數(shù)據(jù)庫第3次課數(shù)據(jù)庫概論.

1、 教據(jù)描述 以京物的持賓到針其機彳的具俸素斥， 實際上徑歷了三個臥段概念說針屮的 熬J居描述、逹轎說針彳的皺彳居描述和湯理 說針彳的毅據(jù)描述。 涼節(jié)丸介紹這三個臥段的毅據(jù)描述，篦介 紹赦據(jù)之間聯(lián)系苑何描述。 概念設(shè)計中的數(shù)據(jù)描述 i 實體(entity ): 客現(xiàn)痞在，可M相互區(qū)別的*揚永簽實俸。 實體集(entity set): 儀質(zhì)和同的同類實保的集合，桔;禺實佟集。 屬性(attribute ): 實俸筍很多特釵，每一個特住秸;笛屬冀。菩一個屬 詛韋一個值域，其類豐可“是養(yǎng)裁型、實粼型.t 符串型劣。 實體標(biāo)識符(identifier): 饒惟一標(biāo)弼實條的屬詛我屬儀集，隸為實保標(biāo)識符 韋

2、討也隸簽關(guān)被碼畑,或簡隸范被。 邏緝殺針屮的裂據(jù)描述(_) I 字段(field ): 標(biāo)祀實條屬詛的命名單儘隸簽序段，或裁據(jù)項。它 是可“命名韻謚小信息單伎，所“久隸務(wù)赦倨無索 戎初劣項。 記錄(record ): t段的帝藩集合稱簽孑乙棗。 文件(file ): 同一案杞錄的集合隸務(wù)弐件。 關(guān)鍵碼(key )： 滋惟一標(biāo)識夂件屮每個祀眾的字段或字段集,秫簽 孑乙錄的關(guān)鍵碼(荷稀簽鍵丿0 7SN盪緝筱針屮的敘據(jù)描述（二） 術(shù)語的對應(yīng)關(guān)系 槻念破計 女件 I 卜 楊理設(shè)計中的教據(jù)摘述 位（bit,bit,比特）：一個二進(jìn)制位稱為“位” o 一位只能取0 或1兩個狀態(tài)。 子節(jié)（bytebyte）

3、 : : 8個比特稱為一個字節(jié)，可以存放一個字符 濟(jì)對應(yīng)時ASCII碼。 字（wordword）: :若干個字節(jié)組成一個字。一個字所含的二進(jìn) 薊位的位數(shù)稱為字長。 塊（blockblock）：又稱為物理塊或物理記錄。塊是內(nèi)存和外存 交換信息的最小單位，每塊的大小，通常為222也字節(jié)。 桶（bucketbucket）：外存的邏輯單位，一個桶可以包含一個物理 塊或多個在空間上不一定連續(xù)的物理塊。 卷（volumevolume）： 個輸入輸出設(shè)備所能裝載的全部有用信 息，稱為“卷o數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述（一） 定義 1.51.5 聯(lián)系（relationshiprelationship）是實體之間的相互關(guān)系。

4、 與一個聯(lián)系有關(guān)的實體集個教，稱為聯(lián)系的元數(shù)。 ： 定義 1.61.6 二元聯(lián)系有以下三種類型： 一對一聯(lián)系：如果實體集E1中毎個實體至多和實體集 E2小的一個實體有聯(lián)系， 反之亦然， 那么實體集E1和 E2的聯(lián)系稱為“一對一聯(lián)系”，記為1:1% 一對多聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體可以與實體集 E2小任意個（零個或多個）實休間有聯(lián)系，而E2中每 個實體至多和E1|-個實體有聯(lián)系，那么稱E1對E2的 聯(lián)系是“一對多聯(lián)系”，記為 多對多聯(lián)系：如果實體集E1屮每個實體可以與實體集 E2申任意個（零個或多個）央體有聯(lián)系，反之亦然，那 么稱E1和E2的聯(lián)系是“多對多聯(lián)系”，記為 口 大學(xué) 正校長 班號

