计算机信息管理基础.pdf

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1、清华大学计算机与信息管理中心计算机信息管理基础 教学内容应用：介绍开发应用系统的过程和方法Delphi:可视化的，面向对象的开发工具数据库技术：讨论表示、存贮数据，高效地获取数据的方法，涉及DB（DataBase）体系结构、数据模型、关系代数、D B设计理论、DB安全性、完整性，并发控制等知识点网络技术：简介计算机网络的构成及通讯协议 课程要求了解计算机信息系统的基本概念及其应用，掌握开发计算机信息系统涉及的基础知识，开发过程和开发方法 参考书1.计算机信息管理基础 清 华 大 学 计 算 中 心 编 著（教材）2.数据库技术与应用 龙 守 湛 编 著（科学出版社）3.数据库系统概论（第 2

2、版）萨师炮、王珊 编著（高等教育出版社）4.Oracle数据库系统基础 俞 盘 祥 编 著 清 华 大 学 出 版 社5.Delphi:程序设计 黄建华、罗庆祖、江政杰 编著（清华大学出版社）清华大学计算机与信息管理中心第一章信息系统的概念及其应用1.1 基本概念 数据和信息数 据(D a t a)：为客观实体的属性值，它表示原始的，没有加工过的数据。如数字、字符串、语言、声音、图形等。信息：通过加工和处理以后的数据。信息有如下特点：有一定的含义 具有可用性(强调经过加工)，与目的有关 可传递、可存贮、可共享 时间性信息和数据的关系，如图所示：数据 处 理(器)信 息存 储原始数据，用 实 体

3、(E n t i t y)属 性(P r o p e r t y),属 性 值(V a l u e)表示。通过分析、汇总获得信息信息可以从多种角度分类，按应用领域可分为经济信息、社会信息、科技信息、军事信息、外交信息等。按形式分类，可分成数据信息、图像信息、声音信息等。信息管理信息管理是种管理行为，从数据角度，信息管理是指对数据本身的各种管理活动。其中有数据结构的管理，对数据的维护、数据的安全、保密管理、数据处理等。这种管理是技术上的措施，是多用户共享使用数据环境下不可缺少的功能。在企业管理过程中，为了达到某种特定目标，在大量的信息中选择有用的信息，进行有效的收集、分类、整理、分析和传递等一系

4、列的信息处理的过程也称为信息管理。例如：一个企业，它的经营目标是T,Q,C,S o 围绕这一目标，我们把整个生产经营活动归为以下3 类：生产活动：围绕物料流进行管理活动：围绕生产活动进行。它对生产活动进行指挥、监控、协调、控制，并从生产活动中收集信息进行分类、汇总，作为领导决策的依据。信息管理是各种信息系统应具备的主要功能。信息系统的主要形式：人机系统以计算机为主要支持工具，通过人和机器一系列的交互活动，获取知识，获取信息。1.2 信息系统的应用及其发展 电子数据处理阶段1946年第一台计算机诞生以来，计算机主要做统计，计算。事务处理系统阶段计算机逐步应用于企业的部分业务管理，生成财务报告，简

5、单的订票系统，管理活动以人工为主。（60年代末）管理信息系统阶段MIS（Management Information system 70 年代中期）M IS系统是以一个部门的管理为背景，以基层事务处理系统为基础，以完成该部门的总体任务为目标，强调企业中各局部系统之间信息相互联系的综合系统。MIS系统对企业的影响a.提高了科学管理水平b.增强了企业组织的活力c.提高了管理人员的素质和管理水平d.提高了企业对环境的适应能力e.提高了企业的经济效益和社会效益 办公信息系统阶段 计算机集成制造系统（CIMS）阶段清华大学计算机与信息管理中心第 二 章 计 算 机 网 络 基 础2.1 计算机网络的基本

6、组成所谓计算机网络就是利用通讯设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通讯协议，信息交换方式及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。组成网络的基本软硬件部件：网卡和媒体 网络工作站 网络服务器 网间连接器 网络系统软件2.2 数据通信系统 数据传输技术传送数据可以按一次一位或一次多位的方式进行，这就是所谓的串行传送与并行传送。从硬件的角度，不同的传送方式有不同的I/O接口电路，并行数据传送由并行数据端口进行，它把一个字节/字的宽度同时进行输入/输出；而串行数据传送由串行数据端口进行，它把一个字节/字变成按位方式进行输入/输出。数据

