第1章_數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述2010版

1、車車 蕾蕾 北京信息科技大學(xué)北京信息科技大學(xué)信息管理學(xué)院信息管理學(xué)院數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用石理想石理想計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)學(xué)院辦公室：辦公室：1307聯(lián)系方式：聯(lián)系方式：1010660764材料：數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用（材料：數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用（access 2010）二級考試二級考試計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在我國各個領(lǐng)域發(fā)展迅速，為計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在我國各個領(lǐng)域發(fā)展迅速，為了適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，操作和了適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，操作和應(yīng)用計算機(jī)已成為人們必須掌握的一種基本技能應(yīng)用計算機(jī)已成為人們必須掌握的一種基本技能。許多單位部門已把掌握一定的計算機(jī)知識和應(yīng)。許多單位部門已把掌握

2、一定的計算機(jī)知識和應(yīng)用技能作為干部錄用、職務(wù)晉升、職稱評定、上用技能作為干部錄用、職務(wù)晉升、職稱評定、上崗資格的重要依據(jù)之一。鑒于社會的客觀需求，崗資格的重要依據(jù)之一。鑒于社會的客觀需求，經(jīng)原國家教委批準(zhǔn)，原國家教委考試中心于經(jīng)原國家教委批準(zhǔn)，原國家教委考試中心于1994年面向社會推出了年面向社會推出了NCRE，其目的在于以，其目的在于以考促學(xué)，向社會推廣和普及計算機(jī)知識，也為用考促學(xué)，向社會推廣和普及計算機(jī)知識，也為用人部門錄用和考核工作人員時提供一個統(tǒng)一、客人部門錄用和考核工作人員時提供一個統(tǒng)一、客觀、公正的標(biāo)準(zhǔn)。觀、公正的標(biāo)準(zhǔn)。二級證書二級證書證書表明持有人具有計算機(jī)基礎(chǔ)知識和基證書表明

3、持有人具有計算機(jī)基礎(chǔ)知識和基本應(yīng)用能力，能夠使用本應(yīng)用能力，能夠使用計算機(jī)高級語言計算機(jī)高級語言編編寫程序和調(diào)試程序，可以從事計算機(jī)程序?qū)懗绦蚝驼{(diào)試程序，可以從事計算機(jī)程序的編制工作、初級計算機(jī)教學(xué)培訓(xùn)工作以的編制工作、初級計算機(jī)教學(xué)培訓(xùn)工作以及計算機(jī)企業(yè)的業(yè)務(wù)和營銷工作。及計算機(jī)企業(yè)的業(yè)務(wù)和營銷工作。計算機(jī)二級計算機(jī)二級考試時間：考試時間：上半年上半年3月底月底(即即3月份倒數(shù)第月份倒數(shù)第一個周六一個周六)，下半年，下半年9月中旬月中旬(即即9月份倒數(shù)月份倒數(shù)第二個周六第二個周六)。系統(tǒng)環(huán)境：系統(tǒng)環(huán)境：二級各科目上機(jī)考試應(yīng)用軟件二級各科目上機(jī)考試應(yīng)用軟件為：中文專業(yè)版為：中文專業(yè)版Acces

4、s 2010版本版本計算機(jī)二級計算機(jī)二級考試形式：考試形式：全部為上機(jī)考試，總考試時間為全部為上機(jī)考試，總考試時間為120分鐘，分?jǐn)?shù)滿分鐘，分?jǐn)?shù)滿60分即為合格。分即為合格。少部分考點將會通報考生的具體成績分?jǐn)?shù)，大少部分考點將會通報考生的具體成績分?jǐn)?shù)，大部分考點及一般的查詢方法將會通報考生的部分考點及一般的查詢方法將會通報考生的等第，等第代號及含義如下：等第，等第代號及含義如下：3.0優(yōu)秀優(yōu)秀，即不小于，即不小于90分分;2.0良好，即不小于良好，即不小于80分但小于分但小于90分分;1.0及格，即不小于及格，即不小于60分分但小于但小于80分分;0.0不及格，即小于不及格，即小于60分。分。

5、總成績?nèi)」P試和上機(jī)成績中最低的一個?？偪偝煽?nèi)」P試和上機(jī)成績中最低的一個。總成績在及格及其以上者為通過考試。成績在及格及其以上者為通過考試。計算機(jī)二級計算機(jī)二級考核內(nèi)容考核內(nèi)容二級定位為程序員，考核內(nèi)容包括二級定位為程序員，考核內(nèi)容包括公共基公共基礎(chǔ)知識礎(chǔ)知識和程序設(shè)計。所有科目對基礎(chǔ)知識和程序設(shè)計。所有科目對基礎(chǔ)知識作統(tǒng)一要求，使用統(tǒng)一的公共基礎(chǔ)知識考作統(tǒng)一要求，使用統(tǒng)一的公共基礎(chǔ)知識考試大綱和教程。試大綱和教程。二級公共基礎(chǔ)知識二級公共基礎(chǔ)知識在各科在各科筆試中的分值比重為筆試中的分值比重為30%(30分分)。程序設(shè)。程序設(shè)計部分的比重為計部分的比重為70%(70分分)，主要考查考，主要考

6、查考生對生對程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言使用和編程調(diào)試等基本使用和編程調(diào)試等基本能力。能力。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是什么數(shù)據(jù)庫技術(shù)是什么? 一門專門的計算機(jī)軟件技術(shù)一門專門的計算機(jī)軟件技術(shù),主要用于數(shù)據(jù)處理主要用于數(shù)據(jù)處理.數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用情況如何數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用情況如何? 各行各業(yè)都在廣泛使用各行各業(yè)都在廣泛使用,和我們生活的方方面面都結(jié)合得較緊和我們生活的方方面面都結(jié)合得較緊數(shù)據(jù)庫在通信行業(yè)應(yīng)用如何數(shù)據(jù)庫在通信行業(yè)應(yīng)用如何? 在網(wǎng)管、在網(wǎng)管、 計費(fèi)、客服、電子運(yùn)維、移動通信網(wǎng)、智能網(wǎng)等中計費(fèi)、客服、電子運(yùn)維、移動通信網(wǎng)、智能網(wǎng)等中發(fā)揮著重要作用發(fā)揮著重要作用.學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠掌握關(guān)系

