数据模型与数据库系统结构共62页
第2章数据库系统结构
一些基本术语（续）
• 元组：表中的每一行称作是一个元组，它 相当于一个记录值。 • 属性：表中的每一列是一个属性值的集合， 列可以命名，称为属性名。 • 主码：表中用于惟一地确定一个元组的一 个属性或最小的属性组。 • 域：属性的取值范围。如性别的域为: （‘男’,‘女’）
主码示例 • 学生基本信息表： （学号，姓名，年龄，性别，所在系） • 学生修课信息表： （学号，课程号，成绩）
2014年2月26日1时52分
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2.1.2 数据模型
• 对于模型，人们并不陌生。
• 建筑模型 飞机模型
• 计算机中的模型是对事物、对象、过程等 客观系统中感兴趣的内容的模拟和抽象表 达，是理解系统的思维工具 • 数据模型(data model)也是一种模型，它 是对现实世界数据特征的抽象。
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实体-联系模型
• 实体 • 属性 • 联系
实体
• 具有公共性质的可相互区分的现实世界 对象的集合。 • 可以是具体的事物，也可以是抽象的概 念或联系 • 具体的事物：学生、课程、职工
• 抽象的联系：学生选课
实体的表示方式
• 在E-R图中用矩形框表示实体，把实体 名写在框内，比如学生实体可以表示 为：
学号 9512101 姓名 李勇 性别 男 年龄 19 所在系 计算机系
9512102 9512103
9521101 9521102
刘晨 王敏
张立 吴宾
男 女
男 女
20 20
22 21
计算机系 计算机系
信息系 信息系
一些基本术语
• 关系 ：关系就是二维表。并满足如下性质：
关系表中的每一列都是不可再分的基本属性； 表中的行、列次序并不重要。
(完整版)数据库原理和应用(第2版)习题参考答案解析
第1章数据概述一．选择题1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是CA．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是DA．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是CA．提供了应用程序和数据的独立性B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是DA．相互调用B．数据库管理系统调用操作系统C．操作系统调用数据库管理系统D．并发运行6．数据库系统的物理独立性是指DA．不会因为数据的变化而影响应用程序B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于AA．系统软件B．工具软件C．应用软件D．数据软件8．数据库系统是由若干部分组成的。
下列不属于数据库系统组成部分的是BA．数据库B．操作系统C．应用程序D．数据库管理系统9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是DA．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。
数据库设计ER图
数据抽象（续）
聚集
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数据抽象（续） ▪ 复杂的聚集，某一类型的成分仍是一个聚集
更复杂的聚集
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数据抽象（续）
3. 概括（Generalization） • 定义类型之间的一种子集联系 • 抽象了类型之间的“is subset of”的语义 • 继承性
分E-R图
合并
初步E-R图
可能存在冗余的数据 和冗余的实体间联系
消除不必要的冗余
基本E-R图
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消除不必要的冗余，设计基本E-R图（续）
• 冗余 • 消除冗余的方法
第54页/共72页
1．冗余
• 冗余的数据是指可由基本数据导出的数据 冗余的联系是指可由其他联系导出的联系
• 冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难 • 消除不必要的冗余后的初步E-R图称为基本E-R图
该厂劳动人事管理分E-R图
图7.29 劳动人事管理的分E-R图
第66页/共72页
消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）
系统的基本E-R(图7.30)
某工厂管第理6信7页息/共系7统2页的基本E-R图
消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）
集成过程，解决了以下问题： • 异名同义，项目和产品含义相同 • 库存管理中职工与仓库的工作关系已包含在劳动人事管理的部门与职工之
联系 • 整体概念结构能满足需要分析阶段所确定的所有要求
• 概念结构设计是整个数据库设计的关键
