【正文】 ．關系模式設計不當引起的異常問題：數(shù)據(jù)冗余、操作異常（包括修改異常、插入異常和刪除異常）3．關系模式的非形式化設計準則 1）關系模式的設計應盡可能只包含有直接聯(lián)系的屬性，不要包含有間接聯(lián)系的屬性。 2）規(guī)范化處理 3）模式評價 4）模式修正 5）設計外模式第三章 關系模式設計理論要求、目標： 了解關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論及其在數(shù)據(jù)庫設計中的作用，重點是函數(shù)依賴和范式，要求掌握這些概念并能運用它們來進行模式分解。對于1：N聯(lián)系“聘用”，可以在“教師”模式中加入系編號和聘期兩個屬性（系編號為外鍵）；對于1：N聯(lián)系“開設”，可以在“課程”模式中加入系編號（系編號為外鍵）。圖中，有三個實體類型：系、教師和課程；有四個聯(lián)系類型：主管、聘用、開設和任教。c) 若實體間聯(lián)系是M：N，則將聯(lián)系類型也轉換成關系模式，其屬性為兩端實體類型的鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實體鍵的組合。a) 若實體間聯(lián)系是1：1，可以在兩個實體類型轉換成的關系模式中任意一個關系模式的屬性中加入另一個關系模式的鍵（作為外鍵）和聯(lián)系類型的屬性。四、ER模型到關系模型的轉換1．ER圖轉換成關系模式集的算法： 1）實體類型的轉換：將每個實體類型轉換成一個關系模式，實體的屬性即為關系模式的屬性，實體標識符即為關系模式的鍵。注意：這條規(guī)則在具體使用時，有三點變通： 1）外鍵和相應的主鍵可以不同名，只要定義在相同值域上即可； 2）R1和R2可以是同一個關系模式，此時表示了同一個關系中不同元組之間的聯(lián)系； 3）外鍵值是否允許空，應視具體問題而定。這條規(guī)則的實質是“不允許引用不存在的實體”。12．實體完整性規(guī)則：要求關系中元組在組成主鍵的屬性上不能有空值。 1）關系中每一個屬性值都是不可分解的； 2）關系中不允許出現(xiàn)重復元組； 3）關系沒有行序； 4）元組中的屬性在理論上也是無序的，但使用時按習慣考慮列的順序。9．關系的定義：關系是一個屬性數(shù)目相同的元組的集合。8．值域：關系中每一個屬性都有一個取值范圍，稱為屬性的值域。一般如不加說明，鍵是指主鍵。5．候選鍵：不含有多余屬性的超鍵。3．關鍵碼（簡稱鍵）：由一個或多個屬性組成。有時習慣稱關系為表或表格，元組為行，屬性為列。2．在關系模型中，字段稱為屬性，字段值稱為屬性值，記錄類型稱為關系模式。ER圖如下：7． 概念設計三個步驟：設計局部ER模型、設計全局ER模型和全局ER模型的優(yōu)化。注意：聯(lián)系也有可能存在屬性，但聯(lián)系本身沒有標識符。實體標識符下畫橫線。在一個實體中，能夠惟一標識實體的屬性或屬性集稱為實體標識符。4． 同一個實體集內部實體之間的聯(lián)系，稱為一元聯(lián)系；兩個不同實體集實體之間的聯(lián)系，稱為二元聯(lián)系，以此類推。聯(lián)系類型：是對聯(lián)系集中聯(lián)系的定義。3． 聯(lián)系：表示一個或多個實體之間的關聯(lián)關系。實體類型：是對實體集中實體的定義。2． 實體：是一個數(shù)據(jù)對象，指應用中可以區(qū)別的客觀存在的事物。8．數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)：包括定義數(shù)據(jù)庫結構、數(shù)據(jù)裝載、編制與調試應用程序、數(shù)據(jù)庫試運行。7．物理設計階段：對于給定的基本數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結構的過程。6．邏輯設計階段：將概念模型轉換成DBMS能處理的邏輯模型。5．概念設計階段：產生反映用戶單位信息需求的概念模型。3．規(guī)劃階段三個步驟：系統(tǒng)調查、可行性分析、確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總目標。一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期1．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期：數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設計、實現(xiàn)、維護到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個期間。3．數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）：是控制數(shù)據(jù)整體結構的一組人員，負責DBS的正常運行，承擔創(chuàng)建、監(jiān)控和維護數(shù)據(jù)庫結構的責任。2．軟件包括DBMS、OS、各種主語言和應用開發(fā)支撐軟件等程序。四、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）1．DBMS的主要功能：數(shù)據(jù)庫的定義功能（DBMS提供DDL定義數(shù)據(jù)庫的三級模式、兩級映像等）、數(shù)據(jù)庫的操縱功能（DBMS提供DML實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作，基本的數(shù)據(jù)操作有檢索和更新兩類）、數(shù)據(jù)庫的保護功能、數(shù)據(jù)庫的維護功能、數(shù)據(jù)字典。22． 