7、交换技术最简单的形式是在两个用某种类型的传输介质直接连接的设备之间进行数据通信;但是直接连接两个设备常常是不现实的。通常是通过有中间结点的网络来把数据从源地发送到目的地实现通讯。这些中间结点并不关心数据内容，只起一个交换设备的作用把数据从一个结点传送到另一个结点。通常将希望通信的设备称为站，而将提供通信的设备称为结点。常用的交换技术有：a.线路交换使用线路交换的方式,就是通过网络中的结点在两个站之间建立条专用的通信线路。最普通的线路交换例子是电话系统。建立线路：在传送任何数据之前，必须建立站到站的线路。传送数据 拆除线路b.存储交换在存贮交换中，不需要在两个站之间建立一条专用通路。如果一个站想

8、要发送一个 报 文（信息的个逻辑单位），它把一个目的地址附加在报文上，然后把报文从结点到结点地通过网络。在每个结点暂存整个报文，然后转发到下一个结点。c.分组交换试图结合线路交换和存储交换的优点，而使两者缺点最少。分组交换很象报文交换。形式上的主要差别在于，在分组交换网络中，要限制所传输的数据单位的长度，也就是说，将数据报文分割成若干长度较短的分组进行传输,每个分组除数据信息外，还包含地址标识，分组编号，检验信息等。报文在发送端进行分割，其中每个分组可经过不同的路山传输。途中经过每个结点的时候，先存储后转发，并检查，有错误时重发，回送应答信息。当接收端正确收到全部分组后，再按分组编号重新装成数

9、据报文。2.3 计算机网络的体系结构计算机网络体系结构是指通过系统的整体设计，为网络硬件，软件、协议，存取控制和拓扑提供标准。网络体系结构广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在 1979年提出的开放系统互连（OSI）的参考模型。该模型用七个功能层次描述网络的结构：层次功能应用层提供各种网络服务，如文件传输，虚拟终端，电子邮件等表示层数据表示和字符编码转换会话层对话管理，包括通讯的建立和拆除传输层端到端的数据发送网络层确定分组从源端到H 的端的路径选择数据链路层任务是把物理层传输比特的功能加强，使之为网络层显现一条无措线路物理层涉及原始数据在通讯道上的传输OSI参考模型层次和功能从网络互连的角度

10、来看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。协议协议是规则的集合，它规定了网络的不同部分是如何交互的，从而保证了网络上的设备彼此之间能够通讯。*低层协议。通常在OSI模型的物理层和数据链路层操作，低层协议规定网络基本的物理和逻辑特征。*高层协议。通常在OSI模型的网络层以上层操作，高层协议规定网络内部更复杂的逻辑结构，拓扑拓扑是网络上的设备之间的连接形式。基本的局域网拓扑类型包括：总线拓扑，所有设备连接到干线电缆构成网络的总线，或 中 枢(backbone)星型拓扑，所有设备连接到一个中心点，此中心点称做网络的集线器(h u b)。环型拓扑，所有设备彼此串行连接，就像连成链一样，构成了 个回路或

11、称做环(ring),=,=IN,NOT IN,ANY,A L L,判断是否是集合的成员。BETWEEN AND 判断列值是否满足指定的区间LIKE 匹配模式IS NOT NULL 测试空值等3.4.3 常用SQL命令介绍3.4.3.1 表的基本操作 表的建立关系数据库的主要特点之就是用表的方式组织数据。表是SQL语言存放数据、查找数据以及更新数据的基本数据结构。在 SQL语言中，表有严格的定义，它是一种二维表，对于这种表有如下规定：1)每-张表都有一个名字，通常称为表名或关系名。表名必须以字母开头，最大长度为30个字符。2)一张表可以由若干列组成，列名唯一，列名也称作属性名。3）表中的一行称为

12、一个元组，它相当于一条记录。4）同一列的数据必须具有相同的数据类型。5）表中的每一个列值必须是不可分割的基本数据项。当用户需要新的数据结构或表存放数据时，首先要生成一个表。语句句法：TABLESPACE 表空间名CREATE例 名 1（列名2TABLE 表名 表约束数据类型 缺省值，列约束数据类型 缺省值，列约束列名n数据类型 缺省值，列约束STORAGEENABLE（存贮子句）约束名DISABLE约束名（注：n 杆入数据当一个表新建成时，它里面没有数据，通过向表中托入数据，建成表的实例。语句句法：INSERTINTO 表名（列 名 1,）VALUES（值 1,值 2 ,）子查询;将新雇佣的职

