数据库原理与应用第一章学习教案.pptx

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1、会计学1数据库原理数据库原理(yunl)与应用第一章与应用第一章第一页，共85页。教材教材(jioci)(jioci)及参考及参考书书(1)(1)教材教材萨师煊，王珊：数据库系统概论萨师煊，王珊：数据库系统概论(giln)(giln)(第三版第三版)，高等教育出版社，高等教育出版社，2000 2000 中国人民大学中国人民大学李红：数据库原理与应用李红：数据库原理与应用 高等教育出版社，高等教育出版社，2003 2003 第1页/共85页第二页，共85页。教材教材(jioci)(jioci)及参考及参考书书(2)(2)参考书参考书崔巍崔巍(cuwi)(cuwi)：数据库系统与应用，：数据库系统

2、与应用，高等教育出版社，高等教育出版社，20002000施伯乐：数据库系统教程施伯乐：数据库系统教程 高等教育出版社高等教育出版社第2页/共85页第三页，共85页。第一章第一章 绪论绪论(xln)第3页/共85页第四页，共85页。1.1 数据库系统概述数据库系统概述(i sh)数据库的地位(dwi)四个基本概念 数据管理技术的产生与发展第4页/共85页第五页，共85页。数据库的地位数据库的地位(dwi)(dwi)为什么要学习(xux)数据库第5页/共85页第六页，共85页。数据库技术始于数据库技术始于2020世纪世纪6060年代，经历了最初的年代，经历了最初的基于文件的初级系统、基于文件的初级

3、系统、2020世纪世纪60607070年代流行的层年代流行的层次系统和网状系统，而现在广泛使用的是关系数次系统和网状系统，而现在广泛使用的是关系数据库系统。数据库应用也从简单的事务管理扩展据库系统。数据库应用也从简单的事务管理扩展到各个应用领域，如用于工程设计的工程数据库、到各个应用领域，如用于工程设计的工程数据库、用于因特网的用于因特网的WebWeb数据库、用于决策数据库、用于决策(juc)(juc)支持的支持的数据仓库技术、用于多媒体技术的多媒体数据库数据仓库技术、用于多媒体技术的多媒体数据库等，但应用最广泛的还是在基于事务管理的各类等，但应用最广泛的还是在基于事务管理的各类信息系统领域。

4、信息系统领域。第6页/共85页第七页，共85页。1.1 数据库系统概述数据库系统概述(i sh)数据库的地位(dwi)四个基本概念 数据管理技术的产生与发展第7页/共85页第八页，共85页。四个基本概念四个基本概念n n数据(shj)(Data)n n数据(shj)库(Database)n n数据(shj)库管理系统(DBMS)n n数据(shj)库系统(DBS)第8页/共85页第九页，共85页。一、数据一、数据(shj)n n数据(Data)是数据库中存储的基本对象n n数据的定义n n描述事物的符号记录n n数据的种类n n文字(wnz)、图形、图象、声音n n数据的特点n n数据与其语义

5、是不可分的第9页/共85页第十页，共85页。数据数据(shj)举例举例n n学生(xu sheng)档案中的学生(xu sheng)记录n n（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）n n数据的形式不能完全表达其内容n n数据的解释n n语义：学生(xu sheng)姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间n n解释：李明是个大学生(xu sheng)，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系第10页/共85页第十一页，共85页。二、数据库（举例二、数据库（举例(j l)）第11页/共85页第十二页，共85页。数据库是相互关联的数据的集合。性质：用综合的方法(fngf)组织

6、数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。什么什么(shn me)是数据是数据库库第12页/共85页第十三页，共85页。DataBase Management System简称(jinchng)DBMS三、数据库管理系统三、数据库管理系统第13页/共85页第十四页，共85页。简单说DBMS就是管理数据库的系统软件(x tn run jin)，它应该具有如下功能：数据库定义功能 数据库操纵功能 数据库查询功能 数据库控制功能 数据库通讯功能什么(shn

