数据库系统概述

如班级与正班长
a1
b1
a2
b2
a3
b3
1:N
一对多
A中的每个实体可以与B中个实体相联系，反
之，对于B中的每个实体至多同A中的一个实
体相联系，则称实体集A与实体集B有一对多 的联系，记为1：n
如班级与学生、系与学生
a1
b1
b2
b3
a2
b4
M:N
多对多
A中的每一个实体，可以与B中任意个实体相 联系；反之，B中的每一个实体，也可以与A 中任意个实体相联系，则称实体集A与实体集 B具有多对多联系，记为m:n
数据库管理系统
DBMS
DataBase Management System
系统软件
一组用以管理、维护、访问数据库的程序
基本目标
提供一个可以方便地、有效地存取数据库 信息的环境。
常用的DBMS
Oracle IBM DB2 Sybase Microsoft SQL Server Informix Microsoft Access（用于微机）
如学生与课程
a1
b1
a2
b2
a3 a4
b3
b4
联系的表示
E-R数据模型的表示
E-R图
矩形：实体型（实体集） 椭圆：属性 菱形：联系
学生-课程
E-R数据模型的表示
姓名 学号
年龄
学生
选课
教师
课名 课号
课程
成绩
课堂讨论题: 大学的概念模型
试用概念模型（E/R图）画出交大的概念 模型。
逻辑数据模型
是用户从数据库所看到的数据模型 反映数据的逻辑结构、数据结构 倾向于计算机世界 DBMS常以其所用的逻辑数据模型来分类
逻辑数据模型
四类逻辑数据模型
层次 网状 关系 面向对象
层次模型
数据结构 (1) 层次模型的定义 1) 有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点
概念模型 （信息模型）
DBMS支持 的数据模型
它是按计算机的观点 对数据进行建模，主 要用于DBMS的实现。 目前有关系、关系对 象和面向对象等。
概念数据模型
是现实世界到机器世界的一个中间层次 用作数据库概念设计的数据模型 面向用户，对现实世界的抽象，信息世
界的建模，试图有效和自然地模拟现实 世界 常见的概念模型
数据库
数据为各种用户所共享，具有最 小冗余度，数据间联系密切，而 又有较高对应用程序的独立性等 特点。
数据管理系统的特点
结构化 高共享、低冗余 独立性强: 物理独立性和逻辑独立性 统一管理 (安全性,完整性,并发控制,恢复)
DBMS
§1-2 数据模型
数据模型
现实世界数据特征的抽象 是用来描述数据的一组概念和定义
第一章 绪 论
本章内容
数据库系统概述 数据模型 数据库系统结构 数据库系统的组成
§1-1数据库系统概述
术语 数据管理技术的发展 数据库系统的特点
数据库系统概述——术语
什么是数据库
长期储存在计算机内的、有组织的、 可共享的、互相关联的数据的集合。
是一个持久数据的集合。
数据库系统概述——术语
数据库系统概述——术语
数据库系统
在计算机系统中引入数据库后的系统
数据库 DBMS 应用系统 数据库管理员 用户
数据库系统概述——术语
数 据 库 系 统 的 构 应用程序员 成
最终用户
应用系统 应用开发工具
DBMS 操作系统
数据库
数据库管理员 DBA
数据库的产生和发展
数据管理技术的发展大致有三个阶段（形式）： 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库阶段 (60年代末开始) 1968年IBM推出层次模型的IMS 1969年CODASYL的DBTG报告，提出网状模 型 1970年 E.F.Codd 提出关系模型理论
数据库系统基于某种数据模型
抽象、表示、处理数据和信息
现实世界
?
计算机世界
数据模型的要素
数据结构
是所研究的对象类型的集合 数据、数据间的联系
数据操作
定义在数据上的操作
数据的约束条件
一组完整性规则的集合 数据及其联系所具有的制约和依存规则
数据模型的要求
要求
较好地模拟现实世界 能在计算机上实现 易于理解
也有人将目前的阶段称为“高级数据库阶段”， 指发展中的分布式数据库，面向对象数据库等。
文件系统与数据库系统的比较
应用程序1 应用程序2
文件 系统
物理文件1 物理文件2
应用程序m
物理文件n
数据共享性差，冗余度大，数据 独立性差
文件系统与数据库系统的比较
应用程序1 应用程序2
应用程序m
数据库管 理系统 DBMS
Байду номын сангаас
数据模型的种类
概念数据模型(DBMS无关)
面向用户、面向现实世界的数据模型 反映现实世界的对象及其联系，概念化结构
逻辑数据模型(DBMS相关)
反映数据的逻辑结构
物理数据模型(DBMS/OS相关)
反映数据的存储结构
数据模型的联系
现实世界
认识抽象
转换
信息世界
机器世界 计算机世界
它是按用户的观点 来对数据和信息建 模，主要用于数据 库设计。不依赖于 具体的计算机系统
属性
实体所具有的某一特性 如：学号、姓名、年龄…...
E-R模型中的术语
码
唯一标识实体的属性集 如：学号、身份证号码…… 其任意真子集不具有此性质
域
属性的取值范围就是该属性的域 如：年龄取值…...
E-R模型中的术语
实体型
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类 实体，这种形式就是实体型
如：学生（学号，姓名，年龄）
实体集
同型实体的集合 如：全体学生
联系
实体间的相互关联
E-R模型中的术语
联系的映射基数
某实体集与另一实体集相联系的实体数目
一对一 一对多 多对多
1:1
一对一
A中的每个实体至多与B中的一个实体相联系， 反之亦然，则称实体集A与实体集B有一对一 的联系，记为1：1
。 2) 除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。
(2) 层次模型的数据表示方法 实体集使用记录表示；记录型包含若干个字段；记录值表
实体-联系数据模型(E-R) 面向对象数据模型(OO)
实体-联系数据模型
E-R(Entity-Relationship Data Model) 出发点
世界由一组称作实体的基本对象及这些对象 间的联系组成
E-R模型是一种语义模型，力图表达数据 的意义
E-R模型中的术语
实体
客观存在并可相互区别的事物 如：学生、雇员…...