数据库系统概论-中国人民大学
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-2
自身连接（续）
FIRST表（Course表）
Cno 1 2 3 4 5 6 7 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 Cpno 5 1 6 7 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
An Introduction to Database System
外连接（续）
执行结果：
Student.Sno 200215121 200215121 200215121 200215122 200215122 200215123 200215125 Sname 李勇 李勇 李勇 刘晨 刘晨 王敏 张立 Ssex 男 男 男 女 女 女 男 Sage 20 20 20 19 19 18 19 Sdept CS CS CS CS CS MA IS Cno 1 2 3 2 3 NULL NULL Grade 92 85 88 90 80 NULL NULL
表2，逐一查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第二个
元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。 重复上述操作，直到表1中的全部元组都处理完毕
An Introduction to Database System
排序合并法(SORT-MERGE)
常用于=连接
首先按连接属性对表1和表2排序
An Introduction to Database System
3.4 数据查询
3.4.1 单表查询 3.4.2 连接查询 3.4.3 嵌套查询 3.4.4 集合查询 3.4.5 Select语句的一般形式
An Introduction to Database System
中国人民大学数据库系统课程PPT-2
从数据库管理系统角度看
1.3.2数据库系统外部的体系结构
从数据库最终用户角度看
An Introduction to Database Systenm
1.3.1 数据库系统的模式结构
数据库系统模式的概念
数据库系统的三级模式结构
数据库的二级映象功能与数据独立性
1.2.6 关系模型
1. 关系数据模型的数据结构
2. 关系数据模型的操纵
3. 关系数据模型的完整性约束
4. 关系数据模型的存储结构
5. 关系数据模型的优缺点
6. 典型的关系数据库系统
An Introduction to Database Systenm
关系模型
最重要的一种数据模型。也是目前主要
网状数据模型的数据结构(续）
学生宿舍 系
学生
教研室
教师
An Introduction to Database Systenm
网状数据模型的数据结构(续）
人 父母
种 植
树
砍 伐
养 育
子女
赡 养
An Introduction to Database Systenm
网状数据模型的数据结构(续）
多对多联系在网状模型中的表示
An Introduction to Database Systenm
1.2 数据模型
1.2.1 概念模型
1.2.2 数据模型的组成要素 1.2.3 最常用的数据模型 1.2.4 层次模型 1.2.5 网状模型 1.2.6 关系模型
An Introduction to Database Systenm
小结
An Introduction to Database Systenm
数据库系统概论王珊第5版PPT第3章(3)
An Introduction to Database System
修改数据（续）
关系数据库管理系统在执行修改语句时会检查修
改操作是否破坏表上已定义的完整性规则
实体完整性 主码不允许修改 用户定义的完整性
NOT NULL约束
UNIQUE约束
值域约束
An Introduction to Database System
表3.8 逻辑运算符真值表
x
y
x AND y
x
OR
y
NOT
x
T
T T U U U F F
T
U F T U F T U
T
U F U U F F F
T
T T T U U T U
F
F F U U U T T
F
F
F
F
T
T表示TRUE，F表示FALSE，U表示UNKNOWN
An Introduction to Database System
UPDATE Student SET Sage= Sage+1;
An Introduction to Database System
3. 带子查询的修改语句
[例3.75] 将计算机科学系全体学生的成绩置零。 UPDATE SC SET Grade=0 WHERE Sno IN (SELETE Sno FROM Student WHERE Sdept= 'CS' );
3.4 数据查询
3.5 数据更新
3.6 空值的处理
3.7 视图
3.8 小结
An Introduction to Database System
3.5 数据更新
《数据库系统概论》课后习题及参考答案
课后作业习题《数据库系统概论》课程部分习题及参考答案第一章绪论（教材41页)１．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
