數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課件

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課件第1頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章教材及參考書(1)教材薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第四版)

高等教育出版社，2006.5AFirstCourseinDatabaseSystems

Jeffrey.D.Ullman,JenniferWidomDept.OfComputerScienceStanfordUniversity

第2頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章教材及參考書(2)參考書DateCJ,AnIntroductiontoDatabase

System(Ed.7),Addison-Wesley,2000上機(jī)軟件KingBaseES教學(xué)版系統(tǒng)可以從人大金倉公司的網(wǎng)站/上免費(fèi)下載

第3頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章學(xué)習(xí)方式聽課

（啟發(fā)式、討論式）讀書

（預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)）報(bào)告

（綜合練習(xí)）第4頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章考試成績(jī)平時(shí)成績(jī)30%

（書面作業(yè)、上機(jī)練習(xí)、綜合練習(xí)、考勤等）期末考試70%獎(jiǎng)勵(lì)加分（上限為100分）第5頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章內(nèi)容安排(1)基礎(chǔ)篇第一章緒論第二章關(guān)系數(shù)據(jù)庫第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL第四章數(shù)據(jù)庫安全性第五章數(shù)據(jù)庫完整性設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)篇第六章關(guān)系數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第七章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第八章數(shù)據(jù)庫編程第6頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章內(nèi)容安排(2)系統(tǒng)篇第九章關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化第十章數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)第十一章并發(fā)控制*第十二章數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)第一至第十一章是本科專業(yè)的基本教程（書中有*號(hào)的部分除外）第十二至第十七章是高級(jí)教程第7頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystems第一章緒論第8頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5小結(jié)第9頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫的地位數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。第10頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

1.1.1四個(gè)基本概念

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

第11頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.1.1四個(gè)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)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)第12頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基本對(duì)象數(shù)據(jù)的定義描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)的種類文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學(xué)生的檔案記錄、貨物的運(yùn)輸情況等數(shù)據(jù)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)與其語義是不可分的第13頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)的含義稱為數(shù)據(jù)的語義，數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。例如93是一個(gè)數(shù)據(jù)語義1：學(xué)生某門課的成績(jī)語義2：某人的體重語義3：計(jì)算機(jī)系2003級(jí)學(xué)生人數(shù)語義4：請(qǐng)同學(xué)給出。。。第14頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)舉例學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計(jì)算機(jī)系，1990）語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、入學(xué)時(shí)間解釋：李明是個(gè)大學(xué)生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計(jì)算機(jī)系請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語義第15頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的定義數(shù)據(jù)庫(Database,簡(jiǎn)稱DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫的基本特征數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存可為各種用戶共享冗余度較小數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高易擴(kuò)展第16頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)什么是DBMS位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。是基礎(chǔ)軟件，是一個(gè)大型復(fù)雜的軟件系統(tǒng)

DBMS的用途科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)第17頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章硬件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)軟件產(chǎn)品協(xié)同軟件辦公軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作系統(tǒng)

中間件應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置第18頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章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(duì)象數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理

分類組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù)確定組織數(shù)據(jù)的文件結(jié)構(gòu)和存取方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系提供多種存取方法提高存取效率第19頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章DBMS的主要功能數(shù)據(jù)操縱功能

提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML)

實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作(查詢、插入、刪除和修改)數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由DBMS統(tǒng)一管理和控制保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)第20頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章DBMS的主要功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序)

數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)裝載轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ) 介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視分析等其它功能

DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其它軟件系統(tǒng)的通信兩個(gè)DBMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間的互訪和互操作第21頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡(jiǎn)稱DBS）

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員

第22頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

數(shù)據(jù)庫

應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具

操作系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理員用戶用戶用戶

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第23頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1.1四個(gè)基本概念

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)第24頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)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(20世紀(jì)40年代中--50年代中)文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)50年代末--60年代中)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(20世紀(jì)60年代末--現(xiàn)在)第25頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力應(yīng)用需求的推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展第26頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、人工管理階段時(shí)期20世紀(jì)40年代中--50年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學(xué)計(jì)算 硬件水平 無直接存取存儲(chǔ)設(shè)備軟件水平 沒有操作系統(tǒng) 處理方式 批處理 第27頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章人工管理階段(續(xù))特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：用戶（程序員），數(shù)據(jù)不保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴于程序數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制第28頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(人工管理階段)

應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集2應(yīng)用程序ｎ數(shù)據(jù)集n...…...…人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

