1、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論An Introduction to Database System教材及參考書(shū)教材及參考書(shū) 教材教材n薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論(第三版第三版) ， 高等教育出版社，2000 中國(guó)人民大學(xué) 教材及參考書(shū)教材及參考書(shū)(2)(2) 參考書(shū)參考書(shū)n施伯樂(lè)，丁寶康：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)教程，高教出數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)教程，高教出版社，版社，2003學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)方式 聽(tīng)課 （啟發(fā)式、討論式） 讀書(shū) （預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：平時(shí)表現(xiàn) 5平時(shí)測(cè)試 15個(gè)人研究報(bào)告 8集體項(xiàng)目 12期末考試60 研究報(bào)告（第研究報(bào)告（第15周交）周交）n題目自擬，與數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)，偏重理論而不

2、是具體軟件的操作。題目于五一節(jié)前定好。n包括以下要點(diǎn)：1）從問(wèn)題入手，該技術(shù)是解決什么問(wèn)題2）該技術(shù)的發(fā)展歷史3）該技術(shù)的要點(diǎn)是什么，如何一步一步做的4）該技術(shù)的發(fā)展方向5）個(gè)人對(duì)該技術(shù)的看法，比如新思想，建議算法的改變等等。6）索引，reference，必須要有并且標(biāo)記在文中。7）準(zhǔn)備10分鐘的ppt文件。以便抽查演講。集體項(xiàng)目：集體項(xiàng)目：n提供用access或者mysql為數(shù)據(jù)庫(kù)，編程選用c，java，php，visual basic，若用其他語(yǔ)言或數(shù)據(jù)庫(kù)，請(qǐng)準(zhǔn)備好演示環(huán)境。n58人一組。自由分組。第六周組好n題目將于第七周公布。上交時(shí)，軟件，項(xiàng)目說(shuō)明書(shū)，以及20分鐘ppt。內(nèi)容安排內(nèi)容安

3、排(1) 基礎(chǔ)篇n第一章：緒論n第二章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)n第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQLn第四章：關(guān)系系統(tǒng)及其查詢(xún)優(yōu)化n第五章：關(guān)系數(shù)據(jù)理論 設(shè)計(jì)篇n第六章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容安排內(nèi)容安排(2) 系統(tǒng)篇n第七章：數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)n第八章：并發(fā)控制n第九章：數(shù)據(jù)庫(kù)安全性n第十章：數(shù)據(jù)庫(kù)完整性數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論An Introduction to Database System第一章第一章 緒論緒論第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)

4、的地位 1.1.2 四個(gè)基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)的地位數(shù)據(jù)庫(kù)的地位n數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支n數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透n數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的地位 1.1.2 四個(gè)基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.2 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念n數(shù)據(jù)(Data)n數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)n數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)一、數(shù)

5、據(jù)一、數(shù)據(jù)n數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象n數(shù)據(jù)的定義n描述事物的符號(hào)記錄n數(shù)據(jù)的種類(lèi)n文字、圖形、圖象、聲音n數(shù)據(jù)的特點(diǎn)n數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例n學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，1972，江蘇，計(jì)算機(jī)系，1990）n數(shù)據(jù)的形式不能完全表達(dá)其內(nèi)容n數(shù)據(jù)的解釋n語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時(shí)間n解釋?zhuān)豪蠲魇莻€(gè)大學(xué)生，1972年出生，江蘇人，1990年考入計(jì)算機(jī)系n請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語(yǔ)義二、數(shù)據(jù)庫(kù)（舉例）二、數(shù)據(jù)庫(kù)（舉例）學(xué)學(xué)生生登登記記表表學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)姓姓 名名年年 令令性性 別別系系 名名年年 級(jí)級(jí)95004王王小小明明19女女社社會(huì)會(huì)學(xué)學(xué)959

