《数据库》第一讲数据库基础知识.ppt课件

在数据库中，对满足以下两个条件的数据模型 称为网状模型：
• （1）允许一个以上的节点无双亲。 • （2）一个节点可以有多于一个的双亲。

1-28
①优点：避免数据重复性 ②缺点：关联性复杂
Monday, October 08, 2018
（2）网络型（网状型—Network Database）
• 计算机数据管理是指计算机对数据的管理方法和手 段。 • 数据管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、
检索和维护，是数据处理的中心问题。
1-6
Monday, October 08, 2018
1.2 数据库技术的发展

数据管理经历了四个阶段
• 人工管理 • 文件系统 • 数据库系统 • 高级数据库系统

人工管理阶段的数据管理有下列特点：
的概念。数据的组织方式必须由程序员自行设计与 安排。 数据面向程序。即一组数据对应一个程序。
Monday, October 08, 2018
1-8
1.2.2 文件系统阶段

20世纪50年代后期到60年代中期
• • • • • • • • •
计算机不仅用于科学计算，而且还大量用于管理。 硬件上已有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备； 软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般 称为文件系统； 处理方式上不仅有了文件批处理，而且能够联机实时处理。 1.数据冗余性(Data redundancy) 2.数据不一致性(Data inconsistency) 3.数据联系弱(Data poor relationship) 4.数据安全性差(Data poor security) 5.缺乏灵活性(Lack of flexibility)
（1）有且仅有一个节点无双亲，这个节点称为“根节点”。 （2）其他节点有且仅有一个双亲。

①优点：数据结构类似于金字塔，不同层次间的关 联性直接简单 ②缺点：数据纵向发展，横向关系难以建立
Monday, October 08, 2018
1-26
结构型（层次型—Hierarchical Database）： 树状结构

1-10
Monday, October 08, 2018
（1）标志文件管理数据阶段向现代数据库管理系统阶 段转变的三件大事

1.1968年,IBM（International Business Machine,国际商用机器）公司推出了商品化的 基于层次模型的IMS系统 2.1969年,美国CODASYL(Conference On Data System Language,数据系统语言协商 会)组织下属的DBTG(DataBase Task Group,数据库任务组)发布了一系列研究数据库 方法的DBTG报告,奠定了网状数据模型基础 3.1970年,IBM公司研究人员E.F.Codd提出了 关系模型，奠定了关系型数据库管理系统基础
1.2.4 高级数据库技术阶段

(1) 分布式数据库系统

(2) 对象数据库系统
Monday, October 08, 2018
1-13
1.3 数据模型（Data Model）


1.3.1 数据模型概念 数据模型：能表示实体类型及实体间联系的模 型称为“数据模型”。用来表示信息世界中的 实体及其联系在数据世界中的抽象描述，它描 述的是数据的逻辑结构。 逻辑数据模型包含三个部分：
1-15
E-R模型

4．实体型
• 属性值的集合表示一个实体，而属性的集
合表示一种实体的类型，称为实体型。

5．实体联系
• 实体联系是指实体类型之间的联系，它反
映了实体类型之间的某种关联。

6．二元实体（型）间联系的种类：
• 一对一联系(1:1) • 一对多联系(1:n) • 多对多联系(m:n)
1-16

传统的文件管理阶段问题
1-9
Monday, October 08, 2018
1.2.3 数据库系统阶段

20世纪60年代后期以来，计算机用于 管理的规模更为庞大，以文件系统作为 数据管理手段已经不能满足应用的需求 为解决多用户、多应用共享数据的需求， 使数据为尽可能多的应用服务，出现了 数据库技术和统一管理数据的专门软件 系统——数据库管理系统。
Monday, October 08, 2018


1-11
（2）现代的数据库管理系统阶段特点



1.使用复杂的数据模型表示结构 2.具有很高的数据独立性 3.为用户提供了方便的接口(SQL) 4.提供了完整的数据控制功能 5.提高了系统的灵活性
1-12
Monday, October 08, 2018


1.3 数据模型


1.4 数据库系统 1.5 关系模型
1.5.1 关系模型术语 1.5.2 关系运算
1-2
Monday, October 08, 2018
目标与重点

学习目标
• 掌握数据库、数据库管理系统、数据库系统概念 • 掌握理解关系模型相关概念(关系、实体、属性、 • •
主键、外键等) 掌握ER图的绘制方法 掌握关系运算(并、交、差，选择、投影、联接)


2．实体：具有相同属性或特征的客观 现实和抽象事物的集合。该集合中的一 个元组就是该实体的一个实例 (instance) 3．属性：表示一类客观现实或抽象事 物的一种特征或性质。
Monday, October 08, 2018
本的语义概念：实体（Entity）、联系 （Relationship）、属性（Attributes）。
第一讲 数据库基础知识
贺金平
教学内容

1.1 数据库基础 1.2 数据库技术的发展
• • • • • • • • • •
1.1.1 数据和信息 1.1.2 数据处理与数据管理 1.2.1 人工管理阶段 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 1.3.1 数据模型概念 1.3.2 实体联系模型 1.3.3 三种常见的数据模型

重点与难点
• 关系模型相关概念的理解 • 关系运算 • E-R图的绘制
Monday, October 08, 2018
1-3
1.1 数据库概述




1963年，美国Honeywell公司的IDS （Integrated Data Store）系统投入运行， 揭开了数据库技术的序幕。 20世纪70年代是数据库蓬勃发展的年代，网 状系统和层次系统占据了整个数据库商用市场， 而关系系统仅处于实验阶段。 20世纪80年代，关系系统由于使用简便以及 硬件性能的改善，逐步代替网状系统和层次系 统占领了市场。 20世纪90年代，关系数据库已成为数据库技 术的主流。
1-7
Monday, October 08, 2018
1.2.1 人工管理阶段

