小明音樂庫管理系統(tǒng)課件03. 第3章_第1頁
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文檔簡介

小明音樂庫管理系統(tǒng)第3章數(shù)據(jù)庫設(shè)計學(xué)習(xí)目標(biāo)了解ER圖,掌握類圖的繪制。了解數(shù)據(jù)庫模型、概念模型、數(shù)據(jù)模型三者之間的關(guān)系,了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性的概念。掌握關(guān)系、元組、屬性、碼、域、分量、關(guān)系模式、主屬性、非主屬性等關(guān)系模型的概念。了解概念模型和關(guān)系模型概念之間的對應(yīng)關(guān)系,掌握將概念模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型的方法。深刻理解關(guān)系模型表示聯(lián)系的方法,深刻理解“主-從”記錄的概念,深刻理解1對1、1對多、多對多的概念。了解DB、DBMS、DBS的概念區(qū)別和聯(lián)系,了解DBA的概念。

3.1數(shù)據(jù)庫基本概念

1.信息和數(shù)據(jù)信息(Information),指音訊、消息、通訊系統(tǒng)傳輸和處理的對象,是針對人來說的一個概念。數(shù)據(jù)(Data),是描述客觀事物的符號,是計算機中可以操作的對象,是針對計算機的一個概念。

2.數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database,DB),簡單的來說數(shù)據(jù)庫就是數(shù)據(jù)的集合結(jié)構(gòu)性,數(shù)據(jù)按照一定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)聯(lián)系和組織獨立性,數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序相互獨立集中性,不同的用戶或同一用戶的數(shù)據(jù)集中在一起統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem,DBMS),負責(zé)數(shù)據(jù)庫管理和控制的軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DatabaseSystem,DBS),是指引入數(shù)據(jù)庫后的計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員(DatabaseAdministrator,DBA),負責(zé)全面管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的人

3.2概念模型

1.創(chuàng)建實體模型實體類:需要保存到數(shù)據(jù)庫中的類,通常會增加一些和數(shù)據(jù)庫存儲相關(guān)的特性

實體數(shù)據(jù)模型向?qū)υ捒?.創(chuàng)建實體模型實體類:需要保存到數(shù)據(jù)庫中的類,通常會增加一些和數(shù)據(jù)庫存儲相關(guān)的特性

實體數(shù)據(jù)模型可視化設(shè)計界面2.設(shè)計實體類Music、DigitalMusic和MediaMusic組合成了一個Music類,沒有使用繼承概念通過MediaType屬性來實現(xiàn)區(qū)分

多重性Category類和Music類之間的連線表示關(guān)聯(lián)關(guān)系關(guān)聯(lián)基數(shù)(多重性)為“一對多”

Category端多重性為1,說明一件音樂資料可以屬于某一個音樂分類Music端多重性為“多”,說明一個音樂分類可以包含任意數(shù)量的音樂資料Category類是主類,Music類是從類從主類畫到從類多重性是由業(yè)務(wù)需求確定的,業(yè)務(wù)決定設(shè)計Music類有一個叫“Category”的導(dǎo)航屬性,用于記錄一件音樂資料所屬的音樂分類Category類有到Music類的導(dǎo)航屬性“Music”,是一個集合屬性

多重性是由業(yè)務(wù)需求確定的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)庫有關(guān)的特性定義,例如Music類的MediaType屬性的類型應(yīng)該是一個枚舉型在數(shù)據(jù)庫中存放枚舉型數(shù)據(jù)時實際保存其代碼,而不是名稱代碼更便于計算機檢查、比較定義MediaType屬性的數(shù)據(jù)類型為int在設(shè)計文檔中說明:“0-文件、1-CD、2-DVD、3-BD、4-磁帶”

