數(shù)據(jù)庫(kù)-原理部分.

1、 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 沈陽(yáng)化工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)分院 數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)管理的匚具。數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了從手工管理階段、 文件管理階段到數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段的變遷。 1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 、數(shù)據(jù)庫(kù)(Data Base) 存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)(顧名思義/不準(zhǔn)確的含義) 信息的載體/表示 盡管數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已發(fā)展成熟，但還沒(méi)有一個(gè)普遍接受的、嚴(yán) 格的定義。第一章緒論 右1丄1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具備的特征/定義： (1) 數(shù)據(jù)庫(kù)是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不是孤立的，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間是相互關(guān) 聯(lián)的，在數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，

2、還要能夠 表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 如：學(xué)籍管理學(xué)生、課程兩類數(shù)據(jù)。 (2) 用綜合的方法組織數(shù)據(jù) 順序、索引、聚簇Cluster 1丄1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (3) 具有較小的數(shù)據(jù)冗余,可供多個(gè)用戶共享 低冗余9數(shù)據(jù)共享：在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之前,數(shù)據(jù)文件 都是獨(dú)立的,任何數(shù)據(jù)文件都必須含有滿足某一應(yīng)用 的全部數(shù)據(jù)。 例：人事部門有一個(gè)職工文件： 職工基本情況 有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù) 教育部門也有一個(gè)職工文件： 職工基本情況 有關(guān)教育培訓(xùn)的數(shù)據(jù) 其中，“職工基本情況”重復(fù)存儲(chǔ)，浪費(fèi)空間?？晒蚕?存 儲(chǔ)類似這樣的共同數(shù)據(jù)，以降低數(shù)據(jù)的冗余度。占 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

3、、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (4) 具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 數(shù)據(jù)獨(dú)立性：(包括物理獨(dú)立性、數(shù)據(jù)獨(dú)立性。具休見(jiàn) 薩師煩等主編數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論P(yáng)age 11 ) 指數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)方法與應(yīng)用程序互不依賴，彼此獨(dú) 立的特性?？山档蛻?yīng)川程序的開(kāi)發(fā)代價(jià)和維護(hù)代價(jià)。 在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之前，數(shù)據(jù)文件的組織方式和應(yīng)用程序 是密切相關(guān)的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變，相應(yīng)的應(yīng)用程序也必 須隨之修改=開(kāi)發(fā)/維護(hù)代價(jià) 占 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (5) 具有安全控制機(jī)制，能夠保證數(shù)據(jù)的安全、可靠 數(shù)據(jù)庫(kù)要有一套安全機(jī)制， 以便有效地防止數(shù)據(jù)庫(kù)中的 數(shù)據(jù)被非法使用/修改； 數(shù)據(jù)庫(kù)還要有一套備份/恢復(fù)機(jī)制，以保證當(dāng)數(shù)據(jù)遭到破 壞

4、時(shí)將數(shù)據(jù)立刻完全恢復(fù)=繼續(xù)、可靠地運(yùn)行。右 1丄1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) * (6)允許并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫(kù),能有效、及時(shí)地處理數(shù)據(jù) ,并能保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性 一致性:數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是共字的，并且允許多個(gè)用戶同 時(shí)使用相同的數(shù)據(jù)。這就要求數(shù)據(jù)庫(kù)能夠協(xié)議一致，保證 各個(gè)用戶之間對(duì)數(shù)據(jù)的操作不發(fā)生矛盾和沖突。 止確性、完整性： 保證數(shù)據(jù)正確的特性數(shù)據(jù)完整性 可通過(guò)建立一些約束條件保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是正確的。 如：學(xué)生年齡20 (2或100則錯(cuò)誤) 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBase Management System , D