在20世纪50年代中期以前
• 计算机主要用于科学计算。 • 硬件状况没有磁盘等直接存取的存储设备； • 软件状况是，没有操作系统， • 没有管理数据的软件；数据处理方式是批处理。
• 数据不保存在计算机内。 • 没有专用的软件对数据进行管理。 • 只有程序（program）的概念，没有文件（file） •
出生日期 系别 成绩 课程名
学生与课程联系的完整E-R图
1-23
Monday, October 08, 2018
图书借阅E-R图
书名 书号 N 借书证号 借书 M 读者信息 地址 姓名
作者 出版社
图书信息
性别
单价
借书日期
归还日期
图书管理实体联系图
1-24
Monday, October 08, 2018


1-19
Monday, October 08, 2018
E-R图的三种元素
实体
属性
联系集
线段 E-R图的三种基本元素及其图形的表示方法
1-20 Monday, October 08, 2018
E-R图的绘制步骤



首先确定实体类型 确定联系类型（1：1，1：N，M：N） 把实体类型和联系类型组合成E-R图。 确定实体类型和联系类型的属性。 确定实体类型的键，在E-R图中属于键 的属性名下画一条横线。
E-R图设计原则
真实性原则 避免冗余原则 简单性原则 合适性原则：用实体集还是属性 合适性原则：用实体集还是联系集。 原则：当描述发生在实体集之间的 行为时，最好采用联系集。

1-25 Monday, October 08, 2018
1.3.3 三种常见的数据模型


（1）结构型（层次型—Hierarchical Database）：树状结构 用树形结构表示各类实体以及实体间的联系。层次 模型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。在数据库中，对满足以下两个条件 的数据模型称为层次模型。
Monday, October 08, 2018
二元联系中的联系类型
1-17
Monday, October 08, 2018
二元联系中的多对多联系
1-18
Monday, October 08, 2018
实体联系模型

E-R 方 法 ： “ 实 体 - 联 系 方 法 ” （ Entity-Relationship Approach），它是描述现实世界概念结构模型的有效方法，是 一种用来在数据库设计过程中表示数据库系统结构的方法。用 E-R方法建立的概念结构模型称为E-R模型，或称为E-R图。 ER图：（Entity Relationship）实体联系图，是一种可视 化的图形方法，它基于对现实世界的一种认识，即客观现实世 界由一组称为实体的基本对象和这些对象之间的联系组成，是 一种语义模型，使用图型模型尽力地表达数据的意义 E-R图基本成分包含实体、属性和联系。 E-R图的基本思想就是分别用矩形框、椭圆形框和菱形框表示 实体、属性和联系，使用无向边将属性与其相应的实体连接起 来，并将联系分别和有关实体相连接，注明联系类型。
Monday, October 08, 2018
1-4
1.1.1 数据和信息

1．信息
• • • •
信息（Information）是人们头脑中对现实世界中客观事物以 及事物之间联系的抽象反映，它向我们提供了关于现实世界 实际存在的事物和联系的有用知识。 数据是人们用各种物理符号，把信息按一定格式记载下来的 有意义符号组合。数据包括数据内容和数据形式. 数据是信息的具体的表示形式，信息是各种数据所包括的意 义。 信息可用不同的数据形式来表现，信息不随数据的表现形式 而改变。如：1980年10月1日与1980-10-1 信息和数据的关系是：数据是信息的载体，它是信息的具体 表现形式。
施施研究室 作者 施先生 出版物
孙小小
卢拉拉
F174
SQL Server
$ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ00
专长
网页设计 操作系统
专长
操作系统 硬件技术 孙小小 卢拉拉
数据库
1-27
网络技术
Monday, October 08, 2018
（2）网络型（网状型—Network Database）


将每条记录当成一个节点，节点与节点之间可 以建立关联，形成一个复杂的网状结构。 网状数据模型的典型代表是DBTG系统，也 称CODASYL系统。
Monday, October 08, 2018

2．数据 3．数据与信息的关系

•
1-5
1.1.2 数据处理与数据管理

1．数据处理
• 信息处理（Information Process）也称为数据处
•

2．数据管理
理，它是利用计算机对各种类型的数据进行处理， 从而得到有用信息的过程。信息是数据处理的结果。 数据的处理过程包括：数据收集、转换、组织，数 据的输入、存储、合并、计算、更新，数据的检索、 输出等一系列活动。
1-21
Monday, October 08, 2018
二元实体联系种类
系主任 学生 学生
1
领 导 1 系 系 属 于
n
选 修 1
m
成 绩 n 课程
两个实体之间的联系
1-22
Monday, October 08, 2018
学生与课程联系的E-R图
学号 姓名 学生 m 选修 n 课程号
课程
学分
性别
• 数据结构是指对实体类型和实体间联系的表达和实
•
•
1-14
现； 数据操作是指对数据库的检索和更新（包括插入、 删除和修改）两类操作； 数据完整性约束给出数据及其联系应具有的制约和 依赖规则。
Monday, October 08, 2018
1.3.2 实体联系模型（ER模型）

1．实体联系模型
• 实体－联系模型为数据库建模提供了3个基