13、员JOE增加到你的EMP表中，并按照表的结构将该职员的信息添加完整。INSERT INTO EMPVALUSE(7901 JJOErENGINEER，,7839,15-SEP-97,1500,NULL,20);修改数据对表中已有数据进行修改，语句句法：UPDATE 表名S E T 列 名 1=表达式1,列名2=表达式2,WHERE条件；例如:将 JOE提升为经理(MANAGER)。UPDATEEMPSET JOB=，MANAGERWHERE ENAME=tJOE,；删除数据删除表中已有数据。语句句法：DELETE FROM 表名 WHERE 条件；例如：删除部门30 中的全部职工DELETE

14、FROM DEPT WHERE DEPTNO=30；修改表的结构。a.在已存在的表中增加新列(属性)。语句句法：ALTER TABLE 表名 ADD(新列名数据类型(长度)；例如：ALTER TABLE DEPT ADD(DMGR CHAR(8)；b.增加已有列宽度。语句句法ALTER TABLE DEPT MODIFY(DNAME VARCHAR2(20);表的删除。语句句法DROP TABLE 表名;例如：DROP TABLE EMP；数据库逻辑设计实例：将下面所示的E-R图（模型）设计成关系模式。DEPT(DEPTNO,DNAME,LOC)EMP(EMPNO,ENAME,JOB,MGR,

15、HIREDATE,SAL,COMM,DEPTNO)SALGRADE(GRADE,LOSAL,HISAL)3.4.3.2 查询语句SELECT命令的语法为：SELECT D1STINCTIALLJ *1 模式名.表名I视图名I快照名.*I 表达式 列别名 ,模式名.表名I视图名1 .*I 表达式 列别名 FROM 模式名.表名I视图名映照名 数据库链名 表别名,模式名 表名I视图名快照名 数据库链名 表别名 WHERE 条件START WITH 条件 CONNECT BY 条件GROUP BY表达式,表达式 HAVING条件UNIONIUNION ALL IINTERSECTIMINUSSELE

16、CT 命令ORDER BY 表达式I位置 ASCIDESC,表达式位置ASCIDESC SELECT FRO M 子句SQL SELECT*FROM EMP;SQL SELECT DISTINCT JOB FROM EMP：WHERE子句，从表中获取（检索）满足条件的记录SQLSELECT*FROM EMP WHERE DEPTNO=30;查询工资高于或等于4500的第30部门的销售员的情况。SQLSELECT ENAME,DEPTNO.SAL FROM EMPWHERE JOB=SALESMANAND DEPTNO=30 AND SAL=4500;BETWEEN AND查询工资不在1200至

17、 3000之间的职工信息SQLSELECT ENAME,JOB,SAL,DEPTNO FROM EMPWHERE SAL NOT BETWEEN 1200 AND 3000;IN,ANY的用法，判断是否是集合的成员SQLSELECT ENAME,JOB,SAL,DEPTNO DEPARTMENTFROM EMP WHERE JOB IN（SALESMAN,MANAGER）；SQL SELECT ENAME,JOB,SAL FROM EMPWHERE JOB=ANY（，SALESMAN,MANAGER。；（注：ANY前面可使用！=,=,v,v=等）字符串匹配找出姓名以M 开头的职工。SQLSEL

18、ECT ENAME,JOB,DEPTNO FROM EMPWHERE ENAME LIKE M%“一”匹配任一字符 CONNECT BY 子句列 出 BLAKE管辖的职工的职务结构SQLSELECT LEVEL,ENAME,EMPNO,DEPTNO,MGRFROM EMP CONNECT BY PRIOR EMPNO=MGRSTART WITH ENAME=4BLAKE,;GROUP BY 子句将返回行分组，每组返回一个总计信息Oracle提供的分组函数有：AVG COUNT MAX MIN SUM平均值查询行数 最 大 值 最 小 值 求 和列出某单位的工资总额，最高工资，最低工资级最高和最

19、低工资差额。SQLSELECT SUM(SAL),MAX(SAL),MIN(SAL),MAX(SAL)-MIN(SAL)FROM EMP;列出最小工资值小于1000的部门的最高工资，最低工资及其差额SQLSELECT DEPTNO,MAX(SAL),MIN(SAL),MAX(SAL)-MIN(SAL)FROM EMP GROUP BY DEPTNO HAVING MIN(SAL)SELECT ENAME,DEPTNO,SAL FROM EMPORDER BY 2 ASC,3 DESC；查询语句示范：1.查询EMP表中的所有信息。2.查询EMP表中的所有职员的名字，并且按字母的升序进行排序。3.

