【正文】 據(jù)庫中，對滿足以下兩個條件的數(shù)據(jù)模型稱為層次模型。 ? 聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫上表示聯(lián)系行為的動詞表示聯(lián)系名，并用直線分別與有關(guān)實體連接起來，同時在直線旁邊標上聯(lián)系的類型 (1： 1， 1： N或 M： N)。 2. 實體間的聯(lián)系 兩個實體集之間的聯(lián)系可以分為三類： ? 一對一聯(lián)系 (1： 1) ? 一對多聯(lián)系 (1： N) ? 多對多聯(lián)系 (M： N) 3. 概念模型的表示方法 概念模型的表示方法很多，其中最著名最常用的是 1976年提出的實體 聯(lián)系方法（ ER方法）。 (2) 屬性：實體所具有的某一特性稱為屬性。 ? 數(shù)據(jù)操作：指對數(shù)據(jù)庫中不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對象所允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及操作規(guī)則。 ? 邏輯數(shù)據(jù)模型：現(xiàn)實世界的第二層抽象，反映數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。 DBMS主要功能： 1. 數(shù)據(jù)定義功能 2. 數(shù)據(jù)操縱功能 3. 數(shù)據(jù)庫的運行控制與管理 4. 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 5. 數(shù)據(jù)通信接口 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ Database System，簡稱 DBS）是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，帶有數(shù)據(jù)庫的計算機系統(tǒng)硬件和軟件層次如圖所示。在這里要特別注意數(shù)據(jù)庫不是簡單地將一些數(shù)據(jù)堆積在一起，而是把相互間有一定關(guān)系的數(shù)據(jù)，按一定的結(jié)構(gòu)組織起來的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系 ① 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 ② 數(shù)據(jù)能夠共享 ③ 數(shù)據(jù)冗余度小，易擴充 ④ 數(shù)據(jù)與程序的獨立性較高 ⑤ 對數(shù)據(jù)實行集中統(tǒng) — 控制 優(yōu)點： 2. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展 隨著計算機科學的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)大致上經(jīng)歷了三個發(fā)展時期： (1) 20世紀 60年代的萌芽期 (2) 20世紀 70年代的發(fā)展期 (3) 20世紀 80年代的成熟期 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫 (Database，簡稱 DB)，顧名思義，是存放數(shù)據(jù)的倉庫。 文件系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系 ? 數(shù)據(jù)與程序缺乏獨立性。 ? 數(shù)據(jù)冗余不能共享。不同用戶針對不同問題編制各自的程序，整理各自程序所需要的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 1. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生 從 20世紀 60年代后期開始，計算機技術(shù)從科學計算迅速擴展到數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，隨著數(shù)據(jù)處理的不斷深入，數(shù)據(jù)處理的規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)量也越來越多，數(shù)據(jù)處理成為最大的計算機應用領(lǐng)域。數(shù)據(jù)管理指的是對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、儲存、檢索和維護。數(shù)據(jù)管理方式多種多樣，其中數(shù)據(jù)庫技術(shù)是在應用需求的推動下，在計算機硬件、軟件高速發(fā)展的基礎上出現(xiàn)的高效數(shù)據(jù)管理技術(shù)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)也不斷地完善，經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三個階段。數(shù)據(jù)的管理完全由用戶自己負責。 (2) 文件系統(tǒng)階段 在文件系統(tǒng)中，把數(shù)據(jù)組織成相互獨立的數(shù)據(jù)文件，利用“按文件名訪問，按記錄存取”的管理技術(shù)，程序和數(shù)據(jù)分別存儲為程序文件和數(shù)據(jù)文件。 ? 數(shù)據(jù)的冗余和不一致性。只不過這個倉庫是創(chuàng)建在計算機存儲設備上，如硬盤就是一類最常見的計算機大容量存儲設備。 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) 為了有效地組織、管理數(shù)據(jù)，人們?yōu)閿?shù)據(jù)庫設計了一個嚴謹?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，包括了內(nèi)模式、模式和外模式三級模式結(jié)構(gòu)，這三級模式反映了看待數(shù)據(jù)庫的三種不同的數(shù)據(jù)觀點。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成 ? 硬件平臺 ? 數(shù)據(jù)庫 ? 軟件 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ DBMS） 、 支持 DBMS運行的操作系統(tǒng) 、 具有數(shù)據(jù)庫接口的高級語言及其編譯系統(tǒng) 、 以DBMS為核心的應用開發(fā)工具 。 ? 物理數(shù)據(jù)模型：反映數(shù)據(jù)在計算機中的存儲結(jié)構(gòu)。 ? 完整性約束：數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。 (3) 實體和屬性的型與值：型是結(jié)構(gòu)，用實體名及其屬性名集合描述同類實體，稱為實體型；值是數(shù)據(jù)，不同的實體有不同的屬性內(nèi)容（屬性值）。該方法用 ER圖描述信息世界的概念模型。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用直線與該聯(lián)系連接起來。 ? 有且僅有一個節(jié)點無雙親，這個節(jié)點稱為“根節(jié)點”。記錄之間的聯(lián)系通過指針來實現(xiàn)，查詢效率較高。 ? 一個節(jié)點可以有多于一個的雙親。與層次模型一樣，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)很少使用網(wǎng)狀模型了。 1. 關(guān)系模型的基本術(shù)語 (1) 關(guān)系 一個關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是二維表，它由行和列組成。 (4) 域 屬性的取值范圍。 ? (7) 關(guān)鍵字 /碼 若關(guān)系中的某一個屬性或?qū)傩越M的值惟一地決定其它所有屬性，則這個屬性或?qū)傩越M稱為該關(guān)系的關(guān)鍵字。有時， R和 S可能為同一個關(guān)系。 （ 3） 關(guān)系完整性約束 關(guān)系模型允許定義三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和數(shù)據(jù)類型的域完整性。 (1) 關(guān)系必須是規(guī)范化的關(guān)系 (2) 表中的“行”是惟一的 (3) 行的次序可以任意 (4) 表中的“列名”是惟一的 (5) 列的次序可以任意 (6) 必須滿足完整性約束條件 數(shù)據(jù)表基本概念 關(guān)系數(shù)據(jù)庫中包含若干關(guān)系 —— 二維數(shù)據(jù)表，可分為基本的數(shù)據(jù)表、查詢結(jié)果集、視圖等，其中數(shù)據(jù)表是最重要的一類關(guān)系，其它的對象大都依附于數(shù)據(jù)表。 數(shù)據(jù)表中的每一行代表不同需求的一個實體對象。 數(shù)據(jù)庫設計過程 數(shù)據(jù)庫設計所要解決的問題是建立數(shù)據(jù)表及其應用系統(tǒng)，具體說，就是指對一個給定的需求和應用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)，滿足用戶的各種應用需求。 數(shù)據(jù)庫設計過程 1. 需求分析 需求分析的任務是由計算機人員（系統(tǒng)分析員）和用戶雙方共同通過詳細的調(diào)查研究，充分了解用戶的組織機構(gòu)、業(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)需求、完整性約束條件、事務處理和安全性要求等，為概念設計奠定基礎。 (2) 綜合各個用戶的局部 ER模型，在消除冗余聯(lián)系并保證數(shù)據(jù)完整性的前提下，產(chǎn)生能準確地反映原來的局部 ER模型（包括實體、屬性及實體間的相互聯(lián)系）、反映數(shù)據(jù)庫整體概念、不存在相互表達矛盾的總體 ER模型。 (1) 實體向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化 (2) 一對一聯(lián)系向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化 (3) 一對多聯(lián)系向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化 (4) 多對多聯(lián)系向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化 用 ER模型轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系模型要利用關(guān)系規(guī)范化理論進行進一步的規(guī)范化設計，使之符合 DBMS的要求。 (2) 數(shù)據(jù)裝載數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)建立后向數(shù)據(jù)庫中裝載數(shù)據(jù) (也稱為數(shù)據(jù)加載 )。 概念模型： 在概念模型中可以初步將商品、供貨商、客戶、員工對象作為實體，其屬性的描述： 商品 （商品編號或條形編碼、商品名稱、規(guī)格尺寸或型號、計量單位、供貨廠家、進貨價格、銷售參考價格、庫存數(shù)量） 供貨商 （供貨廠家編號、廠家名稱、廠家地址、進貨商品名稱、進貨日期、進貨數(shù)量、進貨價格、廠家賬戶、廠家聯(lián)系人、收貨員工） 客戶 （客戶名稱、銷售商品名稱、規(guī)格、計量單位、銷售日期、銷售單價、銷售數(shù)量、銷售金額、銷售員工） 員工 （員工編號、姓名、性別、年齡或出生日期、部門、工齡或工作時間、照片、個人簡歷） 在一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫中允許有多個不同的關(guān)系 — 數(shù)據(jù)表，并對所有的數(shù)據(jù)表進行統(tǒng)一管理。 “ 參考價格 ” 是公司為該商品制定的銷售指導價格，允許銷售員在 5%的范圍內(nèi)自主靈活銷售。 2022年使用 《 銷售表 2022》 ， 2022年度結(jié)束到2022年時自動創(chuàng)建并使用 《 銷售表 2022》 。 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的基礎和核心，合理設計數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計的關(guān)鍵，使用規(guī)范化的優(yōu)點是： l 大大改進數(shù)據(jù)庫的整體組織結(jié)構(gòu) l 減少數(shù)據(jù)冗余 l 增強數(shù)據(jù)的一致性和正確性 l 提高數(shù)據(jù)庫設計的靈活性 更好的處理數(shù)據(jù)庫的安全性 數(shù)據(jù)庫的三個規(guī)范化形式 數(shù)據(jù)模型應進行規(guī)范化處理，一個數(shù)據(jù)庫可以有三種不同的規(guī)范化形式，即： l 第一規(guī)范化形式 1NF l 第二規(guī)范化形式 2NF l 第三規(guī)范化形式 3NF 1. 第一規(guī)范化形式 1NF 第一規(guī)范化形式簡稱第一范式：在一個關(guān)系 （ 數(shù)據(jù)表 ）中沒有重復的數(shù)據(jù)項 ， 每個屬性都是不可分割的最小數(shù)據(jù)元素 。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫中所有的數(shù)據(jù)表都必須滿足 1NF。 記錄： 數(shù)據(jù)表中的一行叫做一條記錄，由表中各列的數(shù)據(jù)項組成，是一組多個相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，也稱為數(shù)據(jù)元組。 【 實例練習 12】 根據(jù)第二范式要求，不難發(fā)現(xiàn) 《 電腦器材銷售管理 》 數(shù)據(jù)庫模型表 《 銷售表 xxxx》 不滿足第二范式： 因為公司每天可以銷售多種商品，則 “ 銷售日期 ” 不惟一；一個客戶可能多次購買不同的商品，則 “ 客戶名稱 ”不惟一；同一貨號的商品會多次銷售給不同的客戶 … 。 傳遞依賴： 某些列的數(shù)據(jù)不是直接依賴于關(guān)鍵字，而是通過某個非關(guān)鍵字間接的依賴于關(guān)鍵字。 注意：三個范式不是獨立的， 3NF包含 2NF， 2NF又包含1NF。 解決方法： 將 《 進貨表 xxxx》 中有傳遞依賴的 “ 廠家地址、賬戶、聯(lián)系人 ” 三列刪除，單獨建立一個存儲進貨廠家信息的《 供貨商表 》 ，指定 “ 供貨商 ID” 字段為主鍵，使其滿足第二范式（也滿足第三范式）。 序號 進貨日期 貨號 貨名 規(guī)格 單位 進價 進貨數(shù)量 供貨商 ID 收貨人 數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設計的原則 規(guī)范化數(shù)據(jù)庫的設計原則： l 保證數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)表都能滿足 2NF， 力求絕大多數(shù)數(shù)據(jù)表滿足 3NF； l 保證數(shù)據(jù)的完整性； l 盡可能減少數(shù)據(jù)冗余 。 數(shù)據(jù)表的關(guān)聯(lián)與數(shù)據(jù)的完整性 表的關(guān)聯(lián) 對相關(guān)的數(shù)據(jù)表進行連接 ─ 建立關(guān)聯(lián)，可以使不同的數(shù)據(jù)表成為一個邏輯上的整體，以便統(tǒng)一管理。 兩個表采用交