第1章 数据库基础知识
第1章数据库基础
网状模型（Network Model） 关系模型（Relationship Model）
层次模型和网状模型统称为非关系模型，它是按照图论中
图的观点来研究和表示的数据模型。
Visual basic与SQL Server 2005 清华大学出版社
逻辑模型
层次模型，若用图来表示,层次模型是一棵倒立的树。
是兄弟结点，R2、R4和R5
是叶结点。
Visual basic与SQL Server 2005 清华大学出版社
逻辑模型
网状模型，若用图来表示， 网状模型是一个网络模型。
在数据库中，将满足下列两个条件的数据模型称为网状模型： （1）允许有一个以上的结点双亲结点。 （2）一个结点可以有一个或多个双亲结点。 在网状模型中，由于子结点与双亲结点的联系不是唯一的。因此，网络中的每个联 系都要命名以示区别，并指出与该联系有关的双亲结点和子结点。 右图给出了一个抽象的网状模型。 在图中，R1和 R4之间有两种联系， 分别命名为L1 、L2；R1、R2无双 亲结点，而R3、R5有两个双亲结点。
另一类模型是逻辑模型和物理模型，
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，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。
物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方
式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。
Visual basic与SQL Server 2005 清华大学出版社
更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。所以 深受用户的喜爱。
Visual basic与SQL Server 2005 清华大学出版社
1.4 关系数据模型
基本概念
（1）关系：一个关系就是一张二维表，通常将一个没有重复行、重复列的二维表看成
第一章数据库基础知识
实例
有三个关系R、S和T如下图，注：关系中的B C D 代表的字段名
B A B
C D 0 K1 1 N1
B
C
D
F
A N
3
0 2
H2
K1 X1
B A
C 0
D K1
请问有关系R和S通过运算得到的关系T，则所使用的运算为 A并 B 自然连接 C 差 D 交
思考：如果R和S 进行并运算，那么分别得到的关系T是如何组成？ 思考：如果上题进行差运算，那么有两种情况 （1）R和S进行差运算 （2）S和R进行运算 两种情况得到的结果是不同的。
问题：下面两个表是否可以使用并、差、交 运算
专门的关系运算
1、选择：从表中找出满足给定条件的元组（记录）的操作称为选择，选择的结果是一 个新的关系（表）。选择的条件以逻辑表达式的形式给出，使逻辑表达式的值为真的元 组（记录）将被选出组成一个新的关系。 例如：打开“学生.mdb”access数据库文档。在查询使用设计查询器，在设计查询器 中添加” HYA13“表。使用用查询，查找出性别为”男“的记录信息。 在显示表中将HYA13表添加到设计器中后，关闭显示表窗口。 双击HYA13表中的*号（代表添加所有字段并显示） 鼠标移动在字段行第二个单元格，后双击HYA13表中的性别（作为查询条件）在条 件栏中输入”男”，把显示的 去掉。因为*号已经代表显示表中的所有字段了。
13题考点：“关键字”=主关键字
10题考点：如何进行多表联系。这里的
指的是跟S和C表建立联系的外关键字
12题解题重点：题目中提到的主键，指的是表的主关键字。而表中可以作为 主关键字的字段必须是唯一的。唯一对唯一
二、关系（表）运算
关系之间的运算前提：进行运算的两个表必须具有相同的关系模式（表的字段结构要相同） 1、并：是指由属于这两个表的元组（记录）组成的集合，从而组成一个新的关系（表） 2、差：是由一个表中去掉在另一个表中也有的元组（记录），而组成一个新的关系（表） 3、交：结果是由两个表中的共同元组（记录），组成一个新的关系
数据库原理知识总结和期末试卷
数据库知识要点归纳第1章数据库基础知识1.数据库（DB）是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。
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。
数据库管理数据两个特征：1.数据整体性 2.数据库中的数据具有数据共享性2.数据库管理系统（DBMS）是专门用于管理数据库的计算机系统软件3.数据库应用系统是在数据库管理系统（DBMS）支持下建立的计算机应用系统，简写为DBAS。
数据库应用系统是由数据库系统、应用程序系统、用户组成的。
例如，以数据库为基础的财务管理系统、人事管理系统、图书管理系统,成绩查询系统等等。
4.数据库系统DBS是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。
它通常由软件、数据库和数据管理员组成。
5.数据库中数据独立性数据和程序之间的依赖程度低，独立程度大的特性称为数据独立性高。
1、数据的物理独立性数据的物理独立性是指应用程序对数据存储结构的依赖程度。
2、数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性是指应用程序对数据全局逻辑结构的依赖程度。
6.数据库的三级模式是模式、外模式、内模式。