7、me)是数据库管理系统？第14页/共85页第十五页，共85页。数据库管理(gunl)的重要性 数据库管理(gunl)员DataBase Administrator DBA的重要职责数据库管理(gunl)和数据库管理(gunl)员第15页/共85页第十六页，共85页。DBMS的主要的主要(zhyo)功能功能n n数据定义功能数据定义功能n n 提供数据定义语言提供数据定义语言(DDL)(DDL)n n 定义数据库中的数据对象定义数据库中的数据对象n n数数据据操操纵纵(cozng)(cozng)功功能能:提提供供数数据据操操纵纵(cozng)(cozng)语言语言(DML)(DML)n n 操操

8、纵纵(cozng)(cozng)数数据据实实现现对对数数据据库库的的基本操作基本操作n n (查询、插入、删除和修改查询、插入、删除和修改)第16页/共85页第十七页，共85页。DBMS的主要的主要(zhyo)功能功能n n数据库的运行管理数据库的运行管理n n 保证数据的安全性、完整性、保证数据的安全性、完整性、n n 多用户对数据的并发多用户对数据的并发(bngf)(bngf)使用使用n n 发生故障后的系统恢复发生故障后的系统恢复n n数数据据库库的的建建立立和和维维护护功功能能(实实用用程程序序)n n 数据库数据批量装载数据库数据批量装载n n 数据库转储数据库转储n n 介质故障恢

9、复介质故障恢复n n 数据库的重组织数据库的重组织n n 性能监视等性能监视等第17页/共85页第十八页，共85页。四、数据库系统四、数据库系统数据库系统就是基于数据库的计算机应用系统，它包括：数据库系统就是基于数据库的计算机应用系统，它包括：以数据为主体的数据库以数据为主体的数据库管理数据库的系统软件管理数据库的系统软件DBMSDBMS支持数据库系统的计算机硬件环境和操作系统环境支持数据库系统的计算机硬件环境和操作系统环境管理和使用数据库系统的人，特别是负责设计、维护管理和使用数据库系统的人，特别是负责设计、维护(wih)(wih)数据数据库的技术人员库的技术人员数据库管理员数据库管理员方便

10、使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书方便使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书第18页/共85页第十九页，共85页。数据库系统数据库系统(续续)n n数据库系统构成(guchng)图示n n参看教材page_5 图1.1n n数据库系统在计算机系统中的位置图示n n参看教材page_ 5 图1.2第19页/共85页第二十页，共85页。1.1 数据库系统概述数据库系统概述(i sh)数据库的地位 四个基本概念 数据管理技术(jsh)的产生与发展第20页/共85页第二十一页，共85页。数据管理技术的产生数据管理技术的产生(chnshng)和和发展发展n n什么是数据什么是数据(shj)(

11、shj)管理管理n n对对数数据据(shj)(shj)进进行行分分类类、组组织织、编编码码、存存储储、检检索索和和维维护护，是是数数据据(shj)(shj)处处理的中心问题理的中心问题n n数据数据(shj)(shj)管理技术的发展过程管理技术的发展过程n n人工管理阶段人工管理阶段(40(40年代中年代中-50-50年代中年代中)n n文件系统阶段文件系统阶段(50(50年代末年代末-60-60年代中年代中)n n数数据据(shj)(shj)库库系系统统阶阶段段(60(60年年代代末末-现在现在)第21页/共85页第二十二页，共85页。数据管理技术的产生数据管理技术的产生(chnshng)和

12、和发展发展(续续)n n数据管理技术的发展动力n n应用需求(xqi)的推动n n计算机硬件的发展n n计算机软件的发展第22页/共85页第二十三页，共85页。一、人工一、人工(rngng)管管理理n n时期时期n n4040年代中年代中-50-50年代中年代中n n产生的背景产生的背景n n应用需求应用需求科学计算科学计算n n硬件水平硬件水平无直接存取存储设备无直接存取存储设备n n软件水平软件水平没有没有(mi y(mi y u)u)操作系统操作系统n n处理方式处理方式批处理批处理第23页/共85页第二十四页，共85页。人工人工(rngng)管理管理(续续)n n特点n n数据的管理者