6、5006黃黃大大鵬鵬20男男商商品品學(xué)學(xué)9595008張張文文斌斌18女女法法律律學(xué)學(xué)95二、數(shù)據(jù)庫(kù)二、數(shù)據(jù)庫(kù)(續(xù)續(xù))n人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來(lái)以供進(jìn)一步加工處理，進(jìn)一步抽取有用信息n數(shù)據(jù)庫(kù)的定義n數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱(chēng)DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合二、數(shù)據(jù)庫(kù)二、數(shù)據(jù)庫(kù)(續(xù)續(xù))n數(shù)據(jù)庫(kù)的特征n數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存n可為各種用戶(hù)共享可為各種用戶(hù)共享n冗余度較小冗余度較小n數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高n易擴(kuò)展易擴(kuò)展三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)n什么是DBMSn數(shù) 據(jù)

7、庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) （ D a t a b a s e Management System，簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS）是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。nDBMS的用途n科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象n數(shù)據(jù)操縱功能:提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML) 操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作 (查詢(xún)、插入、刪除和修改查詢(xún)、插入、刪除和修改)DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、 多

8、用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用多用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)n數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序?qū)嵱贸绦? 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) 介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織 性能監(jiān)視等性能監(jiān)視等四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)n什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Database System，簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng)DBS）是）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成。指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成。n在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)。據(jù)庫(kù)。n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成n由數(shù)

9、據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（和用戶(hù)）構(gòu)成。用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（和用戶(hù)）構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù)續(xù))n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成圖示n參看教材page_5 圖1.1n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置圖示n參看教材page_ 5 圖1.21.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的地位 1.1.2 四個(gè)基本概念 1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.3 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展n什么是數(shù)據(jù)管理n對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)

10、據(jù)處理的中心問(wèn)題維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題n數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程n人工管理階段人工管理階段(40年代中年代中-50年代中年代中)n文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(50年代末年代末-60年代中年代中)n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(60年代末年代末-現(xiàn)在現(xiàn)在)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù)續(xù))n數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力n應(yīng)用需求的推動(dòng)應(yīng)用需求的推動(dòng)n計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展n計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展一、人工管理一、人工管理n時(shí)期n40年代中-50年代中n產(chǎn)生的背景n應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算n硬件水平無(wú)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備n軟件水平?jīng)]有操作系統(tǒng)n處理方式批處理人工管理人工管理(

11、續(xù)續(xù))n特點(diǎn)n數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)不保存。n數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 n數(shù)據(jù)的共享程度：無(wú)共享、冗余度極大n數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴(lài)于程序n數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無(wú)結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(人工管理人工管理) 應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集n.二、文件系統(tǒng)二、文件系統(tǒng)n時(shí)期n50年代末-60年代中n產(chǎn)生的背景n應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算、管理n硬件水平磁盤(pán)、磁鼓n軟件水平有文件系統(tǒng)n處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)(續(xù)續(xù))特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)面

12、向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng)文件系統(tǒng))應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件2應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件n存取存取方法方法.文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)n記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)。n數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。n數(shù)據(jù)只能是定長(zhǎng)的。n可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。程序復(fù)雜了。n文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)

13、整體無(wú)結(jié)構(gòu)。n可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系中對(duì)描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。n數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)n時(shí)期n60年代末以來(lái)n產(chǎn)生的背景n應(yīng)用背景大規(guī)模管理n硬件背景大容量磁盤(pán)n軟件背景有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)n處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理n數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)階段的標(biāo)志是數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)階段的標(biāo)志是20世紀(jì)世紀(jì)60年代末的三件大事：年代末的三件大事： 1968年美國(guó)IBM公司推出層次模型的IMS系統(tǒng) 。1969年美國(guó)CODASYL組織發(fā)布了DBTG報(bào)告，總結(jié)了當(dāng)時(shí)各式各樣的數(shù)據(jù)庫(kù)，

14、提出網(wǎng)狀模型。1970年美國(guó)IBM公司的E.F.Codd 連續(xù)發(fā)表論文，提出關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù)續(xù))n特點(diǎn)n數(shù)據(jù)的管理者：DBMSn數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界n數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高n數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定的 邏輯獨(dú)立性n數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化n數(shù)據(jù)控制能力：由DBMS統(tǒng)一管理和控制應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的高共享性的好處數(shù)據(jù)的高共享性的好處n降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲(chǔ)空間n避免數(shù)據(jù)間的不一致性n使系統(tǒng)易于擴(kuò)充數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)獨(dú)立性n物理獨(dú)立性n指用戶(hù)