第29頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、文件系統(tǒng)階段時(shí)期20世紀(jì)50年代末--60年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學(xué)計(jì)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(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理

第30頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章文件系統(tǒng)階段(續(xù))特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制第31頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng)階段)應(yīng)用程序１文件１應(yīng)用程序２文件2應(yīng)用程序ｎ文件n存取方法...…...…文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

第32頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。數(shù)據(jù)只能是定長(zhǎng)的?？梢蚤g接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)整體無結(jié)構(gòu)?？梢蚤g接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。第33頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段時(shí)期20世紀(jì)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、磁盤陣列 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 處理方式 聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理 第34頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1.1四個(gè)基本概念

1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展

1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)第35頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制第36頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一整體結(jié)構(gòu)化不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和解釋數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)第37頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用。數(shù)據(jù)共享的好處減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲(chǔ)空間避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性使系統(tǒng)易于擴(kuò)充第38頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。邏輯獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來保證的第39頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能(1)數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)保護(hù)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。(2)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。(3)并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)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(cuò)誤的結(jié)果。(4)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。第40頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫…數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

第41頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5小結(jié)第42頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第43頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界容易為人所理解便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)第44頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型分為兩類（分屬兩個(gè)不同的層次）(1)概念模型也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。(2)邏輯模型和物理模型

邏輯模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷?，按?jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實(shí)現(xiàn)。物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。第45頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩大類數(shù)據(jù)模型(續(xù))客觀對(duì)象的抽象過程---兩步抽象現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。第46頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩大類數(shù)據(jù)模型(續(xù))DBMS支持的數(shù)據(jù)模型概念模型認(rèn)識(shí)抽象信息世界機(jī)器世界現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界概念模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成邏輯模型物理模型由DBMS完成概念模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成第47頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型

1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第48頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束條件第49頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)庫的組成對(duì)象，以及對(duì)象之間的聯(lián)系描述的內(nèi)容與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述第50頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

二、數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象(型)的實(shí)例(值)允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作的類型查詢更新(包括插入、刪除、修改)第51頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

數(shù)據(jù)操作(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義操作的確切含義操作符號(hào)操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）實(shí)現(xiàn)操作的語言數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述請(qǐng)舉例說明第52頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、數(shù)據(jù)的完整性約束條件數(shù)據(jù)的完整性約束條件一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則：給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。第53頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章

數(shù)據(jù)的完整性約束條件(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)完整性約束條件的定義反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件。第54頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型

1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第55頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.3概念模型信息世界中的基本概念兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系概念模型的一種表示方法一個(gè)實(shí)例第56頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章概念模型概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言對(duì)概念模型的基本要求較強(qiáng)的語義表達(dá)能力能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識(shí)簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解第57頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、信息世界中的基本概念(1)實(shí)體（Entity）

客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念。(2)屬性（Attribute）實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。

(3)碼（Key）唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。第58頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章信息世界中的基本概念(續(xù))(4)域（Domain）屬性的取值范圍稱為該屬性的域。(5)實(shí)體型（EntityType）用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型(6)實(shí)體集（EntitySet）同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集第59頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章信息世界中的基本概念(續(xù))(7)聯(lián)系（Relationship）

現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系第60頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B111:1聯(lián)系實(shí)體型A聯(lián)系名1n1:n聯(lián)系實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名mnm:n聯(lián)系實(shí)體型B用圖形來表示兩個(gè)實(shí)體型之間的這三類聯(lián)系

第61頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（續(xù)）一對(duì)一聯(lián)系（1:1）實(shí)例一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1

班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系第62頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))一對(duì)多聯(lián)系（1：n）實(shí)例一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:n班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系第63頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n）實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程定義：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n課程選修學(xué)生mnm:n聯(lián)系第64頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個(gè)以上實(shí)體型之間一對(duì)多聯(lián)系若實(shí)體集E1，E2，...，En存在聯(lián)系，對(duì)于實(shí)體集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，...，n）中的給定實(shí)體，最多只和Ei中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，則我們說Ei與E1，E2，...，Ei-1，Ei+1，...，En之間的聯(lián)系是一對(duì)多的第65頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))實(shí)例

課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型一門課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書，每一個(gè)教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用課程講授教師1m兩個(gè)以上實(shí)體型間1:n聯(lián)系參考書n第66頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系兩個(gè)以上實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系實(shí)例

