【正文】 1．概念 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計 轉(zhuǎn)換的關(guān)系如下。解：第一步把每個實體集轉(zhuǎn)換成一個關(guān)系模式，如下：第二步轉(zhuǎn)換關(guān)系，分三步，如下：（ 1）把教師、課程和學(xué)生三個實體集的 m:n的多元聯(lián)系反映出來，需建立一個新的關(guān)系，關(guān)系中包含聯(lián)系涉及到的各實體集的主關(guān)鍵字及聯(lián)系的屬性。E—R 模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 2．同一實體集內(nèi)部的多對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換 例如圖 36所示的職工實體集內(nèi)部 1:n的聯(lián)系，就可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式。同一個實體集內(nèi)部個體間的 1:n聯(lián)系，可在這個實體集對應(yīng)的關(guān)系中多設(shè)一個屬性，用來作為與該實體相聯(lián)系的另一實體的 “主關(guān)鍵字 ”，如果聯(lián)系有屬性，也一并歸入到關(guān)系中。1．同一實體集內(nèi)部的一對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換 ③ 建立第三個關(guān)系，關(guān)系中包含兩個實體集的主關(guān)鍵字，如果聯(lián)系有屬性也一并加入。3．兩實體集間的 1:1的聯(lián)系E—R 模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 對于兩實體集間 m:n聯(lián)系，必須對 “聯(lián)系 ”單獨建立一個關(guān)系，用來聯(lián)系雙方實體集。2．兩實體集間 m:n聯(lián)系 E—R 模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 兩實體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換 ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型可遵循如下原則 教師和工資的聯(lián)系是：一個教師只能領(lǐng)一份工資，一份工資只能由一個教師領(lǐng)，領(lǐng)工資時應(yīng)注明是某月工資。工資：屬性有基本工資、加班工資、扣稅、工資編號教師：教師號，姓名，身份證號，性別，職稱，出生日期，電話號碼，備注，照片?班級：班號，班級名稱，輔導(dǎo)員?E—R 圖的設(shè)計方法 —— 實例 注意： 一個系統(tǒng)的總體 E—R 圖不是惟一的，強調(diào)不同的側(cè)面畫出的 E—R 圖可能有很大不同。在綜合過程中，同名實體只能出現(xiàn)一次，還要去掉不必要的聯(lián)系，以便消除冗余。E—R 圖的設(shè)計方法 學(xué)生：學(xué)號，姓名，身份證號，性別，出生日期，專業(yè)，年級，電話號碼，備注，照片在某校教務(wù)處信息管理系統(tǒng)中，假設(shè)在同一學(xué)期中，一名教師可以教多門課，一門課可以由多名教師教，一名學(xué)生可以選多名不同教師都的課，一名教師教的課可以被多名不同的學(xué)生選修。E—R 模型 同一實體集內(nèi)部不同聯(lián)系情況的 ER圖表示法【 例 35】 同一實體集內(nèi)部的多對多聯(lián)系的繪制方法。職工實體集的屬性描述如下。同一實體集內(nèi)部不同聯(lián)系情況的 ER圖表示法【 例 34】 同一實體集內(nèi)部的一對多聯(lián)系的繪制方法。作者和圖書可用以下屬性來描述：作者 —— 編號，姓名，職稱圖書 —— 書號，書名，出版日期另外，在 “創(chuàng)作 ”聯(lián)系中應(yīng)能反映出該書的合同時間和完成時間。出版社和圖書之間是一對多的聯(lián)系。E—R 模型 另外，輔導(dǎo)員和班級之間是一個管理聯(lián)系，這種管理用一個屬性任職時間來描述，請根據(jù)描述畫出能夠反映實體集之間的信息關(guān)系的ER圖。假設(shè)某學(xué)院有若干個班級，每個班級只有一個輔導(dǎo)員，每個輔導(dǎo)員只管理一個班級。2．繪制方法 n E—R 模型n 關(guān)系分解的正確性例子：在某學(xué)校中，一個學(xué)生（學(xué)號屬性名為 StuNo）只在一個系（系號屬性名為 DepartNo）學(xué)習(xí)，一個系只有一名系主任（主任姓名屬性名為 DepartDean），表 226是該學(xué)校的一個實際關(guān)系，其關(guān)系模式為 R（ StuNo, Department（ DepartNo,StuMajor,DepartNo）StuName,關(guān)系規(guī)范化的過程關(guān)系的規(guī)范化5．第三范式 StuName,Score）CourseName,Score）也是第一范式的關(guān)系 任給關(guān)系 R，如果 R中每一屬性的值域中的每一個值都是不可分解的，則 R為第一范式，記作 R∈ 1NF。一個非規(guī)范化的范式或低一級范式的關(guān)系模式，通過模式分解可以轉(zhuǎn)換為若干個高一級范式的關(guān)系模式的集合，這個過程稱關(guān)系的規(guī)范化。這種范式之間的包含情況如下：2．關(guān)系的規(guī)范化 為了評價一個關(guān)系模式集合的優(yōu)劣，規(guī)范化理論得以提出并研究。部分關(guān)系依賴：函數(shù)依賴的基本概念 Y，則稱 Y完全函數(shù)依賴于 X。X?故判斷一個關(guān)系中是否存在某種函數(shù)依賴，關(guān)鍵是要清楚地了解關(guān)系中各屬性在客觀應(yīng)用中的語義，通曉其所有可能的取值情況及相互關(guān)系。關(guān)系的規(guī)范化 StuNo?(StuName,StuMajor,DepartNo)DepartDean,CourseNo,CourseName,Score） 其中 X稱為決定因素。