15、的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)指用戶(hù)的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變序不用改變。n邏輯獨(dú)立性n指用戶(hù)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立指用戶(hù)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶(hù)程序也可以不變的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶(hù)程序也可以不變。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化n整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征之一。n數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化n數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述，無(wú)需程序定義和解釋。描述，無(wú)需程序定義和解釋。n數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)變長(zhǎng)

16、。n數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能n數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)n使每個(gè)用戶(hù)只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。n數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查n將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿(mǎn)足一定的關(guān)系。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能n并發(fā)（Concurrency）控制n對(duì)多用戶(hù)的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。n數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）n將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。n程序和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系程序和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系 n文件系統(tǒng)

17、階段信息處理的傳統(tǒng)方式文件系統(tǒng)階段信息處理的傳統(tǒng)方式數(shù)據(jù)庫(kù)階段信息處理方式的演變數(shù)據(jù)庫(kù)階段信息處理方式的演變第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型n在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表抽象、表示和處理示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬n數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿(mǎn)足三方面要求n能比較能比較真實(shí)真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界地模擬現(xiàn)實(shí)世界n容容易易為人所為人所理解理解n便于在計(jì)算機(jī)上便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型(續(xù)續(xù))n數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次(1) 概念

18、模型概念模型 也稱(chēng)信息模型，它是按用戶(hù)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)也稱(chēng)信息模型，它是按用戶(hù)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。 (2) 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型(續(xù)續(xù))n客觀(guān)對(duì)象的抽象過(guò)程-兩步抽象n現(xiàn)實(shí)世界中的客觀(guān)對(duì)象抽象為概念模型；現(xiàn)實(shí)世界中的客觀(guān)對(duì)象抽象為概念模型；n把概念模型轉(zhuǎn)換為某一把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。 概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成

19、要素 1.2.2 概念模型 1.2.3 常用邏輯數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) n數(shù)據(jù)操作 n數(shù)據(jù)的約束條件 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n對(duì)象類(lèi)型的集合n兩類(lèi)對(duì)象n與數(shù)據(jù)類(lèi)型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象n與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述 2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 n數(shù)據(jù)操作n對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則n數(shù)據(jù)操作的類(lèi)型n檢索n更新（包括插入、刪除、修改） 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作(續(xù)續(xù)) n數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義n操作的確切含義n操作符號(hào)

20、n操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）n實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言n數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。 3.數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件 n數(shù)據(jù)的約束條件n一組完整性規(guī)則的集合。一組完整性規(guī)則的集合。n完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。 數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件(續(xù)續(xù))n數(shù)據(jù)模型對(duì)約束條件的定義n反映和規(guī)定本反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完必須遵守的基本的

21、通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿(mǎn)足實(shí)體完整性和參照完整性?xún)蓚€(gè)條件。滿(mǎn)足實(shí)體完整性和參照完整性?xún)蓚€(gè)條件。n提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件。 1.2.2 概念模型概念模型1. 概念模型2. 信息世界中的基本概念3. 概念模型的表示方法1. 概念模型概念模型n概念模型的用途n概念模型用于信息世界的建模概念模型用于信息世界的建模n是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次n是

22、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具n數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言n對(duì)概念模型的基本要求n較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí)n簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶(hù)理解簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶(hù)理解。2. 信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念 (1) 實(shí)體（Entity） 客觀(guān)存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體?？陀^(guān)存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體。可以是具體的人、事、物或抽象的概念可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng)為屬性

23、。實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng)為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。 (3) 碼（Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼。唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼。信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(4) 域（Domain） 屬性的取值范圍稱(chēng)為該屬性的域?qū)傩缘娜≈捣秶Q(chēng)為該屬性的域。 (5) 實(shí)體型（Entity Type） 用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體稱(chēng)為實(shí)體型同類(lèi)實(shí)體稱(chēng)為實(shí)體型(6) 實(shí)體集（Entity Set） 同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(7)

