關系型數(shù)據(jù)庫概念課件

1、關系型數(shù)據(jù)庫的概念關系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)越性如何規(guī)劃關系型數(shù)據(jù)庫關系型數(shù)據(jù)庫范式理論E-R方法第四章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎重點：關系型數(shù)據(jù)庫的概念第四章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎重點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（是存儲數(shù)據(jù)的容器，由許多個文件組成，一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可包含多個數(shù)據(jù)庫。）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（是用來管理數(shù)據(jù)的軟件，對數(shù)據(jù)進行維護和管理）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有以下四個方面的功能： 數(shù)據(jù)定義：建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表，定義字段的數(shù)據(jù)類型等 數(shù)據(jù)處理：增加、刪除、修改、查詢 數(shù)據(jù)安全：創(chuàng)建用戶賬號、相應的口令及設置權限。 數(shù)據(jù)備份：防止意外事件導致數(shù)據(jù)的丟失數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（是存儲數(shù)據(jù)的容器，由許多個文件組成，一個數(shù)一 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型是

2、指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲結構。根據(jù)具體數(shù)據(jù)存儲需求的不同，常用的系統(tǒng)模型有三種：層次模型、網(wǎng)絡模型、關系模型，使用對應模型的數(shù)據(jù)庫分別稱為：層次型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡型數(shù)據(jù)庫、關系型數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。我們從這三方面來分析這些模型。一 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲結構。根據(jù)具體數(shù)一、層次型數(shù)據(jù)庫江西師范大學外語系學工處中文系歷史系教務處院系姓名性別年齡院系姓名課程成績層次模型要滿足兩個條件:有且只有一個根結點.根結點以外的其他結點有且只有一個雙親結點.一、層次型數(shù)據(jù)庫江西師范大學外語系學工處中文系歷史系教務處院層次模型的優(yōu)缺點:優(yōu)點 (1) 層次分明,

3、結構清晰。 (2) 不同層次間的數(shù)據(jù)關聯(lián)直接簡單。 (3) 提供了良好的完整性支持。缺點 (1)對插入和刪除操作的限制比較多。沒有雙親結 點就不能插入子女結點。如果刪除雙親結點則 相應的子女結點也被同時刪除. (2)查詢子女結點必須通過雙親結點,任何一個結點 只有按其路徑查看時,才能顯示它的全部意義。 (3)結點之間很難建立橫向關聯(lián)。 層次模型的優(yōu)缺點:二、網(wǎng)絡型數(shù)據(jù)庫R1R2R3R4優(yōu)點： (1) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界. (2) 存取效率較高.缺點： 結構關系錯綜復雜,很難維護.網(wǎng)絡模型要滿足兩個條件:允許一個以上的結點沒有雙親結點.一個結點可以多于一個雙親結點.二、網(wǎng)絡型數(shù)據(jù)庫R1R

4、2R3R4優(yōu)點：網(wǎng)絡模型要滿足兩個條件三、關系型數(shù)據(jù)庫員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女3000項目編號名稱客戶負責人1SiSSim22PetPet1 關系型數(shù)據(jù)庫的存儲結構是二維表,表中每一行是一個記錄,用來描述一個對象的信息,每一列是一個字段,描述對象的屬性.三、關系型數(shù)據(jù)庫員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉 (1) 結構簡單，格式唯一,無論實體還是實體間的 聯(lián)系都可以用關系表示. (2) 理論基礎嚴格，數(shù)據(jù)表之間相對獨立。 (3) 存儲路徑對用戶透明,從而具有更高的數(shù)據(jù)獨 立性,更好的安全保密性.關系型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點: (1) 結構簡單，格式唯一,無論實體還是實體關