物理數(shù)據(jù)獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的內模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結構有所變化，那么只要對邏輯模式/內模式映像作相應的修改，可以使邏輯模式盡可能保持不變。21． 邏輯數(shù)據(jù)獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的邏輯模式要修改，那么只要對外模式/邏輯模式映像作相應的修改，可以使外模式和應用程序盡可能保持不變。20． 數(shù)據(jù)獨立性：是指應用程序與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結構之間相互獨立，在修改數(shù)據(jù)結構時，盡可能不修改應用程序。2）邏輯模式/內模式映像：存在于邏輯模式和內模式之間，用于定義邏輯模式和內模式之間的對應性。注意：外模式是邏輯模式的子集。2）邏輯模式：是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結構的描述。17． 三級模式：從用戶（或應用程序）到數(shù)據(jù)庫之間，DB的數(shù)據(jù)結構描述有三個層次：1）外模式：用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分數(shù)據(jù)的描述。關系數(shù)據(jù)庫是目前的主流數(shù)據(jù)庫。關系模式即記錄類型，它的實例稱為關系，每個關系實際上是一張二維表格。13． 1969年，CODASYL組織提出DBTG報告中的數(shù)據(jù)模型是網狀模型的主要代表。11． 1969年，美國IBM公司的IMS系統(tǒng)是典型的層次模型系統(tǒng)。9． 邏輯模型的分類：層次模型、網狀模型、關系模型等。通常分為概念設計、邏輯設計（2和3步）和物理設計三個階段。6． 內部模型：表達DB物理結構的模型。4． 邏輯模型：表達計算機實現(xiàn)觀點的DB全局邏輯結構的模型。2． 從現(xiàn)實世界的信息到數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)以及用戶使用的數(shù)據(jù)是一個逐步抽象過程，根據(jù)數(shù)據(jù)抽象的級別定義了四種模型：概念模型、邏輯模型、外部模型和內部模型。8． 多對多聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體可以與實體集E2中任意個（零個或多個）實體間有聯(lián)系，反之亦然，那么稱E1和E2的聯(lián)系是“多對多聯(lián)系”，記為“M：N”。6． 一對一聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體至多和實體集E2中的一個實體有聯(lián)系，反之亦然，那么實體集E1和E2的聯(lián)系稱為“一對一聯(lián)系”，記為“1：1”。常用二元聯(lián)系。以上概念均有類型和值之分。3） 文件：同一類記錄的集合。3． 邏輯設計中的術語：1） 字段（數(shù)據(jù)項）：標記實體屬性的命名單位稱為字段或數(shù)據(jù)項。4） 實體標識符（關鍵碼或鍵）：能惟一標識實體的屬性或屬性集。2） 實體集：性質相同的同類實體的集合。二、 數(shù)據(jù)描述1． 分為三個階段：概念設計、邏輯設計和物理設計。4． 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。5） 增加了系統(tǒng)的靈活性。3） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口。2． 數(shù)據(jù)庫階段數(shù)據(jù)管理的特點：1） 采用數(shù)據(jù)模型表示復雜的數(shù)據(jù)結構?！稊?shù)據(jù)庫原理及應用》復習重點第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念要求、目標：了解和掌握數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展階段，數(shù)據(jù)描述的術語，數(shù)據(jù)抽象的四個級別，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。一、 數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展1． 分為四個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫階段和高級數(shù)據(jù)庫階段。2） 有較高的數(shù)據(jù)獨立性。4） 提供四方面的數(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)庫的恢復、數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)安全性。3． 數(shù)據(jù)庫（DB）：是長期存儲在計算機內、有組織的、統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)的集合。5． 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）：是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用數(shù)據(jù)庫技術的計算機系統(tǒng)。2． 概念設計中的術語：1） 實體：客觀存在，可以相互區(qū)別的事物稱為實體。3） 屬性：實體有很多特性，每一個特性稱為屬性。以上概念均有類型和值之分。2） 記錄：字段的有序集合。