基本数据模型
数据模型三要素 数据结构；数据操作；数据的完整性约束。
概念数据模型
实体联系模型（Entity-Relationship Model）
1976年，P.P.Chen提出。 组成：矩形框，令形框，椭圆形框，线段。联系类型： 1:1,1:N,M:N。
E-R图构件
矩形：表示实体集 椭圆：表示属性 菱形：表示联系集 线段：实体集间或实体集与联系集间的连接。
基本概念
实体(Entity)
客观存在并可以相互区别的事物。如人、事物、订货。
属性(Attribute)
实体具有的某一特性。如学生的学号、姓名、性别。
码(Key)
唯一标识实体的属性集。如学生的学号。
域(Domain)