第02章关系数据库1.ppt
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1、1第02章关系数据库1 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2复复 习习3.3.数据库的概念模型独立于数据库的概念模型独立于_ A.A.具体的机器和具体的机器和DBMS B.E-RDBMS B.E-R图图 C.C.信息世界信息世界 D.D.现实世界现实世界4.4.概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类模概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类模型中最著名的模型是型中最著名的模型是_ 。A.A.层次模型层次模型 B.B.关系模型关系模型 C.C.网状模型网状
2、模型 D.D.实体实体-关系模型关系模型 3复复 习习5.5.在数据库系统中,由哪几级模式构成?在数据库系统中,由哪几级模式构成?内模式、模式、外模式内模式、模式、外模式6.6.用户或应用程序看到的局部逻辑结构和特征的描述是用户或应用程序看到的局部逻辑结构和特征的描述是_模式。模式。A.A.模式模式 B.B.物理模式物理模式 C.C.外模式外模式 D.D.内模式内模式 7.7.在数据库的模式结构中,内模式有在数据库的模式结构中,内模式有_。A.1A.1个个 B.2 B.2个个 C.3 C.3个个 D.D.任意多个任意多个41.3 1.3 数据库系统结构数据库系统结构1.3.1数据库系统模式的概
3、念数据库系统模式的概念1.3.2DBS的三级模式结构的三级模式结构1.3.3DB的二级映象与数据独立性的二级映象与数据独立性51.3.3 DB1.3.3 DB的二级映象与数据独立性的二级映象与数据独立性 数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构应用应用A应用应用B应用应用C应用应用D应用应用E内模式内模式外模式外模式1外模式外模式3模式模式外模式外模式2数据库数据库外模式外模式/模式映象模式映象模式模式/内模式映象内模式映象61.3.3 DB1.3.3 DB的二级映象与数据独立性的二级映象与数据独立性n三级模式:三级模式:是对数据的三个抽象级别是对数据的三个抽象级别n二级映象二级映象:
4、在在DBMSDBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换内部实现这三个抽象层次的联系和转换n数据独立性数据独立性 在某个层次上修改模式定义而不影响位于其上在某个层次上修改模式定义而不影响位于其上层模式的能力,叫做数据独立性。层模式的能力,叫做数据独立性。在数据库中有两个层次的数据独立性:在数据库中有两个层次的数据独立性:物理数据独立性物理数据独立性逻辑数据独立性逻辑数据独立性 71.1.外模式模式映象外模式模式映象(1)外模式模式映象外模式模式映象u定义外模式与模式之间的对应关系定义外模式与模式之间的对应关系u每一个外模式都对应一个外模式模式映象每一个外模式都对应一个外模式模式映象u映象定义通常
5、包含在各自外模式的描述中映象定义通常包含在各自外模式的描述中(2)外模式模式映象的用途外模式模式映象的用途u当当模模式式改改变变时时,数数据据库库管管理理员员修修改改有有关关的的外外模模式模式映象,使外模式保持不变式模式映象,使外模式保持不变u保证了数据与程序的逻辑独立性。保证了数据与程序的逻辑独立性。1.3.3 DB1.3.3 DB的二级映象与数据独立性的二级映象与数据独立性-保证数据的逻辑独立性保证数据的逻辑独立性保证数据的逻辑独立性保证数据的逻辑独立性82.2.模式内模式映象:模式内模式映象:(1)(1)模式内模式映象模式内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构间对应关系定义了数据全局
6、逻辑结构与存储结构间对应关系例如:说明逻辑记录和字段在内部的表示例如:说明逻辑记录和字段在内部的表示数据库中模式内模式映象是唯一的数据库中模式内模式映象是唯一的该映象定义通常包含在模式描述中该映象定义通常包含在模式描述中 (2)(2)模式内模式映象用途模式内模式映象用途当当数数据据库库的的存存储储结结构构改改变变了了,数数据据库库管管理理员员修修改改模式内模式映象,使模式保持不变模式内模式映象,使模式保持不变保证了数据与程序的物理独立性保证了数据与程序的物理独立性。1.3.3 DB1.3.3 DB的二级映象与数据独立性的二级映象与数据独立性-保证了数据的物理独立性保证了数据的物理独立性保证了数