数据:描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义是不可分的。
数据库:数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库系统:数据库系统（ＤBＳ）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统:数据库管理系统（DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
ＤＢMS主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
2.使用数据库系统有什么好处？使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。
使用数据库系统的好处很多，例如可以大大提高应用开发的效率,方便用户的使用，减轻数据库系统管理人员维护的负担等。
为什么有这些好处，可以结合第 5题来回答。
使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。
因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储和数据存取的具体路径，这些工作都由 DBMＳ来完成。
此外,当应用逻辑改变,数据的逻辑结构需要改变时,由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性。
数据逻辑结构的改变是DBA的责任,开发人员不必修改应用程序，或者只需要修改很少的应用程序。
从而既简化了应用程序的编制，又大大减少了应用程序的维护和修改。
使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。
因为 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一的管理和控制，包括数据的完整性、安全性，多用户并发控制，故障恢复等等都由DＢMS执行。
数据库系统概论第5版第1章PPT课件
第1章 绪论 第2章 关系数据库 第3章 关系数据库标准语言SQL 第4章 数据库安全性 第5章 数据库完整性
设计与应用开发篇
第6章 关系数据理论 第7章 数据库设计 第8章 数据库编程
An Introduction to Database System
内容安排（2）
系统篇
学习方式
听课
（启发式、讨论式）
读书Байду номын сангаас
（预习、复习）
报告
（综合练习）
An Introduction to Database System
考试成绩
❖平时成绩 （书面作业、上机练习、综合练习） ❖期中考试 ❖期末考试
An Introduction to Database System
内容安排（1）
A First Course in Database Systems Jeffrey.D.Ullman, Jennifer Widom Dept. Of Computer Science Stanford University
An Introduction to Database System
教材及参考书（2）
数据库系统概论
An Introduction to Database System
School of Information, Renmin University of China
2014
An Introduction to Database System
教材及参考书（1）
教材
王珊,萨师煊.数据库系统概论（第5版） .北京:高等教 育出版社，2014.9
第9章 关系查询处理和查询优化 第10章 数据库恢复技术 第11章 并发控制 * 第12章 数据库管理系统
《数据库系统概论》第5版-王珊-第6章
第7章 数据库设计
第8章 数据库编程
An Introduction to Database System
第六章 关系数据理论
6.1 问题的提出
6.2 规范化
6.3 数据依赖的公理系统
*6.4 模式的分解
6.5 小结
An Introduction to Database System
6.1 问题的提出
*
4. 传递函数依赖
定义6.3 在R(U)中，如果X→Y(Y⊈X)，Y↛X， Y→Z，Z⊈Y, 则称Z对X传递函数依赖(transitive
functional dependency)。记为：X → Z。
注: 如果Y→X, 即X←→Y，则Z直接依赖于X，而不是 传递函数依赖。 [例] 在关系Std(Sno, Sdept, Mname)中，有：
如果一个系刚成立，尚无学生，则无法把这个系及其
系主任的信息存入数据库。
An Introduction to Database System
*
问题的提出（续）
（4）删除异常（Deletion Anomalies）
如果某个系的学生全部毕业了， 则在删除该系学生信
息的同时，把这个系及其系主任的信息也丢掉了。
即Sno函数决定Sname Sno函数决定Sdept 记作Sno→Sname，Sno→Sdept
An Introduction to Database System
*
问题的提出（续）
[例6.1] 建立一个描述学校教务的数据库。 涉及的对象包括：
学生的学号（Sno）
所在系（Sdept）
田七 . . .
男 . . .
20 . . .