7、型數(shù)據(jù)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本原理，掌握庫的基本原理，掌握SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用和管理方法，提高數(shù)據(jù)庫知識水平和統(tǒng)的使用和管理方法，提高數(shù)據(jù)庫知識水平和數(shù)據(jù)庫操作能力；具備較強(qiáng)的解決數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫操作能力；具備較強(qiáng)的解決數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域問題的能力，為更好地完成審計任務(wù)打下領(lǐng)域問題的能力，為更好地完成審計任務(wù)打下堅實的基礎(chǔ)。堅實的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法：理論理論+實踐實踐第第1 1章章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概述數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概述 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 關(guān)系數(shù)據(jù)理論關(guān)系數(shù)據(jù)理論 1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫1.5

8、常用數(shù)據(jù)庫軟件常用數(shù)據(jù)庫軟件1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的三個特點數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的三個特點 涉及的數(shù)據(jù)量大涉及的數(shù)據(jù)量大 數(shù)據(jù)不隨程序的結(jié)束而消失數(shù)據(jù)不隨程序的結(jié)束而消失 數(shù)據(jù)被多個應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)被多個應(yīng)用程序共享 1.1.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展人工管理階段人工管理階段文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段人工管理階段人工管理階段特點特點 數(shù)據(jù)不保存數(shù)據(jù)不保存 應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)不共享數(shù)據(jù)不共享 數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段特點：特點： 數(shù)據(jù)可以長期保存在磁盤上，也可以反復(fù)使用

9、。數(shù)據(jù)可以長期保存在磁盤上，也可以反復(fù)使用。 程序和數(shù)據(jù)之間有了一定的獨(dú)立性。程序和數(shù)據(jù)之間有了一定的獨(dú)立性。 文件的形式多樣化，文件之間是獨(dú)立的。文件的形式多樣化，文件之間是獨(dú)立的。 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。應(yīng)用程序應(yīng)用程序A1應(yīng)用程序應(yīng)用程序A2學(xué)生基本信息管理學(xué)生基本信息管理學(xué)生選課管理學(xué)生選課管理學(xué)生信學(xué)生信息文件息文件F1課程信課程信息文件息文件F2學(xué)生選學(xué)生選課信息課信息文件文件F3F1包括：學(xué)號、姓名、性別、出生日期、所在系、專業(yè)、所在班、特長、家庭住址。包括：學(xué)號、姓名、性別、出生日期、所在系、專業(yè)、所在班、特長、家庭住址。F2包括：課程號、

10、課程名、授課學(xué)期、學(xué)分、課程性質(zhì)。包括：課程號、課程名、授課學(xué)期、學(xué)分、課程性質(zhì)。F3包括：學(xué)號、包括：學(xué)號、姓名姓名、課程號、課程號、課程名課程名、修課類型、修課時間、考試成績。、修課類型、修課時間、考試成績。文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段的缺陷的缺陷數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大 不同的應(yīng)用程序獨(dú)立地定義和處理自己的文件，相同的數(shù)據(jù)集合不同的應(yīng)用程序獨(dú)立地定義和處理自己的文件，相同的數(shù)據(jù)集合在不同的應(yīng)用程序中使用時，經(jīng)常需要重復(fù)定義、重復(fù)存儲在不同的應(yīng)用程序中使用時，經(jīng)常需要重復(fù)定義、重復(fù)存儲 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不一致不一致 相同數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲，單獨(dú)管理，給數(shù)據(jù)的修改

11、和維護(hù)帶來了相同數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲，單獨(dú)管理，給數(shù)據(jù)的修改和維護(hù)帶來了困難，容易造成數(shù)據(jù)不一致困難，容易造成數(shù)據(jù)不一致 數(shù)據(jù)獨(dú)立性差數(shù)據(jù)獨(dú)立性差 文件與應(yīng)用程序聯(lián)系緊密，當(dāng)文件的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，必須修文件與應(yīng)用程序聯(lián)系緊密，當(dāng)文件的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，必須修改應(yīng)用程序，包括修改記錄結(jié)構(gòu)的定義和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理改應(yīng)用程序，包括修改記錄結(jié)構(gòu)的定義和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)處理部分部分 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化程度低數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化程度低 文件之間是孤立的，從整體上看是無結(jié)構(gòu)文件之間是孤立的，從整體上看是無結(jié)構(gòu) 、無聯(lián)系的、無聯(lián)系的應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序nDBMS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段有關(guān)學(xué)生管理的其它數(shù)據(jù)有關(guān)學(xué)生管

12、理的其它數(shù)據(jù) 學(xué)生基本情況學(xué)生基本情況 有關(guān)選課的其它數(shù)據(jù)有關(guān)選課的其它數(shù)據(jù)學(xué)生選課子系統(tǒng)學(xué)生管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是孤立的，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(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。也就是說，在數(shù)據(jù)之間是相互關(guān)聯(lián)的。也就是說，在數(shù)據(jù)庫中不僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，還數(shù)據(jù)庫中不僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，還要能夠表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。要能夠表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。1、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被統(tǒng)一管理，合理組織，任何對數(shù)據(jù)的操作都由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS完成。DBMS2、較小的數(shù)據(jù)冗余、較小的數(shù)

13、據(jù)冗余 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)的組織和存指數(shù)據(jù)的組織和存儲方法與應(yīng)用程序儲方法與應(yīng)用程序互不依賴、彼此獨(dú)互不依賴、彼此獨(dú)立的特性。立的特性。3、數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性、數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性 數(shù)據(jù)庫技術(shù)要能夠保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是安全、可靠的。 有效地防有效地防止數(shù)據(jù)庫中止數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被非的數(shù)據(jù)被非法使用或非法使用或非法修改法修改 數(shù)據(jù)遭數(shù)據(jù)遭到破壞時能到破壞時能立刻將數(shù)據(jù)立刻將數(shù)據(jù)完全恢復(fù)完全恢復(fù)4、保證數(shù)據(jù)的安全、可靠、保證數(shù)據(jù)的安全、可靠 保證數(shù)保證數(shù)據(jù)正確的特?fù)?jù)正確的特性在數(shù)據(jù)庫性在數(shù)據(jù)庫中稱之為數(shù)中稱之為數(shù)據(jù)完整性。據(jù)完整性。200歲5、最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性、最大限度地保證