7、据的物理独立性保证了数据的物理独立性91.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)1.1.数据库数据库2.2.数据库管理系统(及其开发工具)数据库管理系统(及其开发工具)3.3.应用程序应用程序4.4.数据库管理员和用户数据库管理员和用户101.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n数据库管理系数据库管理系统(统(DBMS)数据库数据库数据库理员数据库理员用用户用用户用用户111.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)1.1.硬件资源:硬件资源:(1)(1)足够大的
8、内存足够大的内存操作系统、操作系统、DBMSDBMS的核心模块、应用程序、的核心模块、应用程序、数据缓冲区数据缓冲区(2)(2)足够大的外存足够大的外存磁盘:操作系统、磁盘:操作系统、DBMSDBMS、应用程序、应用程序、数据库及其备份数据库及其备份 数据备份:光盘、磁带、软盘数据备份:光盘、磁带、软盘(3)(3)较高的通道能力,提高数据传送率较高的通道能力,提高数据传送率。121.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)2.2.软件:软件:操作系统操作系统 DBMS DBMS 与数据库接口的高级语言及其编译系统与数据库接口的高级语言及其编译系统 以以DBMSDBMS为
9、核心的为核心的应用开发工具应用开发工具 为特定应用环境开发的数据库应用系统为特定应用环境开发的数据库应用系统131.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)3.人员人员(5类类)(1)(1)数据库管理员数据库管理员(DBA)(DBA):决定数据库中的信息内容和结构决定数据库中的信息内容和结构 决定数据库的存储结构和存取策略决定数据库的存储结构和存取策略 定义数据的安全性要求和完整性约束条件定义数据的安全性要求和完整性约束条件 监控数据库的使用和运行监控数据库的使用和运行l 周期性转储数据库周期性转储数据库(数据文件、日志文件)数据文件、日志文件)l 系统故障、介质故障恢
10、复,监视运行系统故障、介质故障恢复,监视运行 数据库的改进和重组数据库的改进和重组 性能监控和调优性能监控和调优14(2)(2)系统分析员:系统分析员:负责应用系统的需求分析和规范说明负责应用系统的需求分析和规范说明与用户及与用户及DBADBA协商协商,确定系统硬软件配置,确定系统硬软件配置参与数据库系统的概要设计。参与数据库系统的概要设计。(3)(3)数据库设计人员:数据库设计人员:参加用户需求调查和系统分析、确定数据库中的参加用户需求调查和系统分析、确定数据库中的数据数据 设计数据库各级模式设计数据库各级模式。(4)(4)程序员:程序员:设计和设计和编写编写应用系统程序、进行调试和安装。应
11、用系统程序、进行调试和安装。1.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)3.人员人员(5类类)15(5)(5)用户用户 偶然用户:偶然用户:企业或组织机构的高中级管理人员。企业或组织机构的高中级管理人员。简单用户:简单用户:银行职员、机票预定人员、宾馆总台服务员。银行职员、机票预定人员、宾馆总台服务员。复杂用户:复杂用户:工程师、科学家、经济学家、科技工作者等。工程师、科学家、经济学家、科技工作者等。1.4 1.4 数据库系统的组成数据库系统的组成(了解了解了解了解)3.人员人员(5类类)16作业作业n书面作业书面作业P37习题习题12、13、20题。题。n理解掌握的作
12、业:理解掌握的作业:P37习题习题1、9、18、2217数据库系统概论数据库系统概论数据库系统概论数据库系统概论第二章第二章第二章第二章 关系数据库关系数据库关系数据库关系数据库18第二章第二章 关系数据库关系数据库2.1关系数据结构及形式化定义关系数据结构及形式化定义2.2关系操作关系操作2.3关系的完整性关系的完整性2.4关系代数关系代数2.5关系演算关系演算19学习目标学习目标理解关系模型的三要素理解关系模型的三要素掌握掌握关系数据结构及形式化定义关系数据结构及形式化定义理解关系的完整性理解关系的完整性掌握传统的集合运算掌握传统的集合运算20关系数据库系统关系数据库系统:是支持关系模型的