数据库系统概论
数据库系统概论一、本文概述《数据库系统概论》是一篇全面介绍数据库系统基本概念、原理、技术和应用的综合性文章。
文章旨在为读者提供一个系统、深入的数据库知识体系，帮助读者了解数据库系统的基本原理、设计方法、优化技术以及发展趋势。
本文将从数据库系统的基本概念入手，逐步深入探讨数据库系统的体系结构、数据模型、关系数据库、SQL语言、数据库设计、数据库保护、数据库管理系统以及数据库新技术等方面的内容。
通过本文的阅读，读者将能够全面掌握数据库系统的基本理论和实践应用，为后续的数据库学习、开发和管理打下坚实的基础。
二、数据库系统基础知识数据库系统是现代信息技术的重要组成部分，它提供了高效、稳定的数据存储、管理和查询功能。
在理解数据库系统之前，我们需要掌握一些基础知识。
数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统（DBMS）是数据库的核心软件，它负责数据库的建立、使用和维护。
DBMS提供了一系列的功能，包括数据的定义、查询、更新、控制等，使得用户可以方便地对数据库进行操作。
数据库系统还包括了数据库管理员（DBA）和最终用户。
DBA负责数据库的设计、维护和管理，确保数据库的安全、稳定和高效运行。
最终用户则通过各种应用程序或工具与数据库进行交互，实现数据的查询、更新等操作。
在数据库系统中，数据模型是一个关键的概念。
数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它描述了数据、数据间的联系以及数据的约束。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型等。
其中，关系模型以其简洁明了、易于理解和实现的特点，成为了当前主流的数据模型。
数据库系统的安全性、完整性和并发性是三个重要的性能指标。
安全性是指保护数据库免受非法访问和破坏的能力；完整性是指确保数据库中数据的正确性、一致性和有效性；并发性是指多个用户同时访问数据库时，数据库系统能够保持正确、高效的运行状态。
中国人民大学《数据库》第3章(1)
An Introduction to Database System
3.3.2 基本表的定义、删除与修改
一、定义基本表
CREATE TABLE <表名> （<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件> ] [，<列名> <数据类型>[ <列级完整性约束条件>] ] … [，<表级完整性约束条件> ] ）；
An Introduction to Database System
Course表
课程号 Cno 1 2 3 4 5 6 7 课程名 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 先行课 Cpno 5 1 6 7 6 学分 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
An Introduction to Database System
3.3 数据定义
3.3.1 模式的定义与删除 3.3.2 基本表的定义、删除与修改 3.3.3 索引的建立与删除
An Introduction to Database System
定义模式（续）
[例1]定义一个学生-课程模式S-T CREATE SCHEMA “S-T” AUTHORIZATION WANG; 为用户WANG定义了一个模式S-T [例2]CREATE SCHEMA AUTHORIZATION WANG； <模式名>隐含为用户名WANG
如果完整性约束条件涉及到该表的多个属性列， 则必须定义在表级上，否则既可以定义在列级 也可以定义在表级。
An Introduction to Database System
学生表Student
数据库系统概论(第三版)课后习题答案
第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
（3、4、5页）答：描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
2．使用数据库系统有什么好处?（12页）答：数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。
3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
（8、9、10页）答：1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。
数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。
2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。
而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。
3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。
而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。
5．试述数据库系统的特点。
（9、10、11页）答：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
6．数据库管理系统的主要功能有哪些? （4页）答：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。
7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。
（14、15页）答：数据模型(Data Model)也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。
中国人民大学数据库系统课程PPT-3
查询的表达能力是其中最主要的部分
An Introduction to Database System
关系操作集合（续）
