第1章数据库系统概论

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1、1.1数据库系统概论数据处理技术发展经历数据信息的符号表示数据处理维护操作：增加、删除、修改等管理操作：查找、分类、统计等如何准确地获取、表示数据?如何高效地存储、处理数据?1.1.1人工管理阶段人工(手工)生成、使用、维护数据;程序和数据常常混合在一起。1.1.2文件管理阶段根据应用需要，将数据按其内容、结构和用途组成若干文件，由操作系统统一管理。数据文件可以为多个程序使用。问题：数据冗余;文件结构的任一变化，都会影响到应用程序；独立定义的文件，不能完整的反映数据间的联系。1.1.3数据库管理阶段数据库DB(DataBas

2、e):长期存储在计算机内的大量的、有结构的、可共享的数据集合。数据库管理系统DBMS(DataBaseManagementSystem):对数据库进行统一管理，并负责执行用户、应用程序对数据库的全部操作。数据结构化不仅描述数据，而且描述数据之间的关系。共享性高冗余度低。数据独立于程序数据逻辑/物理结构的变动不影响程序统一的数据定义功能定义数据库中的数据对象统一的数据操作功能数据插入、修改、删除、查询统一的控制功能安全性控制、一致性控制、并发性控制、数据库恢复。1.1.4分布式数据库管理阶段通过计算机网络把分布在不同地域、不同

3、网络、不同类型的数据库系统连接起来，统一管理。本章内容框架数据库系统是由多种角色共同构建的。需要从多个视角去理解其中的技术。面向对象作用概念模型用户用户和数据库设计人员间的交流工具。逻辑模型DBMS描述数据的结构特点和结构约束。物理模型操作系统描述数据的存储方式和存取方法1.2概念模型程序员的任务：将用户眼里的信息世界转换为ER模型。1.2.1ER模型的概念实体（Entity）实体客观存在并可相互区分的事物。如：学生（学号，姓名，性别，年龄）课程（课程号、课程名、课时、学分）实体集同类型实体的集合。有实体名。实体型对同类实体

4、的共有特征（属性）的结构定义。由实体名及其属性名集合表示。实体值一个买体的具体描述。2、联系(Relationship)联系指实体之间的相互关系。如：选课（学生和课程）、订单（顾客与商品）、讲座（教师与学生）、比赛（球队与球队）……联系集同一类联系的集合。如：一个班级同学的所有选课、一次展销会上的全部订单、一次会议安排中的全部讲座、一次比赛活动中的所有比赛场次联系元数一个联系中所涉及的实体型的个数。二元联系：涉及到两个实体型。一元联系：涉及到一个浜体型。三元联系：涉及到三个实体型。如：顾客售货员商品联系和实体没有本质区别，只

5、是含有较多的与其他实体相关的特征。3、属性(Attribute)属性实体或联系所具有的一种特征、性质。域属性值的取值范围。码（关键字）实体间相互区别的一种唯一标识。（一个属性或属性集）4＞联系分类两个实体之间的联系方式-—对"一联系对于实体集A中的每一实体，实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系。反之亦然。一对多联系对于实体集A中的每一实体，实体集B中有N个实体（N20）与之联系。反之，对于实体集B中每一实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系。多对多联系对于实体集A中的每一实体，实体集B中有N个实体（N20）与之联

6、系，对于实体集B中每一实体，实体集A中有M个实体（M20）与之联系。例:学生集A和床铺集B学院集A和学生集B课程集A和学生集B实体集A实体集A实体集A11111mn实体集B实体集B实体集B一对一一对多多对多1.2.2ER模型1.基本构件图形符号实体矩形（其中含实体名）联系菱形（其中含联系名）属性椭圆（其中含属性名）连接线实体、联系与属性之间的所属关系；实体与联系之间的相连关系；2.图例学生选课ER图学生选课成绩课程讲授成绩教师号教师教师姓字职称购物过程ER图川屈柜台提货单库房从属—货物—提货员1.3逻辑模型逻辑模型：描述数据

7、的结构特点和结构约束。程序员的任务：将ER模型转换为DBMS支持的逻辑模型。DBMS支持的逻辑模型有：层次、网状、关系、对象。1.3.1层次模型（树）除根结点外，每个结点只能有一个双亲结点，可以有N（N>=0）个孩子结点。父子关系：表示一个1对多的联系。1.3.2网状模型（图）扩展了层次模型，允许一个结点有多个双亲。1.3.3关系模型关系数据模型有着坚实的理论支持，它是建立在集合论、数理逻辑、关系理论等数学理论基础之上的。并且关系数据模型结构简单，符合人们的逻辑思维方式，很容易被人们所接受和使用，很容易在计算机上实现，很容易

8、从概念数据模型转换过来。K关系模型的定义关系模型二维表格结构。每个二维表称做一个关系。关系的型二维表的表头。关系的值表体（内容）元组关系中的每一行数据（记录）属性关系中的每一列数据关系中不允许出现重复元组，属性名必须各不相同。元组、属性的顺序无所谓。2.关系模型的应用举例表示实体的示例：学