1.模式（Schema）一个数据库只有一个模式 2.外模式（External Schema）一个数据库有多个外模式。
3.内模式（Internal Schema）一个数据库只有一个内模式。
7.数据库系统的二级映象技术第2章数据模型与概念模型1.实体联系的类型：一对一联系（1:1）一对多联系（1:n）多对多联系（m:n）2.E-R图描述现实世界的概念模型，提供了表示实体集、属性和联系的方法。
长方形表示实体集椭圆形表示实体集的属性菱形表示实体集间的联系3.数据模型的三要素数据结构、数据操作、数据约束条件数据结构分为：层状结构、网状结构和关系结构常见的数据模型：层次模型、网状模型和关系模型。
层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系１第3章数据库系统的设计方法1.数据库系统设计应分6个阶段进行，这6个阶段是需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行和维护。
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理根据你提供的信息，我整理了《中等职业教材数据库应用基础(第三版)》第一章的笔记如下：第一章：数据库基础知识1. 数据库概述- 数据库是一种组织和管理数据的系统，可以按照特定的结构和方式存储、检索和处理数据。
- 数据库管理系统（DBMS）是管理和操作数据库的软件。
2. 数据库的组成要素- 数据库的组成要素包括数据、数据库模型、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员和数据库应用程序。
3. 数据库模型- 数据库模型是描述和定义数据、数据结构、数据关系、数据操作和数据约束的方式。
- 常见的数据库模型包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和面向文档模型。
4. 关系模型- 关系模型是最常用的数据库模型，采用表的形式表示数据，表之间通过关系建立联系。
- 表由行和列组成，每行表示一个记录，每列表示记录的一个属性。
5. 数据库管理系统（DBMS）- DBMS是管理和操作数据库的软件，提供数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）和数据查询语言（DQL）等功能。
- 常见的DBMS包括Oracle、MySQL、SQL Server等。
6. 数据库管理员- 数据库管理员负责数据库的设计、安装、配置、维护和管理等工作。
- 数据库管理员还负责数据库的备份和恢复、性能优化和安全管理等工作。
7. 数据库应用程序- 数据库应用程序是使用数据库存储和处理数据的应用软件。
- 数据库应用程序可以通过编程语言（如Java、C#）或者数据库查询语言（如SQL）进行开发。
8. 数据库的基本操作- 数据库的基本操作包括创建数据库、创建表、插入数据、查询数据、更新数据和删除数据等操作。
上述内容是第一章《数据库基础知识》的笔记整理，主要介绍了数据库的概述、组成要素、模型、数据库管理系统、数据库管理员、数据库应用程序以及数据库的基本操作等相关知识点。
希望对你有帮助！。
数据库第三版课后习题答案
数据库第三版课后习题答案数据库第三版课后习题答案在学习数据库的过程中，课后习题是巩固知识的重要方式。
本文将为大家提供数据库第三版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
第一章：数据库基础1. 数据库是什么？答：数据库是一个存储、管理和操作数据的集合。
它可以用来存储和检索大量数据，并提供数据的安全性和完整性。
2. 数据库管理系统（DBMS）的作用是什么？答：DBMS是一种软件，用于管理数据库。
它提供了对数据库的访问和操作，包括数据的增删改查、数据安全性和完整性的控制、数据备份和恢复等功能。
3. 数据库系统的组成部分有哪些？答：数据库系统由数据库、数据库管理系统和应用程序组成。
数据库是存储数据的仓库，数据库管理系统用于管理和操作数据库，应用程序用于访问和处理数据库中的数据。
4. 什么是关系型数据库？答：关系型数据库是一种基于关系模型的数据库。
它使用表格（称为关系）来组织和存储数据，每个表格包含行和列，行表示记录，列表示属性。
第二章：SQL基础1. SQL是什么？答：SQL（Structured Query Language）是一种用于管理关系型数据库的语言。
它可以用来创建、修改和查询数据库中的数据。
2. SQL语句分为哪几类？答：SQL语句分为数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据查询语言（DQL）和数据控制语言（DCL）四类。
3. 什么是DDL语句？举例说明。
答：DDL语句用于定义数据库的结构和模式，包括创建表格、修改表格结构、删除表格等。
例如，创建表格的语句如下：CREATE TABLE student (id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),age INT);4. 什么是DML语句？举例说明。
答：DML语句用于操作数据库中的数据，包括插入、更新和删除数据。
例如，插入数据的语句如下：INSERT INTO student (id, name, age) VALUES (1, 'Tom', 20);第三章：关系数据库设计1. 什么是关系数据库设计？答：关系数据库设计是指根据实际需求，设计数据库的结构和模式。