24、 聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系實(shí)體型間聯(lián)系 兩個(gè)實(shí)體型兩個(gè)實(shí)體型 一對(duì)一聯(lián)系（一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 三個(gè)實(shí)體型三個(gè)實(shí)體型 一對(duì)多聯(lián)系（一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 一個(gè)實(shí)體型一個(gè)實(shí)體型 多對(duì)多聯(lián)系（多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系數(shù)據(jù)

25、聯(lián)系的描述數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述圖1. 一對(duì)一聯(lián)系圖1.9 一對(duì)多聯(lián)系圖1.10 多對(duì)多聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 n一對(duì)一聯(lián)系 n如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱(chēng)實(shí)體集則稱(chēng)實(shí)體集A與與實(shí)體集實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系具有一對(duì)一聯(lián)系。記為。記為1:1。 n 實(shí)例班級(jí)與班長(zhǎng)之間的聯(lián)系：班級(jí)與班長(zhǎng)之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))n一對(duì)多聯(lián)系n如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)

26、于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中有有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集實(shí)體集A與實(shí)體集與實(shí)體集B有一對(duì)有一對(duì)多聯(lián)系多聯(lián)系 記為記為1:nn實(shí)例班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))n多對(duì)多聯(lián)系（m:n）n如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中

27、的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中有有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有中也有m個(gè)實(shí)體個(gè)實(shí)體（m0）與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集）與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體與實(shí)體B具有具有多對(duì)多聯(lián)系。記為多對(duì)多聯(lián)系。記為m:nn實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門(mén)課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一門(mén)課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門(mén)課程一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門(mén)課程多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù)續(xù))n多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系n若實(shí)體集若實(shí)體集E1，E2，.，En存在聯(lián)系，對(duì)于實(shí)存在聯(lián)系，對(duì)于實(shí)體集

28、體集Ej（j=1，2，.，i-1，i+1，.，n）中的給定實(shí)體，最多只和中的給定實(shí)體，最多只和Ei中的一個(gè)實(shí)體相中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，則我們說(shuō)聯(lián)系，則我們說(shuō)Ei與與E1，E2，.，Ei-1，Ei+1，.，En之間的聯(lián)系是一對(duì)多的。之間的聯(lián)系是一對(duì)多的。多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù)續(xù))n實(shí)例 課程、教師與參考書(shū)三個(gè)實(shí)體型課程、教師與參考書(shū)三個(gè)實(shí)體型如果一門(mén)課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干如果一門(mén)課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書(shū)，每一個(gè)教師只講授一門(mén)課程，每一本本參考書(shū)，每一個(gè)教師只講授一門(mén)課程，每一本參考書(shū)只供一門(mén)課程使用參考書(shū)只供一門(mén)課程使用課程與教師、參考書(shū)之間的聯(lián)系是

29、一對(duì)多的課程與教師、參考書(shū)之間的聯(lián)系是一對(duì)多的n多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系n多個(gè)實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系n一對(duì)多聯(lián)系n實(shí)例 職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工若干名職工一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對(duì)多的聯(lián)系這是一對(duì)多的聯(lián)系n一對(duì)一聯(lián)系n多對(duì)多聯(lián)系 三元聯(lián)系一元聯(lián)系3. 概念模型的表示方法概念模型的表示方法n概念模型的表示方法很多n實(shí)體聯(lián)系方法(E-R方法)n用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型nE-R方法也稱(chēng)為E-R模

30、型E-R圖圖n實(shí)體型n用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名。學(xué)生學(xué)生教師教師E-R圖圖(續(xù)續(xù))n屬性n用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)學(xué)生學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)年齡年齡性別性別姓名姓名E-R圖圖(續(xù)續(xù))n聯(lián)系n聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型（邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型（1:1、1:n或或m:n） n聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也