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概念结构（续）
现实世界 信息世界 机器世界
需求分析 概念结构设计
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概念结构（续）
空间数据结构与数据库数据模型
三、空间数据结构与GIS数据模型地理信息系统所处理的数据与一般事务性信息系统如银行管理系统、图书检索系统不同。
GIS的数据处理不仅包括所研究对象的属性关系，还包括研究对象的空间位臵以及空间拓扑关系等信息，数据量大，结构复杂。
因此，人们对GIS中的数据结构和数据模型进行了大量的研究，并发展了一整套空间数据处理的算法。
一、空间数据结构的概念数据结构是指数据的组织形式，可以分为抽象数据结构(或称逻辑结构)和数据存贮结构(或称物理结构)来进行研究。
所谓抽象数据结构是指人们仅从概念上描绘数据之间的排列和联系，而并不涉及数据和具体程序管理细节。
数据存贮结构则是为实现某一抽象数据结构而具体设计的数据存贮管理方式.是依照任务的不同，软件系统和设计者的不同而改变的，具有一定的特殊性，是前者的一个具体实现。
地理空间数据在GIS中的流向可以认为经历了四个阶段。
用户认知的数据结构输入GIS系统后转换成为GIS空间数据结构，然后，为有效地进行数据管理，将其转化为数据库结构，最后按某种特定程式以硬件结构写入存贮介质。
上述流程即为数据的输入过程。
地理空间实体可以抽象为点、线、面三种基本地形要素来表示它的位臵、形状、大小、高低等。
---点(零维)：又称为元素或像元，是一个数据点，具有一对(x，y)坐标相至少—个属性，逻辑上不能再分。
这里所谓逻辑上不能再分是指抽象的点而不是几何点，因为事实上抽象的点可以是实体线段或面块，对某个比例尺或图像分辨率而言，它们可以被抽象为以一对坐标表示的数据点。
---线：是由一个(x,y)坐标对序列表示的具有相同属性的点的轨迹。
线的形状决定坐标对序列的排列顺序，线上每个点有不多于二个邻点。
地理实体，如河流、道路、地形线、公共设施走廊、区域边界、地质界线等均属线状地物，其特点是线上各点有相同的公共属性并至少存在一个属性。
---面：是以(x,y)坐标对的集合表示的具有相同属性的点的轨迹。
面的形状不受各点坐标对排列顺序的影响。
数据模型与数据库之间的关系
数据模型与数据库之间的关系数据模型是描述数据及其关系的一种抽象模型，而数据库是用于存储和管理数据的软件系统。
数据模型与数据库之间存在密切的关系，数据模型为数据库的设计和实施提供了指导，而数据库则是数据模型的具体实现和应用。
本文将介绍数据模型与数据库之间的关系，包括数据模型的基本概念、数据库的作用及其与数据模型的联系。
一、数据模型的基本概念数据模型是对现实世界中某个特定领域的数据和数据之间关系的抽象描述，它定义了数据的结构、操作和约束。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
1. 层次模型：层次模型是最早的数据模型之一，它通过树形结构描述数据之间的层次关系。
每个节点代表一个记录，节点之间通过父子关系相连。
然而，层次模型存在层次深度限制和数据冗余的问题，限制了其在实际应用中的使用。
2. 网状模型：网状模型是对层次模型的改进，它允许多个节点之间存在多对多的关系。
节点之间通过指针相连，形成复杂的网状结构。
然而，网状模型的复杂性和数据冗余问题使得其难以维护和扩展。
3. 关系模型：关系模型是当前最为广泛使用的数据模型，它基于集合论和谓词逻辑，将数据组织为二维表格的形式。
关系模型使用关系代数和关系演算对数据进行操作和查询，具有结构清晰、灵活性好和数据冗余少的优点，因此在实际应用中得到了广泛应用。
4. 面向对象模型：面向对象模型是基于面向对象编程思想的数据模型，它将数据和操作封装为对象，并通过继承、多态等机制描述对象之间的关系。
面向对象模型能够更好地反映现实世界中的问题，适用于复杂的应用场景。
二、数据库的作用数据库是用于存储和管理数据的软件系统，它提供了数据的持久化存储、高效的数据访问和安全的数据管理等功能。
数据库的作用主要体现在以下几个方面：1. 数据持久化存储：数据库将数据存储在磁盘等介质上，确保数据的长期保存和可靠性。
即使系统发生故障或断电，数据也能够恢复。
2. 高效的数据访问：数据库通过索引、查询优化等技术实现了高效的数据访问。
IRP技术--系统建模(功能模型、数据模型、体系结构模型)
建 功能模块定义
模 程序模块定义
1-DFD 2-DFD
E-R图
数据需求分析
用户视图分析 数据元素分析 数据流分析
系统数据建模 业务主题定义 用户视图分组 基本表定义 数据元素规范化
系统体系结构建模( C-U矩阵)
3
第3页，共23页。
小结：需求分析确认——系统建模的准备
职能域 划分 定义
1-DFD
业务过程识别 定义
示。
录入材料需求计划
物资
物资计划
生成采购计划表 编审采购资金计划
X公司 MIS
物资采购
录入供应商信息 录如采购信息
打印订货通知单
库存管理
关键是功能模块的定义， 可重用模块的识别。 6 第6页，共23页。
对业务模型的计算机化分析：
业务过程 业务活动
物资计划
编审材料需求计划
编审采购计划表 配置大宗物质资源
22
第22页，共23页。
23
第23页，共23页。
2-DFD
业务活动识别
