【正文】 據(jù)聯(lián)系的特點(diǎn)可將其分成三種基本類型：一對(duì)一的聯(lián)系、一對(duì)多的聯(lián)系和多對(duì)多的聯(lián)系。信息世界的術(shù)語4．聯(lián)系 一對(duì)一的聯(lián)系：若對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 B中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集 A和實(shí)體集 B之間存在一對(duì)一的聯(lián)系，記作 1:1的聯(lián)系。一對(duì)多的聯(lián)系：若對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 B中有 n（ n≥0）個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，而對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集 A和實(shí)體集 B之間存在一對(duì)多的聯(lián)系，記錄 1:n的聯(lián)系。多對(duì)多的聯(lián)系：若對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 B中有 n（ n≥0）個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，而對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 A中也有 m（ m≥0）個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集 A和實(shí)體集 B之間存在多對(duì)多的聯(lián)系，記錄 m:n的聯(lián)系。數(shù)據(jù)模型 通常情況下，一個(gè)實(shí)體集的關(guān)鍵字有很多，可選出一個(gè)作為主關(guān)鍵字。6．值域 四大數(shù)據(jù)模型把信息世界中的實(shí)體及其聯(lián)系轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，需要借助于實(shí)施數(shù)據(jù)模型（一般簡稱數(shù)據(jù)模型）這個(gè)工具。目前常用的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型四大類 樹中的節(jié)點(diǎn)，表示實(shí)體集，樹中的連線用來表示實(shí)體集間的聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是 1:1或 1:n的聯(lián)系。1． 層次 模型 層次模型是指滿足下列條件的基本層次聯(lián)系的集合：（ 1）有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，此結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；（ 2）根結(jié)點(diǎn)以外的其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。典型的層次模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是IBM公司在 1986開發(fā)研制的 IMS（InformationManagementSystem）。數(shù)據(jù)模型 因此人們又提出了另一種數(shù)據(jù)模型 ——網(wǎng)狀模型。網(wǎng)狀模型具有以下特點(diǎn)：（ 1）可以有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無父點(diǎn)；（ 2）至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn)。四大數(shù)據(jù)模型2．網(wǎng)狀模型 四大數(shù)據(jù)模型它的產(chǎn)生是與科迪的努力分不開的。 若干個(gè)名詞：關(guān)系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、屬性、元組 、值域 數(shù)據(jù)模型 3．關(guān)系模型 —— 關(guān)系的性質(zhì) 數(shù)據(jù)模型的三要素 這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性和完整性約束規(guī)則。1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 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(duì)象，如關(guān)系模型中的關(guān)系，對(duì)應(yīng)于信息世界中的實(shí)體。數(shù)據(jù)模型 2．?dāng)?shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)模型中各種對(duì)象型的實(shí)例（如關(guān)系模型中的關(guān)系的值）所允許執(zhí)行的操作，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)模型要定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則（如操作優(yōu)先級(jí)別）以及實(shí)現(xiàn)操作的語句。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。3．?dāng)?shù)據(jù)的完整性約束規(guī)則 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。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(huì)（ANSI）所屬的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃和要求委員會(huì)（StandardsAndCommittee）公布了一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告，提出了數(shù)據(jù)庫的三級(jí)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)1．概念模式 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。概念模式又稱模式，對(duì)應(yīng)概念級(jí)數(shù)據(jù)庫，又稱 DBA（數(shù)據(jù)庫管理員）視圖?！　∮址Q物理模式或存儲(chǔ)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(chǔ)器上，即給出了數(shù)據(jù)庫的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和物理存取方法。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)３．外模式 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?！叭?jí)模式中：概念模式是內(nèi)模式的邏輯表示；內(nèi)模式是概念模式的物理實(shí)現(xiàn)；外模式則是概念模式的部分抽取。4．兩層映射 采用映射技術(shù)主要好處有以下幾點(diǎn)：（ 1）保證了數(shù)據(jù)的獨(dú)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。System——DBS ）是指實(shí)際可運(yùn)行的、具有管理和控制數(shù)據(jù)庫功能并向應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)或信息支持的系統(tǒng)。Management (1)硬件支持系統(tǒng) (2)軟件支持系統(tǒng) 可以把它看成是數(shù)據(jù)的倉庫，這個(gè) “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(dú)立的、雜亂無章的。