5、BMS) 上節(jié)提到的數(shù)據(jù)庫(kù)的功能/特性不是數(shù)據(jù)庫(kù)屮的數(shù)據(jù)固有 的，是靠管理或支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件DBMS提 供的。 DBMS任務(wù)： 對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行管理，使Z能為多個(gè)用戶共亨o 保證數(shù)據(jù)的安全性/可靠性/完整性/ 一致性/獨(dú)立性1丄1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) DBMS功能： 1. 數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能 定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)； 定義數(shù)據(jù)庫(kù)屮數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系； 定義數(shù)據(jù)完整性約朿條件和保證完整性的觸發(fā)機(jī)制等. 2. 數(shù)據(jù)庫(kù)操縱功能 完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)拯的操作：插入、刪除、修改； 重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)； 完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份/恢復(fù)等. 右 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

6、 3. 數(shù)據(jù)庫(kù)査詢功能 以各種方式提供靈活的查詢功能，以便方便使用數(shù)據(jù). 4. 數(shù)據(jù)庫(kù)控制功能 完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性控制/完整性控制/并發(fā)控制 5. 數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能 在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)或提供網(wǎng)絡(luò)操作功能的數(shù)據(jù)庫(kù)中還必須 提供通信功能。古 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 1. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DataBase System, DBS) 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，包扌亞 以數(shù)據(jù)為主體的數(shù)據(jù)庫(kù) 管理數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件DBMS 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)環(huán)境 管理和使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的人，特別是勉 方便使用和管理系統(tǒng)的技術(shù)說(shuō)明書和使用說(shuō)明書 1.1.

7、1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 2. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DataBase Adiuinistrator ,DBA) 從事數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作的人員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的全面管理 工作(維護(hù)、設(shè)計(jì)) 數(shù)據(jù)庫(kù)的使用會(huì)改變金事業(yè)單位的管理方式，但因?yàn)樗０?眾多部門或用戶的數(shù)據(jù)放在同一數(shù)據(jù)庫(kù)屮，會(huì)帶來(lái)一些問(wèn) 題，如：數(shù)據(jù)沖突；越權(quán)使川數(shù)據(jù)；重耍數(shù)據(jù)丟失 因此需要管理部門：負(fù)責(zé)和數(shù)據(jù)管理有關(guān)的丄作。右 1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 注：DBA工作繁重、重要、關(guān)鍵： 除了要掌握一定的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)Z外，還應(yīng) 有處理好人際關(guān)系的素質(zhì)、能力。在一個(gè)企事業(yè)中， 特別是一個(gè)規(guī)模較

8、大的數(shù)據(jù)庫(kù)，不能指望一兩個(gè)人來(lái) 完成管理工作，所以DBA常指數(shù)據(jù)庫(kù)管理部門。 開(kāi)發(fā)DBS時(shí)，一開(kāi)始就應(yīng)設(shè)置DBA的職位或相應(yīng)的機(jī)構(gòu) ,以明確DBA職責(zé)、權(quán)限。 數(shù)據(jù)處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域屮最大的一類應(yīng)用 用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了三入發(fā)展階段： 1.人工管理階段 數(shù)據(jù)庫(kù)管理的初級(jí)階段。 在50年代屮期以前，計(jì)算機(jī)采用的是批處理方式，主要 川丁-科學(xué)計(jì)算。（具體見(jiàn)薩師煩等主編 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概 論P(yáng)age6）1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 2.文件系統(tǒng)階段(50年代后期60年代中期) 特點(diǎn): 計(jì)算機(jī)技術(shù)有了很大的發(fā)展，開(kāi)始廣泛應(yīng)用于信息處理 存儲(chǔ)設(shè)備冇了磁盤、磁

9、鼓等可直接存取的設(shè)備 計(jì)算機(jī)有了操作系統(tǒng)，包括文件管理系統(tǒng)，用八可將數(shù) 據(jù)組織成文件體交給系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)管理。 數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存在磁盤等存儲(chǔ)沒(méi)備上 程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，且文件有多種形式的組 織結(jié)構(gòu)：順序、鏈接、索引、直接 缺點(diǎn)： (1)數(shù)據(jù)冗余較人 每個(gè)文件都是為特定的用途設(shè)計(jì)的， 同樣數(shù)據(jù)在多個(gè)文件中重復(fù)存儲(chǔ) 進(jìn)能提供以文件為單位的數(shù)據(jù)共享。 (2)程序和數(shù)據(jù)之間的獨(dú)立性較差 應(yīng)用程序依賴于文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，修改文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)就要 修改程1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 序1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 文件的結(jié)構(gòu)和操作比較單一，不夠豐富。 （4）數(shù)

