【正文】 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4 二、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)管理 ： 對數(shù)據(jù)收集、整理、組織、存儲、維護(hù)、檢索、傳送等 對象 操作 目標(biāo)：在妥當(dāng)?shù)臅r(shí)候以妥當(dāng)?shù)男问浇o妥當(dāng)?shù)娜颂峁┩桩?dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。 ? 獨(dú)立于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ?獨(dú)立于具體的 DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 現(xiàn)實(shí)世界 ===? 信息世界 抽象 =====? 機(jī)器世界（數(shù)據(jù)世界） 轉(zhuǎn)換 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 14 實(shí)體 ：客觀存在并可相互區(qū)分的事物。 類似于程序設(shè)計(jì)語言中 數(shù)據(jù)類型 與 數(shù)據(jù)值 的概念。 如 國家 —— 總統(tǒng) 學(xué)員隊(duì) —— 隊(duì)長 實(shí)體之間的聯(lián)系可歸結(jié)為三類： （ 3） 多對多聯(lián)系（ m ： n）： 兩個(gè)實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體都和另一個(gè)實(shí)體集中 0個(gè)或多個(gè)實(shí)體有聯(lián)系 。（因此，網(wǎng)狀模型的圖結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是有向圖），如 學(xué) 生 課 程 選課 m n 課程成績單 學(xué)生成績單 學(xué)號 姓名 年齡 性別 課程號 名稱 學(xué)號 課程號 得分 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 26 （ b）網(wǎng)狀模型中允許兩結(jié)點(diǎn)間有多條邊， 層次模型則不允許 關(guān)系模型 層次、網(wǎng)狀模型基本上是面向?qū)I(yè)人員的，使用極不方便 問題：尋找一種能面向一般用戶的數(shù)據(jù)模型 ？ （ 1）定義： 用二維表（關(guān)系）來描述實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的模型 。 3 DBS的結(jié)構(gòu) 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 31 ⑤ 模式定義的任務(wù) （概念模型 ? 模式） ? 定義全局邏輯結(jié)構(gòu)（構(gòu)成記錄的屬性名、類型、寬度等） ? 定義有關(guān)的安全性、完整性要求 ? 定義記錄間的聯(lián)系 ⑥ 一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式 2 、 外模式 ：又稱 子模式 或 用戶模式 。 兩級映象及其作用 （ 1） 外模式 /模式映象 ：定義外模式和模式間的對應(yīng)關(guān)系。 有下面四部分： 第一章 緒 論 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 35 人員 用戶 應(yīng)用程序員 數(shù)據(jù)庫管理員 DBA （使用） （開發(fā)） （管理） DBA（ Data Base dministrator）的職責(zé) ： ① 決定數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容和邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu) ② 確定數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件 ③ 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行，維護(hù)數(shù)據(jù)庫 ④ 決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存儲策略 ⑤ 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)和重組重構(gòu) 硬件 計(jì)算機(jī)及有關(guān)設(shè)備，要求有足夠大的內(nèi)、外存儲容量及較高的處理速度。它具有結(jié)構(gòu)簡單、理論基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高以及提供非過程性語言等優(yōu)點(diǎn)。屬性的取值范圍為一個(gè)域，元組中的一個(gè)屬性值是一個(gè)分量。 關(guān)系模式： 關(guān)系的描述 。 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 48 例： 職工關(guān)系 EMP（ ENO， ENAME， DNO） 部門關(guān)系 DEPT（ DNO， DNAME） DEPT的主鍵 EMP的外鍵，只能取空值或 DEPT中某關(guān)鍵字的值 又如：學(xué)生關(guān)系（ SNO， SNAME， AGE， SEX） 課程關(guān)系（ CNO， CNAME） 選課關(guān)系（ SNO， CNO， G） 用戶定義的完整性 用戶定義的某一屬性值必須滿足的語義要求。 R中屬性 S中屬性 比較運(yùn)算符 說明： R S A? B = ? （ R?S） A? B ? ? ? R S 自然連接將去掉重復(fù)屬性 連接是同時(shí)處理 多個(gè)關(guān)系的 重要運(yùn)算 若僅有 ?為等號的條件 , 稱為 等值連接 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 52 ？ 