13、：应用程序，数据不保存。n n数据面向的对象：某一应用程序 n n数据的共享程度：无共享、冗余度极大n n数据的独立性：不独立，完全依赖于程序n n数据的结构(jigu)化：无结构(jigu)n n数据控制能力：应用程序自己控制第24页/共85页第二十五页，共85页。应用程序1应用程序2应用程序n数据集n数据集2数据集1人工管理(gunl)阶段第25页/共85页第二十六页，共85页。二、文件系统二、文件系统n n时期n n50年代末-60年代中n n产生的背景(bijng)n n应用需求科学计算、管理n n硬件水平磁盘、磁鼓n n软件水平有文件系统n n处理方式联机实时处理、批处理第26页/共

14、85页第二十七页，共85页。文件系统文件系统(续续)特点数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构,整体无结构数据的独立性：独立性差，数据的逻辑(lu j)结构改变必须修改应用程序数据控制能力：应用程序自己控制第27页/共85页第二十八页，共85页。应用程序与数据应用程序与数据(shj)的对应关系的对应关系(文文件系统件系统)应用程序1文件1应用程序2文件2应用程序n文件n文件系统第28页/共85页第二十九页，共85页。文件系统中数据文件系统中数据(shj)的结构的结构n n记录内有结构。记录内有结构。n n

15、数据数据(shj)(shj)的结构是靠程序定义和解释的。的结构是靠程序定义和解释的。n n数据数据(shj)(shj)只能是定长的。只能是定长的。n n可以间接实现数据可以间接实现数据(shj)(shj)变长要求，但访问相应数据变长要求，但访问相应数据(shj)(shj)的的应用程序复杂了。应用程序复杂了。n n文件间是独立的，因此数据文件间是独立的，因此数据(shj)(shj)整体无结构。整体无结构。n n可以间接实现数据可以间接实现数据(shj)(shj)整体的有结构，但必须在应用程序中对整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据描述数据(shj)(shj)间的联系。间的联系。n n数据数

16、据(shj)(shj)的最小存取单位是记录。的最小存取单位是记录。第29页/共85页第三十页，共85页。三、数据库系统三、数据库系统n n时期时期n n6060年代末以来年代末以来n n产生的背景产生的背景n n应用背景应用背景大规模管理大规模管理n n硬件背景硬件背景大容量磁盘大容量磁盘n n软件软件(ru(ru n jin)n jin)背景背景有数据库管理系统有数据库管理系统n n处理方式处理方式联机实时处理联机实时处理,分布处理分布处理,批处理批处理第30页/共85页第三十一页，共85页。数据库系统数据库系统(续续)n n特点n n数据的管理者：DBMSn n数据面向的对象：现实世界n

17、n数据的共享程度：共享性高n n数据的独立性：高度的物理独立性和一定的n n 逻辑(lu j)独立性n n数据的结构化：整体结构化n n数据控制能力：由DBMS统一管理和控制第31页/共85页第三十二页，共85页。应用程序与数据应用程序与数据应用程序与数据应用程序与数据(shj)(shj)的对应关系的对应关系的对应关系的对应关系(数据数据数据数据(shj)(shj)库系统库系统库系统库系统)DBMS应用程序1应用程序2数据库第32页/共85页第三十三页，共85页。数据数据(shj)的高共享的高共享性的好处性的好处降低(jingd)数据的冗余度，节省存储空间避免数据间的不一致性使系统易于扩充第3