10、據(jù)不一致 由（1）造成，更新時(shí)會(huì)造成同一數(shù)據(jù)在不同文件 中的不一致。 （5）數(shù)據(jù)聯(lián)系弱 文件與文件之間是獨(dú)立的，文件之間的聯(lián)系必須通 過(guò)程序來(lái)構(gòu)造。 盡管如此，文件系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展中仍起 著很重要的作用。 3. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 從60年代后期開(kāi)始，計(jì)算機(jī)川丁信息處理的規(guī)模越來(lái)越大 ,対數(shù)據(jù)管理的技術(shù)提出了更高的要求，此時(shí)開(kāi)始提出計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)，出現(xiàn)了人容量的磁盤，文件 系統(tǒng)已不再能勝任多用戶環(huán)境下的數(shù)據(jù)共享和處理。一個(gè) 新的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)DBMS山此而形成，它對(duì)所冇用戶 數(shù)據(jù)實(shí)行統(tǒng)一的、集中的管理、操作和維護(hù)。 特點(diǎn)：（具體見(jiàn)廬師煩等主編數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論P(yáng)age9- 13）

11、(3) 對(duì)數(shù)據(jù)的表示和處理能力較湼 1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 按照數(shù)據(jù)模型的進(jìn)展情況，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展可劃分為 三代： 第一代： 主要支持層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 第二代：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型，該模型有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)， 概念簡(jiǎn)單、清晰，易于用戶理解和使川。因此一 經(jīng)提出便迅速發(fā)展，成為實(shí)力性最強(qiáng)的產(chǎn)品。 第三代：新一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 基于擴(kuò)展的關(guān)系數(shù)據(jù)模型或面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的尚未 完全成熟的一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 特點(diǎn)：支持包括數(shù)據(jù)、對(duì)象和知識(shí)的管理 在保持和繼承第二代技術(shù)的基礎(chǔ)上引進(jìn)新技術(shù) （如00） 對(duì)其他系統(tǒng)開(kāi)放，具有良好的可移

12、植性、可連結(jié)性、 可擴(kuò)充性、互操作性。1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 層次數(shù)拯庫(kù)系統(tǒng)和網(wǎng)狀數(shù)拯庫(kù)系統(tǒng) 右 1.2 數(shù)據(jù)模型 模型對(duì)客觀事物、現(xiàn)彖、過(guò)程或系統(tǒng)的簡(jiǎn)化描述 所有的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都為它所要描述的世界建立了模型： 數(shù)據(jù)建模：描述了組織數(shù)據(jù)的框架結(jié)構(gòu)。 如：樓房住戶數(shù)據(jù)；房間規(guī)格數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)建模最后發(fā)展成為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式（數(shù)據(jù)字 典 中的定義） 業(yè)務(wù)功能建模：用戶的最終需求。 業(yè)務(wù)功能建模最后發(fā)展成為應(yīng)用程序 產(chǎn)生高效的應(yīng)用程序的前提是良好的數(shù)據(jù)模型。（正如 10平米的房間無(wú)法成為會(huì)議廳一樣，一個(gè)糟糕的數(shù)據(jù)模型也 無(wú)法產(chǎn)生高質(zhì)量的應(yīng)用。 右 1.2 數(shù)據(jù)模型 _ 為什么 要建立數(shù)據(jù)模型

13、（Data Model）: 象蓋大樓的設(shè)計(jì)圖一樣，DM可使所有的 項(xiàng)目參與者都有一個(gè)共j司的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 避免出現(xiàn)問(wèn)題卉解決（邊干便改的方式） 可及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 力口4夬應(yīng)用開(kāi)發(fā)速度 . 1.2.1數(shù)據(jù)模型的三要素 1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 描述數(shù)據(jù)的靜態(tài)特征,包括對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù) 建聯(lián)系的描述。 通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型： 層次結(jié)構(gòu)層次模型 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一一網(wǎng)狀模型 關(guān)系結(jié)構(gòu)關(guān)系模型 2.數(shù)據(jù)操作 描述數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)特征:一組定義在數(shù)據(jù)上的操作 （ 包扌舌操作的含義、操作符、運(yùn)算規(guī)則及其語(yǔ)言等） 主要操作：檢索與更新（插入、刪除、修改） 3. 3.數(shù)據(jù)的約朿條件 完整性規(guī)則的集合，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)必須滿足 這