14、數(shù)據(jù)的正確性 在多個用戶同時使用數(shù)據(jù)在多個用戶同時使用數(shù)據(jù)庫時，能夠保證不產(chǎn)生沖突和庫時，能夠保證不產(chǎn)生沖突和矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性。確性。6、數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保證數(shù)據(jù)的一致性、數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保證數(shù)據(jù)的一致性10張票張票訂票點訂票點A訂票點訂票點B查詢查詢1010-2=8查詢查詢10允許并發(fā)允許并發(fā)10-3=787數(shù)據(jù)不一致數(shù)據(jù)不一致87 所以數(shù)據(jù)庫在允許并發(fā)的同時還要采取一所以數(shù)據(jù)庫在允許并發(fā)的同時還要采取一些保障數(shù)據(jù)一致性的措施。些保障數(shù)據(jù)一致性的措施。10張票張票訂票點訂票點A訂票點訂票點B查詢查詢1010-2=8查詢查詢88-3=58

15、85失敗失敗5成功成功數(shù)據(jù)庫管理的發(fā)展數(shù)據(jù)庫管理的發(fā)展文件系統(tǒng)階段的缺陷文件系統(tǒng)階段的缺陷 數(shù)據(jù)間聯(lián)系弱數(shù)據(jù)間聯(lián)系弱 數(shù)據(jù)冗余不可避免數(shù)據(jù)冗余不可避免應(yīng)用程序依賴性應(yīng)用程序依賴性不支持對文件的并發(fā)訪問不支持對文件的并發(fā)訪問無安全控制功能無安全控制功能 難以按用戶視圖表示數(shù)據(jù)難以按用戶視圖表示數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段階段的優(yōu)點的優(yōu)點 相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合 較少的數(shù)據(jù)冗余較少的數(shù)據(jù)冗余 程序與數(shù)據(jù)相互獨(dú)立程序與數(shù)據(jù)相互獨(dú)立數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保證一致性證一致性保證數(shù)據(jù)的安全、可靠保證數(shù)據(jù)的安全、可靠最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性最大限度地保證數(shù)據(jù)

16、的正確性 數(shù)據(jù)庫是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合，數(shù)據(jù)庫是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合，并且它應(yīng)該具有如下性質(zhì)：用綜合的方并且它應(yīng)該具有如下性質(zhì)：用綜合的方法組織數(shù)據(jù)，具有較小的數(shù)據(jù)冗余，可法組織數(shù)據(jù)，具有較小的數(shù)據(jù)冗余，可供多個用戶共享，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立供多個用戶共享，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，具有安全控制機(jī)制，能夠保證數(shù)據(jù)性，具有安全控制機(jī)制，能夠保證數(shù)據(jù)的安全、可靠，允許并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫，的安全、可靠，允許并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫，能有效、及時地處理數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)能有效、及時地處理數(shù)據(jù)，并能保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。據(jù)的一致性和完整性。291.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫：是數(shù)據(jù)的匯集，

17、它以一定的組織形式存于存是數(shù)據(jù)的匯集，它以一定的組織形式存于存儲介質(zhì)上。儲介質(zhì)上。DBMS：是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件，它實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件，它實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各種功能。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。統(tǒng)的各種功能。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。DBA：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、協(xié)調(diào)、維護(hù)和管理負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、協(xié)調(diào)、維護(hù)和管理等工作。等工作。數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫正常運(yùn)行的管理人員。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫正常運(yùn)行的管理人員。其工作大致包括：其工作大致包括：負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)；負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)；負(fù)責(zé)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫的性能，并調(diào)整、改善數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫的性能，并調(diào)整、改善數(shù)據(jù)庫的

18、性能，提高系統(tǒng)的效率；的性能，提高系統(tǒng)的效率；繼續(xù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫安全系統(tǒng)的管理；繼續(xù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫安全系統(tǒng)的管理；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)；在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。 硬件操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行的軟、硬件環(huán)境數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行的軟、硬件環(huán)境硬件環(huán)境：指保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運(yùn)行的硬件環(huán)境：指保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運(yùn)行的最基本的最基本的內(nèi)存、外存內(nèi)存、外存等硬件環(huán)境。等硬件環(huán)境。軟件環(huán)境：指數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟軟件環(huán)境：指數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件是建立在一定的件是建立在一定的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)環(huán)境上。環(huán)境上。 簡單說簡單說D

19、BMS就是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件，就是管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件，它應(yīng)該具有如下功能：它應(yīng)該具有如下功能： 數(shù)據(jù)庫定義功能數(shù)據(jù)庫定義功能 數(shù)據(jù)庫操縱功能數(shù)據(jù)庫操縱功能 數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能 數(shù)據(jù)庫控制功能數(shù)據(jù)庫控制功能數(shù)據(jù)庫通信功能數(shù)據(jù)庫通信功能 數(shù)據(jù)庫服務(wù)功能數(shù)據(jù)庫服務(wù)功能1.1.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)第第1章章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論 1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成實體聯(lián)系模型實體聯(lián)系模型關(guān)系

20、數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型 實體聯(lián)系模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體聯(lián)系模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換1.2.11.2.1數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成概念概念三個領(lǐng)域三個領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型的分類數(shù)據(jù)模型的分類數(shù)據(jù)模型的構(gòu)成元素數(shù)據(jù)模型的構(gòu)成元素模型模型 模型是對現(xiàn)實世界特征的模擬和抽象，它可以幫助人們描模型是對現(xiàn)實世界特征的模擬和抽象，它可以幫助人們描述和了解現(xiàn)實世界。述和了解現(xiàn)實世界。數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型： 數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象（數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象（如：數(shù)據(jù)庫、文件）如：數(shù)據(jù)庫、文件）數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三個條件：數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三個條件： 能比較真實地模擬現(xiàn)實世界；能比較真實地模

21、擬現(xiàn)實世界； 容易被人們理解；容易被人們理解； 便于在計算機(jī)上實現(xiàn)。便于在計算機(jī)上實現(xiàn)。2.2.數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型的基本概念 概念層數(shù)據(jù)模型概念層數(shù)據(jù)模型組織層數(shù)據(jù)模型組織層數(shù)據(jù)模型1.2.11.2.1數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成數(shù)據(jù)模型的概念、分類及構(gòu)成數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是人們從實際當(dāng)中抽取感興趣的事物特征或?qū)偈侨藗儚膶嶋H當(dāng)中抽取感興趣的事物特征或?qū)傩孕詳?shù)據(jù)有一定的格式數(shù)據(jù)有一定的格式，例如，性別是一個漢字的字符。，例如，性別是一個漢字的字符。格式的規(guī)定是數(shù)據(jù)的語法，而數(shù)據(jù)的含義是數(shù)據(jù)的格式的規(guī)定是數(shù)據(jù)的語法，而數(shù)據(jù)的含義是數(shù)據(jù)的語義語義 數(shù)據(jù)是信息存在的一種形式，只有通過解釋或處理數(shù)據(jù)是信息存