供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三個(gè)實(shí)體型一個(gè)供應(yīng)商可以供給多個(gè)項(xiàng)目多種零件每個(gè)項(xiàng)目可以使用多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)的零件每種零件可由不同供應(yīng)商供給供應(yīng)商供應(yīng)項(xiàng)目mp兩個(gè)以上實(shí)體型間m:n聯(lián)系零件n第67頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章四、單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系實(shí)例

職工實(shí)體型內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對(duì)多的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系

請(qǐng)舉例職工領(lǐng)導(dǎo)1n單個(gè)實(shí)體型內(nèi)部1:n聯(lián)系第68頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名mn單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的m:n聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系請(qǐng)舉例第69頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章五、概念模型的一種表示方法實(shí)體－聯(lián)系方法(E-R方法)用E-R圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型E-R方法也稱為E-R模型第70頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章E-R圖實(shí)體型用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。屬性用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來學(xué)生教師學(xué)生學(xué)號(hào)年齡性別姓名第71頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(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(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n）第72頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章聯(lián)系的表示方法實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B111:1聯(lián)系實(shí)體型A聯(lián)系名1n1:n聯(lián)系實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名mnm:n聯(lián)系實(shí)體型B第73頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系課程選修學(xué)生mnm:n聯(lián)系班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系第74頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章聯(lián)系的屬性課程選修學(xué)生mn成績(jī)聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)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

第75頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章六、一個(gè)實(shí)例用E-R圖表示某個(gè)工廠物資管理的概念模型實(shí)體倉庫：倉庫號(hào)、面積、電話號(hào)碼零件：零件號(hào)、名稱、規(guī)格、單價(jià)、描述供應(yīng)商：供應(yīng)商號(hào)、姓名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào)項(xiàng)目：項(xiàng)目號(hào)、預(yù)算、開工日期職工：職工號(hào)、姓名、年齡、職稱第76頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一個(gè)實(shí)例實(shí)體之間的聯(lián)系如下：

(1)一個(gè)倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個(gè)倉庫中。倉庫和零件具有多對(duì)多的聯(lián)系。用庫存量來表示某種零件在某個(gè)倉庫中的數(shù)量。(2)一個(gè)倉庫有多個(gè)職工當(dāng)倉庫保管員，一個(gè)職工只能在一個(gè)倉庫工作，倉庫和職工之間是一對(duì)多的聯(lián)系。職工實(shí)體型中具有一對(duì)多的聯(lián)系(3)職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)-被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。即倉庫主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員。(4)供應(yīng)商、項(xiàng)目和零件三者之間具有多對(duì)多的聯(lián)系第77頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一個(gè)實(shí)例第78頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第79頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型層次模型(HierarchicalModel)網(wǎng)狀模型(NetworkModel)關(guān)系模型(RelationalModel)面向?qū)ο竽Ｐ?ObjectOrientedModel）對(duì)象關(guān)系模型(ObjectRelationalModel)第80頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.5層次模型層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的典型代表是IBM公司的IMS（InformationManagementSystem）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系

第81頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型

滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型1.有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)2.根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)層次模型中的幾個(gè)術(shù)語根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)第82頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))

Ｒ1

根結(jié)點(diǎn)

Ｒ2

兄弟結(jié)點(diǎn)

Ｒ3

葉結(jié)點(diǎn)

Ｒ4

兄弟結(jié)點(diǎn)

Ｒ5

葉結(jié)點(diǎn)

葉結(jié)點(diǎn)圖1.16一個(gè)層次模型的示例第83頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))層次模型的特點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在第84頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))圖1.17教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫模型

根結(jié)點(diǎn)記錄型系的子女結(jié)點(diǎn)記錄型教員的雙親結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)字段第85頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))圖1.18教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫的一個(gè)值

第86頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示用層次模型間接表示多對(duì)多聯(lián)系方法將多對(duì)多聯(lián)系分解成一對(duì)多聯(lián)系分解方法冗余結(jié)點(diǎn)法虛擬結(jié)點(diǎn)法第87頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束

層次模型的數(shù)據(jù)操縱查詢插入刪除更新第88頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束（續(xù)）層次模型的完整性約束條件

無相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性第89頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章四、層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)鄰接法按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實(shí)現(xiàn)層次順序第90頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.20層次數(shù)據(jù)庫及其實(shí)例…A1A2C8C6C4B6C9C2B4C14C7C5C3B1A1圖1.21鄰接法按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄A1為首的層次記錄實(shí)例集按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄A1為首的層次記錄實(shí)例集