20、查询EMP表中在部门10和部门2 0 中工作的职员的名字、工资、受雇日期、并按照受雇I I期的先后顺序排序。4.显示所有部门的地址不以“N”字母打头的部门信息。5.显示工资比佣金高的职工名字、部门号、工资和佣金，并按工资的降序排列。如果有两个或两个以上的职员有相同的工资，则按他们的名字的字母顺序排列。6.查询在第20号部门工作，工资大于1500元的职员信息，并按工资由高到低的次序排序。7.查询工资为1500元的职员的工资级别。8.查询没有佣金且工资低于1000元的职员名字，工资额和所在部门号。9.显示部门3 0 中所有职员的工资总和，并使显示结果以TOTAL30为列头。10.显示各部门的部门号

21、及所属职员的平均工资，并按平均值山大到小的次序排列。11.查询公司各个部门中职业为办事员(CLERK)的职员的工资总和及人数。12.查询平均工资大于1500元的部门的工资总额，职员人数和平均工资。13.查 询 1981年 6 月 30 口之后受雇的职员的最高报酬(包括工资和佣金)。14.查询部门2 0 中工资大于该部门平均工资的职员的信息。SELECT*FROM EMPWHERE DEPTNO=20 AND SAL(SELECT AVG(SAL)FROM EMPWHERE DEPTNO=20);15.查询能获得红利(即在BONUS表中存在)的推销员的名字，受雇日期及工资额。SELECT ENA

22、ME,HIREDATE,SALFROM EMPWHERE JOB=tSALESMAN,ANDENAME IN(SELECT ENAMEFROM BONUS);16.查询职员“SMITH”所在的部门名称。SELECT DNAMEFROM DEPTWHERE DEPTNO=(SELECT DEPTNOFROM EMP WHERE ENAME=tSMITH,);17.查询部门10中所有所赚的工资在最高一级的职员名字，工资及受雇I I期。SELECT ENAME,SAL,HIREDATEFROM EMPWHERE DEPTNO=10 AND SAL(SELECT LOSALFROM SALGRADEW

23、HERE GRADE=5);18.查询在纽约工作并且工资比“SCOTT”高的职员的名字、职业、工资。SELECT ENAME,JOB,SALFROM EMP,DEPTWHERE LOC=NEW YORKAND EMP.DEPTNO=DEPT.DEPTNOAND SAL(SELECT SALFROM EMPWHERE ENAME=tSCOTT,);19.查询在第30号部门工作的所有受雇时间早于他的老板的职员的名字和受雇日期及其老板的名字及受雇日期。SELECT E.ENAME,E.HIREDATE,M.ENAME,M.HIREDATE FROM EMP E,EMP MWHERE E.HIREDA

24、TE CREATE DATABASE LINK L-EMPCONNECT TO classl IDENTIHED BY class 1using 5 T:166.111.4.4:or7o,;SQLSELECT DNAME,ENAME,DEPT.DEPTNOFROM DEPT,EMPL-EMPWHERE DEPT.DEPTNO=EMP.DEPTNO;分布查询语句实例假如本地结点数据库名为O R 7 O,网络地址为1 66.1 1 1.4.4；远程数据库为0 R A D 7,网络地址为1 66.1 1 1.4.3。现在要在本地机器上访问远程数据库中用户s t u d e u t x （密码为 s

25、t u d e n t x）中的D E P T,EMP表，请写出相关的S Q L 语句？若要访问本地的D E P T,远程数据库中的EMP,如何修改S Q L 语句。D:S Q L P L U S s t u d e n t x/s t u d e n t x T:1 66 1 1 1.4.4:O r 7 0 JS Q L C R E A T E D A T A B A S E L I N K S _ e m pC O N N E C T T O s t u d e n t x I D E N T I F I E D B Y s t u d e n t xu s i n g 4T:1 66.1