14、組規(guī)則。 約束條件的主要H的是使數(shù)據(jù)庫(kù)與它所描述的現(xiàn)實(shí)系 統(tǒng)相符合。 設(shè)計(jì)時(shí)：時(shí)數(shù)據(jù)模型正確、真實(shí)、有效地反映現(xiàn)實(shí) 運(yùn)行時(shí)：保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)值真實(shí)地體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世 界的狀態(tài)i 【據(jù)模型的三要素 根據(jù)數(shù)據(jù)模型應(yīng)用FI的不同，數(shù)據(jù)模世冇以下兒種： 概念(數(shù)據(jù))模型( (Conceptual Data Model) - 而向現(xiàn)實(shí)世界建模 - 主要用來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念化結(jié)構(gòu)，與具 體的DBMS無(wú)關(guān)； 現(xiàn)實(shí)世界的事物經(jīng)過(guò)人腦的抽象加丁，提取出對(duì)用 八有用的信息，經(jīng)過(guò)組織整理加工形成結(jié)余現(xiàn)實(shí)世 界和計(jì)算機(jī)世界之間的中間模型； CDM只關(guān)心現(xiàn)實(shí)世界屮的事物、事務(wù)特征、聯(lián)系， 完全沒(méi)有與具體及其相關(guān)的任何概念

15、； 右1.2.2常見(jiàn)數(shù)據(jù)模型 CDM是系統(tǒng)分析員、程序設(shè)計(jì)員、維護(hù)人員、用戶 之間相互理解的共同語(yǔ)言； CDM能時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的初始階段擺脫 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及DBMS的具體技術(shù)問(wèn)題，集屮梢力分析 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系； 概念模型必須轉(zhuǎn)換成邏輯模型，才能在DBMS中實(shí) 現(xiàn)； 最常用的概念模型是E-R模型122常見(jiàn)數(shù)據(jù)模型 邏輯（數(shù)據(jù)）模型（Logical Data Model） 面向用戶建模 用戶從數(shù)據(jù)庫(kù)所看到的數(shù)據(jù)模型; 是具體的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型（網(wǎng)狀/層次 /關(guān)系/面向?qū)ο螅? 既要面向用戶，也要面向系統(tǒng)； LDM表示數(shù)據(jù)建聯(lián)系的方法 一般的DBMS支持一種LDM （特殊的DB

16、MS支 持多種LDM） 物理（數(shù)據(jù)）模型（Physical Data Model） 而向具體的DBMS,而向機(jī)器 描述數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu) PDM不僅與具體的DBMS有關(guān)，還與操作系統(tǒng) 和硬件有關(guān) 每一種邏輯模型在實(shí)現(xiàn)時(shí)都有其對(duì)應(yīng)的物理模型 PDM加入了概念模型中為考慮的因索：觸發(fā)器、 存儲(chǔ)過(guò)程、主鍵、外鍵、索引等 DBMS為保證其獨(dú)立性和可以執(zhí)行，大部分PDM 的實(shí)現(xiàn)工作由系統(tǒng)自動(dòng)完成，而設(shè)計(jì)者只設(shè)計(jì)索 弓I、聚簇等特殊結(jié)構(gòu)122常見(jiàn)數(shù)據(jù)模型 122常見(jiàn)數(shù)據(jù)模型 123概念模型 _ 實(shí)體聯(lián)系( (Entity.Relationship)概念模型 首先介紹ER模型中常川的幾個(gè)重要概念，利