第一章 数据库基础(1)
1.1 数据库的基础知识
ห้องสมุดไป่ตู้大量的、 原始的数据
分析归纳、推导演绎
有价值、 有意义的信息
数据处理：将各种类型的数据转换成信息的过程。
第一章 数据库基础
1.1 数据库的基础知识
人工 管理阶段
数据管理技术的 发展与计算机软硬件的 发展息息相关
文件 管理阶段
数据库 管理阶段
第一章 数据库基础
总结两个核心
客观事物 概念模型 逻辑模型 数据库
第一章 数据库基础
1.1 数据库的基础知识
概念数据模型是面向客观世界、面向用户的模 型。实体联系（E-R）模型是常用的概念模型。 E指实体（Entity）：客观存在并可相互区分的事 物称为实体。例如，一个学生、一门课程、一支 铅笔、一部电影、一个部门等都是实体。（客观 世界是由实体组成的） 属性（Attribute）：实体的特性成为属性。一个实体
第一章 数据库基础
补充：数据库系统的数据模式
为了实现三级模式的联系和转换，数据库管理系 统在三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式 映像和模式/内模式映像。从而实现数据独立性。
模式/内模式映像：定义数据全局逻辑结构与存储结构 之间的对应关系。当数据库的物理存储结构改变时，只 需要修改模式与内模式之间的对应关系，即可保持模式 不变，实现数据和程序的物理独立性。 外模式/模式映像：定义外模式与模式之间的对应关系。 当数据库的全局逻辑结构改变时，只需要修改外模式与 模式之间的对应关系，而不必修改局部逻辑结构，即保 证外模式不变，从而相应的应用程序也不必修改，实现 数据和程序的逻辑独立性。
E-R图中规定： 用矩形表示实体（等同于表） 用椭圆形表示实体的属性（等同于表中字段） 用菱形表示实体联系（等同于外键） 用直线连接各个形状，对于实体间的关系，还要 在直线旁进行标注
数据库基础知识
数据库基础知识第⼀章概念1、数据：描述事物的符号记录称为数据。
特点：数据和关于数据的解释不可分。
2、数据库：长期存储在计算机内、有组织、可共享的⼤量的数据的集合。
数据库中的数据按照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。
特点：永久存储、有组织、可共享。
3、数据库管理系统(DBMS)：位于⽤户与操作系统之间的⼀层数据管理软件。
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管理；数据库的建⽴和维护功能；其他功能。
4、数据库系统（DBS）: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。
5、数据管理技术三个阶段：⼈⼯管理、⽂件系统、数据库系统。
6、两类数据模型：概念模型（⼜叫信息模型）；逻辑模型、物理模型7、数据模型的组成要素：数据结构、数据操纵和数据的完整性约束条件。
8、概念模型：⽤于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第⼀层抽象，是数据库设计⼈员进⾏数据库设计的有⼒⼯具也是数据库设计⼈员与⽤户之间进⾏交流的语⾔。
9、信息世界中的概念：实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系；两个实体之间的联系⼜分为⼀对⼀，⼀对多，多对多。
10、E-R图：表⽰实体型、属性和联系的⽅法，实体型⽤矩形，属性⽤椭圆，联系⽤菱形。
11、关系的完整性约束条件包括三⼤类：实体完整性、参照完整性、和⽤户⾃定义完整性。
12、数据库系统的三级模式结构：模式、外模式、内模式。
数据库的⼆级映像：外模式/模式映像，模式/内模式映像。
第⼆章关系数据库1、关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
2、关系操作：查询操作和插⼊、删除、修改操作两⼤部分。
查询操作⼜可分为选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡尔积等。
3、实体完整性：主属性不能为空；参照完整性：关系与关系间的引⽤（⼀般为两张表，或者⼀张表内部也存在）；⽤户⾃定义的完整性。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、特点和作用解释数据库管理系统（DBMS）的作用1.2 数据模型介绍实体-关系模型、关系模型和对象-关系模型解释模型中的概念，如实体、属性、关系等1.3 数据库设计介绍数据库设计的过程和方法解释需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的关系第二章：SQL语言2.1 SQL概述介绍SQL的作用和特点解释SQL的基本语法和命令2.2 数据定义介绍数据表的创建、修改和删除命令解释字段数据类型的选择和约束条件的设置2.3 数据操作介绍数据插入、更新、删除和查询命令解释SQL语句中的条件筛选和排序功能第三章：关系数据库管理3.1 关系数据库概述介绍关系数据库的概念和特点解释关系数据库管理系统（RDBMS）的作用3.2 关系代数和元组演算介绍关系代数和元组演算的基本操作解释选择、投影、连接和除法等操作的含义和应用3.3 数据库事务管理介绍事务的概念和属性解释事务管理的基本操作，如提交、回滚和隔离级别第四章：数据库安全与性能优化4.1 