【正文】 ：由 DBMS統(tǒng)一管理和控制 An Introduction to Database Systems 應用程序與數(shù)據(jù)的對應關(guān)系 (數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ) DBMS 應用程序 1 應用程序 2 數(shù)據(jù)庫 … 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)省存儲空間 ? 避免數(shù)據(jù)間的不一致性 ? 使系統(tǒng)易于擴充 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)獨立性 ? 物理獨立性 ? 指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨立的。當數(shù)據(jù)的物理存儲改變了，應用程序不用改變 。 ? 邏輯獨立性 ? 指用戶的應用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨立的 。 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)庫的主要特征之一。 ? 數(shù)據(jù)庫中實現(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，無需程序定義和解釋。 ? 數(shù)據(jù)可以 變長 。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是 數(shù)據(jù)項 。 An Introduction to Database Systems DBMS對數(shù)據(jù)的控制功能 ? 數(shù)據(jù)的安全性 （ Security） 保護 ? 使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù) ， 保護數(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對數(shù)據(jù)的控制功能 ? 并發(fā) （ Concurrency） 控制 ? 對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào) ， 防止相互干擾而得到錯誤的結(jié)果 。 ? 數(shù)據(jù)庫恢復 （ Recovery） ? 將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復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)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫的地位 四個基本概念 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)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫技術(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)庫中用數(shù)據(jù)模型這個工具來 抽象、表示和處理 現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。 ? 通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實世界的模擬 ? 數(shù)據(jù)模型應滿足三方面要求 ? 能比較 真實 地模擬現(xiàn)實世界 ? 容 易 為人所 理解 ? 便于在計算機上 實現(xiàn) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)模型分成兩個不同的層次 (1) 概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點來對數(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，它是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 客觀對象的抽象過程 兩步抽象 ? 現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型； ? 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)實世界到機器世界的一個中間層次 。 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) ? 對象類型的集合 ? 兩類對象 ? 與數(shù)據(jù)類型 、 內(nèi)容 、 性質(zhì)有關(guān)的對象 ? 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述 An Introduction to Database Systems ? 數(shù)據(jù)操作 ? 對數(shù)據(jù)庫中各種對象 （ 型 ） 的實例 （ 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)模型對操作的定義 ? 操作的確切含義 ? 操作符號 ? 操作規(guī)則 （ 如優(yōu)先級 ） ? 實現(xiàn)操作的語言 ? 數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(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存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(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)系必須滿足實體完整性和參照完整性兩個條件。 ? 提供定義完整性約束條件的機制 ， 以反映 具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件 。 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)實世界到機器世界的一個中間層次 ? 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具 ? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進行交流的語言 ? 對概念模型的基本要求 ? 較強的語義表達能力 ， 能夠方便 、 直接地表達應用中的各種語義知識 ? 簡單 、 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) 實體 （ Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體 。 可以是具體的人 、 事 、 物或抽象的概念 。 (2) 屬性 （ Attribute） 實體所具有的某一特性稱為屬性 。 一個實體可以由若干個屬性來刻畫 。 (3) 碼 （ Key） 唯一標識實體的屬性集稱為碼 。 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) 實體型 （ Entity Type） 用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫 同類實體稱為實體型 (6) 實體集 （ Entity Set） 同型實體的集合稱為實體集 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 中反映為實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體之間的聯(lián)系 實體型間聯(lián)系 兩個實體型 一對一聯(lián)系 （ 1:1） 三個實體型 一對多聯(lián)系 （ 1:n） 一個實體型 多對多聯(lián)系 （ m:n） An Introduction to Database Systems 兩個實體型間的聯(lián)系 實體型 1 聯(lián)系名 實體型 2 1 1 1:1聯(lián)系 實體型 1 聯(lián)系名 實體型 2 m n m:n聯(lián)系 實體型 1 聯(lián)系名 實體型 2 1 n 1:n聯(lián)系 An Introduction to Database Systems 兩個實體型間的聯(lián)系 ? 一對一聯(lián)系 ? 如果對于實體集 A中的每一個實體 ， 實體集 B中至多有一個實體與之聯(lián)系 ， 反之亦然 ， 則稱實體集 A與實體集 B具有一對一聯(lián)系 。 記為 1:1。 ? 實例 班級與班長之間的聯(lián)系： 一個班級只有一個正班長 一個班長只在一個班中任職 An Introduction to Database Systems 兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 一對多聯(lián)系 ? 如果對于實體集 A中的每一個實體 ， 實體集 B中有 n個實體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對于實體集 B中的每一個實體 ， 實體集 A中至多只有一個實體與之聯(lián)系 ， 則稱 實體集 A與實體集 B有一對多聯(lián)系 記為 1:n ? 實例 班級與學生之間的聯(lián)系： 一個班級中有若干名學生 ， 每個學生只在一個班級中學習 An Introduction to Database Systems 兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多對多聯(lián)系 （ m:n） ? 如果對于實體集 A中的每一個實體 ， 實體集 B中有 n個實體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對于實體集 B中的每一個實體 ， 實體集 A中也有 m個實體 （ m≥0）與之聯(lián)系 ， 則稱實體集 A與實體 B具有多對多聯(lián)系 。記為 m:n ? 實例 課程與學生之間的聯(lián)系： 一門課程同時有若干個學生選修 一個學生可以同時選修多門課程 An Introduction to Database Systems 多個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多個實體型間的一對多聯(lián)系 ? 若實體集 E1， E2， ...， En存在聯(lián)系，對于實體集 Ej（ j=1， 2， ...， i1， i+1， ...， n）中的給定實體，最多只和 Ei中的一個實體相聯(lián)系，則我們說 Ei與 E1， E2， ...， Ei1，Ei+1， ...， En之間的聯(lián)系是一對多的。 An Introduction to Database Systems 多個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 實例 課程、教師與參考書三個實體型 如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干 本參考書，每一個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)系是一對多的 ? 多個實體型間的一對一聯(lián)系 ? 多個實體型間的多對多聯(lián)系 An Introduction to Database Systems 同一實體集內(nèi)各實體間的聯(lián)系 ? 一對多聯(lián)系 ? 實例 職工實體集內(nèi)部具有領(lǐng)導與被領(lǐng)導的聯(lián)系 某一職工（干部） “ 領(lǐng)導 ” 若干名職工 一個職工僅被另外一個職工直接領(lǐng)導 這是一對多的聯(lián)系 ? 一對一聯(lián)系 ? 多對多聯(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 ? 實體－聯(lián)系方法 (ER方法 ) ? 用 ER圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型 ? ER方法也稱為 ER模型 An Introduction to Database Systems ER圖 ? 實體型 ? 用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。 學生 教師 An Introduction to Database Systems ER圖 (續(xù) ) ? 屬性 ? 用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來 學生 學號 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，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（ 1: 1:n或 m:n） ? 聯(lián)系的屬性 ： 聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來 An Intro