22、在的一種形式，只有通過解釋或處理才能成為有用的信息。才能成為有用的信息。 通過解釋、推論、歸納、分析和綜合等方法，從通過解釋、推論、歸納、分析和綜合等方法，從數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)所獲得的有意義的內(nèi)容稱為所獲得的有意義的內(nèi)容稱為信息信息。1.2.1.2 三個領(lǐng)域三個領(lǐng)域1.2.1.3 數(shù)據(jù)模型的分類數(shù)據(jù)模型的分類概念層數(shù)據(jù)模型概念層數(shù)據(jù)模型組織層數(shù)據(jù)模型組織層數(shù)據(jù)模型從數(shù)據(jù)的從數(shù)據(jù)的語義視角語義視角來抽取模型。來抽取模型。從數(shù)據(jù)的從數(shù)據(jù)的組織層次組織層次來描述數(shù)據(jù)。來描述數(shù)據(jù)。按按用戶用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模。的觀點來對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模。按按計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模的觀點對數(shù)據(jù)進(jìn)行

23、建模。主要用在數(shù)據(jù)庫的主要用在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計階段設(shè)計階段。主要用于主要用于DBMS的實現(xiàn)。的實現(xiàn)。與與DBMS無關(guān)無關(guān)與與DBMS有關(guān)有關(guān)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)特征數(shù)據(jù)特征 靜態(tài)特性靜態(tài)特性 包括數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)中的約束。中的約束。 動態(tài)特征動態(tài)特征 指定義在數(shù)據(jù)上的操作及操作規(guī)則。指定義在數(shù)據(jù)上的操作及操作規(guī)則。1.2.1.4 1.2.1.4 數(shù)據(jù)模型的構(gòu)成元素數(shù)據(jù)模型的構(gòu)成元素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件 要素之一：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要素之一：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的組成、特性及其相

24、互間聯(lián)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的組成、特性及其相互間聯(lián)系。系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。要素之二：數(shù)據(jù)操作要素之二：數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)檢索 在數(shù)據(jù)集合中提取感興趣的內(nèi)容。在數(shù)據(jù)集合中提取感興趣的內(nèi)容。 用用SELECT語句實現(xiàn)語句實現(xiàn)數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)更新 變更數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)值。變更數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)值。 用用INSERT、DELETE、UPDATE 語句實現(xiàn)語句實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)模型之三：數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)模型之三：數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合。數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則完整

25、性規(guī)則 是數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，是數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容，使數(shù)據(jù)用以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容，使數(shù)據(jù)系統(tǒng)值和現(xiàn)實系統(tǒng)狀態(tài)一致。系統(tǒng)值和現(xiàn)實系統(tǒng)狀態(tài)一致。數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。1.2.2 1.2.2 實體聯(lián)系模型實體聯(lián)系模型 實體實體 聯(lián)系聯(lián)系 屬性屬性 客觀存在并可以相互區(qū)分的客觀事物或抽象事件稱為實體。客觀存在的抽象事件授課、演出、足球賽等也是實體可以觸及的客觀對象學(xué)生、課程、職工等是實體實體的表示方式 在E-R圖中用矩形框表示實體，把實體名寫在框內(nèi)，比如倉庫實體可以表示為：倉庫

26、身高年齡性別體重比賽時間、地點、參賽隊實體所具有的某一特性。屬性的表示方式屬性的表示方式 在在E-R圖中用橢圓框表示實體的屬性，框內(nèi)寫圖中用橢圓框表示實體的屬性，框內(nèi)寫上屬性名，并用連線連到對應(yīng)實體。可以在標(biāo)上屬性名，并用連線連到對應(yīng)實體?？梢栽跇?biāo)識屬性下加下劃線。識屬性下加下劃線。聯(lián)聯(lián) 系系 聯(lián)系聯(lián)系 指數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)集合，是客觀存在的應(yīng)用語義鏈指數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)集合，是客觀存在的應(yīng)用語義鏈 。實體內(nèi)部的聯(lián)系實體內(nèi)部的聯(lián)系 指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系。指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系。 如職工實體中，如職工實體中，職工號職工號和和部門經(jīng)理號部門經(jīng)理號之間有一種關(guān)聯(lián)關(guān)系，之間有一種關(guān)聯(lián)關(guān)系，即部門

27、經(jīng)理號的取值受職工號取值的約束（部門經(jīng)理也是即部門經(jīng)理號的取值受職工號取值的約束（部門經(jīng)理也是職工，也有職工號）職工，也有職工號）實體之間的聯(lián)系實體之間的聯(lián)系 指不同實體之間聯(lián)系。指不同實體之間聯(lián)系。 例如在銀行貸款管理信息系統(tǒng)中，銀行實體和法人實體之例如在銀行貸款管理信息系統(tǒng)中，銀行實體和法人實體之間就存在間就存在“貸款貸款”聯(lián)系。聯(lián)系。討論討論聯(lián)系的表示方式實體之間的聯(lián)系用實體之間的聯(lián)系用菱形框表示，框內(nèi)菱形框表示，框內(nèi)寫上聯(lián)系名，然后寫上聯(lián)系名，然后用連線與相關(guān)的實用連線與相關(guān)的實體相連。體相連。聯(lián)系名實體1實體2聯(lián)系的類型一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系(1:1)一對多聯(lián)系一對多聯(lián)系(1:n)多對

28、多聯(lián)系多對多聯(lián)系(m:n)一對一聯(lián)系（實體內(nèi)部的聯(lián)系）一對一聯(lián)系（實體內(nèi)部的聯(lián)系）如果實體如果實體A中的每個實例在實體中的每個實例在實體B中至多有中至多有一個（也可以沒有）實例與之關(guān)聯(lián)，反一個（也可以沒有）實例與之關(guān)聯(lián)，反之亦然，則稱實體之亦然，則稱實體A與實體與實體B具有一對具有一對一聯(lián)系，記作：一聯(lián)系，記作：1 : 1。 一對一聯(lián)系的例子一對一聯(lián)系的例子實體：部門和正經(jīng)理實體：部門和正經(jīng)理語義：語義： 一個部門只有一個正經(jīng)理一個部門只有一個正經(jīng)理 一個正經(jīng)理只在一個部門工作一個正經(jīng)理只在一個部門工作聯(lián)系：命名為工作聯(lián)系：命名為工作工作部門經(jīng)理11一對多的聯(lián)系 如果實體如果實體A與實體與實體