数据库安全介绍数据库安全的重要性解释访问控制、用户身份验证和加密等安全措施4.2 数据库性能优化介绍数据库性能优化的目标和方法解释查询优化、索引创建和数据分区等技术的作用和应用4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份和恢复的概念和重要性解释备份策略、恢复模式和故障转移等操作的实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念和组成部分解释系统分析、设计和实现的关系和流程5.2 数据库应用系统设计介绍数据库应用系统设计的方法和步骤解释需求分析、系统架构设计、界面设计和数据访问设计等内容5.3 数据库应用系统实现介绍数据库应用系统实现的工具和技术解释编程语言的选择、数据库连接和业务逻辑实现等步骤第六章：关系数据库高级功能6.1 函数依赖与规范化介绍函数依赖的概念和分类解释规范化理论及其应用，包括第一范式至第三范式6.2 数据库模式设计介绍模式设计的原则和方法解释如何进行模式分解和模式重构6.3 数据库触发器和存储过程介绍触发器和存储过程的概念和作用解释它们的语法和应用场景第七章：数据库编程技术7.1 数据库访问接口介绍ODBC、JDBC等数据库访问接口的概念和作用解释如何使用这些接口进行数据库编程7.2 参数化查询与预编译语句介绍参数化查询和预编译语句的概念解释它们的优点和编程实现方法7.3 事务处理与并发控制介绍事务的概念和并发控制的重要性解释事务处理和并发控制的技术，如锁定和乐观并发控制第八章：XML数据库和大数据技术8.1 XML数据库概述介绍XML数据库的概念和特点解释XML数据模型和XML查询语言8.2 大数据技术简介介绍大数据的概念、特征和挑战解释大数据处理技术，如Hadoop和Spark8.3 NoSQL数据库技术介绍NoSQL数据库的概念和分类解释非关系型数据库的优缺点和应用场景第九章：数据库系统的案例分析9.1 企业级数据库应用案例分析企业级数据库应用的典型案例解释案例中的数据库设计、性能优化和安全性考虑9.2 云计算环境下的数据库应用介绍云计算对数据库技术的影响分析云计算环境下的数据库部署和运维策略9.3 移动数据库应用案例探讨移动数据库的特点和挑战分析移动数据库在特定应用场景下的解决方案第十章：数据库发展趋势与未来10.1 数据库技术的发展趋势分析数据库技术的发展方向讨论新兴技术如NewSQL、图数据库等的发展状况10.2 数据库未来的挑战与机遇讨论数据库技术在未来的挑战探讨应对挑战的可能解决方案和发展机遇10.3 数据库教育的未来分析数据库教育在未来的发展需求讨论如何培养适应未来数据库技术发展的人才重点和难点解析重点环节1：数据库概念和特点数据库的定义和作用是理解数据库原理的基础，需要重点关注。
《MySQL数据库实用教程》电子教案
内容
设计
课程引入：通过提出问题“如何删除表中的记录数据？”引入本课。
授课内容：
1．DELETE和TRUNCATE语句的语法格式
2．删除满足指定条件的数据
3．删除全部数据
总结课程内容，重申重点、难点
课后任务
完成“例4-10”“例4-11”和“例4-12”
任务名称
第四节课堂案例：学生成绩管理数据库的数据操作
授课内容：
一、关系模式设计
1．实体集的转换原则
2．实体集之间的联系的转换原则
【例2-2】将全局E-R图中各个实体集以及实体集之间的联系转换为一组关系模式。
二、关系模式的规范化
1．第一范式（1NF）
2．第二范式（2NF）
3．第三范式（3NF）
【例2-3】检验例2-2方案1和方案2中的关系模式是否满足规范化要求。
任务名称
第四节 子查询、联合查询
教学目的
掌握子查询和联合查询
教学方法
课堂授课、班级授课
教学手段
多媒体教学
重点难点
重点：子查询和联合查询
难点：子查询的执行顺序
3．关系运算
总结课程内容，重申重点、难点
课后任务
完成第1章习题，巩固数据库基础知识
任务名称
第二节MySQL 的安装与配置
教学目的
掌握MySQL的安装与配置方法。
掌握登录与退出MySQL的方法。
教学方法
课堂授课、班级授课
教学手段
多媒体教学
重点难点
重点：登录与退出MySQL
难点：以root身份通过命令提示符窗口登录MySQL的命令mysql
难点：三张表的内连接查询
教学
内容
数据库基础知识
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
实体的属性及其值
属性名称 属性值
学号 05001 05002 05003
姓名 张建国 李天明 王Байду номын сангаас春
性别 男 男 女
出生年月 1981.6 1980.3 1981.5
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
(3)实体型、实体值和实体集 属性的集合可以表示一种实体的类型，称为实体型，通 常使用实体名和试题属性名的集合来描述。同类型的实体 的集合称为实体集。实体值是实体的具体实例。 例如，对学生实体的描述：学生（学号，姓名，性别，出 生年月）。全体学生就是一个实体集。（05001，张建国， 男，1981.6）是实体集中的一个具体的学生或者是一个实体 值。
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
（4）实体间的联系 实体间的对应关系，它反映客观事物之间的相互联 系。例如，一个教师可能教几门不同的课程，而每一门 课程又有可能有若干个不同的学生选修。 实体间的联系： ① 一对一的联系 简记为1:1。含义：如果实体A中的任一 实体最多与实体B的一个实体相对应（相联系），反之， 若实体B中的任一实体也最多与实体A中的一个实体相 对应，则称A与B是一对一的关系