5、 學(xué)生 課程 A One to many B Many to many 學(xué)生數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述（二） 心 定義1 -7數(shù)據(jù)模型的簡單定義：能表示實體類型及 實體間聯(lián)系的模型稱為“數(shù)據(jù)模型” o概念數(shù)據(jù) 模型和邏輯數(shù)據(jù)模型。 :定義18邏輯數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作 和數(shù)據(jù)完整性約束三個部分： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指對實體類型和實體間聯(lián)系的表達(dá)和 實現(xiàn)； 數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫的檢索和更新（包括插入、 刪除和修改）兩類操作； 數(shù)據(jù)完整性約束給出數(shù)據(jù)及其聯(lián)系應(yīng)具有的制約 和依賴規(guī)則。 實體聯(lián)系模型（一） ER圖有三個基本成分： 用于表示實體類型（考慮問題的對 用于表示聯(lián)系類型（實體間聯(lián)系） ,用于表示實體類

6、型和聯(lián)系類型的 例13為倉庫管理設(shè)計一個ER模型。 倉庫主要管理零件的采購和供應(yīng) 等事項。倉庫根據(jù)需要向外面供應(yīng)商 訂購零件，而許多工程項目需要倉庫 提供零件。定義19 矩形框， 象）。 菱形框， 橢圓形框 扈性。 實體聯(lián)系模型（二） 圖5 1 尤聯(lián)系 111.16 丿 I 聯(lián)系 實體聯(lián)系模型（三） 實體聯(lián)系模型（四） 例 1.4 圖 1.21 關(guān)系模型的例獷 邏輯數(shù)據(jù)模型 :在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，遇到實際問題總是先設(shè)計 一個ER模型，然后再把ER模型轉(zhuǎn)換成計算 機能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，即邏輯數(shù)據(jù)模型。 :現(xiàn)在常用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型，網(wǎng)狀模 型及關(guān)系模型。 這三類模型的根本區(qū)別在于數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的 表

7、示方式不同。 v 層次模型用“樹結(jié)構(gòu)”來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系； 匕網(wǎng)狀模型用“圖結(jié)構(gòu)”來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系； 心關(guān)系模型用“二維表”（關(guān)系）來表示數(shù)據(jù)之間 的聯(lián)系； :前兩種通過指針進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)航；后者則通過 公共屬性，即鍵來進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)航。 下面將著重介紹關(guān)系模型。邏輯數(shù)據(jù)模型 關(guān)系模型（） :關(guān)系模型（Relational Model）的主要特征是 用二維表格表達(dá)實體集。 關(guān)系模型是由若干個關(guān)系模式組成的集合。 :關(guān)系模式相當(dāng)于前面提到的記錄類型，它的 實例稱為關(guān)系，每個關(guān)系實際上是一張二維 表格。 :例 1.7 PART模式 PROJECT 模式 SUPPLIER 模式 P_P模式 P S模式

8、 (P#, PNAME, COLOR, WEIGHT) (J#, JNAME, DATE) (S#, SNAME, SADDR) (J#, P#, TOTAL) (P#, S#, QUANTITY) 關(guān)系模型（J 圖 1.21 關(guān)系模型的例獷 關(guān)系模型（二） 對象（object）是現(xiàn)實世界中實體的模型 化，與實體概念相仿，但遠(yuǎn)比實體復(fù)雜。 將屬性集和方法集和同的所有對象組合在 一起，構(gòu)成了一個類（class） oP# PNAME COLOR WEIGHT Pl SCREW BLUE 14 P2 BOLT GREEN 17 P3 NUT RED 12 P4 SCREW RED 19 PR0JEC

9、1 、關(guān)系 J# JNAME DATE JI JA 89. 1 J2 JB 90.5 J3 JC 91-3 SUPPLIER 關(guān)系 S# SNAME SADDR SI PICC SHANGHAI S2 FADC BEIJING J# p# TOTAL JI Pl 50 J2 P2 15 J3 F3 6 JI P2 65 J2 P3 25 JI P3 18 對象模型（一） PART關(guān)系 P P關(guān)系 P S關(guān)系 22 外部級 （單個用戶的視圖） 概念級 （全局視內(nèi)部級 （存儲視 幾種數(shù)據(jù)模型的對比 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ?創(chuàng)始 1968年IBM公司的 IMS系統(tǒng) 1969年C0

10、DASYL的DBTG 報吿（71年通過） 1970年F. Codd捉出關(guān) 系模型 20世紀(jì)80年代 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 （樹結(jié)構(gòu)） 復(fù)雜 （有向圖結(jié)構(gòu)） 簡單 （二維表） 復(fù)雜 （嵌套遞歸） 數(shù)據(jù)聯(lián)系 通過指針 通過指針 通過表間的公共屬性 通過對線標(biāo)識 貪詢語吉 過程性語言 過程性語言 非過程性語言 面向?qū)ο笳Z官 典型產(chǎn)品 IMS IDS/ 11 IMAGE/3000 IDMS TOTAL Oracle Sybase DB2 SQL Server Informix omos DB 盛行期 20世紀(jì)70年代 70年代至80年代中期 80年代至現(xiàn)在 90年代至現(xiàn)在 ll 1.24 四種邏輯數(shù)抵模樂的