31、要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái)用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái) 聯(lián)系的表示方法聯(lián)系的表示方法實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系的表示方法聯(lián)系的表示方法(續(xù)續(xù))實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名mn同一實(shí)體型內(nèi)同一實(shí)體型內(nèi)部的部的m:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型21m多個(gè)實(shí)體型間的多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型3n聯(lián)系的表示方法示例聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系聯(lián)系課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mnm:n聯(lián)系聯(lián)系班

32、級(jí)班級(jí)組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系的表示方法示例聯(lián)系的表示方法示例(續(xù)續(xù))職工職工領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)同一實(shí)體型內(nèi)部的部的1:n聯(lián)系聯(lián)系課程課程講授講授教師教師1m多個(gè)實(shí)體型間的多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系參考書(shū)參考書(shū)n聯(lián)系屬性的表示方法聯(lián)系屬性的表示方法課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mn成績(jī)成績(jī)實(shí)體聯(lián)系模型（實(shí)例）實(shí)體聯(lián)系模型（實(shí)例）為倉(cāng)庫(kù)管理設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型。倉(cāng)庫(kù)主要管理零件的采購(gòu)和供應(yīng)等事項(xiàng)。倉(cāng)庫(kù)根據(jù)需要向外面供應(yīng)商訂購(gòu)零件，而許多工程項(xiàng)目需要倉(cāng)庫(kù)提供零件。首先確定實(shí)體類(lèi)型。本問(wèn)題有三個(gè)實(shí)體類(lèi)型：零件PART，工程項(xiàng)目PROJECT，零件供應(yīng)商SUPPLIER。確定聯(lián)系類(lèi)型。PR

33、OJECT和PART之間是M:N聯(lián)系，PART和SUPPLIER之間也是M:N聯(lián)系，分別命名為P_P和P_S.把實(shí)體類(lèi)型和聯(lián)系類(lèi)型組合成ER圖。確定實(shí)體類(lèi)型和聯(lián)系類(lèi)型的屬性。 確定實(shí)體類(lèi)型的鍵，在ER圖中屬于碼的屬性名下畫(huà)一條橫線(xiàn)。圖1.14 ER圖實(shí)例 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型常用數(shù)據(jù)模型n非關(guān)系模型n層次模型（層次模型（Hierarchical Model）n網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型(Network Model )n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：以基本層次聯(lián)系為基本單位 基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多（包括一對(duì)一（包括一對(duì)一)的聯(lián)系的聯(lián)系常用數(shù)據(jù)模型常用數(shù)據(jù)模型(

34、續(xù)續(xù))n關(guān)系模型(Relational Model) n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表n面向?qū)ο竽Ｐ?Object Oriented Model）n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.2 概念模型 1.2.3 常用數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.4 層次模型層次模型1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3. 層次數(shù)據(jù)模型的與完整性約束 4. 層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 5. 層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn) 6. 典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n層次模型 滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件

35、的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。1. 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)2. 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)n層次模型中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)n根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)） 1 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n表示方法實(shí)體型實(shí)體型：用

36、記錄類(lèi)型描述。：用記錄類(lèi)型描述。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。屬性屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。：用字段描述。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示記錄（類(lèi)）型之間的：用結(jié)點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示記錄（類(lèi)）型之間的 一對(duì)多的聯(lián)系一對(duì)多的聯(lián)系實(shí)例：實(shí)例：教員教員-學(xué)生數(shù)據(jù)模型（學(xué)生數(shù)據(jù)模型（P23）層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n特點(diǎn)n結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的n只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系n每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼字段每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼字段n任

37、何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義n沒(méi)有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在沒(méi)有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示n用層次模型用層次模型間接間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示多對(duì)多聯(lián)系n方法方法將多對(duì)多聯(lián)系將多對(duì)多聯(lián)系分解分解成一對(duì)多聯(lián)系成一對(duì)多聯(lián)系n分解方法分解方法n冗余結(jié)點(diǎn)法冗余結(jié)點(diǎn)法n虛擬結(jié)點(diǎn)法虛擬結(jié)點(diǎn)法2. 層次模型的數(shù)據(jù)操縱層次模型的數(shù)據(jù)操縱n 查詢(xún)n 插入n 刪除n 更新3. 層次模型的完整性約束層次模型的完整性約束n無(wú)相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)