29、B之間存在聯(lián)系，并且對之間存在聯(lián)系，并且對于實體于實體A中的中的一個一個實例，實體實例，實體B中有中有多個多個實例實例與之對應(yīng)；而對實體與之對應(yīng)；而對實體B中的任意中的任意一個一個實例，實例，在實體在實體A中都中都只有一個只有一個實例與之對應(yīng)，則稱實例與之對應(yīng)，則稱實體實體A到實體到實體B的聯(lián)系是一對多的，記為的聯(lián)系是一對多的，記為1 : n 。工作倉庫職工1n一對多聯(lián)系的例子一對多聯(lián)系的例子實體：倉庫和職工實體：倉庫和職工語義：語義： 一一個倉庫可以有個倉庫可以有多多名職工名職工 一一個職工只能在個職工只能在一一個倉庫工個倉庫工作作聯(lián)系：命名為工作。聯(lián)系：命名為工作。 如果實體如果實體A與實

30、體與實體B之間存在聯(lián)系，并且之間存在聯(lián)系，并且對于實體對于實體A中的一個實例，實體中的一個實例，實體B中有多個實中有多個實例與之對應(yīng)；而對實體例與之對應(yīng)；而對實體B中的一個實例，在中的一個實例，在實體實體A中也有多個實例與之對應(yīng)，則稱實體中也有多個實例與之對應(yīng)，則稱實體A到實體到實體B的聯(lián)系是多對多的，記為的聯(lián)系是多對多的，記為m : n 。多對多的聯(lián)系多對多的聯(lián)系學(xué)生課程選課mn多對多的聯(lián)系的例子多對多的聯(lián)系的例子實體：學(xué)生和課程實體：學(xué)生和課程語義：語義： 一一個學(xué)生可以修個學(xué)生可以修多多門課程門課程 一一門課程可以被門課程可以被多多個學(xué)生修。個學(xué)生修。聯(lián)系：命名為選課。聯(lián)系：命名為選課。

31、1.2.3關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型 最常用的組織層數(shù)據(jù)模型有四種：最常用的組織層數(shù)據(jù)模型有四種： 層次模型層次模型 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ?1.2.3.1 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 把數(shù)據(jù)看成是把數(shù)據(jù)看成是二維表二維表中的元素，而這個中的元素，而這個二二維表維表就是關(guān)系就是關(guān)系 用關(guān)系（表格數(shù)據(jù)）表示實體和實體之間用關(guān)系（表格數(shù)據(jù)）表示實體和實體之間聯(lián)系的模型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)模型聯(lián)系的模型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)模型示例：圖示例：圖1-12關(guān)系模型中的基本術(shù)語關(guān)系模型中的基本術(shù)語 關(guān)系關(guān)系 ：關(guān)系就是二維表。并滿足如下性質(zhì)：關(guān)系就是二維表。并滿足如下性質(zhì)： 關(guān)

32、系表中的每一列都是不可再分的基本屬性；關(guān)系表中的每一列都是不可再分的基本屬性； 表中各屬性不能重名；表中各屬性不能重名； 表中的行、列次序并不重要。表中的行、列次序并不重要。元組：元組：表中的每一行稱作是一個元組，它相當(dāng)于一個記錄值。表中的每一行稱作是一個元組，它相當(dāng)于一個記錄值。屬性屬性 ：表中的每一列是一個屬性值集，列可以命名，稱為屬表中的每一列是一個屬性值集，列可以命名，稱為屬性名。性名。關(guān)系模型中的基本術(shù)語（續(xù)）關(guān)系模型中的基本術(shù)語（續(xù)）候選關(guān)鍵字：候選關(guān)鍵字： 如果一個屬性集的值能唯一確定一個關(guān)系的元組而又不含如果一個屬性集的值能唯一確定一個關(guān)系的元組而又不含有多余的屬性，則該屬性集

33、為候選關(guān)鍵字。有多余的屬性，則該屬性集為候選關(guān)鍵字。 簡言之：能夠簡言之：能夠唯一唯一地確定地確定一個一個元組的元組的最小屬性集最小屬性集。主關(guān)鍵字（主關(guān)鍵字（Primary key）： 有時一個關(guān)系中有多個候選關(guān)鍵字，則可以選擇一個為主有時一個關(guān)系中有多個候選關(guān)鍵字，則可以選擇一個為主關(guān)鍵字。關(guān)鍵字。 每個關(guān)系都有每個關(guān)系都有一個并且只有一個一個并且只有一個主關(guān)鍵字主關(guān)鍵字域域 ： 屬性的取值范圍屬性的取值范圍 。 如，如，性別只能是性別只能是男男和和女女兩個值兩個值。關(guān)系模型中的基本術(shù)語（續(xù)）關(guān)系模型中的基本術(shù)語（續(xù)）主屬性：所有組成候選關(guān)鍵字的屬性主屬性：所有組成候選關(guān)鍵字的屬性非主屬性

34、：除主屬性之外的其他屬性非主屬性：除主屬性之外的其他屬性關(guān)系模式：關(guān)系模式是關(guān)系的關(guān)系模式：關(guān)系模式是關(guān)系的“型型”或元或元組的結(jié)構(gòu)共性的描述。關(guān)系模式實際上對組的結(jié)構(gòu)共性的描述。關(guān)系模式實際上對應(yīng)關(guān)系表的應(yīng)關(guān)系表的表頭表頭。外部關(guān)鍵字外部關(guān)鍵字參照關(guān)系和被參照關(guān)系參照關(guān)系和被參照關(guān)系1.2.3.2 1.2.3.2 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作 主要包括：主要包括：查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)操作是數(shù)據(jù)操作是基于集合的操作，基于集合的操作，操作對象操作對象和和操作結(jié)果操作結(jié)果都都是集合（或是集合（或關(guān)系關(guān)系）。）。只需要指出只需要指出 “ “需要什么需要什