17、川它們 可 構(gòu)造!11現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)的抽象描述。 1. 實(shí)體、實(shí)體型、實(shí)體集 實(shí)體(Entity) 客觀存在并能相互區(qū)分的事物 如：人；數(shù)據(jù)庫(kù)課程；正是用的計(jì)算機(jī)；一 場(chǎng)足球賽不能嚴(yán)格地定義實(shí)體， 正如兒何中 點(diǎn),， ， “線” 一樣。 123概念模型 實(shí)體型(Entity Type ) 川實(shí)體名及屬性名集合來(lái)抽象刻imi同類實(shí)體 實(shí)體集(Entity Set) 同型的實(shí)體組成的集合。 2. 屬性(Attribute) 指實(shí)體所具有的某一方而的特性，一個(gè)實(shí)體可 由若干個(gè)屬性來(lái)刻劃。 屬性取值在一定的范圍，稱為該屬性的值域/域 (Domain) 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼(Key) J 123概

18、念模型 _ 3聯(lián)系（Relationship） - 實(shí)體集合間存在的相互關(guān)系 為了建立現(xiàn)實(shí)世界的完整模型，常常需要對(duì)聯(lián)系分 類，根據(jù)一個(gè)實(shí)體集合的實(shí)體可以和多少個(gè)另一類實(shí)體集合的實(shí)體相聯(lián)系, （1） 一對(duì)一聯(lián)系（1： 1） （2） 一對(duì)多聯(lián)系（1： n） （3） 一對(duì)一聯(lián)系（m： n） 可將聯(lián)系分為如下兒種: 系 - 系主任 班級(jí) - 學(xué)生 課程學(xué)生 右1.2.3概念模型 舉例1: （具體見(jiàn)薩師壇等主編數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 Pagel7-18） 兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（圖1.10） 三個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（圖1.11） 一個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（圖1.12） 舉例2： （具體見(jiàn)薩師煜等主編數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 P

19、agel9-20）圖 114、圖 115 123概念模型 4. 實(shí)體聯(lián)系圖 (1) 確定所冇實(shí)體集合 用矩形方框表示實(shí)體集合，方框內(nèi)標(biāo)明實(shí)體 集合名稱； (2) 選樣實(shí)休集應(yīng)包含的屬性 用橢圓框表示屬性，通過(guò)無(wú)向邊連接到實(shí)體集。只 有一個(gè)屬性的實(shí)體集町用屬性代替，附加到它參加 的聯(lián)系上； (3) 確定實(shí)體集之間的聯(lián)系 用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)明聯(lián)系的名稱，通過(guò)無(wú)向邊 (或有向邊)連接到參加聯(lián)系的每個(gè)實(shí)體集合； 右1.2.3概念模型 _ (4) 確定實(shí)體集的關(guān)鍵字 用下劃線在屬性上標(biāo)明關(guān)鍵字的屬性集合； (5) 確怎聯(lián)系的類型 在用無(wú)向邊連接聯(lián)系到實(shí)體集時(shí)， 在邊上注明1或 n (多)來(lái)知名聯(lián)系的類

20、型。(在用有向邊連接 聯(lián)系到實(shí)體集時(shí)，讓邊的箭頭指向1的實(shí)體集的 一方，多對(duì)多因?yàn)槎际嵌喾?，故無(wú)箭頭) 右1.2.4三種主要的邏輯數(shù)據(jù)模型 上節(jié)討論的概念數(shù)據(jù)模型是“概念上”的，是抽 象的，它與具體的數(shù)拯庫(kù)管理系統(tǒng)無(wú)關(guān)。這節(jié)要討論 的數(shù)據(jù)模糧將與具體的DBMS冇關(guān)，與DBMS支持的 數(shù)據(jù)和聯(lián)系的表示或存儲(chǔ)有關(guān)。 前面提到過(guò)，數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅要存放數(shù)據(jù)本身，還 耍存放數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，町用不同的方法表示數(shù)據(jù)與數(shù) 據(jù)之間的聯(lián)系。 把表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)Z間聯(lián)系的方法稱為邏輯(數(shù) 據(jù))模型。 右1.2.4三種主耍的邏輯數(shù)據(jù)模型 一、層次模型( (HieTarchical Model) 川樹(shù)型結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)休之間聯(lián)系