26、 1 1.4.3:0 r ad 7,;S Q L S E L E C T D N A M E,E N A M E F R O M D E P T S _ e m p,e m p S _ e m pW H E R E D E P T.D E P T N O=E M P.D E P T N O;S Q L S E L E C T D N A M E,E N A M E,D E P T.D E P T N OF R O M D E P T,E M P s _ e m pW H E R E D E P T.D E P T N O=E M P.D E P T N O;*U N IO N,IN T ER

27、S ECT,MIN U S 子句设关系：BAS KET BALL(N AME,AG E,S EX,HEIG HT,WEIG HT)VO LLEY BALL(N AME,AG E,S EX,HEIG HT,WEIG HT)操作实例：o 查找年龄小于30 岁的体育代表队员信息S ELECT *F R O M BAS KET BALLWHER E AG E 30U N IO NS ELECT *F R O M VO LLEY BALLWHER E AG E 30;查找年龄小于2 5 岁的既是篮球队员又是排球队员的信息S ELECT *F R O M BAS KET BALLWHER E AG E 2

28、5IN T ER S ECTS ELECT *F R O M VO LLEY BALLWHER E AG E CREATE DATABASE LINK L-EMPCONNECT TO classl IDENTIFIED BY class 1USING 9 T:166,111.4.4:or7o,;SQLSELECT DNAME,ENAME,DEPT.DEPTNOFROM DEPT,EMPL-EMPWHERE DEPT.DEPTNO=EMP.DEPTNO;分布查询语句实例假如本地结点数据库名为OR70,网络地址为166.111.4.4；远程数据库为ORAD7,网络地址为166.111.4.3。现在

29、要在本地机器上访问远程数据库中用户studeutx（密码为 studentx)中的DEPT,EMP表，请写出相关的SQL语句？若要访问本地的DEPT,远程数据库中的E M P,如何修改SQL语句。D:S Q LP LU S studentx/studentxT:166.111.4.4:O r70JS Q LCR EAT E DAT ABAS E LIN K S _ empCO N N ECT T O studentx IDEN T IF IED BY studentxU S IN G tT:166.111.4.3:0rad7,;S Q LS ELECT DN AME,EN AME F R O

30、M DEP T S _ emp,EMP S _ empWHER E DEP T.DEP T N O=EMP.DEP T N O;S Q LS ELECT DN AME,EN AME F R O M DEP T,EMP s_ empWHER E DEP T.DEP T N O=EMP.DEP T N O;3.5关系数据库3.5.1 关系模型的基本概念关系数据库的基本结构是表(tables),即关系(relations)。关系是命名的二维表。关系数据库是相关关系的集合。关系 Supplier例如，供店商(Supplier)供应零件(PART)的关系,Q 1 ,1 _S u D D lie?|PAR

31、T用二维表格表示则为：用 E-R模型表示为:/kl 关系SPSNOSNAMESTATUSCITYSNOPNOQTYS1Smith20LondonSIPl300S2Jones10ParisSIP2200S3Blake30ParisSIP3400S4Clake20LondonSIP4200S5Adams30AthensSIP5100S2P6100关系PartS2P2300PNOPNAMECOLORWEIGHTS3P3400P1RedRed12S4P4200P2boltGreen17S4P5300P3ScrewBlue17S4P6400P4ScrewRed14P5CamBlue12P6CogRed1

32、9关系数据库一个关系数据库是由一个域集和一个关系集组成的。其中域(domain)是值的集合。例如：整数值域，实数值域、字符值域等。在关系模型中，域必须是简单域，即域值是不可再分的。关系的数学定义设 D 1,D 2,D n为一组域，D 1,D 2,D n上的笛卡尔积定义为：D1XD2XXDn=(dl,d2,-,dn)I dieDi,i=l,2,n其中每一个元素(dl,d 2,dn)称为一个n 元组，简称元组。元组中每一个值di叫做一个分量。D1XD2XXDn的子集叫做在域D1,D 2,，Dn上的关系(Relation)。如果其名为 R,该关系则可表示为:R(D1,D2,Dn)例：已知三个域：ME