38、值就不能插入子女結(jié)無(wú)相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值點(diǎn)值n如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除點(diǎn)值也被同時(shí)刪除n更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性保證數(shù)據(jù)的一致性4.層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)n鄰接法按照層次樹(shù)前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存按照層次樹(shù)前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過(guò)物理空間的位置相鄰來(lái)實(shí)現(xiàn)層次順序放，即通過(guò)物理空間的位置相鄰來(lái)實(shí)現(xiàn)層次順序n鏈接法用指引元來(lái)反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系用指引元來(lái)反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系n子女兄弟鏈接法子女兄弟鏈接法

39、P26n層次序列鏈接法層次序列鏈接法 P265. 層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)n層次數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系層次數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門(mén)描述自然、直觀(guān)，容易理解的部門(mén)描述自然、直觀(guān)，容易理解n性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型n層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持n缺點(diǎn)n多對(duì)多聯(lián)系表示不自然多對(duì)多聯(lián)系表示不自然n對(duì)插入和刪除操作的限制多對(duì)插入和刪除操作的限制多n查詢(xún)子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)查詢(xún)子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)n層次命令趨于程序化層次命令趨于程序化6. 典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)典型的層次數(shù)據(jù)

40、庫(kù)系統(tǒng)IMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)n第一個(gè)大型商用第一個(gè)大型商用DBMSn1968年推出年推出nIBM公司研制公司研制第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié) 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 概念模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型1. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 4. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 5. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

41、的優(yōu)缺點(diǎn)6. 典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n網(wǎng)狀模型滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型。為網(wǎng)狀模型。1. 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親；允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親；2. 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4L4 R4 R4 R5R5 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n表示方法（與層次數(shù)據(jù)模型相同）實(shí)體型實(shí)體型：用記錄類(lèi)型描述。：用

42、記錄類(lèi)型描述。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。屬性屬性：用字段描述。：用字段描述。 每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示記錄（類(lèi)）型之：用結(jié)點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示記錄（類(lèi)）型之 間的間的一對(duì)多的父子聯(lián)系一對(duì)多的父子聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n特點(diǎn)n只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系n每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼字段字段n任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義它的全部意義網(wǎng)狀

43、數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別n網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)n網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)n網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）合聯(lián)系）n網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界n層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)） 1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4L4 R4

44、 R4 R5R5 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)） 1 L1 L2 R2網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）學(xué)生宿舍學(xué)生宿舍學(xué)生學(xué)生教研室教研室系系教師教師網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）父母父母人人子女子女樹(shù)樹(shù)種種植植砍砍伐伐養(yǎng)養(yǎng)育育贍贍養(yǎng)養(yǎng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示n用網(wǎng)狀模型用網(wǎng)狀模型間接間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示多對(duì)多聯(lián)系n方法方法 將多對(duì)多聯(lián)系將多對(duì)多聯(lián)系直接直接分解成一對(duì)多聯(lián)系分解成一對(duì)多聯(lián)系2. 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱l查詢(xún)l插入l刪除l更新3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)

45、模型的完整性約束網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如DBTG）對(duì)數(shù)據(jù)操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束n碼碼n雙親結(jié)點(diǎn)與子女結(jié)點(diǎn)之間是一對(duì)多聯(lián)系雙親結(jié)點(diǎn)與子女結(jié)點(diǎn)之間是一對(duì)多聯(lián)系n屬籍類(lèi)別屬籍類(lèi)別n加入類(lèi)別加入類(lèi)別(自動(dòng)的，手工的自動(dòng)的，手工的)n移出類(lèi)別移出類(lèi)別(固定的，必須固定的，必須 的，隨意的的，隨意的)3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 n完整性約束條件n允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值n允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值4.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)n關(guān)鍵n實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系實(shí)現(xiàn)記錄