13、数据库系统。是支持关系模型的数据库系统。关系模型的组成:关系模型的组成:关系数据结构关系数据结构关系操作集合关系操作集合关系完整性约束关系完整性约束2.1 2.1 关系数据结构及形式化定义关系数据结构及形式化定义212.1.1 2.1.1 关系关系1.1.1.1.关系模型的数据结构关系模型的数据结构关系模型的数据结构关系模型的数据结构(1)(1)单一的数据结构单一的数据结构-关系关系关系关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。用关系来表示。(2)(2)数据的逻辑结构数据的逻辑结构-二维表二维表二维表二维表从用户角度,关系模型中数据的逻辑结构从用
14、户角度,关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。是一张二维表。222.1.1 2.1.1 关系关系关系模型建立在关系模型建立在集合代数集合代数的基础上的基础上 关系数据结构的基本概念关系数据结构的基本概念 关系关系 关系模式关系模式232.1.1 2.1.1 关系关系1.1.1.1.域域域域(Domain)(Domain)(Domain)(Domain):是一组具有相同数据类型的值的集合。是一组具有相同数据类型的值的集合。例如:例如:整数整数实数实数介于某个取值范围的整数介于某个取值范围的整数指定长度字符串集合指定长度字符串集合 男男,女女 介于某个取值范围的日期等。介于某个取值范围的日期等。2
15、42.2.2.2.笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积(Cartesian Product):给定一组域给定一组域D D1 1,D D2 2,D Dn n,这些域可以相同。这些域可以相同。D D1 1,D D2 2,D Dn n 的笛卡尔积为:的笛卡尔积为:D D1 1D D2 2D Dn n=(=(d d1 1,d d2 2,d dn n)d di i D Di i,i=1,2,i=1,2,n n 其中:其中:(d d1 1,d d2 2,d dn n)叫作一个元组叫作一个元组 d di i 叫作一个分量叫作一个分量说明:说明:1.1.笛卡尔积是所有域的所有取值的一个笛卡尔积是所有域的所有取值的
16、一个 组合组合 2.2.不能重复不能重复2.1.1 2.1.1 关系关系25例:给出三个域例:给出三个域例:给出三个域例:给出三个域 D D D D1=SUPERVISOR=1=SUPERVISOR=1=SUPERVISOR=1=SUPERVISOR=张清玫,刘逸张清玫,刘逸张清玫,刘逸张清玫,刘逸 D D D D2=SPECIALITY=2=SPECIALITY=2=SPECIALITY=2=SPECIALITY=计算机专业,信息专业计算机专业,信息专业计算机专业,信息专业计算机专业,信息专业 D D D D3=POSTGRADUATE=3=POSTGRADUATE=3=POSTGRADUA
17、TE=3=POSTGRADUATE=李勇,刘晨,王敏李勇,刘晨,王敏李勇,刘晨,王敏李勇,刘晨,王敏 2.2.2.2.笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积(Cartesian Product):给定一组域给定一组域D1,D2,Dn,D1,D2,Dn,这些域可以相同。这些域可以相同。D1,D2,Dn D1,D2,Dn 的笛卡尔积为:的笛卡尔积为:D D1 1DD2 2DDn n=(d=(d1 1,d,d2 2,d,dn n)d di i D Di i,i=1,2,n,i=1,2,n 2.1.1 2.1.1 关系关系262.2.2.2.笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积笛卡尔积(Cartesian Produc
18、t):则则D1,D2,D3的笛卡尔积为:的笛卡尔积为:D1D2D3(张清玫张清玫,计算机专业计算机专业,李勇李勇),(张清玫张清玫,计算机专业计算机专业,刘晨刘晨),(张清玫张清玫,计算机专业计算机专业,王敏王敏),(张清玫张清玫,信息专业信息专业,李勇李勇),(张清玫张清玫,信息专业信息专业,刘晨刘晨),(张清玫张清玫,信息专业信息专业,王敏王敏),(刘逸刘逸,计算机专业计算机专业,李勇李勇),(刘逸刘逸,计算机专业计算机专业,刘晨刘晨),(刘逸刘逸,计算机专业计算机专业,王敏王敏),(刘逸刘逸,信息专业信息专业,李勇李勇),(刘逸刘逸,信息专业信息专业,刘晨刘晨),(刘逸刘逸,信息专业信息
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