33、N（男人域）、WOMEN（女人域）CHILDREN（儿童），M EN=张华，李一敏,WOMEN=郑燕，卢泳,CHILDREN：张勇，李冬。其笛卡尔积MENXWOMENXCHILDREN=（张华，郑燕，张勇），（张华，卢泳，张勇），（张华，郑燕，李冬），（张华，卢泳，李冬），（李一敏，郑燕，张勇），（李一敏，卢泳，张勇），（李一敏，郑燕，李冬），（李-敏，卢泳，李冬）则 家 庭（FAMILY）为笛卡尔积MENX WOMENXCHILDREN的子集，称为在域 MEN、WOMEN.CHILDREN 上的关系。关系 FAMILY 为：FAMILY（MEN,WOMEN,CHILDREN）=（张华，郑燕，

34、张勇），（李一敏，卢泳，李冬）其 中（张华，郑燕，张勇）是关系FAMILY的一元组，标志一个家庭。关系是张二维表，如关系FAMILY可表示成下列表：FAMILY张 华郑 燕张 勇李一敏卢 泳李 冬表的每一列对应于一个域。在集合论中定义的关系，其域的次序是有关系的，即同一组域，如果其域的次序不同，则在集合论中，所构成的关系是不同的。在关系数据库中为了消除域的次序对关系的影响，对 每 洌 起 一 个 名 字，称为属性名，由属性名称对应的域名组成属性。当关系引入属性后，关系表示为：R（A1:D1,A2:D2,-An:Dn）其中属性集（Al:DI,A2:D2,An:Dn）即具有属性Al,A 2,A n

35、,相应地定义在域D 1,D 2,D n上。当引入属性后，使域的次序与关系无关。所以关系模型中的关系是基于集合论中的关系，但有一些差别。关系模式是数据结构(属性名、类型、长 度)、操作和完整性约束的集合。数据定义不明显包括物理布局和存取路径。例如：CREATE TABLE DEPT(DEPTNO NUMBER(2)PRIMARY KEY CONSTRAINT PK-DNOCHECK(DEPTNO BETWEEN 10 AND 99)CONSTRAINT CHECK-DEPTNO,DNAME VARCHAR(IO)LOC VARCHAR(IO)CHECK(LOC IN(Bejing shanghe

36、i)CONSTRAINT CHECK-LOC);对一个关系的描述称为关系模式，它包含关系名，属性名，属性向域的映象和属性间数据的依赖关系。如果属性名与域名相同，即 A i=D i则属性向域的映象可以省略。例如，属性A1,A2，An上的关系记作R(A|,A2,An)卜面给出学生，课程关系的数据库模式。STU(SNO,SNAME,SD)定义域：SNO(学生编号)CHAR(3)SNAME(学生姓名)CHAR(15)SD(系 名)CHAR(15)COURSE(CNO,CNAME,CREDIT)定义域：CNO(课号)CHAR(8)CNAME(课名)CHAR(30)CREDIT(学 分)NUMBER(1)

37、关系的性质 不能有重复的元组 元组上下无序 按属性名引用时;属性左右无序 所有属性值都是原子项。3.5.2关系代数关系数据模型的创始人E.F.Codd将集合代数运用于关系称作关系代数。在关系模型中，对数据库的全部操作都归结为关系的运算。即以一个或多个关系作为运算的对象，对它们进行集合运算，结果形成一个新的关系。早期的关系操作能力是由两种方式表示：代数方式和逻辑方式，关系代数其操作由对关系的特殊操作所表示。关系演算，其操作由逻辑公式表示。这两种方式在功能上是等价的。SQL语言所支持的关系操作介于上述两种方式之间。本节介绍关系代数，它是关系理论的基础。如果两个n元关系 R(A1:D1,A 2:D

38、2,，A n:D n)和S(B1:D1.B2:D2,-,B n:D n),其相应的属性取值于同一域，则称关系R和S是并相容。关系代数提供下列操作：*并 操 作(o)设关系R和S是并相容，其并操作表示为R u S,其操作结果生成一个关系，其元组由属于R的元组或属于S的元组组成，可表示成：RkjS=t I t G R V t G s差操 作(一)设关系R 和 S 是并相容，其差操作表示为R-S,其操作结果生成一个新关系,其元组由属于R 的但不属于S 的元组组成，可表示成:RS=tlteR A tW s其中符号忑表示“不属于”。*叉积设关系R 和 S 的元数分别为r 和 s。定义R 和 S 的笛卡尔