46、之間的聯(lián)系n常用方法n單向鏈接單向鏈接n雙向鏈接雙向鏈接n環(huán)狀鏈接環(huán)狀鏈接n向首鏈接向首鏈接例：P295.網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)n能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親多個(gè)雙親n具有良好的性能，存取效率較高具有良好的性能，存取效率較高n缺點(diǎn)n結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)就變得越來(lái)越復(fù)雜，不利于最終用戶(hù)掌握的結(jié)構(gòu)就變得越來(lái)越復(fù)雜，不利于最終用戶(hù)掌握nDDL、DML語(yǔ)言復(fù)雜，用戶(hù)不容易使用語(yǔ)言復(fù)雜，用戶(hù)不容易使用6. 典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)n

47、DBTG系統(tǒng)，亦稱(chēng)CODASYL系統(tǒng)n由由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案提出的一個(gè)系統(tǒng)方案n奠定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)奠定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)n70年代推出年代推出n實(shí)際系統(tǒng)nCullinet Software Inc.公司的公司的 IDMSnUnivac公司的公司的 DMS1100nHoneywell公司的公司的IDS/2nHP公司的公司的IMAGE 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 概念模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.4 層次模型 1.2.5 網(wǎng)狀模型 1.2.6 關(guān)系模型 1.2.6 關(guān)系模型關(guān)系模型1. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型

48、的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱3. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束 4. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 5. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)6. 典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 關(guān)系模型關(guān)系模型n最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型n1970年由美國(guó)IBM公司San Jose研究室的研究員E.F.Codd提出n本課程的重點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) n在用戶(hù)觀(guān)點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。學(xué)學(xué)生生登登記記表表學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)姓姓 名名年年 令令性性 別別系系 名名年年 級(jí)級(jí)95004王王小小明明19女女社社會(huì)會(huì)學(xué)學(xué)9595006黃黃大大鵬鵬20男男商商品品學(xué)學(xué)959

49、5008張張文文斌斌18女女法法律律學(xué)學(xué)95關(guān)系模型的基本概念關(guān)系模型的基本概念n關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表。n元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組。n屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱(chēng)即屬性名。關(guān)系模型的基本概念關(guān)系模型的基本概念n主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。n域（Domain）屬性的取值范圍。n分量元組中的一個(gè)屬性值。n關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方法n實(shí)

50、體型實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示。：直接用關(guān)系（表）表示。n屬性屬性：用屬性名表示。：用屬性名表示。n一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。n一對(duì)多聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。n多對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示：直接用關(guān)系表示。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系系 (系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn)系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)

51、據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）續(xù)）n關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿(mǎn)足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)?？煞值臄?shù)據(jù)項(xiàng)。工工 資資扣扣 除除職職 工工號(hào)號(hào)姓姓名名職職稱(chēng)稱(chēng)基基 本本工工 齡齡職職 務(wù)務(wù)房房 租租水水 電電實(shí)實(shí)發(fā)發(fā)8 8 6 6

52、 0 0 5 5 1 1陳陳 平平講講 師師1 1 0 0 5 59 9 5 51 1 5 56 61 1 2 21 1 1 1 5 5 5 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱n查詢(xún)、插入、刪除、更新n數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合n存取路徑對(duì)用戶(hù)隱蔽，用戶(hù)只要指出“干什么”，不必詳細(xì)說(shuō)明“怎么干”3.關(guān)系模型的完整性約束關(guān)系模型的完整性約束n實(shí)體完整性n參照完整性n用戶(hù)定義的完整性4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)n表以文件形式

53、存儲(chǔ)n有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件n有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)圖 關(guān)系模型的例子PART模式（P#，PNAME，COLOR，WEIGHT）PROJECT模式（J#，JNAME，DATE）SUPPLIER模式（S#，SNAME，SADDR）P_P模式（J#，P#，TOTAL）P_S模式（P#，S#，QUANTITY）100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER關(guān)系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S關(guān)系89.1JAJ118P3J1DATEJ