2) 关系操作的特点
集合操作方式，即操作的对象和结果都是集 合。
非关系数据模型的数据操作方式：一次一记录 文件系统的数据操作方式
An Introduction to Database System
关系模型的组成
An Introduction to Database System
1. 关系数据结构
单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用 关系来表示 从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是 一张二维表。
数据的逻辑结构----二维表
An Introduction to Database System
关系（续）
例 在表2.1 的笛卡尔积中取出有实际意义的元组 来构造关系 关系：SAP(SUPERVISOR，SPECIALITY，POSTGRADUATE)
关系名，属性名
假设：导师与专业：1:1，导师与研究生：1:n 于是：SAP关系可以包含三个元组 ｛ (张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)， (刘逸，信息专业，王敏) }
SPECIALITY 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业
信息专业 王敏 An Introduction to Database System
笛卡尔积（续)
表 2.1
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
2022年中国人民大学信息管理与信息系统专业《数据库概论》科目期末试卷B(有答案)
2022年中国人民大学信息管理与信息系统专业《数据库概论》科目期末试卷B（有答案）一、填空题1、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。
2、事务故障、系统故障的恢复是由______完成的，介质故障是由______完成的。
3、关系系统的查询优化既是关系数据库管理系统实现的关键技术，又是关系系统的优点。
因为，用户只要提出______，不必指出 ______。
4、如图所示的关系R的候选码为；R中的函数依赖有；R属于范式。
一个关系R5、安全性控制的一般方法有____________、____________、____________、和____________视图的保护五级安全措施。
6、数据仓库主要是供决策分析用的______，所涉及的数据操作主要是______，一般情况下不进行。
7、数据管理技术经历了______________、______________和______________3个阶段。
8、关系规范化的目的是______。
9、数据库管理系统的主要功能有______________、______________、数据库的运行管理以及数据库的建立和维护等4个方面。
10、完整性约束条件作用的对象有属性、______和______三种。
二、判断题11、视图就是一个虚表，保存视图时，保存的是视图的定义。
（）12、在关系数据表中，属性的顺序是一定的，不能交换。
（）13、在数据库表中，空值表示数值0。
（）14、在数据库设计中，数据流图是用来建立概念模型的。
（）15、有了外模式/模式映象，可以保证数据和应用程序之间的物理独立性。
（）16、据库操作中防止死锁的方法是禁止两个用户同时操作数据库。
（）17、连接是数据库最耗时的操作。
（）18、有两个关系R和S，分别包含15个和10个元组，则在R∪S、R－S、R∩S中可能出现的一种元组数目情况是18、7、7（）19、二级封锁协议能解决不可重复读问题，不能解决读"脏"数据。
《数据库系统概论》第5版原版授课-第9章
[例9.1-C2] SELECT *
FROM Student
WHERE
算法：
Sno='201215121'
假设Sno上有索引(或Sno是散列码)
使用索引(或散列)得到Sno为‘201215121’ 元组的指
针
通过元组指针在Student表中检索到该学生
An Introduction to Database System
FROM Student
WHERE <条件表达式>
考虑<条件表达式>的几种情况：
C1：无条件； C2：Sno＝'201215121'； C3：Sage>20； C4：Sdept＝'CS' AND Sage>20；
An Introduction to Database System
选择操作的实现（续）
（2）索引扫描方法 (Index Scan)
适合于选择条件中的属性上有索引(例如B+树索引或 Hash索引) 通过索引先找到满足条件的元组主码或元组指针，再通 过元组指针直接在查询的基本表中找到元组
An Introduction to Database System
选择操作的实现（续）
[例9.1] SELECT *
全表扫描算法
假设可以使用的内存为M块，全表扫描算法思想： ① 按照物理次序读Student的M块到内存 ② 检查内存的每个元组t，如果满足选择条件，则输出t
③ 如果student还有其他块未被处理，重复①和②
An Introduction to Database System
选择操作的实现（续）
数据库系统概论(基础篇)
适应专业
数据库系统概论（基础篇）课程适合计算机科学与技术专业、软件工程专业、信息系统与信息管理等专业学 习。
开课信息Βιβλιοθήκη 开课信息（注：表格内容参考资料
）
课程简介
课程简介
数据库系统概论（基础篇）课程讲述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。具体介绍了数据库系统 的核心：数据模型、数据库系统的结构、数据库系统的组成、关系数据结构及关系的完整性、关系代数、关系演 算、SQL概述与数据定义、数据查询、数据的更新与空值的处理、视图、数据库安全性概述、触发器等内容。
数据库系统概论（基础篇）
中国人民大学提供的慕课
01 课程性质
03 课程简介 05 课前预备
目录
02 开课信息 04 课程大纲 06 授课目标
07 课程特色
09 教师简介