39、积是一个（r+s）元元组的集合，每一个元组的前r 个分量来自R 的一个元组，后 s 个分量来自S 的一个元组。笛卡尔积记为R X S,形式定义如下：RXS=tlt=A tr eR A ts eS若 R 有 m 个元组，S 有 n 个元组，则 R X S应有m n个元组。例如：RXS：ABCA，B，c，HlbiCla2b4C7a2b4c7a?b4c7a3b2C2a2b4c7ajb.Cl瓯b3C3a2b4c7如C33b2C2如b3C3 b 选择该操作是从关系中选择部分元组，其表示形式为：5 （R）其中：F 是条件，在 F 中可包含任何一种比较操作（=,丰,=,=18 AND AGE 85（STC*

40、T TCNO（OC N A M E=数据库原理COURSE）3.查找同时选修两门课程，其课程号为匕0 和（02,的学生学号。这个题看起来很容易，但很容易犯逻辑性错误，分析一下下列查询表达式是否正确？兀 SNO(bCN O=lCOT AND CNO=lC025(STC)其错误在什么地方？其正确的表示为兀 SNO(GC N O=COP(STC)c n SNO(ct CNO=C02(STC)4.查找讲授课程名为“UNIX操作系统”的教师信息。TEACHER*7t TNO(STC*n CNO(a CNAME=UNIX 操作系统(COURSE)3.5.3 关系模型的完整性为了保证数据库数据的正确性，在关

41、系模型中利用了实体完整性和参照(引用)完整性，来保证关系数据库中数据的正确性。实体完整性是指：设属性A 为关系R 的主码，那么属性A 不能接受空值，即关系 R 中没有一个元组在属性A 上的属性值为空值(无值)。例：在关系STUDENT中，其码为S N O,根据实体完整性的规则那么不能将一个无学号的学生插入到STUDENT关系中。参照完整性是指：若关系R 含有另一个关系S 的主码Ks所对应的属性或属性组F(该属性或属性组F 称为关系R 的外来码(Foreign K ey),则在关系R 中的每一个元组在属性组F 上的值必须满足：或者取空值(F 的每个属性值均取空值)，或者等于 S 中某个元组的主码

42、值)。3.6 数据库的安全性、完整性和并发控制为了保证数据库中的数据安全可靠和正确有效地运行，数据库管理系统通常都提供数据的保护功能，数据保护包括数据的安全性、完整性、并发控制和恢复。3.6.1安全性安全性指的是保护数据库，防止不合法的使用所造成的数据泄露，修改或破坏。在数据库系统中，安全措施是逐级设置的。3.6.1.1 保证数据安全的一般方法1.用户标识与系统鉴别采用提供用户名和口令方法标识和鉴别用户2.存取控制用户被获准使用数据库之后，还要根据预定的用户权限进行存取控制。系统通过对用户权限的控制，达到保护数据防止非法使用的目的。3.6.1.2 ORACLE系统中的安全措施。ORACLE数据

43、库系统采用以下措施保证数据的安全性。*标识和鉴别用户的合法性*存取控制*审计1.用户标识和鉴别语句语法：CREATE USER 用户名 IDENTIFIED BY 口令DEFAULT TABLESPACE 表空间名TEMPORARY TABLESPACE 表空间名QUOTA整 数 M O N 表空间PROFILE Profile 名例如:CREATE USER CLASSIIDENTIFIED BY CLASSIDEFAULT TABLESPACE USERSTEMPORARY TABLESPACE USERSQUOTA 10M ON USERSQUOTA 5M ON SYSTEMPROFIL

44、E engineer；2.存取控制*授与系统特权，保证系统的安全性语句语法:GRANT!系统特权ROLEuserTO role WITH ADMIN OPTIONPUBLLC系统特权80 多种包括：CREATE TABLE,CREATE DATABASE LINK,CREATE VIEW,CREATE CLUSTER等及以下三种角色；CONNECT：允许用户册到ORACLE系统，使用数据字典，使用被授予特权的数据。RESOURCE：允许建立关系表，索引，视图，数据库链路等。DBA：拥有全部的系统特权。例如：GRANT CONNECT,CREATE TABLE TO CLASSL;授与对象特权，