命名
复查 确认
系统建 模
用户视图识别 登记
用户视图组成 整理
第4页，共23页。
数据流量 化分析
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系统建模的工作内容：
系统建模目的：使企业领导、管理人员和信息技术人员对所
规划的信息系统有统一的、概括的、完整的认识，从而能科学地制
定总体方案—通信网络方案、计算机体系结构方案、信息管理 制度与人员机构建设方案等。
系统功能建模——
系统功能结构的抽象(系统“做什么”)
系统数据建模—— 系统信息结构的抽象 (系统“数据怎样组织”)
系统体系结构建模—— 功能与数据的关联（“数据怎样维护使用”)
Spring Mvc 课件
可适配、非侵入：可以根据不同的应用场景，选择合适 的控制器子类 （simple型、command型、form型、wizard 型、multi-action型或者自定义），而不是从单一控制器 （比如Action/ActionForm）继承。
业务模型还有一个很重要的模型那就是数据模型。数据模型主 要指实体对象的数据保存（持续化）。比如将一张订单保存到数据 库，从数据库获取订单。我们可以将这个模型单独列出，所有有关 数据库的操作只限制在该模型中。
第六页，共62页。
MVC设计(shèjì)思想
控制(Controller)可以理解为从用户接收请求, 将模型与 视图匹配在一起，共同完成用户的请求。划分控制层的作用也 很明显，它清楚地告诉你，它就是一个(yī ɡè)分发器，选择 什么样的模型，选择什么样的视图，可以完成什么样的用户请 求。控制层并不做任何的数据处理。
❖ 如果不作其它配置，会加载默认(mòrèn)组件
第二十一页，共62页。
在web.xml配DispatcherServlet
web.xml
…
<servlet>
<servlet-name>dispatcher</servlet-name>
<servlet-class>
org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
第十五页，共62页。
Spring MVC 特点(tèdiǎn)
可定制的本地化和主题（theme）解析：支持在JSP中可选择 地使用Spring标签库、支持JSTL、支持Velocity（不需要 (xūyào)额外的中间层）等等。
数据库原理和应用(第2版)习题参考答案解析
第1章数据概述一．选择题1．下列关于数据库管理系统的说法，错误的是CA．数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型B．数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统实现才能实现C．数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件D．数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名2．下列关于用文件管理数据的说法，错误的是DA．用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性B．当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序C．用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制D．将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率3．下列说法中，不属于数据库管理系统特征的是CA．提供了应用程序和数据的独立性B．所有的数据作为一个整体考虑，因此是相互关联的数据的集合C．用户访问数据时，需要知道存储数据的文件的物理信息D．能够保证数据库数据的可靠性，即使在存储数据的硬盘出现故障时，也能防止数据丢失5．在数据库系统中，数据库管理系统和操作系统之间的关系是DA．相互调用B．数据库管理系统调用操作系统C．操作系统调用数据库管理系统D．并发运行6．数据库系统的物理独立性是指DA．不会因为数据的变化而影响应用程序B．不会因为数据存储结构的变化而影响应用程序C．不会因为数据存储策略的变化而影响数据的存储结构D．不会因为数据逻辑结构的变化而影响应用程序7．数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责有效地组织、存储和管理数据，它位于用户和操作系统之间，属于AA．系统软件B．工具软件C．应用软件D．数据软件8．数据库系统是由若干部分组成的。
下列不属于数据库系统组成部分的是BA．数据库B．操作系统C．应用程序D．数据库管理系统9．下列关于客户/服务器结构和文件服务器结构的描述，错误的是DA．客户/服务器结构将数据库存储在服务器端，文件服务器结构将数据存储在客户端B．客户/服务器结构返回给客户端的是处理后的结果数据，文件服务器结构返回给客户端的是包含客户所需数据的文件C．客户/服务器结构比文件服务器结构的网络开销小D．客户/服务器结构可以提供数据共享功能，而用文件服务器结构存储的数据不能共享数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。