分析成果unit1數(shù)據(jù)庫概述

數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用葉品菊

SA314shirlyonline@163.com課程性質(zhì)課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課后續(xù)課程：JAVAEE企業(yè)案例應(yīng)用學時：60學分：4教學目標知識教學目標：掌握SQLServer2008的管理與應(yīng)用方法，能使用該軟件為不用的管理系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)解決方案。能力教學目標：通過學習SQLServer管理數(shù)據(jù)的方法，具備自行設(shè)計和維護數(shù)據(jù)、項目編程的能力。思想教學目標：培養(yǎng)大家的學習積極性、主動性、創(chuàng)造性?？己朔绞娇己诵再|(zhì)：考試平時過程考核期末成績第一講數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫基本概念1數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展2

E-R模型和E-R圖3三個世界與兩種模型4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)5關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計67一、數(shù)據(jù)庫基本概念數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫(Database)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)1、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本單位

數(shù)據(jù)的含義：是載荷信息的媒體對現(xiàn)實世界中客觀事物的符號表示可以是數(shù)值數(shù)據(jù)，也可以是非數(shù)值數(shù)據(jù)，如聲音、圖像等計算機中數(shù)據(jù)能輸入計算機，并能為其處理的符號序列數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別與聯(lián)系

信息與數(shù)據(jù)之間存在著固有的聯(lián)系：數(shù)據(jù)是信息的符號表示或稱為載體；信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對數(shù)據(jù)語義的解釋。2、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫(Database,簡稱DB)是長期儲存在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)庫的特征數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存；可為各種用戶共享；冗余度較?。粩?shù)據(jù)獨立性較高；易擴展。3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)什么是DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，簡稱DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件.DBMSOSDB

用戶練習1)寫出下列名詞的中文含義：DBA（DataBaseAdministrator）

數(shù)據(jù)庫管理員DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

2)下列有關(guān)數(shù)據(jù)庫的描述，正確的是（）

A）數(shù)據(jù)庫是一個DBF文件

B）數(shù)據(jù)庫是一個關(guān)系

C）數(shù)據(jù)庫是一個結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集合

D）數(shù)據(jù)庫是一組文件

二、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護，是數(shù)據(jù)處理的中心問題。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程人工管理階段(40年代中--50年代中)文件系統(tǒng)階段(50年代末--60年代中)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代末--現(xiàn)在)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動力應(yīng)用需求的推動計算機硬件的發(fā)展計算機軟件的發(fā)展1、人工管理時期40年代中--50年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學計算 硬件水平 無直接存取存儲設(shè)備軟件水平 沒有操作系統(tǒng) 處理方式 批處理 2、文件系統(tǒng)時期50年代末--60年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學計算、管理 硬件水平 磁盤、磁鼓 軟件水平 有文件系統(tǒng) 處理方式 聯(lián)機實時處理、批處理

3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時期60年代末以來產(chǎn)生的背景應(yīng)用背景 大規(guī)模管理 硬件背景 大容量磁盤 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

處理方式 聯(lián)機實時處理,分布處理,批處理1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡稱DBS）是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)。DBS是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成

由數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（軟件）、數(shù)據(jù)庫管理員（人員）、硬件平臺（硬件）、軟件平臺（軟件）

這五個部分構(gòu)成的運行實體。三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）數(shù)據(jù)庫(DB)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)的管理者：DBMS數(shù)據(jù)面向的對象：現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的獨立性：高度的物理獨立性和一定的邏輯獨立性數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高數(shù)據(jù)控制能力：由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)共享性降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲空間避免數(shù)據(jù)間的不一致性使系統(tǒng)易于擴充下列關(guān)系正確的是：（

）A．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)B．數(shù)據(jù)庫包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)C．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)D．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理員練習2、DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能

提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL)--定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)操縱功能:提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML)

操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作(查詢、插入、刪除和修改)數(shù)據(jù)庫的運行管理保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的維護功能數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲介質(zhì)故障恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的重組織性能監(jiān)視等DBMS對數(shù)據(jù)的控制功能數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，保護數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。并發(fā)（Concurrency）控制對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯誤的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。(1)三個世界：現(xiàn)實世界、信息世界、計算機世界(2)兩種模型：概念模型、數(shù)據(jù)模型

概念模型（即概念數(shù)據(jù)模型，又稱信息模型）

數(shù)據(jù)模型（即基本數(shù)據(jù)模型或結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型）,分層次、網(wǎng)狀和關(guān)系模型。

四、三個世界與兩種模型練習1、常用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型\.2、下列數(shù)據(jù)模型中，具有堅實理論基礎(chǔ)的是

A）層次模型

B）網(wǎng)狀模型

C）關(guān)系模型

D）以上3個都是

3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS中用來定義模式、內(nèi)模式和外模式的語言為

A）C

B）Basic

C）DDL

D）DML關(guān)系模型較之格式化模型（網(wǎng)狀模型和層次模型）有以下方面的優(yōu)點，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡單、具有很高的數(shù)據(jù)獨立性、可以直接處理多對多的聯(lián)系，以及有堅實的理論基礎(chǔ)。

五、E－R模型和E-R圖(1)E－R數(shù)據(jù)模型（Entity-Relationshipdatamodel,即實體－聯(lián)系數(shù)據(jù)模型）是P.P.Chen于1976年提出的一種概念數(shù)據(jù)模型。E-R數(shù)據(jù)模型不是面向?qū)崿F(xiàn)，而是面向現(xiàn)實世界。(2)一些基本概念(1)實體（Entity）客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念。實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。(2)屬性（Attribute）(3)碼（Key）唯一標識實體的屬性集稱為碼。屬性的取值范圍稱為該屬性的域。用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體稱為實體型。同型實體的集合稱為實體集。(6)實體集（EntitySet）(4)域（Domain）(5)實體型（EntityType）(7)聯(lián)系（Relationship）