目录
08 所获荣誉
基本信息
数据库系统概论（基础篇）课程是中国人民大学于2016年04月01日首次在中国大学MOOC开设的慕课课程、国 家精品在线开放课程。该课程授课教师为王珊、杜小勇、陈红、卢卫、焦敏、张晓莹。据2021年3月中国大学 MOOC官网显示，该课程已开课10次。
授课目标
数据库系统概论（基础篇）课程的授课目标是系统地掌握数据库系统的基本原理，能熟练使用SQL语言在某 一个数据库管理系统上进行数据库检索和操作，掌握数据库安全性和完整性的基本概念和基本方法。并能够在某 一个数据库管理系统上进行实验。
课程特色
课程特色
数据库系统概论（基础篇）课程的特点是理论联系实际。要求学生阅读和书面习题掌握课程内容，还要求学 生完成实验项目。为此针对课程知识点设置了相应的实验，锻炼学生实际动手能力，启发学生对理论知识的思考 和理解，达到理论联系实际的教学效果。
数据库系统概论(基础篇)_中国人民大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
数据库系统概论（基础篇）_中国人民大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.数据的完整性是保护数据库，防止恶意破坏和非法存取。
（）参考答案:错误2.数据库系统的基本特点包括（）。
参考答案:数据独立性高_数据结构化_数据共享性高、冗余度低3.SQL标准允许具有WITH GRANT OPTION的用户将其权限再授回给授权者或者其祖先。
（）参考答案:错误4.在数据库的安全性控制中，授权对象的约束粒度越大，授权子系统就越灵活。
（）参考答案:错误5.关系数据模型的基本数据结构是（）。
参考答案:关系6.自然联接是构成新关系的有效方法。
一般情况下，当对关系R和S是用自然联接时，要求R和S含有一个或者多个共有的（）。
参考答案:属性7.安全性控制的一般方法有（）。
参考答案:用户标识鉴定_存取控制_审计_数据加密8.保护数据库安全性的一般方法是（）。
参考答案:设置用户标识_存取权限控制9.在数据库系统中，保证数据及语义正确和有效的功能是（）。
参考答案:完整性控制10.在数据库的表定义中，限制成绩属性列的取值在0到100的范围内，属于数据的（）约束。
参考答案:用户自定义完整性11.把对关系SPJ的属性QTY的修改权授予用户李勇的T-SQL语句是（）。
参考答案:GRANT UPDATE (QTY) ON SPJ TO 李勇12.（）是存储在计算机内有结构的数据的集合。
参考答案:数据库13.关系是静态的、稳定的，关系模式是动态的、随时间变化的。
参考答案:错误14.数据库安全审计系统提供了一种（）的安全机制。
参考答案:事后检查15.在“学生-选课-课程”数据库中的3个关系如下：S（SNO, SNAME, SEX, AGE）；SC（SNO, CNO, GRADE）； C（CNO, CNAME, TEACHER），查找选修“数据库技术”这门课程学生的学生名和成绩，若用关系代数表达式来表示为（）。
参考答案:ПSNAME, GRADE (σCNAME=’数据库技术’(C) ¥ПSNO, CNO, GRADE (SC)¥ПSNO, SNAME (S) )_ПSNAME, GRADE (σCNAME=’数据库技术’(C) ¥ SC ¥ S) 16.有一个关系：学生（学号，姓名，系别），规定学号的值域是8个数字组成的字符串，这一规则属于（）。
《数据库系统概论》课件
数据挖掘是从大量数据中提取有用的信息和知识的过程。数据挖掘技术包括关联分析、聚类分析、分类和预测等 ，可以帮助企业发现隐藏在数据中的价值。
分布式数据库系统
• 分布式数据库系统是一种将数据 存储在多个物理节点上的数据库 系统，每个节点拥有自己的存储 系统和处理能力。分布式数据库 系统可以实现数据的分散存储和 访问，提高数据的可用性和可扩 展性。
数据库
存储数据的物理结构。
查询优化器
优化查询性能，选择最佳的查 询执行计划。
用户界面
提供用户与数据库交互的界面 ，包括命令行界面和图形用户 界面。
06
数据库技术的发展趋 势
数据仓库与数据挖掘技术
数据仓库
数据仓库是一个大型、集中式的存储系统，用于存储和管理大量的数据，以便进行查询、分析和决策支持。数据 仓库技术包括数据清理、数据集成、数据存储和查询优化等技术。
需求分析阶段需要与用户进行深入交流，了解用户的需求和业务场景，并 整理成需求文档。
需求分析阶段还需要对数据进行分类和分析，确定数据的来源、结构和关 系。
概念设计阶段
01 概念设计阶段是根据需求分析的结果，设计出满 足用户需求的数据库概念结构。
02 概念设计阶段主要采用E-R图等工具进行数据模 型的设计，确定实体、属性、关系等概念。
数据的独立性
数据库系统将数据与应用程序分离， 使得数据的修改和应用程序的更新相 互独立。
数据的共享性
数据库系统允许多个用户同时访问和 操作数据，实现数据的共享和协同工 作。
数据库系统的分类
关系数据库系统
基于关系模型的数据库系统， 使用表格形式存储数据，支持
SQL语言进行数据操作。
非关系数据库系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据模型的组成要素
二、 数据操作
数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例 （值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的 操作规则。数数据操作是对系统动态特性的描述。
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
四、层次数据模型的存储结构
1.邻接法：按照层次树前序穿越的顺序把所有记录 值依次邻接存放，即通过物理空间的位置相邻来体 现（或隐含）层次顺序。 ２链接法：用指针来反映数据之间的层次联系
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
层次模型的优缺点
层次模型的优点主要有：
• 层次数据模型本身比较简单 • 对于实体间联系是固定的，且预先定义好的应用系统， 采用层次模型来实现，其性能优于关系模型，不低于 网状模型。 • 层次数据模型提供了良好的完整性支持
