【正文】 ：由 DBMS統(tǒng)一管理和控制 An Introduction to Database Systems 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) ) DBMS 應(yīng)用程序 1 應(yīng)用程序 2 數(shù)據(jù)庫(kù) … An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)的高共享性的好處 ? 降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲(chǔ)空間 ? 避免數(shù)據(jù)間的不一致性 ? 使系統(tǒng)易于擴(kuò)充 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 物理獨(dú)立性 ? 指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(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)用程序不用改變 。 ? 邏輯獨(dú)立性 ? 指用戶的應(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 ， 用戶程序也可以不變 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 ? 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。 ? 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 ? 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用 數(shù)據(jù)模型 描述，無(wú)需程序定義和解釋。 ? 數(shù)據(jù)可以 變長(zhǎng) 。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是 數(shù)據(jù)項(xiàng) 。 An Introduction to Database Systems DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能 ? 數(shù)據(jù)的安全性 （ Security） 保護(hù) ? 使每個(gè)用戶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 。 ? 數(shù)據(jù)的完整性 （ Integrity） 檢查 ? 將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi) ， 或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系 。 An Introduction to Database Systems DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能 ? 并發(fā) （ Concurrency） 控制 ? 對(duì)多用戶的并發(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 。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù) （ Recovery） ? 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) 。 An Introduction to Database Systems 第一章 緒論 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫(kù)的地位 四個(gè)基本概念 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 An Introduction to Database Systems 第一章 緒論 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域 小結(jié) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型的組成要素 概念模型 常用數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 ? 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 ? 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求 ? 能比較 真實(shí) 地模擬現(xiàn)實(shí)世界 ? 容 易 為人所 理解 ? 便于在計(jì)算機(jī)上 實(shí)現(xiàn) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次 (1) 概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。 (2) 數(shù)據(jù)模型 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)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 客觀對(duì)象的抽象過(guò)程 兩步抽象 ? 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型； ? 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一 DBMS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 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型的組成要素 概念模型 常用數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型的組成要素 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)操作 ? 數(shù)據(jù)的約束條件 An Introduction to Database Systems 1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 對(duì)象類型的集合 ? 兩類對(duì)象 ? 與數(shù)據(jù)類型 、 內(nèi)容 、 性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象 ? 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述 An Introduction to Database Systems ? 數(shù)據(jù)操作 ? 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 ? 數(shù)據(jù)操作的類型 ? 檢索 ? 更新 （ 包括插入 、 刪除 、 修改 ） An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)操作 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義 ? 操作的確切含義 ? 操作符號(hào) ? 操作規(guī)則 （ 如優(yōu)先級(jí) ） ? 實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言 ? 數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述 。 An Introduction to Database Systems ? 數(shù)據(jù)的約束條件 ? 一組完整性規(guī)則的集合。 ? 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 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)的約束條件 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)模型對(duì)約束條件的定義 ? 反映和規(guī)定本 數(shù)據(jù)模型 必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。 ? 提供定義完整性約束條件的機(jī)制 ， 以反映 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 。 An Introduction to Database Systems 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 An Introduction to Database Systems 1. 概念模型 ? 概念模型的用途 ? 概念模型用于信息世界的建模 ? 是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 ? 是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言 ? 對(duì)概念模型的基本要求 ? 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) ? 簡(jiǎn)單 、 清晰 、 易于用戶理解 。 An Introduction to Database Systems 2. 信息世界中的基本概念 (1) 實(shí)體 （ Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體 。 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為屬性 。 一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫 。 (3) 碼 （ Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼 。 An Introduction to Database Systems 信息世界中的基本概念 (續(xù) ) (4) 域 （ Domain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域 。 (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 同類實(shí)體稱為實(shí)體型 (6) 實(shí)體集 （ Entity Set） 同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集 An Introduction to Database Systems 信息世界中的基本概念 (續(xù) ) (7) 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 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 一對(duì)一聯(lián)系 （ 1:1） 三個(gè)實(shí)體型 一對(duì)多聯(lián)系 （ 1:n） 一個(gè)實(shí)體型 多對(duì)多聯(lián)系 （ m:n） An Introduction to Database Systems 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 實(shí)體型 1 聯(lián)系名 實(shí)體型 2 1 1 1:1聯(lián)系 實(shí)體型 1 聯(lián)系名 實(shí)體型 2 m n m:n聯(lián)系 實(shí)體型 1 聯(lián)系名 實(shí)體型 2 1 n 1:n聯(lián)系 An Introduction to Database Systems 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 ? 一對(duì)一聯(lián)系 ? 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 B中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系 ， 反之亦然 ， 則稱實(shí)體集 A與實(shí)體集 B具有一對(duì)一聯(lián)系 。 記為 1:1。 ? 實(shí)例 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)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職 An Introduction to Database Systems 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 一對(duì)多聯(lián)系 ? 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 B中有 n個(gè)實(shí)體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系 ， 則稱 實(shí)體集 A與實(shí)體集 B有一對(duì)多聯(lián)系 記為 1:n ? 實(shí)例 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 ， 每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí) An Introduction to Database Systems 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多對(duì)多聯(lián)系 （ m:n） ? 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 B中有 n個(gè)實(shí)體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 A中也有 m個(gè)實(shí)體 （ m≥0）與之聯(lián)系 ， 則稱實(shí)體集 A與實(shí)體 B具有多對(duì)多聯(lián)系 。記為 m:n ? 實(shí)例 課程與學(xué)生之間的聯(lián)系： 一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修 一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程 An Introduction to Database Systems 多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系 ? 若實(shí)體集 E1， E2， ...， En存在聯(lián)系，對(duì)于實(shí)體集 Ej（ j=1， 2， ...， i1， i+1， ...， n）中的給定實(shí)體，最多只和 Ei中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，則我們說(shuō) Ei與 E1， E2， ...， Ei1，Ei+1， ...， En之間的聯(lián)系是一對(duì)多的。 An Introduction to Database Systems 多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 實(shí)例 課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型 如果一門課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干 本參考書，每一個(gè)教師只講授一門課程，每一本 參考書只供一門課程使用 課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對(duì)多的 ? 多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系 ? 多個(gè)實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系 An Introduction to Database Systems 同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系 ? 一對(duì)多聯(lián)系 ? 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 某一職工（干部） “ 領(lǐng)導(dǎo) ” 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) 這是一對(duì)多的聯(lián)系 ? 一對(duì)一聯(lián)系 ? 多對(duì)多聯(lián)系 An Introduction to Database Systems 3. 概念模型的表示方法 ? 概念模型的表示方法很多 ? 實(shí)體－聯(lián)系方法 (ER方法 ) ? 用 ER圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型 ? ER方法也稱為 ER模型 An Introduction to Database Systems ER圖 ? 實(shí)體型 ? 用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。 學(xué)生 教師 An Introduction to Database Systems ER圖 (續(xù) ) ? 屬性 ? 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)號(hào) 年齡 性別 姓名 An Introduction to Database Systems ER圖 (續(xù) ) ? 聯(lián)系 ? 聯(lián)系本身 ： 用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(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)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（ 1: 1:n或 m:n） ? 聯(lián)系的屬性 ： 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，則這些屬性也要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái) An Intro