除 （ Division） R（ X， Y） ? S（ Y， Z）：把 R按 X的值分組，若某一組 中屬性組 Y的值包含 S在 Y上投影的全部 元組，則該 X的值作為 商關(guān)系的一個(gè)元組 屬性組 例：求至少選修 CC3課程的學(xué)生號碼 設(shè)一臨時(shí)關(guān)系 K： C C1 C3 關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 ? （ SC） ? K = S， C { S1， … } S C G S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B S3 C3 C S3 C4 B S4 C1 B S4 C3 A SC： 按 S1分組 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 53 { S1， … } S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B S3 C3 C S3 C4 B S4 C1 B S4 C3 A 除 （ Division） R（ X， Y） ? S（ Y， Z）：把 R按 X的值分組，若某一組 中屬性組 Y的值包含 S在 Y上投影的全部 元組，則該 X的值作為 商關(guān)系的一個(gè)元組 屬性組 例：求至少選修 CC3課程的學(xué)生號碼 設(shè)一臨時(shí)關(guān)系 K： C C1 C3 關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 ? （ SC） ? K = S， C S C G SC： 按 S2分組 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 54 S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B S3 C3 C S3 C4 B S4 C1 B S4 C3 A { S1， … } 除 （ Division） R（ X， Y） ? S（ Y， Z）：把 R按 X的值分組，若某一組 中屬性組 Y的值包含 S在 Y上投影的全部 元組，則該 X的值作為 商關(guān)系的一個(gè)元組 屬性組 例：求至少選修 CC3課程的學(xué)生號碼 設(shè)一臨時(shí)關(guān)系 K： C C1 C3 關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 ? （ SC） ? K = S， C S C G SC： 按 S3分組 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 55 { S1， … } 除 （ Division） R（ X， Y） ? S（ Y， Z）：把 R按 X的值分組，若某一組 中屬性組 Y的值包含 S在 Y上投影的全部 元組，則該 X的值作為 商關(guān)系的一個(gè)元組 屬性組 例：求至少選修 CC3課程的學(xué)生號碼 設(shè)一臨時(shí)關(guān)系 K： C C1 C3 關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 ? （ SC） ? K = S， C S C G SC： 按 S4分組 { S1, S4 } S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B S3 C3 C S3 C4 B S4 C1 B S4 C3 A 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 56 ? 三、關(guān)系代數(shù)運(yùn)算舉例 S： S SN SD SA S1 A CS 20 S2 B CS 21 S3 C MA 19 S4 D CI 19 S5 E MA 20 S6 F CS 22 C： C CN PC C1 G C2 H C1 C3 I C2 C4 J C2 C5 K C4 SC： S C G S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B S3 C3 C S3 C4 B S4 C2 B S4 C5 D S5 C2 C S5 C3 B S5 C5 B S6 C1 A S6 C5 A 求至少選修這樣一門課的學(xué)生姓名，這門課的直接先行課是 C2 ? 先找出先行課為 C2的課程號： ? ? （ C）， 記為 PC PC=?C2‘ ? 找選修該類課程的學(xué)生學(xué)號： ? 記為 PCS PC ? （ SC） S， C ? 找出學(xué)生姓名： PCS ? （ S） S， SN ? （ ） SN 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 57 本節(jié)開頭 下一節(jié) 本章開頭 最終的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 : ? （ ） SN ? （ S） S， SN ? （ C） PC=?C2‘ ? （ SC） S， C PC PCS 說明： 用關(guān)系代數(shù)表示查詢時(shí)，若查詢涉及多個(gè)關(guān)系，需用連接操作實(shí)現(xiàn)；若查詢諸如“選修了全部課程”的學(xué)生、“使用了全部零件”的工程等，需用除法操作實(shí)現(xiàn)。 特點(diǎn) ? 用戶通過表格形式提出查詢，查詢結(jié)果也通過表格顯示出來 ? 用戶容易掌握，易學(xué)易用 三、域關(guān)系演算 與元組關(guān)系演算類似，只不過這里的變量取值范圍是屬性值，其謂詞變元稱作欲變量，關(guān)系的屬性名可視作欲變量。 S S SN SD SA CS S8 I. 19 美麗 例： （ 4）刪除操作 操作符為“ D.‖。 6 嵌入式 SQL 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言 —— SQL 2022/8/22 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 75 一、 SQL 的發(fā)展 SQL是 Structured Query Language的縮寫 （ ANSI解釋為 Standard Query Language） 74年 Boyce amp。 167。顯然一個(gè)表只能建立一個(gè)聚簇索引