5、系數(shù)據(jù)庫的概念一、內部結構 關系數(shù)據(jù)庫是由數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)表之間的關聯(lián)組成. 二維表有行和列組成: 行：記錄（元組）,代表眾多相同屬性的對象中的一個. 列：字段（屬性）,代表數(shù)據(jù)庫表中存儲對象的共有屬性.二、表的關聯(lián)是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表之間使用相應的字段實現(xiàn)數(shù)據(jù)表的連接。使得數(shù)據(jù)無需重復存儲。關系數(shù)據(jù)庫的概念一、內部結構二、表的關聯(lián)設計規(guī)劃關系型數(shù)據(jù)庫一、關系數(shù)據(jù)庫的設計和規(guī)劃分為以下三個階段：1。數(shù)據(jù)收集2。確定數(shù)據(jù)表和表中的字段3。建立數(shù)據(jù)表之間的關聯(lián)（通過例題分析）注：規(guī)范化數(shù)據(jù)庫的主要目的是使數(shù)據(jù)庫中重復存儲的數(shù)據(jù)量減到最低，從而節(jié)約存儲空間，提高訪問效率。二、表的關聯(lián)表示兩個數(shù)據(jù)

6、表之間的記錄對應關系，關聯(lián)可分為三種，分別是：設計規(guī)劃關系型數(shù)據(jù)庫一、關系數(shù)據(jù)庫的設計和規(guī)劃分為以下三個階一對一關聯(lián)一對多關聯(lián)多對多關聯(lián)專業(yè)系學生1m專業(yè)系系主任11課程學生mn1。一對一關聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄只能對應數(shù)據(jù)表B中的 一條記錄， 而數(shù)據(jù)表A中也只有一條記錄同數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對應。（一般可以將具有一對一關聯(lián)的兩個數(shù)據(jù)表合并為一個數(shù)據(jù)表）2。一對多關聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對應數(shù)據(jù)表B中的多條記錄。而 數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對應數(shù)據(jù)表A中的一條記錄3。多對多關聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對應數(shù)據(jù)表B中的多條記錄， 而數(shù)據(jù)表B中的一條記錄也對應數(shù)據(jù)表A中的多條記錄。（大多數(shù)情況下，可

7、以將多對多關聯(lián)轉換為多個一對多的關聯(lián)）一對一關聯(lián)一對多關聯(lián)多對多關聯(lián)專業(yè)系學生1m專業(yè)系系主任11問題：在數(shù)據(jù)庫的設計和規(guī)劃過程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當?shù)脑瓌t分成多個表，然后又使用關聯(lián)將它們連接起來呢？答：若不進行劃分，則數(shù)據(jù)表非常龐大，對數(shù)據(jù)表的操作效率不高；當訪問的數(shù)據(jù)涉及到多個表時，再將它們進行關聯(lián)。三、主鍵和外鍵鍵是指數(shù)據(jù)表中的一個字段，分為主鍵和外鍵兩種：主鍵是數(shù)據(jù)表中具有唯一型的字段。即數(shù)據(jù)表中的任意兩個記錄不能有相同的主鍵字段。（使用主鍵執(zhí)行查詢，可以提高查詢的速度）外鍵一個數(shù)據(jù)表將使用該數(shù)據(jù)表中的外鍵連接到其它的數(shù)據(jù)表，而這個外鍵字段在其它的數(shù)據(jù)表中將作為主鍵字段出現(xiàn)。（在設置

8、外鍵字段的屬性時，要與它原始的主鍵設置一致。）（*具體見課本例題）問題：在數(shù)據(jù)庫的設計和規(guī)劃過程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當?shù)脑瓌t四、數(shù)據(jù)的完整性是指存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，是衡量數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)質量好壞的一種標準。即要求數(shù)據(jù)具有以下特點： 數(shù)據(jù)類型準確無誤、數(shù)據(jù)值滿足范圍設置、同一表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突、多個表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突。數(shù)據(jù)完整性的分類： 1。實體完整性：保證不使用完全相同的數(shù)據(jù)記錄（實現(xiàn)方法：主鍵、唯一鍵、唯一索引） 2。區(qū)域完整性：要求數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)位于某一個特定的允許范圍內；（實現(xiàn)方法：默認值、外鍵、核查、規(guī)則、數(shù)據(jù)類型、約束） 3。參考完整性：維護相關數(shù)據(jù)表之間數(shù)據(jù)