18、3页/共85页第三十四页，共85页。数据数据(shj)独立性独立性n n物理独立性n n指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变(gibin)了，应用程序不用改变(gibin)。n n逻辑独立性n n指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变(gibin)了，用户程序也可以不变。第34页/共85页第三十五页，共85页。数据结构数据结构(sh j ji u)化化n n整体数据的结构化是数据库的主要特征之一。n n数据库中实现的是数据的真正(zhnzhng)结构化n n数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。n n数据可以变长。n

19、 n数据的最小存取单位是数据项。第35页/共85页第三十六页，共85页。DBMS对数据对数据(shj)的的控制功能控制功能n n数据的安全性（Security）保护n n使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法(hf)的使用造成的数据的泄密和破坏。n n数据的完整性（Integrity）检查n n将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。第36页/共85页第三十七页，共85页。DBMS对数据的控制对数据的控制(kngzh)功能功能n n并发（Concurrency）控制n n对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互(xingh)干扰而得到错误的结果。n

20、n数据库恢复（Recovery）n n将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。第37页/共85页第三十八页，共85页。第一章第一章 绪论绪论(xln)1.1 数据库系统概述1.2 数据模型1.3 数据库系统结构1.4 数据库系统的组成1.5 数据库技术(jsh)的研究领域1.6 小结第38页/共85页第三十九页，共85页。数据模型数据模型n n在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟型就是现实世界的模拟(mn(mn)n n数据模型应满足三方面要

21、求数据模型应满足三方面要求n n能比较真实地模拟能比较真实地模拟(mn(mn)现实世界现实世界n n容易为人所理解容易为人所理解n n便于在计算机上实现便于在计算机上实现第39页/共85页第四十页，共85页。数据模型数据模型(续续)n n数据模型分成两个不同数据模型分成两个不同(b tn(b tn)的层次的层次n n(1)(1)概念模型概念模型 也称信息模型，它是按用户的观也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。点来对数据和信息建模。n n(2)(2)数据模型数据模型 主要包括网状模型、层次模型、主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据关系模型等，它是按计

22、算机系统的观点对数据建模。建模。第40页/共85页第四十一页，共85页。数据模型数据模型(续续)n n客观对象的抽象过程-两步抽象n n现实世界中的客观对象抽象为概念模型；n n把概念模型转换为某一DBMS支持(zhch)的数据模型。n n 概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。第41页/共85页第四十二页，共85页。1.2 数据模型数据模型 数据模型的组成要素数据模型的组成要素 概念模型概念模型 常用常用(chn(chn yn yn)数据模型数据模型 层次模型层次模型 网状模型网状模型 关系模型关系模型第42页/共85页第四十三页，共85页。数据模型的组成数据模型的组成(z chn)要

23、素要素n n数据(shj)结构 n n数据(shj)操作 n n数据(shj)的约束条件 第43页/共85页第四十四页，共85页。1.数据结构数据结构(sh j ji u)n n什么是数据结构n n对象类型的集合n n两类对象n n与数据类型、内容、性质有关的对象n n与数据之间联系有关的对象n n数 据 结 构 是 对 系 统 静 态(jngti)特性的描述第44页/共85页第四十五页，共85页。2.数据数据(shj)操作操作 n n数据操作数据操作n n对对数数据据库库中中各各种种对对象象（型型）的的实实例例（值值）允允许许执执行的操作及有关行的操作及有关(y(y ugun)ugun)的操

24、作规则的操作规则n n数据操作的类型数据操作的类型n n检索检索n n更新（包括插入、删除、修改）更新（包括插入、删除、修改）第45页/共85页第四十六页，共85页。数据数据(shj)操作操作(续续)n n数据模型对操作的定义n n操作的确切含义(hny)n n操作符号n n操作规则（如优先级）n n实现操作的语言n n数据操作是对系统动态特性的描述。第46页/共85页第四十七页，共85页。3.数据数据(shj)的约束的约束条件条件 n n数据的约束条件n n一组完整性规则的集合。n n完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，用以限定符合(fh)数据模型的数据库状态以及

