數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與應(yīng)用第三版SQLServer2012ppt課件(完整版)VIP

1、數(shù)據(jù)庫基本知識提綱信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)1數(shù)據(jù)庫基本知識1.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的概念包括兩個方面，即數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)形式 信息：數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后所獲取的有用知識。 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息的過程。數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容主要包括：數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲、加工、分類、維護、排序、檢索和傳輸?shù)纫幌盗谢顒拥目偤汀?數(shù)據(jù)處理的發(fā)展：人工管理、文件管理、數(shù)據(jù)庫管理及分布式數(shù)據(jù)庫管理等四個階段 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.1 信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理（續(xù)）數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的三個標志事件 1969年IBM公司研制、開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)商品化軟件IMS 美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語

2、言協(xié)會CODASYL（Conference On Data System Language）下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組DBTG（Data Base Task Group）對數(shù)據(jù)庫方法進行系統(tǒng)的討論、研究，提出了若干報告1970年IBM公司San Jose研究實驗室的研究員E.F.Codd發(fā)表了著名的“大型共享系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型”論文，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)庫新技術(shù)：分布式數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。是一個計算機應(yīng)用系統(tǒng)。它由計算機硬件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序和用戶等部分組成。 數(shù)據(jù)庫

3、系統(tǒng)的組成：計算機硬件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序和用戶等部分1語言編譯 DBMSOS應(yīng)用程序硬件數(shù)據(jù)庫基本知識1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：3個模式（外模式、模式和內(nèi)模式）和2個映射（外模式模式映射和模式內(nèi)模式映射）。 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能 數(shù)據(jù)庫定義（描述）功能 數(shù)據(jù)庫操縱功能 數(shù)據(jù)庫運行管理功能 數(shù)據(jù)組織、存儲和管理 數(shù)據(jù)庫的建立和維護 通信功能 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)定義語言及其編譯處理程序 數(shù)據(jù)操作語言及其編譯程序 數(shù)據(jù)庫運行控制程序 實用程序 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)）

4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點 數(shù)據(jù)共享 減少數(shù)據(jù)冗余 具有較高的數(shù)據(jù)獨立性 增強了數(shù)據(jù)安全性和完整性保 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.3 數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)描述信息處理的三個層次 （1）現(xiàn)實世界（2）信息世界（3）數(shù)據(jù)世界信息世界中的基本概念 ：實體、屬性、域、實體型和實體值、實體集、實體聯(lián)系 實體模型：又稱概念模型，它是反映實體之間聯(lián)系的模型。 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.3 數(shù)據(jù)模型（續(xù)）數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 目前，常用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本上都屬于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如SQL Server、Oracle、DB2等都是常用的關(guān)系型DBMS。 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.3 數(shù)據(jù)模型（續(xù)）關(guān)系的基本概念及特點 基本

5、概念關(guān)系、元組、屬性、域 優(yōu)點（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一 （2）關(guān)系規(guī)范化，并建立在嚴格的理論基礎(chǔ)上 （3）概念簡單，操作方便 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫概述關(guān)系模型由三個部分構(gòu)成：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)操作和完整性約束。 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）關(guān)系1、域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。域中所包含的值的個數(shù)叫做域的基數(shù)。域是需要命名的。 例如： D1=李國慶 劉嬌麗，表示人名的集合 D2=清華大學(xué)出版社 中國水利水電出版社，表示出版社的集合， D3=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 高等數(shù)學(xué)，表示書名的集合2、笛卡爾積 ： 給定一組域D1，D2，

6、D3，Dn,則這些域的笛卡爾積為：D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（1）關(guān)系3、關(guān)系：D1D2Dn的子集叫作在域D1,D2,Dn上的關(guān)系，用R（D1,D2,Dn）表示。其中R表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度（degree）。當n=1時，關(guān)系中僅含一個域，稱為單元關(guān)系。當n=2時，關(guān)系中僅含兩個域，稱為二元關(guān)系。 4、碼的定義 碼（Key）。在關(guān)系的各個屬性中，能夠用來唯一標識一個元組的屬性或?qū)傩越M。候選碼（Candidate Key）。若在一個關(guān)系中，某一個屬性或?qū)傩越M的值能唯一地標識該

