数据库设计基础1

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1、第6章数据库技术基础数据库系统的基本概念数据模型关系代数运算数据库设计方法及步骤数据库系统的基本概念数据数据是数据库研究和处理的对象。数据是具有语义和联系的。例：关于学生的数据是需要组织在一起的。（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）数据库数据库是长期存储在计算机外存，有组织，可共享的数据集合。数据库就是计算机内存放数据的仓库数据库管理系统（DBMS）数据库管理软件。负责数据库中数据组织、操作、维护、控制及数据保护。数据库管理员（DBA）对数据库进行规划、设计、维护和监视等工作的人员。数据库系统是指计算机系统引入数据库后的系统构成。数据库、DBMS、DBA、系

2、统硬件和系统软件组成。数据库应用系统为应用的目的而开发的数据库系统。用户用户用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统DB……DBA数据库系统示意图数据管理技术的发展人工管理阶段文件系统管理阶段数据库系统管理阶段人工管理阶段数据不保存由应用程序管理数据数据不共享数据不具有独立性文件系统阶段学籍管理部门：建立student文件学号姓名性别20000121王林男20000122张大民男课程管理部门：建立course文件课程编号课程名称学时数C01数据库原理80C02C语言设计60学生成绩管理部门：建立score文件学号姓名课程编号课程名成绩20000121王林C01数据库原理

3、8620000121王林C02C程序设计9120000122张大民C01数据库原理79程序与文件相互依存数据冗余大数据容易发生矛盾不能反映企业间的业务联系学籍处理程序学生基本信息文件student课程处理程序课程基本信息文件course成绩处理程序成绩表信息文件score文件管理系统逻辑文件A程序A程序B程序C逻辑文件B逻辑文件CDBMS数据库系统阶段王林姓名男20000121性别学号数据库原理课程名80C01学时课程号C01课程号8620000121成绩学号数据库是一个结构化的相关数据的集合，综合汇总用户的文件，除去不必要的冗余，将各个文件的数据项相互联系，从而形成整

4、体的数据结构。它独立于应用程序。数据库系统的基本特点数据的整体结构化数据的高共享性与低冗余性数据的独立性物理独立性逻辑独立性数据统一管理和控制数据完整性检查:数据的正确性、一致性和有效性数据安全性检查:数据保密，防止数据不合法使用并发控制与故障恢复：对多个应用程序的并发操作做必要的控制以保证数据不被破坏。数据库系统的体系结构数据库系统在内部具有三级模式和二级映射程序1程序2程序k程序j数据库外模式1外模式n模式内模式外模式/模式映射模式/内模式映射…………模式（概念模式）数据库系统中全局数据逻辑结构的描述,DBA视图外模式（子模式或用户模式）用户的数据视图，由概念模式推

5、导而出，给出每个用户的局部数据描述。内模式（物理模式）给出了数据库的物理存储结构与物理存储方法,系统程序员视图。三级模式建立数据库系统三级模式间的联系和转换二级映射外模式／模式映射模式/内模式映射外模式／模式映射定义外模式与模式之间的对应关系每一个外模式都对应一个外模式／模式映射保证数据的逻辑独立性模式／内模式映射定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。数据库中模式／内模式映射是唯一的。保证数据的物理独立性图书馆三级关系示意图书架子模式A按书名检索卡子模式B按书名检索卡子模式C分类检索卡模式：图书馆内部索书号书名，作者名，分类号用户级概念级物理级子模式/内模式映

6、射模式/内模式映射工号姓名工资101李鹏1200102王霞1100123苏武1300124胡维1240工号姓名性别年龄101李鹏男52102王霞女32103陈江建男38123苏武男29工号姓名性别工资年龄地址部门101李鹏男120052江苏A102王霞女110032河南W103陈江建男90038浙江A123苏武男130029湖南X124胡维女124024江西X125钟晓女100021湖南W用户级数据库概念级数据库物理级数据库103102101125124123数据模型数据是现实世界符号的抽象。数据模型是数据特征的抽象，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条

7、件。数据模型的组成数据结构层次结构、网状结构、关系结构数据操作指对数据库中各对象允许执行操作的集合。数据的约束条件一组完整性规则的集合，数据模型中数据及其联系应满足的制约和依存规则，以保证数据的正确、有效、相容。数据模型的建立经过两个阶段从现实世界到信息世界从信息世界到计算机世界数据模型按应用层次，数据模型分为概念数据模型(概念模型)面向客观世界和面向用户的数据模型，与具体的DBMS无关，与具体的计算机平台无关。逻辑数据模型(数据模型)面向数据库系统的模型层次模型、网状模型、关系模型物理数据模型(物理模型)面向计算机物理表示的模型E-R图