25、状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。第47页/共85页第四十八页，共85页。数据数据(shj)的约束条的约束条件件(续续)n n数据模型对约束条件的定义n n反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如(lr)在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。n n提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。第48页/共85页第四十九页，共85页。概念模型概念模型1.概念模型2.信息世界(shji)中的基本概念3.概念模型的表示方法第49页/共85页第五十页，共85页。1.概念模型概念模型n n概念模型的用途n n概

26、念模型用于信息世界的建模n n是现实世界到机器世界的一个中间层次n n是数据库设计的有力工具n n数据库设计人员和用户之间进行交流的语言n n对概念模型的基本要求n n较强的语义表达能力，能够方便(fngbin)、直接地表达应用中的各种语义知识n n简单、清晰、易于用户理解。第50页/共85页第五十一页，共85页。2.信息信息(xnx)世界中的世界中的基本概念基本概念(1)实体（实体（Entity）客客观观存存在在并并可可相相互互区区别别的的事事物物称为实体。称为实体。可可以以是是具具体体的的人人、事事、物物或或抽抽象的概念。象的概念。(2)属性（属性（Attribute）实实体体所所具具有有

27、(jyu)的的某某一一特特性性称为属性。称为属性。一一个个实实体体可可以以由由若若干干个个属属性性来来刻画。刻画。(3)码（码（Key）唯一标识实体的属性集称为码。唯一标识实体的属性集称为码。第51页/共85页第五十二页，共85页。信息信息(xnx)世界中的世界中的基本概念基本概念(续续)(4)(4)域（域（DomainDomain）属性的取值范围属性的取值范围(fnwi)(fnwi)称为该属性的域。称为该属性的域。(5)(5)实体型（实体型（Entity TypeEntity Type）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型同类实体称为实体型(

28、6)(6)实体集（实体集（Entity SetEntity Set）同型实体的集合称为实体集同型实体的集合称为实体集第52页/共85页第五十三页，共85页。信息信息(xnx)世界中的世界中的基本概念基本概念(续续)(7)联系（Relationship）现实(xinsh)世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系 两个实体型 一对一联系（1:1）三个实体型 一对多联系（1:n）一个实体型 多对多联系（m:n）第53页/共85页第五十四页，共85页。两个两个(lin)实体型实体型间的联系间的联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型2111:1联系

29、联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型2mnm:n联系联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型21n1:n联系联系第54页/共85页第五十五页，共85页。两个实体两个实体(sht)型间型间的联系的联系 n n一对一联系 n n如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。n n 实例n n班级(bnj)与班长之间的联系：n n一个班级(bnj)只有一个正班长n n一个班长只在一个班中任职第55页/共85页第五十六页，共85页。两个实体两个实体(sht)型间型间的联系的联系(续续)n n一对多联系n n如果对于

30、实体(sht)集A中的每一个实体(sht)，实体(sht)集 B中 有 n个 实 体(sht)（n0）与之联系，反之，对于实体(sht)集B中的每一个实体(sht)，实体(sht)集A中至多只有一个实体(sht)与之联系，则称 实 体(sht)集 A与 实 体(sht)集B有一对多联系n n 记为1:nn n实例n n班级与学生之间的联系：n n一个班级中有若干名学生，n n每个学生只在一个班级中学习第56页/共85页第五十七页，共85页。两个两个(lin)实体型实体型间的联系间的联系(续续)n n多对多联系（m:n）n n如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，

31、反之，对于实体集B中的每一个实体，实 体 集 A中 也 有 m个 实 体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:nn n实例n n课程与学生之间的联系：n n一门课程同时有若干个学生选修n n一个学生可以(ky)同时选修多门课程第57页/共85页第五十八页，共85页。多个多个(du)实体型间实体型间的联系的联系(续续)n n多个(du)实体型间的一对多联系n n若实体集E1，E2，.，En存在联系，对于实体集Ej（j=1，2，.，i-1，i+1，.，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，.，Ei-1，Ei+1，.，En之间的联系是一对