Dictionary——DD ） ”來管理。為了使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，必須有一個(gè)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問和控制的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)就是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是基于某種數(shù)據(jù)模型對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的系統(tǒng)軟件，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。4．?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序可以由高級(jí)程序設(shè)計(jì)語句編寫，如使用 C語言、 COBOL、 Visual 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成5．人員 Management這些專業(yè)人員在數(shù)據(jù)庫的整個(gè)生命周期中處于十分重要的地位，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中不可缺少的一部分。（ 2）系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)和開發(fā)人員 系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)和開發(fā)人員的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)和開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。（ 3）用戶 用戶是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的最終用戶。如超市的收銀員就是一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的用戶。語言 1．程序設(shè)計(jì)語言 程序設(shè)計(jì)語言又可分為兩類：宿主語言和自含語言。擴(kuò)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 2．定義和操作數(shù)據(jù)庫的語言 （ 1）數(shù)據(jù)描述語言（ DDL）數(shù)據(jù)描述語言（ DataLanguage——DDL ）用以定義數(shù)據(jù)庫的各級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它們之間的映像，定義各種完整性約束規(guī)則和安全性控制條件。為了便于計(jì)算機(jī)處理， DBMS配置了相應(yīng)的翻譯處理程序，它們接受DDL定義，對(duì)其進(jìn)行語法、語義檢查，把它們翻譯成內(nèi)部格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)字典中。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 ManipulationQuery DML/DCL命令通常需要指明操作對(duì)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)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫維護(hù)程序 客戶 /服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述“主機(jī) /終端 ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) 其主要特點(diǎn)是單點(diǎn)數(shù)據(jù)和單點(diǎn)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(chǔ)在一個(gè)中心計(jì)算機(jī)（也稱為主機(jī)）上，通常是大型機(jī)。1．單層的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) —— 主機(jī)／終端 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(jī)和工作站只相當(dāng)于終端，嚴(yán)格地說該系統(tǒng)也是一個(gè) “主機(jī) /終端 ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。2．單層的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) —— 服務(wù)器／工作站3．特點(diǎn)與缺點(diǎn)一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)由四部分組成：用戶界面顯示邏輯、應(yīng)用邏輯（又稱企業(yè)邏輯）、事務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)管理。4．發(fā)展到了 20世紀(jì) 90年代初，出現(xiàn)了客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S）結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。注意：在兩層 C/S系統(tǒng)中，各客戶機(jī)是單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，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。1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)客戶 /服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述兩層 “客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)（ 1）客戶機(jī)主要負(fù)責(zé)用戶界面的處理和顯示、應(yīng)用邏輯的處理，通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器交互；服務(wù)器負(fù)責(zé)向客戶機(jī)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)事務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)管理，有時(shí)也完成有限的應(yīng)用邏輯?？蛻糗浖话阍诳蛻舳诉\(yùn)行，服務(wù)器軟件一般在服務(wù)器上運(yùn)行。客戶 /服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述兩層 “客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)（ 1）安裝與維護(hù)麻煩。當(dāng)客戶機(jī)分布在不同的地點(diǎn)時(shí)，維護(hù)和升級(jí)的任務(wù)非常繁重。兩層結(jié)構(gòu)中每臺(tái)客戶機(jī)上都必須安裝應(yīng)用程序和工具，包括它們的公共程序，從而使客戶端過于龐大、負(fù)載太重，影響效率?？蛻?/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述三層 “客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)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。1．