【正文】 稱(chēng) 候選關(guān)鍵字 。 1 關(guān)系模型的基本概念 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 40 一、關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 域 （ Domain） : 值的集合。 1 關(guān)系模型的基本概念 167。 作用 ：模式變，可修改映象使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了程序和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。 即與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的一個(gè)邏輯表示。 說(shuō)明： 關(guān)系必須規(guī)范化，關(guān)系的每個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不允許表中套表。 概念模型的表示方法之一： 實(shí)體 —聯(lián)系方法 （ EntityRelationship Approach） 用 E— R圖（ EntityRelationship Diagram）描述： ? 實(shí)體型：用長(zhǎng)方形表示 聯(lián)系 ：用菱形表示 屬性 ：用橢圓形表示 ? 框內(nèi)寫(xiě)上相應(yīng)的名稱(chēng) ? 用無(wú)向邊連接： 實(shí)體與其屬性 聯(lián)系與其屬性 聯(lián)系與有關(guān)實(shí)體， 并標(biāo)上聯(lián)系類(lèi)型 實(shí)體名 聯(lián)系名 實(shí)體名 屬性名 屬性名 屬性名 1 n 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 19 說(shuō)明： ? 聯(lián)系也必須命名 ? 多個(gè)實(shí)體之間也可以有聯(lián)系 ? 聯(lián)系也可以有屬性 學(xué)員 領(lǐng)導(dǎo) 1 n 供應(yīng)量 單個(gè)實(shí)體之間也可以有聯(lián)系 項(xiàng) 目 供應(yīng)商 零 件 供應(yīng) p m n 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 20 例：某工廠物資管理 ER圖（ P20） 供應(yīng)商 供應(yīng)商號(hào) 姓名 地址 帳號(hào) 電話號(hào)碼 項(xiàng) 目 項(xiàng)目號(hào) 預(yù)算 開(kāi)工日期 倉(cāng) 庫(kù) 倉(cāng)庫(kù)號(hào) 面 積 電話號(hào) 職 工 職工號(hào) 姓名 年齡 職稱(chēng) 零 件 零件號(hào) 名稱(chēng) 規(guī)格 單價(jià) 描 述 庫(kù)存 庫(kù)存量 m n 工作 1 n 領(lǐng)導(dǎo) 1 n 供應(yīng) 供應(yīng)量 m n p 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 21 二、數(shù)據(jù)模型 是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的工具，它按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于提供數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中信息表示和操作手段的形式框架，主要用于 DBMS的實(shí)現(xiàn)，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。 用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)。 屬性 ： 實(shí)體具有的某一特性。 ? 數(shù)據(jù)共享困難 ：文件基本上是私有的，只能提供很弱的文 件級(jí)共享 ? 數(shù)據(jù)和程序缺乏獨(dú)立性 ：只有一定的物理獨(dú)立性， 完全沒(méi)有邏輯獨(dú)立性。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBMS） ：位于用戶和操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 1 本章要求： 167。主要功能包括： 數(shù)據(jù)定義功能 ： DBMS提供 DDL，用戶通過(guò)它定義數(shù)據(jù)對(duì)象。 應(yīng)用程序 1 數(shù)據(jù) 1 應(yīng)用程序 2 數(shù)據(jù) 2 應(yīng)用程序 n 數(shù)據(jù) n …… …… 數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系： 存取方法 操作系統(tǒng)負(fù)責(zé) 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 10 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 文件系統(tǒng)不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)量、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的根本原因： 數(shù)據(jù)沒(méi)有集中管理 數(shù)據(jù)庫(kù)方法的基本出發(fā)點(diǎn)： 把數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、控制，共享使用 應(yīng)用程序 1 應(yīng)用程序 2 應(yīng)用程序 n …… 數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系： DBMS 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 11 （ 1） 數(shù)據(jù)高度結(jié)構(gòu)化集成，面向全組織 （ 2） 數(shù)據(jù)共享性好。 