（ 2）修改麻煩（ 3）插入異常 Department（ DepartNo,StuName,DepartDean,CourseNo,CourseName,Score） Jxgl（ StuNo,StuName,（ 3）一名學(xué)生可以選修多門課程，每門課程可由多名學(xué)生選修；（ 1）一個系有若干學(xué)生，但一個學(xué)生只屬于一個系；某校教務(wù)部要建立一個數(shù)據(jù)庫來處理學(xué)生選課信息的情況，面臨的對象有：學(xué)生、系和課程三個對象。n 在以關(guān)系為基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫中，以上述 5種基本關(guān)系代數(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)造的數(shù)據(jù)子語言，可以實現(xiàn)人們所需要的對數(shù)據(jù)的所有查詢和更新操作。2．關(guān)系的完備性 關(guān)系代數(shù)1．基本關(guān)系代數(shù)運算 【 例 213】 關(guān)系 R如表 224所示，關(guān)系 S如表 225所示，求 R247?！?例 212】 求如表 216和表 217所示的兩個關(guān)系 R1和 R2的全外連接的結(jié)果。解：右外連接是在內(nèi)連接的基礎(chǔ)上加上右邊與聯(lián)接條件不相匹配的元組，不匹配的元組左邊的屬性補空值。outer join）在實際運算中，有時需要在連接的結(jié)果中，保留左邊關(guān)系與聯(lián)接條件不相匹配的元組，把這種連接稱為左外連接 本題的結(jié)果如表 220所示。專門的關(guān)系運算 它只要求參與運算的兩個關(guān)系在同名屬性上具有相同的值，由于同名屬性上的值相同，所以在產(chǎn)生的結(jié)果關(guān)系中同名屬性也只出現(xiàn)一次。join）若等值聯(lián)接的聯(lián)接屬性是公共屬性，且在連接結(jié)果中不消除重復(fù)屬性時，此等值聯(lián)接稱為內(nèi)連接。Join） 關(guān)系代數(shù)3．連接運算（ JOIN） 專門的關(guān)系運算 【 例 26】 列出表 26表示的關(guān)系 R的所有的學(xué)號、姓名和專業(yè)。 邏輯運算符：（非）、 ∧ （與）、 ∨ （或）。表達(dá)式 F中使用的運算符主要有：關(guān)系 R如表 211所示，關(guān)系 S如表 212所示。傳統(tǒng)的集合運算 設(shè) R1為 M元（有 M個屬性）關(guān)系， R2為 N元關(guān)系， R1和 R2的笛卡爾積產(chǎn)生一個新關(guān)系 R3， R3由 R1的所有元組與 R2的所有元組組合連接而成的具有（ M+N）個屬性的元組組成。 【 例 23】 【 例 22】 求 R∪ S。除關(guān)系的笛卡爾積以外，參加運算的兩個關(guān)系必須是并相容的，即兩個關(guān)系應(yīng)有相同的屬性，且相應(yīng)的屬性值都取自同一個域。關(guān)系代數(shù)是直接應(yīng)用關(guān)系運算來表達(dá)操作目的，關(guān)系代數(shù)運算可分為傳統(tǒng)的集合運算和專門的關(guān)系運算兩大類。兩個基本特點：一是一次操作可存取多個元組；二是語言的非過程化，即用戶只需要告訴 DBMS需要做什么而不需要告訴它怎樣去做。關(guān)系代數(shù)1．關(guān)系數(shù)據(jù)操作 D3={計算機應(yīng)用，計算機軟件 }，學(xué)生專業(yè)集合。D2={男，女 }，學(xué)生性別集合；D1={武洪運，張小萍 }，學(xué)生姓名集合；有以下三個域：關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 D2={教授，副教授，講師，助教 }，表示職稱的集合；域（ Domain）是值的集合。1．域 它是笛卡積的一個子集，是一個實際的 “關(guān)系 ”。李宏劍），（李澤世 ,李宏劍），（李正勇 ,某小區(qū)三個家庭，有成年男性 3名，兒童 2名，把成年男性看成一個集合 F，把兒童看成一個集 S，如下：F={李正勇 , 參照完整性約束規(guī)定了外關(guān)鍵字的取值：外關(guān)鍵字要么取空值，要么等于對應(yīng)關(guān)系中某個元組中的主關(guān)鍵字值 這是因為在一個關(guān)系中，關(guān)鍵字是唯一標(biāo)識一個元組的，如果主關(guān)鍵字的屬性中某些成分為空，則將難以判斷該元組與其他元組的區(qū)別。 1．概念 主關(guān)鍵字的各個分量均不能為空。Key）。超關(guān)鍵字雖然能唯一地確定元組，但是它所包含的屬性可能是有多余的。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 實際數(shù)據(jù)并不依賴于視圖而是依賴于表存放在數(shù)據(jù)庫中的，因此人們也稱視圖為 “虛表 ”。視圖也有自己的名字、屬性和元組，可以把它看作一個特殊類型的表。視圖 Student（ StuNo， StuName， Sex， Major， Birthday， Department，BirthPlace） 2．關(guān)系數(shù)據(jù)庫 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式 1．關(guān)系與關(guān)系模式的概念 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍將不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了多層的 C/S結(jié)構(gòu)?？蛻?/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述（ 2）功能層：由 Web服務(wù)器實現(xiàn)。（這一層由應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)）（ 3）數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理?？蛻?/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述應(yīng)用服務(wù)器包括從客戶端劃分出來的一部分應(yīng)用工作和從 DB服務(wù)器中劃分出來的一部分工作。