数据模型数据模型的三要素数据模型的分类和各自的特点.ppt

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1、数据模型数据模型的三要素数据模型的分类和各自的特点?AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章关系系统及其查询优化AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章关系系统及其查询优化4.1关系系统4.2关系系统的查询优化4.3小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1关系系统关系模型关系数据结构域及域上定义的关系关系操作并、交、差、广义笛卡尔积、选择、投影、连

2、接、除等关系完整性实体完整性、参照完整性、用户自己定义的完整性AnIntroductiontoDatabaseSystem关系系统能够在一定程度上支持关系模型的数据库管理系统是关系系统。由于关系模型中并非每一部分都是同等重要的并不苛求一个实际的关系系统必须完全支持关系模型。AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1.1关系系统的定义一个数据库管理系统可定义为关系系统，当且仅当它至少支持：1.关系数据库（即关系数据结构）系统中只有表这种结构2.支持选择、投影和（自然）连接运算对这

3、些运算不要求用户定义任何物理存取路径对关系系统的最低要求AnIntroductiontoDatabaseSystem关系系统的定义不支持关系数据结构的系统显然不能称为关系系统仅支持关系数据结构，但没有选择、投影和连接运算功能的系统仍不能算作关系系统。原因：不能提高用户的生产率支持选择、投影和连接运算，但要求定义物理存取路径，这种系统也不能算作真正的关系系统原因：就降低或丧失了数据的物理独立性选择、投影、连接运算是最有用的运算AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1.2关系系统

4、的分类分类依据：支持关系模型的程度分类⒈表式系统：支持关系数据结构(即表)⒉(最小)关系系统支持：关系数据结构选择、投影、连接关系操作⒊关系完备的系统支持：关系数据结构所有的关系代数操作⒋全关系系统支持：关系模型的所有特征特别是:数据结构中域的概念AnIntroductiontoDatabaseSystem关系系统的分类（续）数据结构数据操作完整性表式系统表(最小)关系系统表选择、投影、连接关系完备的系统表全关系系统AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章关系

5、系统及其查询优化4.1关系系统4.2关系系统的查询优化4.3小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2关系系统的查询优化4.2.1查询优化的必要性4.2.2查询优化概述4.2.3查询优化的一般准则4.2.4关系代数等价变换规则4.2.5关系代数表达式的优化算法4.2.6优化的一般步骤AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.2查询优化的必要性例：求选修了课程Ｃ2的学生姓名SELECTStudent.SnameFROMStudent,SCWHERES

6、tudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='2';AnIntroductiontoDatabaseSystem查询优化的必要性（续）假设1：外存：Student:1000条,SC:10000条,选修2号课程:50条假设2：一个内存块装元组:10个Student,或100个SC,或10个连接结果元组内存中一次可以存放:5块Student元组,1块SC元组和若干块连接结果元组假设3：读写速度：20块/秒假设4：连接方法：基于数据块的嵌套循环法AnIntroductiontoDatabaseSy

7、stem代价模型集中式数据库单用户系统总代价=I/O代价+CPU代价多用户系统总代价=I/O代价+CPU代价+内存代价分布式数据库总代价=I/O代价+CPU代价[+内存代价]+通信代价AnIntroductiontoDatabaseSystem执行策略1．Ｑ1＝ПＳname(бStudent.Sno=SC.Sno∧SC.Cno='2'(Student×SC))2.Ｑ2＝ПＳname(бSC.Cno='2'(StudentSC))3.Ｑ2＝ПSname(StudentбSC.Cno='2'(SC))4.

8、假设SC表在Cno上有索引，Student表在Sno上有索引AnIntroductiontoDatabaseSystem执行策略1Ｑ1＝ПＳname(бStudent.Sno=SC.Sno∧SC.Cno='2'(Student×SC))①Student×SC读取总块数=读Student表块数+读SC表遍数*每遍块数=1000/10+(1000/(10×5))×(10000/100)=100+20×100=2100读数据时间=2100/20=105秒AnI