二級公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

第4章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念

4.1概念（一）數(shù)據(jù)：用物理符號記錄的可以鑒別的信息。包括文字、圖形、聲音等。數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：有一定的結(jié)構(gòu)、有型和值之分?jǐn)?shù)據(jù)庫：DB,保存數(shù)據(jù)的“倉庫”，指存儲在計算機(jī)內(nèi)有組織、大量的、可共享的數(shù)據(jù)集合。DB中的數(shù)據(jù)具有較小的冗余度，較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為多個用戶、多個應(yīng)用程序共享。4.1概念（二）

DBMS的主要功能數(shù)據(jù)模式定義數(shù)據(jù)存取的物理構(gòu)建數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)的完整性、安全性控制數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復(fù)數(shù)據(jù)的服務(wù)

DBMS的組成部分?jǐn)?shù)據(jù)定義語言(DDL)數(shù)據(jù)操縱語言(DML)

數(shù)據(jù)控制語言（DCL）

數(shù)據(jù)語言結(jié)構(gòu)形式交互式命令俗主型語言

1、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）

一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的各種操作和管理，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（右圖）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及應(yīng)用界面三者組成。4.1概念（三）3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)的集成性、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、數(shù)據(jù)獨(dú)立性（物理獨(dú)立性與邏輯獨(dú)立性）、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式概念模式：數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述；外模式：用戶的數(shù)據(jù)視圖；內(nèi)模式：物理模式；5、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射概念模式到內(nèi)模式的映射外模式到概念模式的映射4.1概念（四）4.2數(shù)據(jù)模型（一）數(shù)據(jù)模型概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表與操作提供了一個抽象的框架。1、E—R模型的基本概念實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中的事物，概念世界中的基本單位；屬性：事物的特性；聯(lián)系：事物間的關(guān)系。2、E—R模型的圖示法矩形：實(shí)體橢圓：屬性菱形：聯(lián)系3、數(shù)據(jù)模型類型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型（二維表）4、關(guān)系中的數(shù)據(jù)約束4.2數(shù)據(jù)模型（二）實(shí)體完整性約束：關(guān)系的主鍵中屬性值不能為空值，因?yàn)橹麈I是唯一決定元組的，如為空值則其唯一性就成為不可能的了。參照完整性約束：關(guān)系之間相互關(guān)聯(lián)的基本約束，不允許關(guān)系引用不存在的元組，即在關(guān)系中的外鍵要么是所關(guān)聯(lián)關(guān)系中實(shí)際存在的元組，要么為空值。（下頁圖）用戶定義的完整性約束：反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。例如某個屬性的取值范圍在0—100之間等。參照完整性4.3關(guān)系代數(shù)（一）關(guān)系運(yùn)算以關(guān)系代數(shù)為基礎(chǔ)。

關(guān)系的基本運(yùn)算分為兩類：傳統(tǒng)集合運(yùn)算（僅涉及行，水平方向）：并、交、差、笛卡爾積專門關(guān)系運(yùn)算（涉及行、列，）：選擇，投影、連接1、傳統(tǒng)的集合運(yùn)算4.3關(guān)系代數(shù)（二）并(∪)：設(shè)關(guān)系R和S有相同的結(jié)構(gòu)，則R∪S由屬于R或?qū)儆赟的元組組成。例：2、專門的關(guān)系運(yùn)算4.3關(guān)系代數(shù)（三）選擇（σF(R)）：從關(guān)系中選擇滿足一定條件的元組。投影（πA(R)）：從關(guān)系中選擇若干屬性列組成新的關(guān)系。4.3關(guān)系代數(shù)（四）連接（θ）：從兩個關(guān)系的笛卡爾積中選取滿足一定條件的元組。有兩種形式：等值連接，自然連接等值連接(R|×|S(A=B))：從R和S的笛卡爾積中選擇A，B屬性值相等的元組。注：A、B是屬性集合自然連接(R|×|S)：要求A，B屬性組必須相同，并在結(jié)果中去掉重復(fù)的屬性列。

2、專門的關(guān)系運(yùn)算4.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計：是數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計的兩種方法：面向數(shù)據(jù)：以信息需求為主，兼顧處理需求；面向過程：以處理需求為主，兼顧信息需求。2、數(shù)據(jù)庫的生命周期：教材3、需求分析常用結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?、數(shù)據(jù)庫