数据库系统概讲义论王珊第四版第一章

数据库：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可 共享的大量数据集合。
数据库的特征： 数据按一定的数据模型组织、描述和储存;冗余度
较小;数据独立性较高、易扩展;可共享。
数据库举例：学生登记表
学号 1990101 2000105 3000217
…
姓名 张三 李四 王五
…
性别 男 男 女 …
年龄 19 18 18 …
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实 体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体， 实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体 B有一对多联系。记为1:n。
实体型A 1
联系名 n
实体型B
班级
1 学习
n 学生
图1.8(b) 1:n的联系
多对多联系（m:n）
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个 实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实 体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体 集A与实体B具有多对多联系。记为m:n。
籍贯 北京 上海 天津
…
系别 计科 信科 管理
…
年级 1999 2000 2000 …
数据库管理系统:
用户
操作系统
主要功能： ➢数据定义功能（DDL） ➢数据组织、存储和管理 ➢数据操纵功能（DML） ➢数据库的事务管理和运行功能 ➢数据库的建立和维护功能 ➢其它功能：数据库系统之间的通信
数据库系统
逻辑独立性：指用户 的应用程序与数据库 的逻辑结构是相互独 立的。
四、数据由DBMS统一管理和控制
数据的安全性保护：
数据的安全性是指保护 数据，防止不合法使用 数据造成数据的泄密和 破坏。
数据的完整性检查： 数据 的完整性指数据的正确性、 有效性和相容性。
并发控制：多个用户的并发 进程同时存取、修改数据库 时，可能会发生相互干扰使 得数据库的完整性遭到破坏
数据库恢复:计算机系统的硬 件故障、软件故障、操作员 的失误以及故意的破坏也会 影响数据库中数据的正确性， 甚至造成数据库部分或全部 数据的丢失。
1.2 数据模型
数据模型(Data Model):
数据模型用来抽象、表示和处理现实世界中的数 据和信息，是对现实世界数据的模拟。数据模型应 满足三个方面的要求：
二、数据的共享性高，冗余度低，易扩充，保证了数据的一 致性
可以被多个用户、多个应用共享使用；数据共享可以减 少冗余，节约存储空间；数据共享可以减少数据之间的不相 容性和不一致性。
三、数据独立性高 包括物理独立性和逻辑独立性
物理独立性：指用户 的应用程序与存储在 磁盘上的数据库中的 数据是相互独立的。
实体型A
m
联系名
n
实体型B
课程
m
选修
n
学生
图1.8(c) m:n的联系
三、多个实体型之间的关系
一般地，两个以上实体型之间存在着一对 一、一对多和多对多的联系
课程
1
讲授
m
教员
n
参考书
供应商
p
供应
m
n
项目
Βιβλιοθήκη Baidu
零件
比较真实的模拟现实世界； 容易为人们理解； 便于计算机表达。
1.2.1 两类数据模型
概念模型：
信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模， 用于数据库设计，与具体的DBMS无关。
逻辑模型与物理模型：
逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、 面向对象模型等，它是按计算机系统的观点对数据建 模。
1.1.2数据管理技术的产生与发展
数据管理
数据管理是指如何对数据进行分类、组织、编码、存储、 检索和维护，它是数据处理的中心问题
数据管理三个阶段 人工管理
文件系统 数据库系统
表1.1 数据管理3个阶段的比较
1.1.3数据库系统的特点
一、数据结构化
数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。在描述 数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。
实体（型）之间的联系（不同实体集之间的联系）
二、两个实体型之间的联系
一对一联系（1:1）
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有 一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具 有一对一联系。记为1:1。
实体型A
1
联系名
1
实体型B
班长
1
任职
1
班级
图1.8(a) 1:1的联系
一对多联系（1:n）
一、信息世界中的基本概念
实体：客观存在并可以相互区别的事物称为实体； 属性：实体所具有的某一特性。 码：唯一标识实体的属性集。 域：属性的取值范围。 实体型: 指用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体 实体集：同型实体的集合称为实体集。 联系：实体（型）内部的联系（组成实体的属性之间的联系）；
数据操作——动态
数据库主要有检索和更新两大类操作。定义操作的 确切含义、操作符号、操作规则以及实现操作的语言。
数据的完整性约束条件
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。
1.2.3 概念模型
特点： 1. 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表 达应用中的各种语义知识. 2. 简单、清晰、易于用户理解，是用户与数据库设 计人员之间进行交流的语言。
数据库 计算机系统
构成： 数据库 数据库管理系统 应用系统 数据库管理员和用户
具有管理和控制数据库功能 的计算机系统
图1.1 数据库系统
用户 用户 用户 应用系统
应用开发工具 数据库管理系统
操作系统
数据库 管理员
应用系统
应用开发工具
DBMS
操作系统
硬件
编译系统
数据库 图1.2 数据库系统
图1.3 数据库在计算机系 统中的地位
数据库系统概论王珊第四版第一章
精品
1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数 据库系统
数据(Data): 数据实际上就是描述事物的符号记录。
数据的种类：文字、图形、图象、声音 数据的特点：数据与其语义是不可分的，数据的形
式不能完全表达其内容
数据举例：学生档案中的某学生记录 （李明，男，1972，江苏，计算机系，1999）
物理模型是对数据最低层的抽象，描述数据在系统 内部及存储介质上的表示方式和存取方法，是面向计 算机的。
现实世界 认识、抽象
信息世界
概念模型
计算机世界 DBMS支持的数据模型 图1.6 现实世界中客观对象的抽象过程
1.2.2 数据模型的组成要素
数据结构——静态
描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。