9、一致性的手段。（實現(xiàn)方法：外鍵、觸發(fā)器、存儲過程、核查） 4。用戶定義完整性：由用戶根據(jù)實際應用中的需要自行定義。（實現(xiàn)方法：規(guī)則、觸發(fā)器、存儲過程、約束）四、數(shù)據(jù)的完整性五、約束 使用約束的主要目的是限制輸入到表中的數(shù)據(jù)的范圍。有字段級約束和數(shù)據(jù)表級約束兩種 SQL Server中使用的約束主要有以下四種： 1。主鍵約束使用數(shù)據(jù)表中的一列數(shù)據(jù)或多列數(shù)據(jù)來唯一的標識一行數(shù)據(jù)。（主要用來實現(xiàn)實體完整性。） 2。外鍵約束若確定了數(shù)據(jù)表中某一字段將作為該數(shù)據(jù)表與其它數(shù)據(jù)表關聯(lián)時使用的外鍵，則該字段的取值范圍將決定于關聯(lián)數(shù)據(jù)表中該字段的取值。（主要用來實現(xiàn)區(qū)域完整性和引用完整性） 3。唯一約束確保非主

10、鍵字段中數(shù)據(jù)的唯一性。 4。核查約束確保只有符合條件的數(shù)據(jù)才能進入數(shù)據(jù)表五、約束關系數(shù)據(jù)庫范式理論和E-R方法一、范式理論是在數(shù)據(jù)庫設計過程中將要依據(jù)的準則，數(shù)據(jù)庫結構必須要滿足這些準則，才能確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。1。第一范式（1NF） 要求每一數(shù)據(jù)項都不能拆分成兩個或兩個以上的數(shù)據(jù)項。2。第二范式（2NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足1NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何一個非主鍵字段的數(shù)值都依賴于該數(shù)據(jù)表的主鍵字段。3。第三范式（3NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足2NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何兩個非主鍵字段的數(shù)值之間不存在函數(shù)依賴關系。即不要在數(shù)據(jù)庫中存儲可以通過其它字段進行簡單計算得出的數(shù)據(jù)。關系數(shù)據(jù)庫范式理論和E-R方

11、法一、范式理論 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1 AM1DN2 M2 AM2借書人所借書名日期李華T1T2T3D1D2D3李文化T2T4D4部門名正經(jīng)理副經(jīng)理DN1DN2M1M2AM1AM2借書人所借書名日期李華T1D1李華T2D2李華T3D3李文化T2D4李文化T4D41NF1NF 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1學號姓名，性別，年齡課程號課程名，學分學號+課程號成績學號課程號姓名性別年齡課程名學分成績10051王網(wǎng)男21數(shù)據(jù)結構48010062劉柳女22英語58510061劉柳女22數(shù)據(jù)結構49010071李麗女20數(shù)據(jù)結構4782NF學號姓名，性別，年齡課程號課程名，學分學號+課程號

12、成績學號課員工編號姓名性別工資獎金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3000750員工編號姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女30003NF注：數(shù)據(jù)表規(guī)范化的程度越高，數(shù)據(jù)冗余就越小，同時造成人為錯誤的可能性就越小。但規(guī)范化程度越高，在查詢檢索時需要做的關聯(lián)等工作就越多，因此一般選擇一個折衷的規(guī)范化程度。員工編號姓名性別工資獎金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3二、E-R方法是一種用來在數(shù)據(jù)庫設計過程中表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構的方法。主導思想：使用實體、實體的屬性以及實體之間的關系來表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構。如下E-R模型圖：員 工編號姓名性別工資項目編號負責人開始日期結束日期負責實體實體屬性屬性聯(lián)系二、E-R方法員 工編號姓名性別工資項目編號負