数据库系统设计要与应用程序设计相结合
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23
例：供应商 Suppliers (Sno,Sname,State,City) 零件 Parts(Pno,Pname,Size,Color) Parts 供应商与零件 SP(Sno，Pno，Quantity)
两个实体集 多对多 关系必须是规范化的——元组分量不可再分 不规范：表中有表
24
2.关系模型的操纵与完整性约束
14
*层次模型的优点与缺点 优点： #模型简单易操纵 #实体间联系固定， 预先定义好的应用系统性能优 #提供了较好的完整性支持 缺点： #应用为非树形结构时，使用不便 #存取必须按照定义好的存取路径进行 #逻辑独立性不高
15
2. 网状模型 定义： 满足下述条件的“基本层次联系”的集合 1) 允许有一个以上结点无双亲 2) 至少有一个结点有一个以上的双亲 或有一个以上的与双亲的联系
16
例：供应商 联系 (set)
有两个双亲结点
供应关系
零件 两个基本层次 描述m:n
有两个与双亲的联系
工人
使用
维修
设备
两个结点无双亲
17
* DBTG系统：
a. 数据结构：数据项、记录、系(set)
系：二级树
A
首记录型
1：N
B
属记录型
系型
(一个)系值
S SNO SNAME SEX S-SC
SC CNO SNO GRADE
（一）数据库发展史上两种有影响的数据模型
有关概念：
基本层次联系：两个记录型Ri、Rj具有一对多(包括一对一)联系Lij 。称Lij为基本层次联系， 称Ri为双 亲记录，称Rj为子女记录。
例：双亲记录
子女记录
-------------------------
学院
学科部
学生
学生成绩
10
1. 层次模型 定义：满足下述两个条件的“基本层次联系”的集合 1) 具有且仅有一个结点无双亲(该节点为树根)
查询、增 、删 、改 实体完整性 参照完整性(引用完整性) 用户定义完整性
25
3.关系模型的存储结构
实体集 表
联系
数据文件
26
4.关系模型的优点： 1) 描述的一致性——实体集与联系均用关系描述
例：Employees(Eno,Ename,Eaddr,Dno) 职工与部门 n:1
Departments(Dno,Dname,Manager) 术语：关系 联系
S SNO SNAME SEX
C CNO CNAME
C V.C
S V.S
12
*层次模型的数据操纵及完整性约束 数据操纵:查询、增 、删 、改。 完整性约束: 没双亲不能插入子女 子女与双亲同时删除 更新所有相应记录(冗余结点)
13
*层次模型的存储结构 a.邻接法 D02 R01T0101 T0102 T0103R02T0201T0202 R03 S980232 S980125 S980126 b.链接法 层次序列链接法 子女——兄弟指引元法（两种指针）
S980122 陈 一 男
C01 S980122 A C02 S980122 B C03 S980122 B
18
b.数据操纵 查询、增 、删 、改。 查询有多种方法
存取机制：入口点、导航、DBK直接存取 DML：(略)
19
c. 完整性约束: 可插入无双亲的子女 可只删除双亲 维护时无须考虑冗余节点的处理
2) 其它结点有且仅有一个双亲
例1： 科室
工厂
车间 班组
树结构
子女
唯一双亲
11
*多对多联系在层次模型中的表示
例：学生 S 与 课程 C m:n 法1：冗余结点法
S SNO SNAME SEX
C CNO CNAME
C CNO CNAME
S SNO SNAME SEX
法2：虚拟结点法(用指引元指向被替代的结点)
也可以： 不插入无双亲的子女 删除双亲删子女
20
d.系的存储结构 单向链 双向链 环状链 向首链(带有指向首记录的指针)
21
*网状模型的优点与缺点 便于描述多对多联系(多个一对多) 存取时沿存取路径、顾及各个范围（系、记录）的当前值，繁琐。 逻辑独立性不高
22
(二)关系模型 1.数据结构——用一组表来表示事物及事物间的联系 关系：命名的二维表 元组：表中一行 属性：表中一列，列名称属性名 关系模式：关系名(属性名1，属性名2……属性n)
3
3.逻辑结构设计
全局逻辑结构 含数据约束
局部逻辑结构
根据具体DBMS使用的数据模型进行设计 与计算机软硬件相关 专业人员进行应用程序设计的依据
通常：一组关系模式 基本表 视图
4
4.数据库物理设计 存储结构方面的设计 数据、索引、日志、备份的 存储位置、存储结构、相应的系统配置。
5.数据库系统的实现（实施） 创建数据库对象 编程 ...