35、么”，而不必詳細(xì)說明，而不必詳細(xì)說明“怎樣怎樣干干” ” 。 1.2.3.3 1.2.3.3 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性約束關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性約束 數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)是有意義的或正是指數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)是有意義的或正確的確的。主要包括三大類：主要包括三大類： 實體完整性實體完整性 參照完整性（引用完整性）參照完整性（引用完整性） 用戶定義的完整性（域完整性，語義完整性）用戶定義的完整性（域完整性，語義完整性）1 1、實體完整性規(guī)則、實體完整性規(guī)則實體完整性的目的是要保證關(guān)系中實體完整性的目的是要保證關(guān)系中的每個元組都是可識別和唯一的。的每個元組都是可識別和唯一的。實體完整性

36、規(guī)則的具體內(nèi)容是：若實體完整性規(guī)則的具體內(nèi)容是：若屬性屬性A是基本關(guān)系是基本關(guān)系R的主屬性，則的主屬性，則屬性屬性A不能取空值。不能取空值。2 2、參照完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則參照完整性規(guī)則定義了外部關(guān)鍵字與主關(guān)鍵字參照完整性規(guī)則定義了外部關(guān)鍵字與主關(guān)鍵字之間的參照規(guī)則。之間的參照規(guī)則。參照完整性規(guī)則的內(nèi)容是：如果屬性（或?qū)傩詤⒄胀暾砸?guī)則的內(nèi)容是：如果屬性（或?qū)傩越M）組）F是關(guān)系是關(guān)系R的外部關(guān)鍵字，它與關(guān)系的外部關(guān)鍵字，它與關(guān)系S的主的主關(guān)鍵字關(guān)鍵字K相對應(yīng)，則對于關(guān)系相對應(yīng)，則對于關(guān)系R中每個元組在屬中每個元組在屬性（或?qū)傩越M）性（或?qū)傩越M）F上的值必須為：上的值必須為： 或者取空值（

37、或者取空值（F的每個屬性均為空值）；的每個屬性均為空值）； 或者等于或者等于S中某個元組的主關(guān)鍵字的值。中某個元組的主關(guān)鍵字的值。3 3、用戶定義的完整性規(guī)則、用戶定義的完整性規(guī)則 按應(yīng)用語義，屬性數(shù)據(jù)有按應(yīng)用語義，屬性數(shù)據(jù)有： 類型與長度限制類型與長度限制：方便計算機(jī)操作：方便計算機(jī)操作 取值范圍限制取值范圍限制：防止屬性值與應(yīng)用語：防止屬性值與應(yīng)用語義矛盾義矛盾語義許可取值范圍約束例：成績?nèi)〕煽內(nèi)0 . 100,n優(yōu)、良、中、及格、不及格優(yōu)、良、中、及格、不及格 日期日期n入學(xué)日期入學(xué)日期 畢業(yè)日期畢業(yè)日期1.2.4 實體聯(lián)系模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體聯(lián)系模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換要解決的問題要

38、解決的問題 如何將實體以及實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式；如何將實體以及實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式； 如何確定這些關(guān)系模式的屬性和關(guān)鍵字。如何確定這些關(guān)系模式的屬性和關(guān)鍵字。轉(zhuǎn)換目的轉(zhuǎn)換目的從概念層結(jié)構(gòu)向組織層轉(zhuǎn)換從概念層結(jié)構(gòu)向組織層轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換規(guī)則轉(zhuǎn)換規(guī)則例例1 1：1聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換一轉(zhuǎn)換一聯(lián)系與部門實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并聯(lián)系與部門實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并部門表（部門表（部門號部門號，部門名，部門名，經(jīng)理號，經(jīng)理號）主關(guān)鍵字：部門號主關(guān)鍵字：部門號外關(guān)鍵字：經(jīng)理號外關(guān)鍵字：經(jīng)理號經(jīng)理表（經(jīng)理表（經(jīng)理號經(jīng)理號，經(jīng)理名，電話），經(jīng)理名，電話）管理管理部門部門經(jīng)理經(jīng)理部門號部門號部門名部門名電話電話經(jīng)理名經(jīng)理

39、名經(jīng)理號經(jīng)理號11例例1 1：1聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換二轉(zhuǎn)換二聯(lián)系與經(jīng)理實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并聯(lián)系與經(jīng)理實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并部門表（部門表（部門號部門號，部門名），部門名）經(jīng)理表（經(jīng)理表（經(jīng)理號經(jīng)理號，部門號部門號，經(jīng)理名，電話），經(jīng)理名，電話）主關(guān)鍵字：經(jīng)理號主關(guān)鍵字：經(jīng)理號外關(guān)鍵字：部門號外關(guān)鍵字：部門號管理管理部門部門經(jīng)理經(jīng)理部門號部門號部門名部門名電話電話經(jīng)理名經(jīng)理名經(jīng)理號經(jīng)理號11例例1 1：1聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換三轉(zhuǎn)換三聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式部門表（部門表（部門號部門號，部門名），部門名）經(jīng)理表（經(jīng)理表（經(jīng)理號經(jīng)理號，經(jīng)理名，電話），經(jīng)理名，電話）部門部門經(jīng)理表（

40、經(jīng)理表（經(jīng)理號經(jīng)理號，部門號部門號）候選關(guān)鍵字（候選關(guān)鍵字（2個）：經(jīng)理號和部門個）：經(jīng)理號和部門號號外關(guān)鍵字（外關(guān)鍵字（2個）：經(jīng)理號和部門號個）：經(jīng)理號和部門號注：轉(zhuǎn)換三不推薦使用。注：轉(zhuǎn)換三不推薦使用。管理管理部門部門經(jīng)理經(jīng)理部門號部門號部門名部門名電話電話經(jīng)理名經(jīng)理名經(jīng)理號經(jīng)理號11例例2 1：n聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換一轉(zhuǎn)換一聯(lián)系與職工實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并聯(lián)系與職工實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并部門表（部門表（部門號部門號，部門名），部門名）職工表（職工表（職工號職工號，部門號部門號，職工名，工資），職工名，工資）主關(guān)鍵字：職工號主關(guān)鍵字：職工號外關(guān)鍵字：部門號外關(guān)鍵字：部門號部門部門職工職工部門號部