1.1 数据库基本概念 1.1.2 数据管理的发展历史
2、文件系统阶段
优点：数据以文件形式保存， 优点：数据以文件形式保存， 与程序独立，且可多次存取。 与程序独立，且可多次存取。 缺点： 缺点： 数据文件是无结构的数据集合， 存在， 数据文件是无结构的数据集合，只能反映客观事物的 存在， 不能反映各事物间的联系。 不能反映各事物间的联系。 数据和应用程序互相依赖，数据文件由程序生成， 数据和应用程序互相依赖，数据文件由程序生成，数 据存取 由程序完成， 意义。 由程序完成，离开所依赖的程序则失去 意义。 服务与不同程序的数据文件互相独立， 共享。 服务与不同程序的数据文件互相独立，无法实现数据 共享。 一个应用程序所对应的数据文件不能为另 一个 程序使 数据冗余大。 用。数据冗余大。 应用程序编制较繁烦，缺乏对数据正确性、安全性、 应用程序编制较繁烦，缺乏对数据正确性、安全性、 保密性 的有效控制手段。 的有效控制手段。
第1章数据库基础知识
1.2 数据库系统
1.2.1 数据库系统的组成 数据库系统是由计算机系统、数据库及其描述机构、数据 库管理系统和有关人员组成的具有高度组织性的整体。 1．计算机硬件 计算机硬件是数据库系统的物质基础，是存储数据库及运 行数据库管理系统的硬件资源，主要包括计算机主机、存储 设备、输入输出设备及计算机网络环境。
3
2．数据处理 数据处理是指将数据转换成信息的过程，它包括对 数据的收集、存储、分类、计算、加工、检索和传 输等一系列活动。 计算机是一个具有程序执行能力的数据处理工具， 如图所示。
4
1.1.2 计算机数据管理技术的发展 1. 人工管理阶段 20世纪50年代中期以前，数据管理是以人工管理方式进行的。 数据管理的特点如下。 (1)数据不保存 (2)由应用程序管理数据 (3)数据有冗余，无法实现共享 (4)数据对应用程序不具有独立性
23
2．数据操作 数据操作用于描述系统的动态特性，是指对数据库中的各 种数据所允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规 则。数据库主要有查询和更新(包括插入、删除和修改等)两 大类操作。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符 号、操作规则(如优先级)及实现操作的语言。
24
3．数据的完整性约束 数据的完整性约束是一组完整性规则的集合。数据模型应 该反映和规定数据必须遵守的、基本的、通用的完整性约束。 此外，数据模型还应该提供定义完整性约束条件的机制，以 反映具体所涉及的数据必须遵守的、特定的语义约束条件。
27
2．观念世界中的概念模型 概念模型的特征是按用户需求观点对数据进行建模，表 达了数据的全局逻辑结构，是系统用户对整个应用项目涉 及的数据的全面描述。概念模型主要用于数据库设计，它 独立于实现时的数据库管理系统。 概念模型的表示方法很多，目前较常用的是E-R模型。
数据库基础知识
第一章 数据库基础知识
• √ 1.1 数据库的基本概念 • √ 1.2 数据描述 • 1.3 数据模型 • 1.4 数据库系统 • 1.5 关系模型的基本概念 • 1.6 E-R模型的设计 • 1.7 从E-R模型到关系模型的转换 • 1.8 关系代数 • 1.9 关系规范化
• 数据描述
– √概念设计中的数据描述 – √逻辑设计中的数据描述 – 数据联系的描述
数据联系的描述
• 什么是联系：是指实体之间的关系。与一 个联系有关的实体集的个数，称为联系的 元数。例：一元联系、二元联系、三元联 系。
• 二元联系的三种类型：
– 一对一 – 一对多 – 多对多
数据联系的描述
两个实体型间的联系：
一个班级中有若干名学生，
组成
每个学生只在一个班级中学习 n
学生
1:n联系
数据联系的描述
• 多对多联系(m: n):若实体集A中的每一个实体和
实体集B中的多个实体有联系，反过来，实体集B
Hale Waihona Puke 中的每个实体也可以与实体集A中的多个实体有
联系，则称实体集A与实体集B有多对多的联系，
记作m: n。
课程
• 课程与学生之间的联系：
实体型1
实体型1
实体型1
1
1
m
联系名
联系名
联系名
1 实体型2 1:1联系
n 实体型2 1:n联系
n 实体型2 m:n联系
数据联系的描述
• 一对一：若实体集A中的每个实体至多和实
体集B中的一个实体有联系，则称A与B具有
一对一的联系，反过来亦此。一对一的联
系记作1:1。
班级
第1章 数据库基础知识
1.4.3 关系的性质和完整性规则
2.关系的完整性规则 ②实体完整性:实体是关系描述的对象， 一行记录是一个实体属性的集合。在关系中用 关键字来惟一地标识实体，关键字也就是关系 模式中的主属性。实体完整性是指关系中的主 属性值不能取空值(Null)且不能有相同值。 ③参照完整性:在实际的应用系统中，为 减少数据的冗余度，常设计几个关系来描述相 同的实体，这就存在关系之间的引用参照，即 一个关系属性的取值要参照其它关系。
1.4.3 关系的性质和完整性规则
2.关系的完整性规则 关系的完整性是指关系中的数据及具有关 联关系的数据间必须遵循的制约和依存关系， 以保证数据的正确性、有效性和相容性。关系 的完整性主要包括实体完整性、域完整性和参 照完整性。 ①域完整性:域完整性约束也称为用户自 定义完整性，是对数据表中字段属性的约束， 包括字段的值域、字段的类型及字段的有效规 则等，它是由确定关系结构时所定义的字段的 属性所决定。