4） 關鍵碼：能惟一標識文件中每個記錄的字段或字段集。4． 概念設計和邏輯設計中術語的對應關系：概念設計 邏輯設計 實體 — 記錄屬性 — 字段（數(shù)據(jù)項）實體集 — 文件實體標識符— 關鍵碼5． 實體之間聯(lián)系的元數(shù)：與一個聯(lián)系有關的實體集個數(shù)。二元聯(lián)系的類型有三種：一對一聯(lián)系、一對多聯(lián)系、多對多聯(lián)系。7． 一對多聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體與實體集E2中任意個（零個或多個）實體間有聯(lián)系，而E2中每個實體至多和E1中一個實體有聯(lián)系，那么稱E1對E2的聯(lián)系是“一對多聯(lián)系”，記為“1：N”。三、 數(shù)據(jù)抽象的級別1． 數(shù)據(jù)模型：描述數(shù)據(jù)庫的結構和定義，對現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)進行抽象。3． 概念模型：表達用戶需求觀點的數(shù)據(jù)全局邏輯結構的模型。5． 外部模型：表達用戶使用觀點的DB局部邏輯結構的模型。7． 數(shù)據(jù)抽象的過程、即數(shù)據(jù)庫設計的過程具體步驟：1） 根據(jù)用戶需求，設計數(shù)據(jù)庫的概念模型；2） 根據(jù)轉換規(guī)則，把概念模型轉換成數(shù)據(jù)庫的邏輯模型；3） 根據(jù)用戶的業(yè)務特點，設計不同的外部模型，給程序員使用；4） 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)時，要根據(jù)邏輯模型設計其內部模型。8． 常用的概念模型是實體聯(lián)系（ER）模型，ER模型主要用ER圖來表示。10． 層次模型：用樹型（層次）結構表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。12． 網狀模型：用有向圖結構表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。14． 關系模型：是由若干個關系模式組成的集合。15． 1970年，提出關系模型，奠定了關系數(shù)據(jù)庫的理論基礎。16． 外部模型中的模式稱為視圖。外模式由若干個記錄類型組成。3）內模式：是數(shù)據(jù)庫在物理存儲方面的描述。18． 兩級映像：1）外模式/邏輯模式映像：存在于外模式和邏輯模式之間，用于定義外模式和邏輯模式之間的對應性。19． 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式、兩級映像結構使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)達到了高度的數(shù)據(jù)獨立性。分為邏輯數(shù)據(jù)獨立性和物理數(shù)據(jù)獨立性。這樣就認為數(shù)據(jù)庫達到了邏輯數(shù)據(jù)獨立性。也就是對內模式的修改盡量不影響邏輯模式，當然對外模式和應用程序的影響更小，這樣就認為數(shù)據(jù)庫達到了物理數(shù)據(jù)獨立性。五、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）1．DBS的組成：是數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫管理員的集合體。其中，DBMS是DBS的核心軟件，要在OS支持下才能工作。第二章 數(shù)據(jù)庫設計和ER模型要求、目標：了解和掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計的全過程，掌握ER模型和關系模型的基本概念，掌握概念設計中ER模型的設計方法，掌握邏輯設計中ER模型向關系模型轉換的方法。2．數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期分七個階段：規(guī)劃、需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、實現(xiàn)、運行維護。4．需求分析階段：主要任務是系統(tǒng)分析員和用戶雙方共同收集數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所需要的信息內容和用戶對處理的需求，并以需求說明書的形式確定下來。與硬件和DBMS無關。外模型也將在此階段完成。數(shù)據(jù)庫的物理結構主要指數(shù)據(jù)庫的存儲記錄格式、存儲記錄安排和存取方法。二、ER模型的基本概念 1． ER模型的基本元素是：實體、聯(lián)系和屬性。實體集：是指同一類實體構成的集合。一般將實體、實體集、實體類型統(tǒng)稱為實體。聯(lián)系集：是指同一類聯(lián)系構成的集合。一般將聯(lián)系、聯(lián)系集、聯(lián)系類型統(tǒng)稱為聯(lián)系。5． 屬性：實體的某一特性稱為屬性。6． ER模型中，方框表示實體、菱形框表示聯(lián)系、橢圓形框表示屬性、實體與聯(lián)系、實體與其屬性、聯(lián)系與其屬性之間用直線連接。聯(lián)系的類型要在直線上標注。例：假設一個學生可選多門課程，而一門課程又有多個學生選修，一個教師可講多門課程，一門課程至多只有一個教師講授。三、關系模型的基本概念1．關系模型的定義：用二維表格表示實體集，用關鍵碼表示實體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。記錄稱為元組，元組的集合稱為關系或實例。關系中屬性個數(shù)稱為元數(shù)，元組個數(shù)稱為基數(shù)。4．超鍵：在