實(shí)體標(biāo)識(shí)符 ：能將一個(gè)實(shí)體與其它實(shí)體區(qū)分開(kāi)來(lái)的一個(gè) 或一組屬性 。 如 汽車(chē)（車(chē)牌號(hào)，車(chē)型，車(chē)主） 實(shí)體值：實(shí)體型的一個(gè)實(shí)例，即一個(gè)具體的實(shí)體。 常用的數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ? 稱(chēng)作非關(guān)系模型，是下 列基本層次聯(lián)系的集合 Ri， Rj是實(shí)體型（記錄型） Lij是從 Ri到 Rj的 1： 1或 1： n聯(lián)系 } Ri Rj Lij 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 22 數(shù)據(jù)模型 的 三要素 形式化描述 數(shù)據(jù) 、 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 以及 數(shù)據(jù)操作 和有關(guān)的 語(yǔ)義 約束規(guī)則 的方法 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 完整性約束 如何保證數(shù)據(jù)的 約束條件得到滿足 如 何 實(shí) 現(xiàn) 查、增、刪、改 如何表示 實(shí)體及聯(lián)系 （難點(diǎn)是表示聯(lián)系） 根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體間聯(lián)系的特征 用四種不同的方法進(jìn)行抽象 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ? (因此，是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的類(lèi)型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型） （ 動(dòng)態(tài) ） （ 靜態(tài) ） 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 23 層次模型 根據(jù)一個(gè)單位的組織結(jié)構(gòu)直觀地得出 學(xué)院 部 系 處 學(xué)員隊(duì) 教研室 教員 學(xué)員 方框表示一個(gè)實(shí)體型 （結(jié)點(diǎn)） 線表示聯(lián)系 （邊） （ 1）定義： 用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體以及實(shí)體間聯(lián)系的模型 。規(guī)范化理論將在后續(xù)章節(jié)講解。 說(shuō)明 : ? 外模式是某個(gè)用戶的數(shù)據(jù)視圖， 模式是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 ； ? 一個(gè) DB只能有一個(gè)模式，但可以有多個(gè)外模式； ? 外模式通常是模式的子集，但可以在結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、長(zhǎng)度等方面有差異； ? DBS提供外模式 DDL。 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 33 （ 2） 模式 /內(nèi)模式映象 ：定義 DB全局邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 2 RDBS的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言：關(guān)系代數(shù) 167。它們具有相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，語(yǔ)義上通常指某一對(duì)象的取值范圍。在使用時(shí)，通常選定一個(gè)作為 主關(guān)鍵字 。它不對(duì)應(yīng)實(shí)際的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，是一個(gè)虛關(guān)系，然而可永久存在。 2 RDBS的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言：關(guān)系代數(shù) 關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算對(duì)象是關(guān)系，運(yùn)算結(jié)果也為關(guān)系。 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 60 關(guān)系代數(shù)運(yùn)算均可用關(guān)系演算來(lái)表示，反之亦然 見(jiàn)教材 P71。 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 72 (2) 修改操作 修改操作符為“ U.‖，不允許修改主碼，若要修改主碼，需先刪除元組，再插入。 1 SQL概述 167。一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一個(gè)表。 ? SQL支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型隨系統(tǒng)不同而有所差異。 SQL僅提供了唯一的語(yǔ)句 SELECT， 其使用方式靈活，功能非常豐富。 3 SQL數(shù)據(jù)操縱 查詢(xún) 全部字段 滿足條件的組才輸出 細(xì)節(jié)見(jiàn) P115 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言 —— SQL 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 86 簡(jiǎn)單查詢(xún) 例 1：求選修了課程的學(xué)生學(xué)號(hào) SELECT DISTINCT S FROM SC； 從結(jié)果中去掉重復(fù)的元組 例 2： SELECT的后面可以是表達(dá)式 。 