数据库系统原理绪论.pptx

1本章内容数据库系统概述数据模型数据库系统结构第1页/共43页21-1数据库系统概述术语数据管理技术的发展数据库系统的特点第2页/共43页3数据库系统概述术语什么是数据库长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的、互相关联的数据的集合。是一个持久数据的集合。第3页/共43页4数据库系统概述术语数据库管理系统DBMSDataBase Management System系统软件一组用以管理、维护、访问数据库的程序基本目标提供一个可以方便地、有效地存取数据库信息的环境。第4页/共43页5数据库系统概述术语数据库系统在计算机系统中引入数据库后的系统数据库DBMS应用系统数据库管理员用户第5页/共43页6数据库系统概述术语数据库最终用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统数据库管理员DBA应用程序员数数据据库库系系统统的的构构成成第6页/共43页7数据管理技术的发展文件系统数据库系统第7页/共43页8数据管理系统的特点结构化高共享、低冗余独立性强统一管理DBMS第8页/共43页91-2 数据模型数据模型现实世界数据特征的抽象是用来描述数据的一组概念和定义数据库系统基于某种数据模型抽象、表示、处理数据和信息要求较好地模拟现实世界能在计算机上实现易于理解第9页/共43页10数据模型的要素数据结构是所研究的对象类型的集合数据、数据间的联系数据操作定义在数据上的操作数据的约束条件一组完整性规则的集合数据及其联系所具有的制约和依存规则第10页/共43页11数据模型的要求要求较好地模拟现实世界能在计算机上实现易于理解第11页/共43页12数据模型的种类概念数据模型(DBMS无关)面向用户、面向现实世界的数据模型反映现实世界的对象及其联系，概念化结构逻辑数据模型(DBMS相关)反映数据的逻辑结构物理数据模型(DBMS/OS相关)反映数据的存储结构第12页/共43页13认识抽象现实世界信息世界机器世界计算机世界转换概念模型（信息模型）DBMS支持的数据模型它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。不依赖于具体的计算机系统它是按计算机的观点对数据进行建模，主要用于DBMS的实现。有网状、层次、关系、面向对象等。数据模型的联系第13页/共43页14数据库的设计过程需求收集和分析设计概念结构设计逻辑结构设计物理结构物理实现第14页/共43页15数据库的设计过程需求收集和分析用户关心什么用户要什么结果设计概念结构设计逻辑结构设计物理结构物理实现第15页/共43页16数据库的设计过程需求收集和分析设计概念结构存什么关系（联系）如何，概念数据模型E/R图、OO定义设计逻辑结构设计物理结构物理实现第16页/共43页17数据库的设计过程需求收集和分析设计概念结构设计逻辑结构用什么逻辑数据模型数据库的模式（database schema）用户子模式设计物理结构物理实现第17页/共43页18数据库的设计过程需求收集和分析设计概念结构设计逻辑结构设计物理结构数据怎么存，物理数据模型根据DBMS产品、环境特点物理实现第18页/共43页19数据库的设计过程需求收集和分析设计概念结构设计逻辑结构设计物理结构物理实现运行DDL装入测试数据应用程序第19页/共43页20概念数据模型是现实世界到机器世界的一个中间层次用作数据库概念设计的数据模型面向用户，对现实世界的抽象，信息世界的建模，试图有效和自然地模拟现实世界常见的概念模型实体-联系数据模型(E-R)面向对象数据模型(OO)第20页/共43页21实体-联系数据模型E-R(Entity-Relationship Data Model)出发点世界由一组称作实体的基本对象及这些对象间的联系组成E-R模型是一种语义模型，力图表达数据的意义第21页/共43页22E-R模型中的术语实体客观存在并可相互区别的事物如：学生、雇员.属性实体所具有的某一特性如：学号、姓名、年龄.第22页/共43页23E-R模型中的术语码唯一标识实体的属性集如：学号、身份证号码其任意真子集不具有此性质域属性的取值范围就是该属性的域如：年龄取值.第23页/共43页24E-R模型中的术语实体型用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，这种形式就是实体型如：学生（学号，姓名，年龄）实体集同型实体的集合如：全体学生联系实体间的相互关联第24页/共43页25E-R模型中的术语联系的映射基数某实体集与另一实体集相联系的实体数目一对一一对多多对多第25页/共43页261:1一对一A中的每个实体至多与B中的一个实体相联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B有一对一的联系，记为1：1如班级与正班长a1a2a3b1b2b3第26页/共43页271:N一对多A中的每个实体可以与B中个实体相联系，反之，对于B中的每个实体至多同A中的一个实体相联系，则称实体集A与实体集B有一对多的联系，记为1：n如班级与学生、系与学生a1a2b1b2b3b4第27页/共43页28M:N多对多A中的每一个实体，可以与B中任意个实体相联系；反之，B中的每一个实体，也可以与A中任意个实体相联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记为m:n如学生与课程a1a2b1b2b3b4a3a4第28页/共43页29联系的表示第29页/共43页30E-R数据模型的表示E-R图矩形：实体型（实体集）椭圆：属性菱形：联系学生-课程第30页/共43页31E-R数据模型的表示学号姓名年龄课号课名教师成绩学生选课课程第31页/共43页32逻辑数据模型是用户从数据库所看到的数据模型反映数据的逻辑结构、数据结构倾向于计算机世界DBMS常以其所用的逻辑数据模型来分类第32页/共43页33逻辑数据模型四类逻辑数据模型层次网状关系面向对象第33页/共43页34关系数据模型数据结构扁平的二维表，由行/列组成表(关系)实体集行(元组)实体列(属性)属性关系模式:对关系的描述关系名(属性1,属性2,属性n)第34页/共43页35关系数据模型数据结构第35页/共43页36关系数据模型操作集合操作，操作数和操作结果均为关系(元组的集合)查询插入删除修改与路径无关第36页/共43页37关系数据模型约束完整性约束实体完整性参照完整性用户定义的完整性第37页/共43页381-3数据库系统结构DBMS角度内部体系结构最终用户角度外部体系结构第38页/共43页39数据模型与数据模式数据模型是描述数据的手段如同程序设计语言数据模式用给定的数据模型对具体数据的描述如同编写出的程序数据库模式全体数据的逻辑结构和特征的描述第39页/共43页40数据库系统的三级模式结构外模式子模式/用户模式（有多个）数据安全模式逻辑模式，全体数据的逻辑结构和特征的描述（只有一个）内模式存储模式，物理数据模型的特定模式，物理结构、存储方式第40页/共43页41数据库系统的三级模式结构第41页/共43页42映射与数据独立性外模式/模式映射数据的逻辑独立性模式/内模式数据的物理独立性第42页/共43页43感谢您的观看！第43页/共43页