数 据 库 系 统 的 模 式 结 构
应用A 应用B 应用C 应用D
外模式1
外模式2
外模式3 外模式/模式
1
2 模式 1 内模式
3
模式/模式
数据库 1.3 数据库系统
1.3.4 数据库系统的分代
数据库系统经过30多年的发展，已走过第一、 二两代，现正向第三代发展。 1.非关系型数据库系统 非关系型数据库系统是对第一代数据库系统的 总称，其中包括层次型和网状型数据库系统两种类 型。 2.关系型数据库系统(Relational Database System,简称RDBS) 20世纪70年代中期DBS进入了第二代。 3.对象-关系数据库系统(Object-Relational Database Systems,简称ORDBS) 将数据库技术与面向对象技术相结合，构成第 三代数据库系统的基础。
数据库原理及应用教程电子教案
数据库原理及应用教程电子教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念数据库的定义数据库的用途数据库的发展历程1.2 数据模型概念模型关系模型面向对象模型1.3 数据库体系结构数据库三级模式结构数据库二级映像第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述关系数据库的基本概念关系数据库的组成2.2 关系运算选择投影连接2.3 关系数据库设计关系模型规范化第三章：SQL语言3.1 SQL概述SQL的定义SQL的特点3.2 数据定义语言创建表修改表删除表3.3 数据操作语言插入数据查询数据更新数据第四章：数据库设计4.1 需求分析收集需求分析需求4.2 概念设计实体-关系模型实体属性的确定4.3 逻辑设计视图设计4.4 物理设计文件组织索引设计第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全用户权限管理数据加密5.2 完整性约束实体完整性参照完整性5.3 数据库备份与恢复备份策略恢复策略5.4 数据库性能优化查询优化索引优化数据库原理及应用教程电子教案第六章：数据库管理系统的使用6.1 数据库管理系统的功能数据定义数据操纵数据查询6.2 常见数据库管理系统OracleMySQLMicrosoft SQL Server6.3 数据库管理系统的使用实例Oracle SQLPlus的使用MySQL命令行的使用第七章：事务管理7.1 事务概述事务的定义事务的属性7.2 事务管理事务的并发控制事务的隔离级别7.3 事务的持久化事务日志事务恢复第八章：分布式数据库8.1 分布式数据库概述分布式数据库的概念分布式数据库的优点8.2 分布式数据库的体系结构客户机/服务器结构对等网络结构8.3 分布式数据库的数据一致性数据复制数据分片第九章：大数据技术9.1 大数据概述大数据的定义大数据的特点9.2 大数据技术架构HadoopSpark9.3 大数据处理技术数据采集数据存储数据分析第十章：数据库发展趋势10.1 数据库技术的未来新型数据库技术数据库技术与其他技术的融合10.2 数据库技术在领域的应用机器学习自然语言处理10.3 数据库技术在物联网领域的应用物联网的数据管理物联网的数据分析重点和难点解析重点环节1：数据库概念与用途数据库的定义：重点掌握数据库作为一种长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库基础知识
4.数据库系统(DBS)
数据库系统(DBS)是指引进数据库技术 后的计算机系统，是实现有组织地、 动态地存储大量相关数据，提供数据 处理和信息资源共享的一种便利手段。
5.数据库应用系统
数据库应用系统是指系统开发人员利 用数据库存系统资源开发出来的，面 向某一类实际应用的软件系统。
1.1.2 数据库系统的组成
数据库系统由五部分组成： 硬件系统、数据库集合、数据库管理系统及相关软
件、数据库管理员、用户。
1.1.3 数据库系统的特点
1.实现数据共享，减少数据冗余
返回
2.数据结构化
3.较高的数据独立性
4.来抽象表示 现实中的信息和数据。
数据模型通常由数据结构、数据操 作和完整性约束三个要素组成。
相同的关系模式，即元组的结构相同。 并：两个相同结构关系的并是由属于这两个关系 的元组组成的集合。
例如，有两个结构相同的学生关系R、S，分别 存放两个班的学生信息，将第二个班的学生记录 追加到第一个班的学生记录后面就是两个关系的 并集。
另外，在Acccss中没有直接提供传统的集
合运算，可以通过其他操作或编写程序来
第一章 数据库基础知识
1.1 数据库系统简介 1.2 数据模型分类
1.3 关系数据库 1.4 Access系统简介
1.1 数据库系统简介
要点
数据库将各类数据以表的形式存
储，并利用查询、窗体、报表等
形式为用户提供服务。
那么，数据库究竟有什么特点？ 数据库系统由哪些部分组成？数 据库管理系统的作用是什么？
2.数据库
数据库(DB)是存储在计算机存储设 备上的、结构化的相关数据的集合。 数据库不仅包括了描述事物的具体数 据，而且反映了相关事物之间的联系。
1数据库基础知识
2 数据库管理系统
数据库管理系统（DataBase Management System，简 称DBMS）是一个介于用户和操作系统之间、用于对数据库 进行集中管理的软件系统。
3 数据库系统