41、門號部門名部門名工資工資職工名職工名職工號職工號管理管理1n例例2 1：n聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換二轉(zhuǎn)換二聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式部門表（部門表（部門號部門號，部門名），部門名）職工表（職工表（職工號職工號，職工名，工資），職工名，工資）部門部門職工表（部門號，職工表（部門號，職工號職工號）主關(guān)鍵字：職工號主關(guān)鍵字：職工號外關(guān)鍵字（外關(guān)鍵字（2個）：部門號和職工號個）：部門號和職工號注：轉(zhuǎn)換二不常用。注：轉(zhuǎn)換二不常用。部門部門職工職工部門號部門號部門名部門名工資工資職工名職工名職工號職工號管理管理1n例例2 m：n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系

42、模式教師表教師表( (教師號教師號，教師名，職稱，教師名，職稱) )課程表課程表( (課程號課程號，課程名，學(xué)分，課程名，學(xué)分) )授課表授課表( (教師號，課程號教師號，課程號，授課時，授課時數(shù)數(shù)) )主關(guān)鍵字（主關(guān)鍵字（1 1個）個）：( (教師號，課程教師號，課程號號) )外關(guān)鍵字（外關(guān)鍵字（2 2個）：教師號和課程個）：教師號和課程號號教師教師課程課程教師號教師號教師名教師名學(xué)分學(xué)分課程名課程名課程號課程號授課授課授課時數(shù)授課時數(shù)職稱職稱mn86第第1章章 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概述數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概述 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 關(guān)系數(shù)據(jù)理論關(guān)系數(shù)據(jù)理論 1.4

43、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.3 關(guān)系數(shù)據(jù)理論關(guān)系數(shù)據(jù)理論 問題的提出問題的提出 規(guī)范化規(guī)范化1. 問題的提出問題的提出 表 14 貸款A(yù)關(guān)系實例n數(shù)據(jù)冗余問題 n數(shù)據(jù)更新問題 n數(shù)據(jù)插入問題 n數(shù)據(jù)刪除問題 1.3.2規(guī)范化規(guī)范化1.3.2.1 函數(shù)依賴及相關(guān)術(shù)語函數(shù)依賴及相關(guān)術(shù)語函數(shù)依賴函數(shù)依賴非平凡的函數(shù)依賴非平凡的函數(shù)依賴決定因素決定因素完全函數(shù)依賴完全函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴（1）函數(shù)依賴）函數(shù)依賴Y=f(X)函數(shù)Y=sin(X)Y=X+1Y=X2+2X+1省=f(城市)姓名=f(學(xué)號)（1）函數(shù)依賴）函數(shù)依賴Y=f(X)給定一個給定一個X值，就

44、會有一個值，就會有一個Y值和它對應(yīng)，值和它對應(yīng)，稱稱X函數(shù)決定函數(shù)決定Y，或，或Y函數(shù)依賴于函數(shù)依賴于X。表示為：表示為： X Y（1）函數(shù)依賴）函數(shù)依賴?yán)簩}庫關(guān)系例：對倉庫關(guān)系 倉庫倉庫( (倉庫號倉庫號, ,城市城市, ,面積面積) )有函數(shù)依賴：有函數(shù)依賴：倉庫號城市（城市函數(shù)依賴于倉庫號）倉庫號面積（面積函數(shù)依賴于倉庫號）（2）非平凡的函數(shù)依賴）非平凡的函數(shù)依賴概念見書概念見書例如：例如： R（A，B，C） A C屬于屬于 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 （A，C） C屬于屬于 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 函數(shù)依賴：（法人代碼，銀行代碼，貸款函數(shù)依賴：（法人代碼，銀行代碼，貸款日期）日期）貸款金額為非平凡

45、函數(shù)依賴。貸款金額為非平凡函數(shù)依賴。非平凡非平凡 平凡平凡（2）非平凡的函數(shù)依賴）非平凡的函數(shù)依賴?yán)纾豪纾?學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡）學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡） (學(xué)號，姓名學(xué)號，姓名)姓名姓名 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 學(xué)號學(xué)號姓名姓名 函數(shù)依賴函數(shù)依賴平凡平凡非平凡非平凡（3）決定因素）決定因素概念見書概念見書例如：例如： 學(xué)號學(xué)號姓名姓名 為決定因素為決定因素學(xué)號學(xué)號（4）完全、部分函數(shù)依賴）完全、部分函數(shù)依賴概念見書概念見書例如：例如： 如果在關(guān)系模式如果在關(guān)系模式R（A,B,C）中）中 存在（存在（A，B） C，B C， 則（則（ A，B） C 為為 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 如果在關(guān)系模式如果在關(guān)

46、系模式R（A,B,C）中）中 存在（存在（A，B） C 但不存在但不存在B C和和A C 則（則（ A，B） C 為為 函數(shù)依賴函數(shù)依賴 部分部分完全完全（5）傳遞函數(shù)依賴）傳遞函數(shù)依賴概念見書概念見書例如：例如： 如果在關(guān)系模式如果在關(guān)系模式R（A,B,C）中）中 存在存在 A C 且存在且存在 A B，B C 則則 A C 為為 函數(shù)依賴函數(shù)依賴傳遞傳遞練習(xí)練習(xí)關(guān)系模式關(guān)系模式 學(xué)生（學(xué)號，姓名，所在系，系主任）中學(xué)生（學(xué)號，姓名，所在系，系主任）中 學(xué)號學(xué)號姓名姓名 學(xué)號學(xué)號所在系所在系 學(xué)號學(xué)號系主任系主任2. 解決問題的辦法解決問題的辦法模式分解模式分解 模式分解即把一個關(guān)系模式分解

47、成兩個或多個關(guān)系模模式分解即把一個關(guān)系模式分解成兩個或多個關(guān)系模式，在分解的過程中消除那些式，在分解的過程中消除那些“不良不良”的屬性依賴關(guān)的屬性依賴關(guān)系，從而獲得好的關(guān)系模式。系，從而獲得好的關(guān)系模式。 分解過程中不能破壞原來的應(yīng)用語義分解過程中不能破壞原來的應(yīng)用語義 所謂屬性依賴關(guān)系是指：模式中的某個屬性的值可以所謂屬性依賴關(guān)系是指：模式中的某個屬性的值可以由模式中其他屬性惟一確定。由模式中其他屬性惟一確定。分解過程：消除部分依賴和傳遞依賴分解過程：消除部分依賴和傳遞依賴。規(guī)范化的關(guān)系規(guī)范化的關(guān)系 第一范式（第一范式（1NF）第二范式（第二范式（2NF）第三范式（第三范式（3NF）判斷范式