在定義基本表時(shí)要考慮充分 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言 —— SQL 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 83 刪除 ： DROP TABLE 表名； 注意： 刪除基本表時(shí)，表中的數(shù)據(jù)、建立在表上的索引和視圖將一并被刪除，因此應(yīng)格外小心。 ? 對(duì)內(nèi)模式，只需定義索引，其余的一切均有 DBMS自動(dòng)完成 本節(jié)開(kāi)頭 下一節(jié) 本章開(kāi)頭 ? 視圖是從一個(gè)或幾個(gè)基本表中導(dǎo)出的表，概念上同基本表。 3 SQL數(shù)據(jù)操縱功能 167。 例 2：將計(jì)算機(jī)系所有學(xué)生的年齡增加 1歲。 檢索操作（ GET) （ 1）不設(shè)元組變量 例：取出計(jì)算機(jī)系學(xué)生的學(xué)號(hào)： 工作空間名 表達(dá)式 限定條件 GET W （ ): =?CS‘ 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 64 二、未實(shí)現(xiàn)的元組關(guān)系演算語(yǔ)言 ——ALPHA E. F. Codd提出，但并未實(shí)現(xiàn)。 笛卡爾積（廣義）： R ? S = { trts | tr ∈ R ∧ ts ∈ S} 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 50 二、專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算 選擇 （ Selection），又稱(chēng)限制（ Restriction） ? (R)： F 在關(guān)系 R中選出滿足條件 F的諸元組形成一個(gè)新關(guān)系。 由于二維表的存儲(chǔ)策略非常簡(jiǎn)單，關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)完全由 DBMS自動(dòng)完成。 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 44 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式 ：對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的描述，包括域的定義及在域上定義的所有關(guān)系模式。 元組中的每個(gè)值 di稱(chēng)為一個(gè) 分量 (ponent). 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 41 笛卡爾積可以寫(xiě)成一個(gè)二維表 例如： 設(shè) D1={張三，李四 }， D2={數(shù)學(xué)，語(yǔ)文 }， D3={優(yōu)，良 } 則 D1 D2 D3可用二維表表示為： 張三 數(shù)學(xué) 優(yōu) 張三 數(shù)學(xué) 良 張三 語(yǔ)文 優(yōu) 張三 語(yǔ)文 良 李四 數(shù)學(xué) 優(yōu) 李四 數(shù)學(xué) 良 李四 語(yǔ)文 優(yōu) 李四 語(yǔ)文 良 關(guān)系 （ Relation） 笛卡爾積 D1?D2?… ?Dn的子集合， 記作 R（ D1， D2， … ， Dn） 關(guān)系名 n為關(guān)系的目或度 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 42 說(shuō)明 ? 關(guān)系是一個(gè)二維表。程序員必須經(jīng)過(guò)良好的培訓(xùn)，對(duì)所使用的系統(tǒng)有深入的了解才能用好系統(tǒng)。 作用 ：存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變，可修改映象使邏輯結(jié)構(gòu)（模式）保持不變，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性。 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述 。 DB的全局邏輯結(jié)構(gòu) 。 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 24 （ 2）說(shuō)明： （ a） 樹(shù)中實(shí)體間聯(lián)系只能是從父到子的 1:1或 1:n聯(lián)系， 對(duì) m:n聯(lián)系，須使用輔助手段轉(zhuǎn)換成多個(gè) 1:n聯(lián)系， 但不易掌握 （ b） 簡(jiǎn)單直觀，結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行效率高，但編程復(fù)雜 網(wǎng)狀模型 （ 1）定義： 用圖結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體以及實(shí)體間聯(lián)系的模型 。 記錄值：一個(gè)具體的記錄。唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄 。 邏輯獨(dú)立性 : 總體邏輯結(jié)構(gòu)變，局部邏輯結(jié)構(gòu)可以 不變，從而應(yīng)用程序也不必改變。 167。 4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 167?？捎梦淖?、圖形等多種形式表示，經(jīng)數(shù)字化處理后可存入計(jì)算機(jī)。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（ DBS） ：計(jì)算機(jī)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，包括 數(shù)據(jù)庫(kù) DB 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS 應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 DBA和用戶 第一章 緒 論