数据库系统（DataBase System，简称DBS）是指在 计算机系统中引入数据库后的系统构成。大量经过加工整 理而存储在数据库中的数据，由数据库管理系统管理，为 多个不同的应用共同使用的数据处理系统，即成为数据库 系统。它主要由数据、硬件、软件和用户四部分构成。1源自班长-班级1 班级
（a）
•一对多联系（1:n）
若两个不同型实体集中，一方的一 个实体对应另一方若干个实体，而另一 方的一个实只对应本方一个实体，称这 种联系为一对多联系。如班长与学生的 联系，一个班长对应多个学生，而本班 每个学生只对应一个班长。
班长 1
班长-学生
n 学生
•多对多联系（m:n） 若两个不同型实体集中，两实体集 中任一实体均与另一实体集中若干个实 体对应，称这种联系为多对多联系。如 教师与学生的联系，一位教师为多个学 生授课，每个学生也有多位任课教师。
关系模型结构与示例
学号
20050005 20050010 20050015
姓名
张广田 蜂雪燕 何芳
性别
男 女
女
出生日期
1987-10-11 1987-7-2 1987-5-6
班级
1班 1班 1班
1.4
1.4.1
关系数据库
关系数据库术语及特点
1. 关系术语
（1）关系 一个关系就是一张二维表，每个关系有一个 关系名。每个关系（数据库表）用一个文件来存 储，扩展名为.DBF,
例如：一门课程同时有若干个学生选修，而一个学生同时 可以选多门课程，则课程与学生之间具有多对多联系，如前 面提到的图所示:
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属性（Atribute）
属性是实体所具有的特征，通过属性可以对
一个实体进行描述。实体本身具有许多属性， 能够唯一标识实体的属性称为该实体的码。 在E-R图中实体的属性用椭圆表示，椭圆内 写上属性名
工号
姓名 张林 李丽芳
性别 男 女
职称 主任医师 主任医师
科室 儿科 外科
结果：
200101 200711
投影 投影运算是在关系中选择某些属性列形成一 个新关系。
【例1-12】若有医生表见表1-2。 若要在医生表中对医生的姓名和科室投影形成一个新表。
姓名 张林 科室 儿科
王春梅 妇产科 李丽芳 外科
库系统。
1.1.2数据库的发展
1.数据库系统的发展阶段
在数据库系统出现之前，数据库管理
技术经历了人工管理阶段和文件管理
阶段。
2.数据库系统的发展方向
1.1.3常见的主流数据库
目前的数据库产品有很多，大型的数据
库管理系统有微软公司的SQL Server、
甲 骨 文 公 司 的 Oracle 、 IBM 公 司 的
数据模型。关系模型以关系数学为理论基础，以二维
表来组织数据，具有概念单一、规范化的特点。 关系模型中有如下几个重要的概念。 1.关系 2.字段（属性）
3.记录（元组）
4.表的主键和外键 5.关系的完整性约束
关系是一张二维表，但是关系和二维表又不 能完全等同。关系必须满足以下条件：
（1）每一个关系仅有一种关系模式。
姓名 性别 系 专业
学号 学生
1
班级
办理
1办理日期借书证Fra bibliotek借书证号
【例1-3】分析宿舍与学生之间的联系类别，班级和学生的联系类别。
学生
n
住
1
宿舍
学生
n
属于
1
班级
【例1-4】分析医生和病人之间的联系类别，学生 和课程之间的联系类别。
医生
m
治疗
n
病人
学生
m
选修
n
课程
1.2.2关系数据模型
关系模型是用二维表结构表示实体及实体之间联系的
（2）关系中的每个属性是不可分解的，即表 中不能有嵌套表。 （3）关系中不能有相同的列名。 （4）关系中不能出现完全相同的两行。
（5）一个关系中，数据行的位置无关紧要，
即交换任意两行的位置不影响数据的实际含义。 （6）在一个关系中，列的次序无关紧要，即 交换任意两列的位置不影响数据的实际含义。
字段（属性） 二维表的列称为字段或属性，每个字段都有一个字段名，且不能重名 记录（元组） 二维表中的每一行称为一个记录（元组），记录由若干个相关字段值 组成。 表的主键和外键 键（Key）又称关键字，由一个或几个属性组成，用来唯一标识关系 中的记录。 候选键（Candidate Key）是指如果在一个关系中存在多个属性（或 属性的组合）能用来标识该关系中的元组，这些属性（或属性的组合 ）都称为该关系的候选键。 主键（Primary Key）是指用户选作元组标识的一个候选键。主键的 值唯一且不为空。 外键（Foreign Key）是指在一个关系A中，某个属性（或属性组合） 不是A的主键或只是主键的一部分，但这个属性是另外一个关系B的主 键，这个属性就称为关系B的外键。外键能将两个表建立联系。
借书证号
将下图转化成关系模式。
学生
n
住
1
宿舍
姓名 学号 性别 班级
宿舍编号
人数
实体学生和宿舍转化为关系模式： 学生（学号，姓名，性别，班级） 宿舍（宿舍编号，人数） 联系转化为关系模式： 采用合并到关系模式的方法，将1端的主键加到n端关系模式上， 学生关系模式变为学生（学号，姓名，性别，班级，宿舍编号） 最终得到的关系模式： 学生（学号，姓名，性别，班级，宿舍编号） 宿舍（宿舍编号，人数）
将下图转换成关系模式
姓名 性别 系 专业
学号 学生
1
班级
办理
1
办理日期
借书证
实体学生和借书证分别转化为关系模式： 学生（学号，姓名，性别，系，专业，班 级） 借书证（借书证号） 联系办理可以转化为一个独立的关系模式： 办理（学号，借书证号，办理日期），也 可以将联系合并到其中任意一端的关系模 式：学生（学号，姓名，性别，系，专业， 班级，办理日期，借书证号）或借书证 （借书证号，办理日期，学号） 最终得到的关系模式： 学生（学号，姓名，性别，系，专业，班 级，办理日期，借书证号） 借书证（借书证号） 或 学生（学号，姓名，性别，系，专业，班 级） 借书证（借书证号，办理日期，学号）