48、之前首先要確定判斷范式之前首先要確定主關(guān)鍵字主關(guān)鍵字是什么？是什么？第一范式（第一范式（1NF）不包含重復(fù)組的關(guān)系（即不包含非原子項的屬性）即不包含重復(fù)組的關(guān)系（即不包含非原子項的屬性）即為第一范式。我們前邊所列出的所有表都屬于第一范為第一范式。我們前邊所列出的所有表都屬于第一范式。式。第二范式（第二范式（2NF）若若1NF表中每個非主屬性都表中每個非主屬性都完全依賴完全依賴于主關(guān)鍵字，則于主關(guān)鍵字，則屬于第二范式。屬于第二范式。第二范式（第二范式（2NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C） 則此關(guān)系模式至少滿足？則此關(guān)系模式至少滿足？NF1第二范式（第二范式（2NF）例

49、如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C） 若不存在若不存在A C 且且 B C 則此關(guān)系模式至少滿足？則此關(guān)系模式至少滿足？NF2第二范式（第二范式（2NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C） 若存在若存在A C 或或 B C 則此關(guān)系模式一定滿足？則此關(guān)系模式一定滿足？NF1第二范式（第二范式（2NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C） 則此關(guān)系模式至少滿足？則此關(guān)系模式至少滿足？NF2特殊情況特殊情況第二范式（第二范式（2NF）判斷關(guān)系模式是否滿足判斷關(guān)系模式是否滿足2NF的方法？的方法？ 主關(guān)鍵字為單個屬性時：一定為主關(guān)鍵字為單個

50、屬性時：一定為2NF 主關(guān)鍵字為多個屬性時：如果存在構(gòu)成主關(guān)鍵主關(guān)鍵字為多個屬性時：如果存在構(gòu)成主關(guān)鍵字屬性組的真子集決定非主屬性，則不為字屬性組的真子集決定非主屬性，則不為2NF；否則為否則為2NF。第三范式（第三范式（3NF）若若2NF表中所有表中所有非主屬性都不傳遞依賴于主關(guān)非主屬性都不傳遞依賴于主關(guān)鍵字鍵字，則屬于第三范式。，則屬于第三范式。一般將第三范式關(guān)系就稱為規(guī)范化的關(guān)系一般將第三范式關(guān)系就稱為規(guī)范化的關(guān)系 。第三范式（第三范式（3NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C）中）中 存在存在B C 或或C B 則此關(guān)系模式一定滿足？則此關(guān)系模式一定滿足？NF2第

51、三范式（第三范式（3NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C）中）中 不存在不存在B C 且不存在且不存在C B 則此關(guān)系模式一定滿足？則此關(guān)系模式一定滿足？NF3第三范式（第三范式（3NF）例如：例如： 已知關(guān)系模式已知關(guān)系模式 R（A，B，C） 則此關(guān)系模式一定滿足？則此關(guān)系模式一定滿足？NF3特殊情況特殊情況第三范式（第三范式（3NF）如果一個關(guān)系模式滿足如果一個關(guān)系模式滿足2NF，判斷關(guān)系模式是否滿足，判斷關(guān)系模式是否滿足3NF的根本是判斷的根本是判斷非主屬性之間是否有函數(shù)依賴非主屬性之間是否有函數(shù)依賴。若。若有，則不滿足有，則不滿足3NF；若無，則滿足；若無，則滿

52、足3NF。如果一個關(guān)系模式滿足如果一個關(guān)系模式滿足2NF，并且它最多，并且它最多只有一個非只有一個非主屬性主屬性，則一定滿足，則一定滿足 NF。如果一個關(guān)系模式滿足如果一個關(guān)系模式滿足1NF，并且沒有非主屬性，則，并且沒有非主屬性，則一定滿足一定滿足 NF331.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu) 1.4.1 1.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu) 模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述僅僅涉及型的描述，不涉及具體的值。僅僅涉

53、及型的描述，不涉及具體的值。模式的一個具體值稱為模式的一個實例。模式的一個具體值稱為模式的一個實例。模式是相對穩(wěn)定的，實例是相對變動的。模式是相對穩(wěn)定的，實例是相對變動的。數(shù)據(jù)模式描述某一類事物的結(jié)構(gòu)、屬性、類型和約束，實質(zhì)上數(shù)據(jù)模式描述某一類事物的結(jié)構(gòu)、屬性、類型和約束，實質(zhì)上是用數(shù)據(jù)模型對一類事物的模擬，而實例是反映某類事物的某是用數(shù)據(jù)模型對一類事物的模擬，而實例是反映某類事物的某一時刻的當(dāng)前狀態(tài)。一時刻的當(dāng)前狀態(tài)。1.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式兩級映像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式兩級映像模式（概念模式）模式（概念模式） 也稱為邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的也稱為邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏

54、輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)描述。共數(shù)據(jù)描述。 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的中間層是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的中間層 用模式定義語言表達(dá)。例，對關(guān)系數(shù)據(jù)庫，用模式定義語言表達(dá)。例，對關(guān)系數(shù)據(jù)庫，定義：表頭結(jié)構(gòu)、屬性取值范圍、定義：表頭結(jié)構(gòu)、屬性取值范圍、。外模式（用戶模式、子模式）外模式（用戶模式、子模式） 用戶對現(xiàn)實系統(tǒng)中感興趣整體的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用戶對現(xiàn)實系統(tǒng)中感興趣整體的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述。的描述。 是是DB整體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集或局部重構(gòu)。整體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集或局部重構(gòu)。 用外模式定義語言表達(dá)。例，對用外模式定義語言表達(dá)。例，對RDB，定義視，定義視圖結(jié)構(gòu)。圖結(jié)構(gòu)。是保證數(shù)據(jù)庫安全的一個措施是保證數(shù)據(jù)庫安全的一個措施。 內(nèi)模式（存儲模式）內(nèi)模式（存儲模式） 數(shù)據(jù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)描述（數(shù)據(jù)的組織與存儲）。數(shù)據(jù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)描述（數(shù)據(jù)的組織與存儲）。 用數(shù)據(jù)庫、索引定義語言描述。例，對用數(shù)據(jù)庫、索引定義語言描述。例，對RDB，定義數(shù)據(jù)文件的位置、索引的依據(jù)等。定義數(shù)據(jù)文件的位置、索引的依據(jù)等。 3. 數(shù)據(jù)庫的二級模式映象功能與數(shù)據(jù)