《数据库系统结构》PPT课件

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1、BeyondTechnology数据库原理东软信息学院计算机系信息化课程第4章数据库系统结构东北大学东软信息学院计算机系目录4.1数据模型4.2概念数据模型4.3组织数据模型4.4关系模型4.5数据库系统系统结构4.6DBMS的功能和特征4.1数据模型4.1.1数据模型的概念4.1.2数据模型三要素4.1.1数据模型的概念模型是对事物、对象、过程等客观系统中感兴趣的内容的模拟和抽象表达，是理解系统的思维工具。数据模型（DataModule）是对现实世界中数据特征的抽象和表示。数据和数据模型现实世界人的认识抽象信息世界：概念模型机器世界：具体的DBMS支持的组织模型数据模型常用数据模型分为概念数

2、据模型和组织数据模型。概念数据模型：也称概念模型或信息模型，是按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调其语义表达功能，易于用户理解，是用户和数据库设计人员交流的语言，主要用于数据库设计。组织数据模型：它是按计算机系统的观点对数据进行建模，是现实世界数据特征的抽象，用于实现具体的DBMS。组织数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。4.1.2数据模型三要素（1）数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述；（2）数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及操作规则的集合。这些操作可以是检索、插入、删除和修改，操作规则有

3、优先级别等。数据操作是对系统动态特征的描述。（3）数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。也就是说，具体的应用数据必须遵循特定的语义约束条件，以保证数据的正确、有效和相容。4.2概念层模型概念模型用于信息世界的建模，实现了由现实世界到信息世界的第一层抽象。是面向用户面向现实世界的数据模型，与具体的DBMS无关。是在数据库设计阶段设计人员使用的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。概念模型应该具有较强的语义表达能力，能够方便、直接的表达应用中的各种语义知识，还应该简单、清晰、易于用户理解。最常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法（Entity-Relatio

4、nshipApproach）4.2.1E-R模型实体：是现实世界中可以区别于其他对象的“事件”或“物体”。在E-R图中，用矩形表示实体，矩形框内标明实体名称。属性：一个实体集内的所有实体都具有的共同性质我们称之为属性，在E-R图中，用椭圆形表示属性，在椭圆内标明属性名称，并将属性与其对应的实体用无向边进行连接。联系：联系是数据之间的关联集合，是客观存在的应用语义链。在E-R图中，联系用菱形框表示，在菱形框内标明联系名称，并用无向边将联系框与它所关联的实体连接起来。两个不同实体之间的联系一对一联系：指实体集E1中的一个实体最多只与实体集E2中的一个实体相联系。记为1:1例如：电影院的座位和观众实

5、体之间的联系一对多联系：表示实体集E1中的一个实体可与实体集E2中的多个实体相联系。记为1:n。例如：部门和职工两个实体集之间的联系多对多联系：表示实体集E1中的多个实体可与实体集E2中的多个实体相联系。记为m:n。例如：工程项目和职工两个实体集之间的联系观众座位V_S11(a)1:1部门员工D_E1n员工号姓名性别(b)1:n项目员工P_Emn(c)m:n图4.2两个不同实体集之间的1:1、1:n和m:n联系两个以上不同实体集之间的联系两个以上不同实体集之间存在1:1:1、1:1:n、1:m:n和r:m:n的联系。例：供应商、项目和零件之间是多对多（r:n:m）的联系。例：病房、病人和医生之

6、间是一对多（1:n:m）的联系。供应商项目零件SP_Pmrn病房病人医生P_D1mn(a)r:n:m(b)1:n:m图4.33个不同实体集之间的r:n:m和1:n:m联系同一实体集内的二元关系同一实体集内的各实体之间也存在1:1、1:n和m:n的联系。例：职工实体集中的领导与被领导的联系。职工领导1n职工婚姻11(a)1:n(b)1:1图4.4同一实体集之间的1:n和1:1联系4.3组织数据模型4.3.1层次模型（HierarchicalModel）4.3.2网状模型（NetworkModel）4.3.3面向对象模型（ObjectOrientedModel）4.4关系模型关系模型（Relati

7、onModel）是目前应用最广泛的一种数据模型。关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。从数据模型的三要素角度来介绍关系数据模型的特点。4.4.1关系模型的数据结构关系（Relation）：一个关系R对应一张二维表格，对应于概念模型中实体集的概念，要求：（1）关系的每一列必须是不可再分的项；（2）表中的各属性列不能同名；（3）表中的行、列无先后次序，即可以交换行、列的前后次序。（4）表中的任