11、比絞 十 i 熹據(jù)庫的三級體系結(jié)構(gòu)（一） 用戶的局部邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫的整體邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu) 圖 1.25 三級模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫的三級體系結(jié)構(gòu)（二） 數(shù)據(jù)的三級抽象術(shù)語 數(shù)據(jù)模型 用數(shù)據(jù)定義鍛言 描述的稱呼 DBT（rfU 告 中的稱呼 外部級 外模型 外模式 子模式 概念級 概念模型 概念模式 模式 內(nèi)部級 內(nèi)模型 內(nèi)模式 物理模式 圖 1.26 數(shù)據(jù)抽象的術(shù)語 丁第據(jù)庫的三級體系結(jié)構(gòu)（三） 山數(shù)1W炸 立和維護(hù) 定義1.10概念模式(conceptnal schema)是數(shù)據(jù)庫 中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。 :定義外模式(external schema)是用戶與數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)的接

12、口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。 :定義1.12內(nèi)模式(internal schema)是數(shù)據(jù)庫在物 理存儲方面的描述， 定義所有內(nèi)部記錄類型、 索引和 文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方而的細(xì)節(jié)。 定義1.13模式/內(nèi)模式映象存在于概念級和內(nèi)部級之 間，用于定義概念模式和內(nèi)模式之間的對應(yīng)性。 定義1.14外模式/模式映象存在于外部級和概念級之 間， 用于定義外模式和概念模式之間的對應(yīng)性。 定義 1.15 數(shù)據(jù)獨立性(data independence) 是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間和互 獨立，不受影響。 數(shù)據(jù)獨立性分成物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù) 獨立性兩個級別。系結(jié)構(gòu)中的五個要素 DBMS

13、的工作模式（一） DBMS的工作模式（二） DB 圖1.30用戶訪問數(shù)據(jù)的過程 DBMS的主要功能 數(shù)據(jù)庫的定義功能 數(shù)據(jù)庫的操縱功能 數(shù)據(jù)庫的保護(hù)功能 數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能 數(shù)據(jù)字典 :查詢處理器有四個主要成分：DDL編譯器， DML編譯器，嵌入式DML的預(yù)編譯器及查詢 運行核心程序。 :存儲管理器有四個主要成分：權(quán)限和完整性 管理器，事務(wù)管理器，文件管理器及緩沖區(qū) 管理器。DBMS的模塊組成 小結(jié)（一） :數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫和高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)等四個階段。數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的， 同時又克服了文件系統(tǒng)的三個缺陷：數(shù)據(jù)的 冗余、不一致性和聯(lián)系弱。 :在

14、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，應(yīng)該準(zhǔn)確使用術(shù)語，深刻了 解實體間1:1、1:N和M:M三種聯(lián)系的意義。 數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界進(jìn)行抽象的工具,用 于描述現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)語 義和數(shù)據(jù)約束等方面內(nèi)容。數(shù)據(jù)模型分成概 念模型和結(jié)構(gòu)模型兩大類。前者的代表是實 體聯(lián)系模型，后者的代表是層次、網(wǎng)狀、關(guān) 系和面向?qū)ο竽Ｐ汀ｊP(guān)系模型是當(dāng)今的主流 模型，面向?qū)ο竽Ｐ褪墙窈蟀l(fā)展的方向。小結(jié)（二） 小結(jié)（三） 數(shù)據(jù)庫是存儲在一起集中管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的 集合。數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)是對數(shù)據(jù)的三個抽 象級別。它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS去 做，用戶只需抽象地處理邏輯數(shù)據(jù)，而不必 關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機中的存儲，減輕了用戶使 用系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。由于三級結(jié)構(gòu)之間往往差別 很大，存在著兩級映象，因此使DBS具有較 高的數(shù)據(jù)獨立性：物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù) 據(jù)獨立性。 心數(shù)據(jù)獨立性是指在某個層次上修改模式而不 影響較高一層模式的能力。 :. DBMS是位于用戶與OS之間的一層數(shù)