7、關(guān)系的元組，而其真子集不行，則稱該屬性或?qū)傩越M為候選碼。主碼（Primary Key）。若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼（也稱主鍵）。主屬性（Prime Attribute）。候選碼的諸屬性稱為主屬性。非主屬性（Non-Key Attribute）。不包含在任何候選碼中的屬性。：D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（1）關(guān)系5、關(guān)系的三種類型：基本關(guān)系、導(dǎo)出表、視圖6、關(guān)系的6條性質(zhì) ： 性質(zhì)1 列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。性質(zhì)2 不同的列可出自同

8、一個域，稱其中的每一列為一個屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。性質(zhì)3 列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。性質(zhì)4 任意兩個元組不能完全相同。這只是現(xiàn)實中的一般性要求，有些數(shù)據(jù)庫是允許在同一張表中存在兩個完全相同的元組的。性質(zhì)5 行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。性質(zhì)6 分量必須取原子值，也就是說每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。 D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i=1,2,n 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（2）關(guān)系模式元組集合結(jié)構(gòu)：有那些屬性、屬性來自那些域，屬性與域之間的映像關(guān)系（屬性的長度和類型）；元組集合的語義；

9、完整性約束條件：屬性間的相互關(guān)系，屬性的取值范圍限制。關(guān)系的三種類型：基本關(guān)系、導(dǎo)出表、視圖 概括來說，關(guān)系模式描述下列五個要素：關(guān)系名R；屬性名集合U；屬性來自的域D；屬性向域的映像集合DOM；屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合F。 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）（3）關(guān)系數(shù)據(jù)庫所有支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的實體及實體之間的聯(lián)系的關(guān)系集合就構(gòu)成了一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫。關(guān)系數(shù)據(jù)庫有型與值之分，型稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式，值稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值通常統(tǒng)稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系完整性（1）實體完整性 若屬性A是基

10、本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值 （2）參照完整性 外碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼，如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼，并稱基本關(guān)系R為參照關(guān)系，基本關(guān)系S為被參照關(guān)系或目標關(guān)系 參照完整性：外碼的取值：或者取空值；或者等于主鍵表中某個元組的主碼值 （3）用戶定義完整性 用戶可以對屬性的取值或?qū)傩蚤g關(guān)系加某種限制條件，這就是用戶定義完整性1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù) 關(guān)系代數(shù)是用關(guān)系的運算來表達查詢方式的，它是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語言的一種傳統(tǒng)表達方式。其特點是以一個或多個關(guān)系作為運算對象，結(jié)果為另外一個關(guān)系。 關(guān)系

11、代數(shù)的運算符分為四類：集合運算符、專門的關(guān)系運算符、比較運算符、邏輯運算符。常用關(guān)系運算符如表: 1運算符含義集合運算符并差交廣義笛卡爾積專門的關(guān)系運算符選擇投影續(xù)表運算符含義專門的關(guān)系運算符連接除比較運算符大于大于或等于小于小于或等于等于不等于邏輯運算符非與或數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù)（續(xù)） 1、傳統(tǒng)的集合預(yù)算：包括并（）、交（）、差（-）、笛卡爾積（），它將關(guān)系看成元組的集合，從關(guān)系的水平方向（行）來進行的。 并 ： RSt|tRtS 差- ：R-St| tR tS 交 ：RSt| tR tS 廣義笛卡爾積 ：RStr ts| trRtsS 集合運算實現(xiàn)的數(shù)據(jù)

12、庫操作： 數(shù)據(jù)庫記錄的添加、插入-并運算 刪除-差運算 數(shù)據(jù)庫的修改（先刪后插）-差+并運算 關(guān)系的連接-笛卡爾積 1數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系代數(shù)（續(xù)）關(guān)系代數(shù)（續(xù)） 1、傳統(tǒng)的集合預(yù)算：例子1ABCa1b1c1a2b2c2(a)RDEFd1e1f1d2e2f2a1b1c1d1e1f1(b)SABCa1b1c1(c) RS ABCa1b1c1a2b2c2d1e1f1d2e2f2(d) R S ABCa2b2c2(e) R- S ABCDEFa1b1c1d1e1f1a1b1c1d2e2f2a1b1c1a1b1c1a2b2c2d1e1f1a2b2c2d2e2f2a2b2c2a1b1c1(f) RX S 數(shù)據(jù)庫基本知識1.4 關(guān)系