3.概念模型實體類圖主要反映了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的特征,在數(shù)據(jù)庫理論中稱為概念模型又稱概念數(shù)據(jù)模型、信息模型是現(xiàn)實世界的業(yè)務(wù)在人們頭腦中形成的反映,是人腦對業(yè)務(wù)的理解不僅僅是靜態(tài)業(yè)務(wù)的反映,還要能夠反映業(yè)務(wù)可能的變化實體Entity指客觀存在并可相互區(qū)別的事物實體應(yīng)局限于業(yè)務(wù)對象,對應(yīng)現(xiàn)實世界中的同一類事物給這一類事物取一個名,即實體名注意,實體名代表的是同一類事物,它和具體的單個實體是不同

音樂分類音樂資料《爸爸去哪兒》3.概念模型屬性Attribute指實體所具有的某種特性或特征除了知道實體是屬于哪一類的實體外,還要掌握它的各種業(yè)務(wù)特性不嚴(yán)格區(qū)分某個實體和某類實體的屬性,統(tǒng)稱為實體的屬性,或簡稱屬性域Domain指屬性的取值范圍,例如音樂資料的MediaType屬性數(shù)據(jù)庫中用Int32數(shù)據(jù)類型來保存,取值范圍是-2147483648~2147483647但這個屬性的域是{0,1,2,3,4}

作品名稱表演者作者出版年月封面圖片存放地點3.概念模型碼(鍵)Key指唯一標(biāo)識實體的屬性集碼、鍵、關(guān)鍵字,都是指一個或多個實體的屬性不同實體的這些屬性值至少有一處是不同,如果這些屬性值全相同那一定是同一個實體關(guān)鍵字注意事項如果是多個屬性,唯一性是指多個屬性值的組合具有唯一性音樂資料實體,{名稱}不是關(guān)鍵字,屬性組合{名稱,表演者,出版時間}是關(guān)鍵字。確定唯一性關(guān)鍵是有否可能出現(xiàn)重復(fù)值實際業(yè)務(wù)中,實體不一定有關(guān)鍵字,可人為增加幼兒園小朋友,人為增加學(xué)號設(shè)計數(shù)據(jù)庫時給實體增加一個計算機自動生成值的屬性(通常叫Id)一類實體的關(guān)鍵字可以有多個,其中最常用的關(guān)鍵字叫做主關(guān)鍵字由設(shè)計人員主觀確定實際操作常常選擇最簡單的那個關(guān)鍵字

3.概念模型實體型指同類實體的抽象和刻畫用實體名加上屬性集合來刻畫UML中叫做實體類實體集指同類實體的集合實體集中是具體的實體實體集中的實體是會變化的是同一類的實體,是一個實體類的不同實例對象

音樂資料型的示意圖音樂資料集示意圖3.概念模型聯(lián)系是實體集之間的聯(lián)系,也就是類圖中的關(guān)聯(lián)關(guān)系可以給聯(lián)系取個名字便于稱呼聯(lián)系指實體集中的實體之間可能會有的聯(lián)系只需關(guān)注需要管理的聯(lián)系聯(lián)系一般發(fā)生在兩個不同的實體集之間,但也可以發(fā)生在多個實體集之間,甚至發(fā)生在同一個實體集中兩個實體集之間的聯(lián)系多重性主要有1對1、1對多和多對多三類簡記為1:1、1:n和n:m

音樂分類和音樂資料之間“屬于”聯(lián)系不是說任何音樂分類都和所有音樂資料存在這個聯(lián)系這件音樂資料是張三從新華書店買來的部門之間的上下級關(guān)系發(fā)生在“部門集”中4.ER圖和類圖

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計使用實體關(guān)系圖(Entity-Relationship,ER圖)來描述實體和聯(lián)系矩形表示實體型用橢圓表示實體屬性菱形表示聯(lián)系無向邊連接相應(yīng)的實體型無向邊旁標(biāo)上多重性MPMM的ER圖4.ER圖和類圖