三層 “客戶機 /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)客戶機分布在不同的地點時，維護和升級的任務(wù)非常繁重。客戶 /服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述客戶軟件一般在客戶端運行，服務(wù)器軟件一般在服務(wù)器上運行?？蛻?/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述注意：在兩層 C/S系統(tǒng)中，各客戶機是單獨的計算機，能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，處理顯示和應(yīng)用邏輯。到了 20世紀(jì) 90年代初，出現(xiàn)了客戶機 /服務(wù)器（ C/S）結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。4．發(fā)展在這種系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫由文件服務(wù)器集中管理， PC機和工作站只相當(dāng)于終端，嚴(yán)格地說該系統(tǒng)也是一個 “主機 /終端 ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。其主要特點是單點數(shù)據(jù)和單點處理方式，即 DBMS軟件、所有用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序都存儲在一個中心計算機（也稱為主機）上，通常是大型機?！爸鳈C /終端 ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫維護程序 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 DML/DCL命令通常需要指明操作對象和操作條件，是一種邏輯性操作命令，并不涉及到物理細(xì)節(jié)。Manipulation數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 為了便于計算機處理， DBMS配置了相應(yīng)的翻譯處理程序，它們接受DDL定義，對其進行語法、語義檢查，把它們翻譯成內(nèi)部格式存儲在數(shù)據(jù)字典中。（ 1）數(shù)據(jù)描述語言（ DDL）數(shù)據(jù)描述語言（ Data語言 擴充方法有兩種：一種方法是把數(shù)據(jù)庫的操作語言當(dāng)作宿主語言的一部分，嵌入到宿主語言中；另一種方法是把數(shù)據(jù)庫的操作語言編寫成子程序由宿主語言調(diào)用。語言 用戶是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的最終用戶。（ 3）用戶 （ 2）系統(tǒng)分析設(shè)計和開發(fā)人員 Management數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序可以由高級程序設(shè)計語句編寫，如使用 C語言、 COBOL、 Visual4．?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用程序 可以把它看成是數(shù)據(jù)的倉庫，這個 “倉庫 ”中的數(shù)據(jù)彼此之間是有聯(lián)系的、有規(guī)則的，不是獨立的、雜亂無章的。(2)軟件支持系統(tǒng) Management采用映射技術(shù)主要好處有以下幾點：（ 1）保證了數(shù)據(jù)的獨立性；（ 2）保證了數(shù)據(jù)共享；（ 3）有利于數(shù)據(jù)的安全保密；（ 4）方便用戶使用數(shù)據(jù)庫?！叭壞Ｊ街校焊拍钅Ｊ绞莾?nèi)模式的邏輯表示；內(nèi)模式是概念模式的物理實現(xiàn)；外模式則是概念模式的部分抽取。外模式又稱子模式或用戶模式，它面向用戶，是用戶眼中的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)３．外模式 　　又稱物理模式或存儲模式，它具體地描述了數(shù)據(jù)如何組織并存放在外部存儲器上，即給出了數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)和物理存取方法。概念模式，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1．概念模式 Committee）公布了一個關(guān)于數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)的報告，提出了數(shù)據(jù)庫的三級結(jié)構(gòu)組織，這就是有名的SPARC結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1975年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會（ANSI）所屬的標(biāo)準(zhǔn)計劃和要求委員會（Standards數(shù)據(jù)的完整性約束規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則。3．?dāng)?shù)據(jù)的完整性約束規(guī)則 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)模型要定義這些操作的確切含義、操作符號、操作規(guī)則（如操作優(yōu)先級別）以及實現(xiàn)操作的語句。2．?dāng)?shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)模型 一般可以分為兩類：一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容有關(guān)的對象，如關(guān)系模型中的關(guān)系，對應(yīng)于信息世界中的實體。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約束規(guī)則。 若干個名詞：關(guān)系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、屬性、元組 四大數(shù)據(jù)模型