数据库系统设计要与应用程序设计相结合
1
2.1.2 数据库系统设计方法 运用软件工程的思想与方法, 根据数据库设计的特点, 提出了各种准则与设计规程。
核心是:逻辑结构设计与存储结构的设计
2
数据库系统设计步骤:
1.需求分析Βιβλιοθήκη Baidu对现实世界中的应用问题进行分析整理
2.概念结构设计 以某种形式表述的信息结构 与DBMS无关 可与用户交流 简明 避免设计出错 通常：E-R模型
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2) 操作由一张或N张表
一张新表
即原始数据与结果数据都是二维表。
关系模型概念简单 易学易用 且有严格数学基础
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3) 可直接描述多对多联系 例： Suppliers(Sno，Sname，State，City) 供应商实体集 关系Suppliers Parts(Pno,Pname,Size,Color) 零件实体集 关系Parts SP(Sno，Pno，Quantity) 供应商与零件联系 关系SP
对事物性质的描述以及事物之间联系的描述。
如:记录型、数据项、类型、宽度; 网状模型中的系型； 关系模型中基本表的定义。
8
(2) 数据操纵(动态)： 对数据库中数据允许执行的操纵的集合及规则。 操纵: 1.查询 2.更新 ：增、删、改
(3) 数据的完整性约束： 保证数据的正确有效。
9
2.2.2一些主要的数据模型
6.数据库系统的运行与维护 5
2.2 数据模型
按用户观点 现实世界 事物及联系 抽 象
按机器观点
概念模型
数据模型
信息模型 抽 象 (机器世界)
(信息世界)
6
2.2.1 数据模型三要素 术语：数据模型与概念模型
数据模型:
描述系统的静态特性(数据结构)、 动态特性（数据操纵） 和完整性约束条件。
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数据模型三要素： (1) 数据结构(静态)：
例：供应商 Suppliers (Sno,Sname,State,City) 零件 Parts(Pno,Pname,Size,Color) Parts 供应商与零件 SP(Sno，Pno，Quantity)
两个实体集 多对多 关系必须是规范化的——元组分量不可再分 不规范：表中有表
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2.关系模型的操纵与完整性约束
14
*层次模型的优点与缺点 优点： #模型简单易操纵 #实体间联系固定， 预先定义好的应用系统性能优 #提供了较好的完整性支持 缺点： #应用为非树形结构时，使用不便 #存取必须按照定义好的存取路径进行 #逻辑独立性不高
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2. 网状模型 定义： 满足下述条件的“基本层次联系”的集合 1) 允许有一个以上结点无双亲 2) 至少有一个结点有一个以上的双亲 或有一个以上的与双亲的联系
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例：供应商 联系 (set)
有两个双亲结点
供应关系
零件 两个基本层次 描述m:n
有两个与双亲的联系
工人
使用
维修
设备
两个结点无双亲
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* DBTG系统：
a. 数据结构：数据项、记录、系(set)
系：二级树
A
首记录型
1：N
B
属记录型
系型
(一个)系值
S SNO SNAME SEX S-SC
SC CNO SNO GRADE
（一）数据库发展史上两种有影响的数据模型
有关概念：
基本层次联系：两个记录型Ri、Rj具有一对多(包括一对一)联系Lij 。称Lij为基本层次联系， 称Ri为双 亲记录，称Rj为子女记录。
例：双亲记录
子女记录
-------------------------
学院
学科部
学生
学生成绩
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1. 层次模型 定义：满足下述两个条件的“基本层次联系”的集合 1) 具有且仅有一个结点无双亲(该节点为树根)
查询、增 、删 、改 实体完整性 参照完整性(引用完整性) 用户定义完整性
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3.关系模型的存储结构
实体集 表
联系
数据文件
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4.关系模型的优点： 1) 描述的一致性——实体集与联系均用关系描述
例：Employees(Eno,Ename,Eaddr,Dno) 职工与部门 n:1
Departments(Dno,Dname,Manager) 术语：关系 联系
S SNO SNAME SEX
C CNO CNAME
C V.C
S V.S
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*层次模型的数据操纵及完整性约束 数据操纵:查询、增 、删 、改。 完整性约束: 没双亲不能插入子女 子女与双亲同时删除 更新所有相应记录(冗余结点)