45、保证用户创建的对象的安全性 对 象 特 权,GRANT4 （列 1,列 2,）ALL权限userON 对象名 TO WEIGHTPNO f COLOR注意：函数依赖PNAM EfPNO是不能成立，因为零件名允许重复，给了一个零件名不能唯一确定一种零件。此时用表示式PNAM EfPNO表示。在关系模式R（U）中，如果X-Y 成立，并且对X 的任何真子集X，,X，不能函数决定Y（X，f Y）,则 称 Y 对 X 是完杀函数依赖，用符号表示。在关系模式R（U）中，X f Y 成立，如果X 存在真子集X，而且成立，则称 Y 对 X 是部分函数依赖，用符号X 今 丫 表示。在关系模式R（U）中，K 为

46、R 的属性或属性组，若满足K A 1-A 2.A n,则 K 为关系模式R 的候选码。包含在后选码的属性称为主属性，而不含在候选码中的属性称为非主属性。若后选码多于一个，则选其中的一个做主码。对于关系模式的函数依赖，有一套推理规则，称为Armstrong公理。利用该推理规则，由一组已知函数依赖可推导出全部的函数依赖。Armstrong 公理设 U 为属性总体集，F 为 U 上的一组函数依赖，对于关系模式R(U,F)有下列推理规则：A1：自反律若 Y u X=U,则 X f Y 为 F 蕴含。A2：增广律若 X f Y 为 F 所蕴含，且 Z feU,则 XZ-YZ 为 F 所蕴含。A3：传递律

47、若 X-Y,Y f Z 为 F 所蕴含，则 X f Z 为 F 所蕴含。利用上述公理，对一关系模式满足的已知函数依赖集(F)上，可推导出关系模式 R(U,F)所满足函数依赖。从上述Armstrong公理还可得出下面三条推理规则：A4：合并规则若 X fY、X f Z 成立，则 X fY Z 也成立。A5：伪传递规则若 X-Y和 W Y fZ 成立，则 WX-Z也成立。A6：分解规则如果X f Y 和 Z qY 成立，则 X-Z也成立。从合并规则和分解规则可得到一个重要的结论：X fA l A2A n成立的充分必要条件是X fA i成立，i=l,2，n对于一关系模式R(U,F),要根据已给函数依

48、赖F 利用推理规则求出其全部的函数依赖是非常困难的，为了方便地判断某属性(或属性组)能函数决定哪些属性,了解属性集闭包的概念。属性集团包设 F 是属性集U 上的函数依赖集，X 为 U 的一个子集，则 X 对于F 的属性集团包(X+)为属性A 的集合，其中X-A 可根据Amstrong公理由F 推理得出。对于计算x+有一个迭代算法，计算步骤如下：选 X 作为闭包x+的初值X(O)由x(”计算XDCG-BDACDfB计算步骤：设 X=BDCEfAG求X，计算X：在 F 中找一个函数依赖，其左边为B 或 D 或 B D,在 F 中有其函数依赖 D-E G。所以 x)=BDuEG=BDEG。计算X：在

49、 F 中找包含X的函数依赖，除 D fE G 外，还有B E fC。所以o C=BCDEGo 计算X：在 F 中找包含X的函数依赖，除去已使用过的函数依赖外，还有C fA,B C fD,和 C E fA G,则得X(3)=ABCDEG。由于X为全部属性组成，显然X=X(*。因此得(BD)+=ABCDEG例 2,已知关系 R,U=(A,B.C,D,E)F=(AB-C,B-D,C-E,ECfB,ACfB)求 R 的码？设 R 的码为A B.先求(AB)+a b f c c-ebd ac-bAB-ABCD ABCDEX(o)x X因为：(AB)+=A B C D E,所以A B是关系的码上述计算X+

50、的算法可用于决定R(U,F)关系模式的码，但要注意，模式的码必须满足两条件：它能函数决定全部属性；它必须是最小集。*规范化设计方法满足一定条件的关系模式，称为范式(Normal F orm)。在 1971年 至 1972年，E.F.Codd系统地提出了第一范式(1N F)、第二范式(2N F)和第三范式(3 N F)的概念。1974年 Codd和 Boyce共同提出BCNF范式，为第三范式的改进。一个低级范式的关系模式，通过分解(投影)方法可转换成多个高级范式的关系模式的集合，这种过程称为规范化。第一范式(1N F)：如果一关系模式，它的每一个分量是不可分的数据项，即其域为简单域，则此关系模式