32、多的。第58页/共85页第五十九页，共85页。多个多个(du)实体型间实体型间的联系的联系(续续)n n实例n n 课程、教师与参考书三个实体型n n如果一门课程可以有若干个教师讲授，使用若干n n本参考书，每一个教师只讲授一门课程，每一本n n参考书只供一门课程使用n n课程与教师、参考书之间的联系(linx)是一对多的n n多个实体型间的一对一联系(linx)n n多个实体型间的多对多联系(linx)第59页/共85页第六十页，共85页。同一同一(tngy)实体集实体集内各实体间的联系内各实体间的联系n n一对(y du)多联系n n实例n n 职工实体集内部具有领导与被领导的联系n n某

33、一职工（干部）“领导”若干名职工n n一个职工仅被另外一个职工直接领导n n这是一对(y du)多的联系n n一对(y du)一联系n n多对多联系第60页/共85页第六十一页，共85页。3.概念模型的表示概念模型的表示(biosh)方法方法n n概念模型的表示(biosh)方法很多n n实体联系方法(E-R方法)n n用E-R图来描述现实世界的概念模型n nE-R方法也称为E-R模型第61页/共85页第六十二页，共85页。E-R图图n n实体(sht)型n n用矩形表示，矩形框内写明实体(sht)名。学生学生(xu sheng)教师教师(jiosh)第62页/共85页第六十三页，共85页。E

34、-R图图(续续)n n属性n n用椭圆形表示，并用(bn yn)无向边将其与相应的实体连接起来学生学生学号学号年龄年龄性别性别姓名姓名第63页/共85页第六十四页，共85页。E-R图图(续续)n n联系n n联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时(tngsh)在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）n n联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来 第64页/共85页第六十五页，共85页。联系的表示联系的表示(biosh)方法方法实体型实体型1联系名联系名实体型实体型2111:

35、1联系联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型2mnm:n联系联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型21n1:n联系联系第65页/共85页第六十六页，共85页。联系的表示联系的表示(biosh)方法方法(续续)实体型实体型1联系名联系名mn同一实体型内同一实体型内部的部的m:n联系联系实体型实体型1联系名联系名实体型实体型21m多个实体型间的多个实体型间的1:n联系联系实体型实体型3n第66页/共85页第六十七页，共85页。联系的表示方法联系的表示方法(fngf)示例示例班级班级班级班级-班长班长班长班长111:1联系联系课程课程选修选修学生学生mnm:n联系联系班级班级组成组成学生学生

36、1n1:n联系联系第67页/共85页第六十八页，共85页。联系的表示联系的表示(biosh)方法示例方法示例(续续)职工职工领导领导1n同一实体型内同一实体型内部的部的1:n联系联系课程课程讲授讲授教师教师1m多个实体型间的多个实体型间的1:n联系联系参考书参考书n第68页/共85页第六十九页，共85页。联系属性联系属性(shxng)的的表示方法表示方法课程课程选修选修学生学生mn成绩成绩第69页/共85页第七十页，共85页。E-R图图(续续)E-R图实例(shl)：P19-P20 某工厂物资管理E-R图第70页/共85页第七十一页，共85页。常用常用(chn yn)数据数据模型模型n n非关

37、系模型n n层次模型（Hierarchical Model）n n网状模型(Network Model)n n数据结构：以基本层次联系为基本单位n n 基本层次联系：两个记录以及它们(t men)之间的一对多（包括一对一)的联系第71页/共85页第七十二页，共85页。常用常用(chn yn)数据数据模型模型(续续)n n关系(gun x)模型(Relational Model)n n数据结构：表n n面 向 对 象 模 型(Object Oriented Model）n n数据结构：对象第72页/共85页第七十三页，共85页。1.2 数据模型数据模型 数据模型的组成要素数据模型的组成要素(yo