思路與結(jié)構(gòu)客戶 /服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述三層 “客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)（ 1）表示層：負(fù)責(zé)顯示和與用戶交互。（這一層由應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)）（ 3）數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理。2．三層的功能劃分3． Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) （ 2）功能層：由 Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)?？蛻?/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述三層 “客戶機(jī) /服務(wù)器（ C/S） ”數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，物理結(jié)構(gòu)上的差異可能會(huì)很大。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)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)。2．三層的功能劃分—— 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用教程本章主要內(nèi)容關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束 關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 關(guān)系代數(shù) 主要內(nèi)容關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 1．關(guān)系與關(guān)系模式的概念 對(duì)關(guān)系的結(jié)構(gòu)的描述，稱為該關(guān)系的關(guān)系模式，也就是一個(gè)關(guān)系的型 Student（ Name， Sex， Birthday， Major） 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式 1．關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式 2．關(guān)系數(shù)據(jù)庫 關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式是數(shù)據(jù)的 “型 ”的表示，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫則是數(shù)據(jù)的“值 ”的表示。Student（ StuNo， StuName， Sex， Major， Birthday， Department，BirthPlace） 視圖 1．概念視圖通常是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式的某關(guān)系中滿足用戶給定條件的若干屬性列或元組組成，也可以是對(duì)若干個(gè)不同關(guān)系進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果，它反映的是局部邏輯結(jié)構(gòu)。視圖也有自己的名字、屬性和元組，可以把它看作一個(gè)特殊類型的表。 實(shí)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 ”。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 1．超關(guān)鍵字 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。2．候選關(guān)鍵字 Key）。 Key）。主關(guān)鍵字的各個(gè)分量均不能為空。關(guān)鍵字及其相關(guān)概念 如果 F是關(guān)系 R1的一個(gè)或一組屬性，但 F不是 R1的主關(guān)鍵字，并且F是另一個(gè)關(guān)系 R2的主關(guān)鍵字或與其主關(guān)鍵字相對(duì)應(yīng)，則稱 F是關(guān)系 R1的外關(guān)鍵字。 1．概念 數(shù)據(jù)的語義不但會(huì)限制屬性的值（如學(xué)生選課成績不能為負(fù)數(shù)且必須在某個(gè)范圍內(nèi)），而且還應(yīng)反映關(guān)系間的聯(lián)系（如學(xué)生選課表的學(xué)生必須是學(xué)生基本信息表中登記的學(xué)生）。 2．分類 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束(1)實(shí)體完整性約束 這是因?yàn)樵谝粋€(gè)關(guān)系中，關(guān)鍵字是唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)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。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(duì)應(yīng)關(guān)系中某個(gè)元組中的主關(guān)鍵字值 (3)參照完整性約束 某小區(qū)三個(gè)家庭，有成年男性 3名，兒童 2名，把成年男性看成一個(gè)集合 F，把兒童看成一個(gè)集 S，如下：F={李正勇 ,李澤世 }； 李亞兵 }。李宏劍），（李正勇 ,李宏劍），（李道義 ,李宏劍），（李澤世 , 李宏劍），（李澤世 ,它是笛卡積的一個(gè)子集，是一個(gè)實(shí)際的 “關(guān)系 ”。1．域 域（ Domain）是值的集合。域中元素的個(gè)數(shù)稱為域的基數(shù)，例如有下列集合：D2={教授，副教授，講師，助教 }，表示職稱的集合； 關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 關(guān)系的數(shù)學(xué)定義 有以下三個(gè)域：D1={武洪運(yùn)，張小萍 }，學(xué)生姓名集合；D2={男，女 }，學(xué)生性別集合；D3={計(jì)算機(jī)應(yīng)用，計(jì)算機(jī)軟件 }，學(xué)生專業(yè)集合。 3．關(guān)系 關(guān)系代數(shù)1．關(guān)系數(shù)據(jù)操作 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中把這些操作稱為關(guān)系數(shù)據(jù)操作。2．關(guān)系數(shù)據(jù)操作的特點(diǎn)兩個(gè)基本特點(diǎn)：一是一次操作可存取多個(gè)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)是直接應(yīng)用關(guān)系運(yùn)算來表達(dá)操作目的，關(guān)系代數(shù)運(yùn)算可分為傳統(tǒng)的集合運(yùn)算和專門的關(guān)系運(yùn)算兩大類。 除關(guān)系的笛卡爾積以外，參加運(yùn)算的兩個(gè)關(guān)系必須是并相容的，即兩個(gè)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(gè)域。 關(guān)系代數(shù)1．并運(yùn)算 (UNION) 【 例 22】 求 R∪ S。 【 例 23】 求 R∩S。 【 例 24】 求 RS。 設(shè) R1為 M元（有 M個(gè)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(gè)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(gè)屬性的元組組成。傳統(tǒng)的集合運(yùn)算 關(guān)系 R如表 211所示，關(guān)系 S如表 212所示。 專門的關(guān)系運(yùn)算包括選擇、投影、連接（包括內(nèi)連接、自然連接、左外連接、右外連接和全外連接）、除法等運(yùn)算，與傳統(tǒng)的集合運(yùn)算