21、的模型。 支持層次模型的典型系統(tǒng)誕生于1970年前后，是IBM 公司的IMS (Information Management System)系統(tǒng)。 1 層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 層次模型示例(薩師煩等主編 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 Page22 圖 1.17) 舉例：Page23 J 124三種主要的邏輯數(shù)據(jù)模型 2. 層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 3. 層次模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 4. 層次模型的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：插入、刪除限制多 右1.2.4三種主耍的邏輯數(shù)據(jù)模型 二、網(wǎng)狀模型( (Network Model) 典型代表：DBTG (Data Base Task Group)數(shù)據(jù) 庫(kù)任務(wù)組 1. 網(wǎng)

22、狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 3. 網(wǎng)狀模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 4. 網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：更能直接描述世界 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜 | 124三種主要的邏輯數(shù)據(jù)模型 三、關(guān)系模型（Relational Model） 1970, IBM, E.F.Codd 關(guān)系模型源于數(shù)學(xué)，它把數(shù)據(jù)看成是二維表（關(guān)系） 中的元素。（其嚴(yán)格定義下一章給出） 用關(guān)系表示（不需用指針）實(shí)體和實(shí)體之間聯(lián)系的模 型稱為關(guān)系模型。 基本術(shù)語(yǔ)：薩師熄等主編數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論P(yáng)age31 舉例見(jiàn)教材 對(duì)于用戶，關(guān)系方法應(yīng)該是很簡(jiǎn)單的，但RDBMS很 復(fù)雜，因?yàn)閷⒋罅抗ぷ鞫嫁D(zhuǎn)嫁給了RDBMSo 1.2.4三種主耍的邏輯

23、數(shù)擁模型 RDBMS的設(shè)想在層次.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)誕生的同時(shí) 產(chǎn)生的，但研制開(kāi)發(fā)RDBMS卻花費(fèi)了比人們想 象的要長(zhǎng)得多的時(shí)間所以成為商品并投入T吏用 比層次.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)晚了十幾年。但一投入使用 緘顯示了旺盛的活力，并逐步取代層次、網(wǎng)狀數(shù) 據(jù)庫(kù)。 1 3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 3 1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念 當(dāng)該計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)辿感興趣； 即模式(Schema):數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié) 構(gòu)和特征的描述 當(dāng)應(yīng)用數(shù)拯庫(kù)時(shí),關(guān)心的是數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的數(shù)據(jù) 實(shí)例(Instance)。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)經(jīng)常變化，而數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)在一定時(shí) 間范圍內(nèi)不會(huì)改變。 數(shù)據(jù)庫(kù)中結(jié)構(gòu)的定義可以在多個(gè)抽象級(jí)別進(jìn)行，形成 多個(gè)級(jí)別的

24、數(shù)拯庫(kù)模式。 右1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式不僅可以使數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性， 而且還可以使數(shù)據(jù)達(dá)到共享，使同一數(shù)據(jù)滿足更多川戶的 不同要求。 內(nèi)模式(Internal Schema) 存儲(chǔ)模式 是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部表示，即對(duì)數(shù)據(jù)的物 理結(jié)構(gòu)/存儲(chǔ)方式的描述，是低級(jí)描述，一般由 DBMS提供的語(yǔ)言或工具完成； 右1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 要修改存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)（例如，用倒排文件代替多 鏈表），那么僅僅需要把這些修改反映在存儲(chǔ)模式中： 通常我們不關(guān)心內(nèi)模式的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而是從一般 組 織的觀點(diǎn)（即概念模式）或用戶的觀點(diǎn)（外模式）來(lái)討 論數(shù)據(jù)庫(kù)的描述。但我們必須意識(shí)到基本的內(nèi)模式和存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的存在。 右1.3.2數(shù)拯庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 二、模式（Schema） 邏輯模式 是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述, 是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖； DBMS提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言DDL來(lái)描述邏輯模式， 格定義數(shù)據(jù)的名稱、特征、相互關(guān)系、約束等。 右1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 三、外模式（E