類圖是ER圖的面向?qū)ο笤O(shè)計的增強版請給出MPMM的類圖3.3數(shù)據(jù)模型

1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生

概念模型的作用就是幫助理解軟件系統(tǒng)將要管理的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系計算機無法直接管理概念模型由開發(fā)人員想辦法實現(xiàn)早期,直接將數(shù)據(jù)存儲在文件中專門負責(zé)數(shù)據(jù)管理的軟件系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化一系列的操作功能來對數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的處理非常方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理2.數(shù)據(jù)庫模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其上的操作功能?數(shù)據(jù)模型:數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間聯(lián)系的表示形式靜態(tài)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性完整性約束條件2.數(shù)據(jù)庫模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其上的操作功能?數(shù)據(jù)模型:數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間聯(lián)系的表示形式靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動態(tài)特性、完整性約束條件概念數(shù)據(jù)模型,即概念模型、信息模型,是面向客觀世界、面向用戶的模型,主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)模型:有時候簡稱數(shù)據(jù)模型,是面向計算機系統(tǒng)的模型,主要用于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)2.數(shù)據(jù)庫模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其上的操作功能?數(shù)據(jù)模型:數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間聯(lián)系的表示形式概念數(shù)據(jù)模型,即概念模型、信息模型,是面向客觀世界、面向用戶的模型,主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)模型:有時候簡稱數(shù)據(jù)模型,是面向計算機系統(tǒng)的模型,主要用于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)2.數(shù)據(jù)庫模型

數(shù)據(jù)模型的三個構(gòu)成要素:靜態(tài)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)操作和完整性約束數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):對象的集合及聯(lián)系,是數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ),是靜態(tài)特性的描述數(shù)據(jù)操作:所研究對象(實體、屬性、聯(lián)系)上的操作及其所應(yīng)該遵守的規(guī)則,是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述完整性約束條件數(shù)據(jù)正確性、有效性、相容性的規(guī)則集合完全由業(yè)務(wù)邏輯來確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只提供基本的完整性約束條件的管理能力往往要靠軟件開發(fā)人員通過編程來進行控制集合、線性表、矩陣、樹、圖創(chuàng)建(Create)、刪除(Delete)、修改(Update)和查詢(Retrieve)CRUD,CUD……3.關(guān)系模型

完成概念模型設(shè)計,接下來是設(shè)計數(shù)據(jù)庫模型即將概念模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)模型基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理,根據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進行轉(zhuǎn)換目前最常用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),支持關(guān)系模型關(guān)系模型的重要概念

關(guān)系(Relation):一張二維表稱為一個關(guān)系(這就是一個術(shù)語而已)元組Tuple:表中的一行屬性Attribute:表中的一列碼Key(候選碼):某個屬性(組)值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)系結(jié)構(gòu)的描述。通常表示形式為“關(guān)系名(屬性名1,屬性名2,……,屬性名n)”主屬性:包含在任意候選碼中的屬性非主屬性:不包含在所有候選碼中的屬性音樂資料表概念模型和關(guān)系模型轉(zhuǎn)換

4.關(guān)系操縱和完整性

關(guān)系模型支持的基本操作就是CRUD關(guān)系模型支持集合操作一次性增加、查詢、更新或刪除多條記錄程序語言支持直接對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行集合操作對數(shù)據(jù)操作的模式通常仍是逐條進行開發(fā)人員需要通過循環(huán)來實現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換LINQ支持集合操作數(shù)據(jù)關(guān)系模型也提供了完整性約束條件實體完整性、參照完整性和用戶自定義完整性關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供的完整性