结构部分 操作部分 约束，或完整性规则
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据模型的组成要素
一、 数据结构
定义了数据的组织规则，数据库基于这些规则而构 建，如关系模型中数据按域、属性、关系等 组织构 建 数据结构是刻画一个数据模型性质最重要的方面。 因此在数据库系统中，人们通常按照其数据结构的 类型来命名数据模型。例如层次结构、网状结构和 关系结构的数据模型分别命名为层次模型、网状模 型和关系模型 数据结构是对系统静态特性的描述。
数据模型的组成要素
三、数据的约束条件
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性 规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制 约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状 态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相 容。 简单地讲，就是用于保证数据的正确性 例如，在学校的数据库中规定大学生入学年龄不得 超过30岁，硕士研究生入学年龄不得超过38岁，学 生累计成绩不得有三门以上不及格等等。
信息学院2014级，2016-2-25，教3403
数据库系统概论
孟小峰 中国人民大学
xfmeng@
1
数据库系统概论
An Introduction to Database Systems
第一章 概述
（之数据模型、体系结构、数据库发展） 2016, 3,1
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
二、多对多联系在层次模型中的表示
冗余结点法 虚拟结点法
三、层次模型的数据操纵与完整性约束
层次模型的数据操纵主要有查询、插入、删除和更 新。进行插入、删除、更新操作时要满足层次模型 的完整性约束条件。
数据模型是对现实世界的表示, 如何把现实世 界的对象抽象为计算机可识别、可操作、并且 是正确的数据集合，是数据模型的根本所在。 一般地讲，数据模型是严格定义的一组概念的 集合。这些概念精确地描述了系统的静态特性、 动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通 常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分 组成。 三要素
2
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
上节课。。。。
数据模型
概念模型：ER模型
• 实体、联系、多种联系、ER图 • EER模型，统一建模语言UML
数据模型
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据模型的分类
不同的数据模型实际上是提供给我们模型化数 据和信息的不同工具。根据模型描述的内容和 应用的层次不同，可划分为：
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
经典的数据模型
层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型 对象关系模型 XML数据模型
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型， 层次数据库系统采用层次模型作为数据的组织 方式。层次数据库系统的典型代表是IBM公司 的IMS（Information Management Systems）数据库管理系统，这是1968年 IBM公司推出的第一个大型的商用数据库管理 系统。
层次模型的缺点主要有：
• • • • 现实世界中很多联系是非层次性的 对插入和删除操作的限制比较多 查询子女结点必须通过双亲结点。 由于结构严密，层次命令趋于程序化
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
网状模型(Network Model)
在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次 关系的，用层次模型表示非树形结构是很不直 接的，网状模型则可以克服这一弊病 。 网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织 方式。
概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对 数据和信息建模，主要用于数据库设计。 数据模型，它是按计算机系统的观点对数据建模， 主要用于DBMS的实现。主要包括
• • • • 网状模型、 层次模型、 关系模型、 面向对象模型等
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据模型的组成要素
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
一、层次数据模型的数据结构
1. 有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为 根结点 2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点 在层次模型中，每个结点表示一个记录类型，记录 （型）之间的联系用结点之间的连线（有向边）表 示，这种联系是父子之间的一对多的联系。这就使 得层次数据库系统只能处理一对多的实体联系。
网状数据模型的典型代表是DBTG系统，亦称 CODASYL系统。这是七十年代数据系统语言研究会 CODASYL（Conference On Data System Language）下属的数据库任务组（Data Base Task Group简称DBTG）提出的一个系统方案。DBTG系统 虽然不是实际的软件系统，但是它提出的基本概念、 方法和技术具有普遍意义。