医生
m
治疗
n
病人
工号 性别 姓名 职称 科室
日期
挂号号码 姓名 诊疗卡号 年龄
性别
实体医生和病人转化成关系模式： 医生（工号，姓名，性别，职称， 科室） 病人（诊疗卡号，姓名，性别， 年龄） 联系转化为关系模式： 治疗（工号，诊疗卡号，日期， 挂号号码）
1.2.4 基本关系运算
关系的基本运算有两类：一类是传统的集合 运算（并、差、交等），另一类是专门的关 系运算（选择、投影、连接、除法等）。
A与B自然连接 T1 T2 T3 T4 1 2 c 1 2 8 f 5
T5 c b
A与B左外连接 T1 T2 T3 T4 T5 1 2 c 1 c 2 8 f 5 b 3 7 e NULL NULL A与B右外连接 T1 T2 T3 T4 1 2 c 1 2 8 f 5 5 NULL NULL 9
A与B交叉连接 A.T1 T2 T3 B.T1 T4 1 2 c 1 1 1 2 c 2 5 1 2 c 5 9 2 8 f 1 1 2 8 f 2 5 2 8 f 5 9 3 7 e 1 1 3 7 e 2 5 3 7 e 5 9
1.2.3 E-R图转化成关系数据模型
E-R图转化成关系数据模型，是将实体、实体的属性及联系转化成关系模 式。 转化过程遵循的原则如下： 1.实体的转化 一个实体转化成一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是 关系的码。 2.联系的转化 联系的转化有两种方法： （1）一个联系转化成一个关系，关系的属性包含两部分：联系本身的属 性、 与联系有关的实体的主键。 （2）对于不同的联系，可以与其它关系模式合并。 1）1：1联系的转化 将任意一端的码和联系的属性合并到另一端的关系 模式。 2）1：n联系的转化 将1端关系的码和联系本身的属性加入到n端关系模 式中。 3）m：n联系的转化 转化方法同（1）
通过实体联系图（E-R图）可以将实体以及实 体之间的联系刻画出来，为客观事物建立概念 模型。实体、属性、联系在E-R图中的表示方 法见上文。作E-R图大致分为一下几步： （1）确定实体和实体的属性 （2）确定实体之间的联系及联系的类型 （3）给实体和联系加上属性
【例1-2】分析高校学生与借书证之间的联系类别。
第 1章
数据库基础知识
数据库案例教程编写组
学习目标
1掌握数据库系统概念 2了解数据库发展历史 3掌握关系数据库
1.1数据库概述
1.1.1基本概念 1.1.2数据库的发展 1.1.3常见的主流数据库
1.1.1基本概念
与数据库技术密切相关的基本概念有：
数据、数据库、数据库管理系统和数据
DB2等。
1.2关系数据库
1.2.1 E-R概念模型 1.2.2关系数据模型 1.2.3 E-R图转化成关系数据模型 1.2.4 基本关系运算 1.2.5 关系规范化
1.2.1 E-R概念模型
模型是现实世界特征的模拟和抽象。将现实世界转变为计算机能 够识别的形式，必须经过两次抽象，使用概念模型将现实世界 抽象为信息世界，再将概念模型转变为计算机上某一DBMS支 持的数据模型，即把信息世界转变为机器世界
连接 连接运算是对两个 表进行的操作，将 两个表中在共同数 据项上相互匹配的 那些行合并起来。
【例1-13】若已知A表和 B表，对A表和B表进行内 连接， 左外连接、右外连接、全 连接和交叉连接。
A T1 T2 1 2 2 8 3 7
T3 c f e
B T1 T4 1 1 2 5 5 9
T5 c b e
联系（Relationship）
实体之间的关系称为联系。如员工销售商品，
医生给病人治病，教师给学生授课，学生学 习课程等。 联系在E-R图中用菱形表示，菱形内写上联系 名，用无向边与实体相连，在无向边是标明 联系类别
联系
实体之间的联系可分为三种：一对一联系、 一对多联系、多对多联系。
作E-R图
选择
选择运算是在关系（表）中选择满足条件的记录形成一
个新关系（子表），即从表中选择符合条件的行。
【例1-11】若有医生表见表1-2。若要在医生表中找出职称为主任医
师的形成一个新表。
表1-2
工号 200101 200503 200711 姓名 张林 王春梅 李丽芳 性别 男 女 女 职称 主任医师 副主任医师 主任医师 科室 儿科 妇产科 外科
T5 c b e c b e c b e
T5 c b e
A与B全连接 T1 T2 T3 T4 T5 1 2 c 1 c 2 8 f 5 b 5 NULL NULL 9 e 3 7 e NULL NULL
1.2.5 关系规范化
规范化的目的是消除关系模式中的数据冗余，消除数据定 义中不合理的部分，以解决数据插入、删除时发生异常的 现象。关系数据库的规范过程中为规范化程度要求设立的 不同标准称为范式（NF）。 目前关系数据库有六种范式：第一范式（1NF）、第二范 式（2NF）、第三范式（3NF）、第四范式（4NF）、第 五范式（5NF）和第六范式（6NF）。满足最低要求的范 式是第一范式（1NF）。在第一范式的基础上进一步满足 更多要求的称为第二范式（2NF），其余范式以次类推。 一般说来，数据库只需满足第三范式（3NF）就行了。下 面我们举例介绍第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和 第三范式（3NF）。