54、NAMEJ#25P3J2PROJECT關(guān)系65P2J119REDSCREWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAMEP#P_P關(guān)系PART關(guān)系100S2P4BEIJINGFADCS2300S2P3SHANGHAIPICCS1150S1P2SADDRSNAMES#200S2P2SUPPLIER關(guān)系100S1P191-3JCJ3QUANTITYS#P#90.5JBJ2P_S關(guān)系89.1JAJ118P3J1DATEJNAMEJ#25P3J2PROJECT關(guān)系65P2J119REDSC

55、REWP46P3J312REDNUTP315P2J217GREENBOLTP250P1J114BLUESCREWP1TOTALP#J#WEIGHTCOLORPNAMEP#P_P關(guān)系PART關(guān)系5.關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)n建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上n概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶(hù)易懂易用概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶(hù)易懂易用n實(shí)體和各類(lèi)聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示。實(shí)體和各類(lèi)聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示。n對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系。對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系。n關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透明n具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密

56、性n簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）n缺點(diǎn)存取路徑對(duì)用戶(hù)透明導(dǎo)致查詢(xún)效率往往不如非存取路徑對(duì)用戶(hù)透明導(dǎo)致查詢(xún)效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型為提高性能，必須對(duì)用戶(hù)的為提高性能，必須對(duì)用戶(hù)的查詢(xún)請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化查詢(xún)請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化增加了開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的難度增加了開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的難度6. 典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)nORACLEnSYBASEnINFORMIXnDB/2nCOBASEnPBASEnEasyBasenDM/2nOpenBase對(duì)象模型對(duì)象模型n對(duì)象（object）是現(xiàn)實(shí)世界

57、中實(shí)體的模型化，與實(shí)體概念相仿，但遠(yuǎn)比實(shí)體復(fù)雜。 n將屬性集和方法集相同的所有對(duì)象組合在一起，構(gòu)成了一個(gè)類(lèi)（class）。層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ蛣?chuàng)始1968年IBM公司的IMS系統(tǒng)1969年CODASYL的DBTG報(bào)告(71年通過(guò))1970年F.Codd提出關(guān)系模型20世紀(jì)80年代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜（樹(shù)結(jié)構(gòu)）復(fù)雜（有向圖結(jié)構(gòu)）簡(jiǎn)單（二維表）復(fù)雜（嵌套遞歸）數(shù)據(jù)聯(lián)系通過(guò)指針通過(guò)指針通過(guò)表間的公共屬性 通過(guò)對(duì)象標(biāo)識(shí)查詢(xún)語(yǔ)言過(guò)程性語(yǔ)言過(guò)程性語(yǔ)言非過(guò)程性語(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言典型產(chǎn)品IMSIDS/IMAGE/3000IDMSTOTALOracleSybaseDB2SQL ServerInformix

58、ONTOS DB盛行期20世紀(jì)70年代70年代至80年代中期80年代至現(xiàn)在90年代至現(xiàn)在圖 四種邏輯數(shù)據(jù)模型的比較第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu) 從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶(hù)角度看1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性n小結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念n“型”

59、和“值” 的概念n型（Type）對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明n值（Value）是型的一個(gè)具體賦值例如：學(xué)生記錄例如：學(xué)生記錄記錄記錄型型： （學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）該記錄型的一個(gè)記錄該記錄型的一個(gè)記錄值值： （900201，李明，男，計(jì)算機(jī)，李明，男，計(jì)算機(jī)，22，江蘇），江蘇）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）n模式（Schema）型n數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述n是型的描述是型的描述n反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系n模式是相對(duì)穩(wěn)定的模式是相對(duì)穩(wěn)定的n模式的一個(gè)實(shí)例（Inst

60、ance）值n模式的一個(gè)具體值模式的一個(gè)具體值n反映數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的狀態(tài)反映數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的狀態(tài)n同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例n實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念n數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性n小結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 應(yīng)應(yīng)用用 A A 應(yīng)應(yīng)用用 B B 應(yīng)應(yīng)用用 C C 應(yīng)應(yīng)用用 D D 應(yīng)應(yīng)用用 E E 外外模模式式 1 1 外外模模式式 2 2 外外模模式式 3 3 外外模模式式/ /模模式式映映象象 模模式