第91頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）鏈接法用指引來反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系子女－兄弟鏈接法層次序列鏈接法第92頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）子女-兄弟鏈接法每個(gè)記錄設(shè)兩類指針，分別指向最左邊的子女（每個(gè)記錄型對(duì)應(yīng)一個(gè)）和最近的兄弟第93頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次序列鏈接法按樹的前序穿越順序鏈接各記錄值第94頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章五、層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單清晰

查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持缺點(diǎn)多對(duì)多聯(lián)系表示不自然對(duì)插入和刪除操作的限制多，應(yīng)用程序的編寫比較復(fù)雜

查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化

第95頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第96頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.6網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀模型作為數(shù)據(jù)的組織方式典型代表是DBTG系統(tǒng)：亦稱CODASYL系統(tǒng)70年代由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)實(shí)際系統(tǒng)CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE第97頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合：1.允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；2.一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。第98頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）表示方法(與層次數(shù)據(jù)模型相同)實(shí)體型：用記錄類型描述每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型（實(shí)體）屬性：用字段描述每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型（實(shí)體）之間的一對(duì)多的父子聯(lián)系第99頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例第100頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀模型中子女結(jié)點(diǎn)與雙親結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系可以不唯一要為每個(gè)聯(lián)系命名，并指出與該聯(lián)系有關(guān)的雙親記錄和子女記錄

R1與R3之間的聯(lián)系L1R2與R3之間的聯(lián)系L2

第101頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀模型的例子

第102頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示用網(wǎng)狀模型間接表示多對(duì)多聯(lián)系方法：將多對(duì)多聯(lián)系直接分解成一對(duì)多聯(lián)系第103頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例如：一個(gè)學(xué)生可以選修若干門課程，某一課程可以被多個(gè)學(xué)生選修，學(xué)生與課程之間是多對(duì)多聯(lián)系引進(jìn)一個(gè)學(xué)生選課的聯(lián)結(jié)記錄，由3個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)表示某個(gè)學(xué)生選修某一門課程及其成績(jī)第104頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.24學(xué)生/選課/課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型第105頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如DBTG）對(duì)數(shù)據(jù)操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束碼：唯一標(biāo)識(shí)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合

一個(gè)聯(lián)系中雙親記錄與子女記錄之間是一對(duì)多聯(lián)系支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件

第106頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系常用方法單向鏈接雙向鏈接環(huán)狀鏈接向首鏈接第107頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.25學(xué)生/選課/課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫實(shí)例

學(xué)生記錄課程記錄選課記錄第108頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章四、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親具有良好的性能，存取效率較高缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握DDL、DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用第109頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1兩大類數(shù)據(jù)模型

1.2.2數(shù)據(jù)模型的組成要素

1.2.3概念模型

1.2.4最常用的數(shù)據(jù)模型

1.2.5層次模型

1.2.6網(wǎng)狀模型

1.2.7關(guān)系模型第110頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.2.7關(guān)系模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式1970年美國(guó)IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型

第111頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。學(xué)號(hào)姓名年齡性別系名年級(jí)2005004王小明19女社會(huì)學(xué)20052005006黃大鵬20男商品學(xué)20052005008張文斌18女法律2005………………學(xué)生登記表屬性元組第112頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說的一張表元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名第113頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。域（Domain）屬性的取值范圍。分量元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）第114頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系(系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系第115頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系：

學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）第116頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng),不允許表中還有表

圖1.27中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng),不符合關(guān)系模型要求

職工號(hào)姓名職稱工資扣除實(shí)發(fā)基本津貼職務(wù)房租水電86051陳平講師13051200501601122283圖1.27一個(gè)工資表(表中有表)實(shí)例第117頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系術(shù)語一般表格的術(shù)語關(guān)系名表名關(guān)系模式表頭（表格的描述）關(guān)系（一張）二維表元組記錄或行屬性列屬性名列名屬性值列值分量一條記錄中的一個(gè)列值非規(guī)范關(guān)系表中有表（大表中嵌有小表）表1.2術(shù)語對(duì)比第118頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系查詢插入刪除更新數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細(xì)說明“怎么干”第119頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）關(guān)系的完整性約束條件實(shí)體完整性參照完整性用戶定義的完整性第120頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都用表來表示表以文件形式存儲(chǔ)有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)第121頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章四、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上概念單一實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作第122頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型為提高性能，必須對(duì)用戶的查詢請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化增加了開發(fā)DBMS的難度第123頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5小結(jié)第124頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為:單用戶結(jié)構(gòu)主從式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)客戶／服務(wù)器瀏覽器／應(yīng)用服務(wù)器／數(shù)據(jù)庫服務(wù)器多層結(jié)構(gòu)等第125頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（續(xù)）1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1.3.3數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