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*层次模型的存储结构 a.邻接法 D02 R01T0101 T0102 T0103R02T0201T0202 R03 S980232 S980125 S980126 b.链接法 层次序列链接法 子女——兄弟指引元法（两种指针）
S980122 陈 一 男
C01 S980122 A C02 S980122 B C03 S980122 B
18
b.数据操纵 查询、增 、删 、改。 查询有多种方法
存取机制：入口点、导航、DBK直接存取 DML：(略)
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c. 完整性约束: 可插入无双亲的子女 可只删除双亲 维护时无须考虑冗余节点的处理
2) 其它结点有且仅有一个双亲
例1： 科室
工厂
车间 班组
树结构
子女
唯一双亲
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*多对多联系在层次模型中的表示
例：学生 S 与 课程 C m:n 法1：冗余结点法
S SNO SNAME SEX
C CNO CNAME
C CNO CNAME
S SNO SNAME SEX
法2：虚拟结点法(用指引元指向被替代的结点)
也可以： 不插入无双亲的子女 删除双亲删子女
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d.系的存储结构 单向链 双向链 环状链 向首链(带有指向首记录的指针)
21
*网状模型的优点与缺点 便于描述多对多联系(多个一对多) 存取时沿存取路径、顾及各个范围（系、记录）的当前值，繁琐。 逻辑独立性不高
22
(二)关系模型 1.数据结构——用一组表来表示事物及事物间的联系 关系：命名的二维表 元组：表中一行 属性：表中一列，列名称属性名 关系模式：关系名(属性名1，属性名2……属性n)
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3.逻辑结构设计
全局逻辑结构 含数据约束
局部逻辑结构
根据具体DBMS使用的数据模型进行设计 与计算机软硬件相关 专业人员进行应用程序设计的依据
通常：一组关系模式 基本表 视图
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4.数据库物理设计 存储结构方面的设计 数据、索引、日志、备份的 存储位置、存储结构、相应的系统配置。
5.数据库系统的实现（实施） 创建数据库对象 编程 ...
数据库系统设计要与应用程序设计相结合
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2.1.2 数据库系统设计方法 运用软件工程的思想与方法, 根据数据库设计的特点, 提出了各种准则与设计规程。
核心是:逻辑结构设计与存储结构的设计
2
数据库系统设计步骤:
1.需求分析Βιβλιοθήκη Baidu对现实世界中的应用问题进行分析整理
2.概念结构设计 以某种形式表述的信息结构 与DBMS无关 可与用户交流 简明 避免设计出错 通常：E-R模型
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2) 操作由一张或N张表
一张新表
即原始数据与结果数据都是二维表。
关系模型概念简单 易学易用 且有严格数学基础
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3) 可直接描述多对多联系 例： Suppliers(Sno，Sname，State，City) 供应商实体集 关系Suppliers Parts(Pno,Pname,Size,Color) 零件实体集 关系Parts SP(Sno，Pno，Quantity) 供应商与零件联系 关系SP
对事物性质的描述以及事物之间联系的描述。
如:记录型、数据项、类型、宽度; 网状模型中的系型； 关系模型中基本表的定义。
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(2) 数据操纵(动态)： 对数据库中数据允许执行的操纵的集合及规则。 操纵: 1.查询 2.更新 ：增、删、改
(3) 数据的完整性约束： 保证数据的正确有效。
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2.2.2一些主要的数据模型
6.数据库系统的运行与维护 5
2.2 数据模型
按用户观点 现实世界 事物及联系 抽 象
按机器观点
概念模型
数据模型
信息模型 抽 象 (机器世界)
(信息世界)
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2.2.1 数据模型三要素 术语：数据模型与概念模型
数据模型:
描述系统的静态特性(数据结构)、 动态特性（数据操纵） 和完整性约束条件。
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数据模型三要素： (1) 数据结构(静态)：