38、 s)(yo s)概念模型概念模型 常用数据模型常用数据模型 层次模型层次模型 网状模型网状模型 关系模型关系模型第73页/共85页第七十四页，共85页。层次模型层次模型1.层次数据模型的数据结构 2.层次数据模型的数据操纵(cozng)3.层次数据模型的与完整性约束 4.层次数据模型的存储结构 5.层次数据模型的优缺点 6.典型的层次数据库系统第74页/共85页第七十五页，共85页。1.层次层次(cngc)数据模数据模型的数据结构型的数据结构n n层次模型层次模型n n 满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。型。n n1.1.有且只有一个

39、结点没有有且只有一个结点没有(mi y(mi y u)u)双亲结点，这个双亲结点，这个结点称为根结点称为根n n 结点结点n n2.2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点n n层次模型中的几个术语层次模型中的几个术语n n根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点第75页/共85页第七十六页，共85页。层次层次(cngc)数据模数据模型的数据结构型的数据结构(续）续）1 根结点根结点 2 兄弟结点兄弟结点 3 叶结点叶结点 4 兄弟结点兄弟结点 5 叶结点叶结点 叶结点叶结点第76页/共85页第七十七页，共85页。层次层次(cng

40、c)数据模数据模型的数据结构型的数据结构(续）续）n n表示方法n n实体型：用记录类型描述。n n 每个结点表示一个记录类型。n n属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。n n联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的n n 一对(y du)多的联系n n实例：教员-学生数据模型（P23）第77页/共85页第七十八页，共85页。层次层次(cngc)数据模数据模型的数据结构型的数据结构(续）续）n n特点特点n n结点的双亲是唯一的结点的双亲是唯一的n n只能直接处理一对多的实体联系只能直接处理一对多的实体联系n n每每个个记记录录类类型型定定义义一一个个排排序序字字段段，也也称称

41、为为(chn(chn wi)wi)码字段码字段n n任任何何记记录录值值只只有有按按其其路路径径查查看看时时，才才能能显显出出它它的的全全部部意义意义n n没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在第78页/共85页第七十九页，共85页。层次层次(cngc)数据模数据模型的数据结构型的数据结构(续）续）n n多对多联系在层次模型中的表示n n用层次模型间接表示多对多联系n n方法n n将多对多联系分解成一对(y du)多联系n n分解方法n n冗余结点法n n虚拟结点法第79页/共85页第八十页，共85页。2.层次模型的数据层次模型的数据(sh

42、j)操纵操纵n n 查询(chxn)n n 插入n n 删除n n 更新第80页/共85页第八十一页，共85页。3.层次模型的完整性约束层次模型的完整性约束(yush)n n无相应的双亲结点值就不能插无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值入子女结点值n n如果删除双亲结点值，则相应如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除的子女结点值也被同时删除n n更新更新(gngxn)操作时，应更操作时，应更新新(gngxn)所有相应记录，所有相应记录，以保证数据的一致性以保证数据的一致性第81页/共85页第八十二页，共85页。4.层次层次(cngc)数据模数据模型的存储结构型的存储结构n n邻接

43、法n n按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次(yc)邻接存n n放，即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序n n链接法n n用指引元来反映数据之间的层次联系n n子女兄弟链接法 P26n n层次序列链接法 P26第82页/共85页第八十三页，共85页。5.层次模型的优缺点层次模型的优缺点n n优点n n层次数据模型简单，对具有一对多的层次关系的部门描述自然、直观，容易理解n n性能优于关系模型，不低于网状模型n n层次数据模型提供了良好的完整性支持n n缺点n n多对多联系表示不自然n n对插入和删除操作的限制多n n查询子女结点必须(bx)通过双亲结点n n层次命令趋于程序化第83页/共85页第八十四页，共85页。6.典型典型(dinxng)的层的层次数据库系统次数据库系统IMS数据库管理系统第一个大型商用DBMS1968年推出IBM公司(n s)研制第84页/共85页第八十五页，共85页。