第126頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念“型”和“值”的概念型(Type)對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明值(Value)是型的一個(gè)具體賦值例如學(xué)生記錄型：（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）一個(gè)記錄值：（900201，李明，男，計(jì)算機(jī)，22，江蘇）第127頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式（Schema）數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述是型的描述反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系模式是相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)例（Instance）模式的一個(gè)具體值反映數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài)同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)第128頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）例如：在學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫模式中，包含學(xué)生記錄、課程記錄和學(xué)生選課記錄

2003年的一個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)庫實(shí)例，包含：2003年學(xué)校中所有學(xué)生的記錄學(xué)校開設(shè)的所有課程的記錄所有學(xué)生選課的記錄

2002年度學(xué)生數(shù)據(jù)庫模式對(duì)應(yīng)的實(shí)例與

2003年度學(xué)生數(shù)據(jù)庫模式對(duì)應(yīng)的實(shí)例是不同的第129頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（續(xù)）1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

1.3.3數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

第130頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)模式（Schema）

外模式（ExternalSchema）內(nèi)模式（InternalSchema）第131頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.28數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)第132頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、模式（Schema）模式（也稱邏輯模式）數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，綜合了所有用戶的需求一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言無關(guān)第133頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章模式（續(xù)）模式的定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型、取值范圍等）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求第134頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、外模式（ExternalSchema）外模式（也稱子模式或用戶模式）數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示第135頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章外模式（續(xù)）外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多外模式通常是模式的子集一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式。反映了不同的用戶的應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求對(duì)模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、類型、長(zhǎng)度、保密級(jí)別等都可以不同外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對(duì)多同一外模式也可以為某一用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用但一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式第136頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章外模式（續(xù)）外模式的用途保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個(gè)有力措施每個(gè)用戶只能看見和訪問所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)第137頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章三、內(nèi)模式（InternalSchema）內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式）是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式記錄的存儲(chǔ)方式（順序存儲(chǔ)，按照B樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，按hash方法存儲(chǔ)）索引的組織方式數(shù)據(jù)是否壓縮存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是否加密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的規(guī)定一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式第138頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章內(nèi)模式（續(xù)）例如學(xué)生記錄，如果按堆存儲(chǔ)，則插入一條新記錄總是放在學(xué)生記錄存儲(chǔ)的最后，如右圖所示第139頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章內(nèi)模式（續(xù)）如果按學(xué)號(hào)升序存儲(chǔ)，則插入一條記錄就要找到它應(yīng)在的位置插入，如圖1.29（b）所示如果按照學(xué)生年齡聚簇存放，假如新插入的S3是16歲，則應(yīng)插入的位置如圖1.29（c）所示

圖1.29記錄不同的存儲(chǔ)方式示意圖第140頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（續(xù)）1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1.3.3數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

第141頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章1.3.3數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別二級(jí)映象在DBMS內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換外模式／模式映像模式／內(nèi)模式映像第142頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章一、外模式／模式映象模式：描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)外模式：描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式／模式映象，定義外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系映象定義通常包含在各自外模式的描述中第143頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章外模式／模式映象（續(xù)）保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理員修改有關(guān)的外模式／模式映象，使外模式保持不變應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。第144頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章二、模式／內(nèi)模式映象模式／內(nèi)模式映象定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，說明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的數(shù)據(jù)庫中模式／內(nèi)模式映象是唯一的該映象定義通常包含在模式描述中第145頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了（例如選用了另一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫管理員修改模式／內(nèi)模式映象，使模式保持不變應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。第146頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）數(shù)據(jù)庫模式即全局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫的中心與關(guān)鍵獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的其他層次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫的邏輯模式第147頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式依賴于它的全局邏輯結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的用戶視圖，即外模式獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備將全局邏輯結(jié)構(gòu)中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲(chǔ)策略進(jìn)行組織，以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率

第148頁，共171頁，2023年，2月20日，星期六《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課件第一章模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）數(shù)據(jù)庫的外模式面向具體的應(yīng)用程序定義在邏輯模式之上獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化，相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時(shí)，該外模式就得做相應(yīng)改動(dòng)設(shè)計(jì)外模式時(shí)應(yīng)充分考慮到應(yīng)