實體間聯(lián)系

一個實體型一對一聯(lián)系（1:1）兩個實體型一對多聯(lián)系（1:n）多個實體型多對多聯(lián)系（m:n）實體內(nèi)部的聯(lián)系及之間的聯(lián)系。一對一聯(lián)系

如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系。記為1:1。

實例班級與班長之間的聯(lián)系：一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任職班級班級-班長班長111:1聯(lián)系一對多聯(lián)系如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系記為1:n班級組成學生1n1:n聯(lián)系實例:班級與學生之間的聯(lián)系：一個班級中有若干名學生，每個學生只在一個班級中學習多對多聯(lián)系（m:n）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體B具有多對多聯(lián)系。記為m:n課程選修學生nmm:n聯(lián)系實例:課程與學生之間的聯(lián)系：一門課程同時有若干個學生選修一個學生可以同時選修多門課程(3)E－R圖是E－R數(shù)據(jù)模型的圖形表示法，是一種直觀表示現(xiàn)實世界的有力工具。E-R圖用于數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計。實體型的表示：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。學生教師學生學號年齡性別姓名屬性的表示：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來。

學號是鍵，用下劃線表示。如何畫E-R圖？單屬性：某個特定的實體在該屬性上的取值唯一，用帶有屬性名的橢圓形框表示。學號E-mail平均成績屬性的類型派生屬性可以從其他相關(guān)的屬性或?qū)嶓w派生出來的屬性稱為派生屬性；用虛橢圓形框表示.如學生（學號，姓名，平均成績），選課（學號，課程號，成績），則平均成績可由學生所選課程的總成績除以課程總數(shù)來得到。稱平均成績?yōu)榕缮鷮傩?，而成績?yōu)榛鶎傩裕虼鎯傩?；?shù)據(jù)庫中，一般只存基屬性值，而派生屬性只存其定義或依賴關(guān)系，用到時再從基屬性中計算出來；多值屬性：某個特定的實體在該屬性上的有多于一個的取值，用雙橢圓形框表示。舉例：教師(教師號，姓名，性別，職稱，E-mail地址，電話號碼，家庭地址)實體集的屬性表示如下。家庭地址城市街道區(qū)郵政編碼教師性別姓名教師號電話號碼e-mail地址職稱E-mail：多值屬性家庭地址：派生屬性聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來。聯(lián)系的表示：聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n）

課程選修學生mn成績供應(yīng)商供應(yīng)零件pm項目n供應(yīng)量例：用E-R圖來表示某工廠物資管理實體之間聯(lián)系的概念模型。

物資管理涉及的實體A.倉庫。屬性有倉庫號，倉庫面積，電話號碼。B.零件。屬性有零件號，名稱，規(guī)格，單價，描述。C.供應(yīng)商。屬性有供應(yīng)商號，姓名，地址，電話號碼，帳號。D.項目。屬性有項目號，預(yù)算，開工日期。E.職工。屬性有職工號，姓名，年齡，職稱供應(yīng)商項目零件供應(yīng)量

供應(yīng)庫存?zhèn)}庫庫存量

工作職工領(lǐng)導(dǎo)mpnm1nn1n

某工廠物資管理實體間的聯(lián)系：物資管理涉及的實體：A.倉庫。屬性有倉庫號，倉庫面積，電話號碼。B.零件。屬性有零件號，名稱，規(guī)格，單價，描述。C.供應(yīng)商。屬性有供應(yīng)商號，姓名，地址，電話號碼，帳號。D.項目。屬性有項目號，預(yù)算，開工日期。E.職工。屬性有職工號，姓名，年齡，職稱醫(yī)院病房管理E－R

幾個E－R實例六、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計層次模型（HierarchicalModel）網(wǎng)狀模型(NetworkModel)關(guān)系模型(RelationalModel)面向?qū)ο竽Ｐ?ObjectOrientedModel）對象關(guān)系模型(ObjectRelationalModel）常用的(邏輯)數(shù)據(jù)模型1970年由美國IBM公司SanJose研究室提出。本課程重點介紹關(guān)系模型的基本概念關(guān)系（Relation）：一個關(guān)系對應(yīng)通常說的一張二維表。元組（Tuple）：表中的一行即為一個元組。屬性（Attribute）：表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。碼（Key）：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。域（Domain）：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個屬性值。關(guān)系模式：對關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）例：學生（學號，姓名，年齡，性別，系部號）學號姓名年齡性別系部號S1程宏19男9S2王盟20女9S4李剛

20男10關(guān)系的性質(zhì)關(guān)系是一個二維表，表中的每一行對應(yīng)一個元組，表中的每一列有一個屬性名且對應(yīng)一個域。列是同質(zhì)的，即每一列的值來自同一域。關(guān)系中的每一個屬性是不可再分解，即所有域都應(yīng)是原子數(shù)據(jù)的集合。關(guān)系中任意兩個元組不能完全相同。每個關(guān)系都有關(guān)鍵字的屬性集唯一標識各個元組。關(guān)系中行的排列順序、列的排列順序是無關(guān)緊要的。學號姓名年齡性別系部號S1程宏19男9S2王盟20女9S4李剛

20男10關(guān)系是一個簡單的二維表，其主要性質(zhì)為：1需求分析。需求分析報告，功能要求等。

2概念設(shè)計-E-R圖。關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計舉例圖1學生成績數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的E-R圖3邏輯設(shè)計3個實體3張表，一個m：n關(guān)系增加1張表，合計4張表。

系部信息表Department:

學生信息表Student:StudID（主鍵）StudNameSexBirthday

NationalityAddressTelephoneEmailMobilePhone

DepID（主鍵）DepNameDepTel

Cou