空值:表示是“沒有值”,關(guān)系數(shù)據(jù)庫中NULL表示,就像布爾型的true、false一樣,是一個值實體完整性:每一個表中的主鍵字段都不能為空或出現(xiàn)重復(fù)值,強制執(zhí)行外碼(外鍵):一個關(guān)系中含有的某個關(guān)系主鍵對應(yīng)的屬性(組)參照完整性:關(guān)系中的外碼取值除非(都)為NULL,否則在被參照關(guān)系中必需存在相同主鍵值的元組用于保證一個實體的關(guān)聯(lián)實體是存在的,強制執(zhí)行當(dāng)刪除“主實體”時置空:把所有“從實體”(參照主實體的實體)外鍵取值設(shè)為NULL級聯(lián)刪除:把所有“從實體”一起刪除拒絕刪除,存在“從實體”的時就不允許刪除“主實體”自定義完整性:對某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件,反映具體業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)的要求自定義完整性經(jīng)常需要開發(fā)人員自己編寫代碼來實現(xiàn)不定義主鍵和參照的方法來繞過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的完整性機制,維護完整性的任務(wù)完全交給開發(fā)人員,不推薦!5.用關(guān)系表示聯(lián)系

關(guān)系模型中,實體和聯(lián)系的表示方法都是關(guān)系,操縱聯(lián)系就和操縱實體一樣方便IDCodeNameDescription1Lhy靈魂樂靈魂樂是一種結(jié)合了節(jié)奏藍調(diào)和福音音樂的音樂流派。2Ygy搖滾樂搖滾樂主要受到節(jié)奏布魯斯、鄉(xiāng)村音樂和叮砰巷音樂的影響發(fā)展而來。搖滾樂分支眾多,形態(tài)復(fù)雜。3mzcf民族唱法民族唱法是由中國各族人民按照自己的習(xí)慣和愛好,創(chuàng)造和發(fā)展起來的歌唱藝術(shù)的一種唱法。表3?4音樂分類表Category5.用關(guān)系表示聯(lián)系

關(guān)系模型中,實體和聯(lián)系的表示方法都是關(guān)系,操縱聯(lián)系就和操縱實體一樣方便表3?5音樂資料表MusicIDCodeNamePerformersPublishDate1Abjs愛,不解釋張杰2013-12-272Zxysrzc張學(xué)友·私人珍藏張學(xué)友2010-06-103tiabdTodayIsABeautifulDay初音未來2014-03-20表3?6非數(shù)字化音樂表MediaMusicIDMeidaTypeGoWhere1CDA-1-22黑膠CDA-1-23BD借:張航渡5.用關(guān)系表示聯(lián)系

關(guān)系模型中,實體和聯(lián)系的表示方法都是關(guān)系,操縱聯(lián)系就和操縱實體一樣方便1) 1對1在任意表中增加外鍵,保存對應(yīng)實體的主鍵值由于實體之間是一一對應(yīng)的,所以兩張表可以合并成一張IDMeidaTypeGoWhereMusic_ID1CDA-1-232黑膠CDA-1-213BD借:張航渡25.用關(guān)系表示聯(lián)系

關(guān)系模型中,實體和聯(lián)系的表示方法都是關(guān)系,操縱聯(lián)系就和操縱實體一樣方便2) 1對多在從表中增加外鍵,保存對應(yīng)主實體的主鍵值常犯錯誤:直接在從實體中保存對應(yīng)主實體信息IDCodeNamePerformersPublishDateCategory_ID1Abjs愛,不解釋張杰2013-12-2722Zxysrzc張學(xué)友·私人珍藏張學(xué)友2010-06-1013tiabdTodayIsABeautifulDay初音未來2014-03-2015.用關(guān)系表示聯(lián)系

關(guān)系模型中,實體和聯(lián)系的表示方法都是關(guān)系,操縱聯(lián)系就和操縱實體一樣方便3) 多對多單獨為兩者之間的聯(lián)系定義一張表,表中同時保存主、從表的兩個外鍵IDCategory_IDMusic_ID111221312423假設(shè)允許將一件音樂資料同時歸入某幾個音樂分類6.MPMM關(guān)系模型表格的方式來描述數(shù)據(jù)模型的好處是可以準(zhǔn)確地描述模型細節(jié),方便創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,缺點是實體間的聯(lián)系不直觀。

字段名類型屬性說明IDInt32PK,IDENTITY分類Id。CodeString(50)NULL分類編碼,用于快速錄入。NameString(250)NOTNULL分類名稱。DescriptionString(1000

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