【正文】 內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)分為三級模式，分別是外模式，模式，內(nèi)模式，外模式是局部邏輯結(jié)構(gòu)，模式是全局邏輯結(jié)構(gòu)，內(nèi)模式是存儲結(jié)構(gòu)，外模式有多個，模式只有一個，內(nèi)模式只有一個，在外模式上建立的數(shù)據(jù)庫叫用戶級數(shù)據(jù)庫，在模式上建立的數(shù)據(jù)庫叫概念級數(shù)據(jù)庫，在內(nèi)模式上建立的數(shù)據(jù)庫叫物理級數(shù)據(jù)庫。二級映象保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性和邏輯獨立性。模式/內(nèi)模式的映象將內(nèi)模式的改變，通過映象，使之模式不生改變，從而外模式不發(fā)生改變，應(yīng)用程序也就不用改變，保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的物理獨立性。其實這種分法就是應(yīng)用程序的類型。Foxpro，visual foxpro，access數(shù)據(jù)庫文件/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，簡稱為F/S結(jié)構(gòu)，它是由一臺服務(wù)器帶多臺終端構(gòu)成，服務(wù)器一臺性能較高的計算機，終端是指不具有處理的計算機，只有顯示器和鍵盤。服務(wù)器的負(fù)荷比較重。特點：1)數(shù)據(jù)在物理上分布數(shù)據(jù)不集中存放在一臺服務(wù)器上，而是分布在不同的地域上。2)數(shù)據(jù)在邏輯上是整體的物理上分布，邏輯上關(guān)聯(lián)。客戶服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由多臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和多個具有處理能力的計算機所構(gòu)成的。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。簡稱為C/S，client/server的簡寫。不能在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)簡稱為B/S結(jié)構(gòu)，是針對B/S結(jié)構(gòu)客戶端 僅安裝通用的瀏覽器軟件即可，實現(xiàn)用戶的輸入和輸出，而應(yīng)用程序不安裝在客戶機端，而是安裝在WEB服務(wù)器端。絕大多數(shù)的軟件都屬于B/S結(jié)構(gòu)的，該結(jié)構(gòu)在internet中得到了廣泛的應(yīng)用。目前比較流行的開發(fā)B/。用戶操作數(shù)據(jù)庫都是通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)的。主鍵約束、惟一約束、空值約束、檢查約束、外鍵約束保證數(shù)據(jù)庫的完整性。命令有三個：create，alter，dropDBMS提供了數(shù)據(jù)操作語言，簡稱為DML，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作，包括檢索、更新操作。比如visual foxpro。 它是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)運行的核心部分。四大控制功能包括初始數(shù)據(jù)的裝入與轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)訪問接口：ODBC(萬能)，JDBC(JAVA)，（.NET接口）Sqlconnection conn=new sqlconnection(“server=dbserver。uid=sa。()。Dataset ds=new dataset()。=[0].defaultview。、存儲和管理包括對數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等的組織、存儲和管理工作。 包括總控程序、安全性控制程序、完整性控制程序、并發(fā)性控制程序、通信程序等。數(shù)據(jù)模型就是用來描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、操作和約束的。將現(xiàn)實世界中的事物進行認(rèn)識抽象，轉(zhuǎn)換為信息世界中的數(shù)據(jù)模型，再對信息世界中的概念模型進行轉(zhuǎn)換使之轉(zhuǎn)換為計算機世界DBMS能支持的數(shù)據(jù)模型。學(xué)生，一臺電腦，一輛汽車，是具體的事物。信息世界就是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。 1)實體客觀存在的并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實體，實體可以是具體的，也可以是抽象的?？偨Y(jié)：，三級模式和二級映象，5種。2）屬性實體的特征，一個學(xué)生，屬性有學(xué)號、姓名、性別、出生日期等。屬性的型就是屬性名稱，如學(xué)號，姓名等。所有的學(xué)生稱為學(xué)生實體集，每一個學(xué)生稱為實體，所有的課程稱為課程的實體集，每門課程稱為實體。學(xué)生實體的實體型（學(xué)號，姓名，性別，出生日期）。5)鍵也稱為關(guān)系鍵，主鍵，主碼，主關(guān)鍵字。 可以是單一屬性，也可以是多個屬性組合。單一屬性。屬性的組合。6)域?qū)嶓w屬性的取值范圍，叫域。有可能規(guī)定具體的值，有可能規(guī)定具體的類型。多個實體之間也存在著一定的聯(lián)系。在此討論的是實體間的聯(lián)系，而在關(guān)系的規(guī)范化中討論是實體內(nèi)部的聯(lián)系。實體與實體之間的聯(lián)系分為三種：。學(xué)校實體和校長實體之間就是一對一的聯(lián)系。省和省會就是一對一的聯(lián)系。一對多的聯(lián)系（1:N）即實體集A中的一個實體與實體集B中的多個對應(yīng)，而實體集B中的一個至多與實體集A中的一個對應(yīng)。部門和職工也是一對多的聯(lián)系。學(xué)生和課程就是多對多的聯(lián)系。信息世界經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)換為計算機世界進行存儲。如學(xué)生學(xué)號，姓名，性別，出生日期2）記錄記錄就是實體，通常在數(shù)據(jù)表中用一行的記錄表示一個實體。3)文件文件就是同一類記錄的集合，也就是用來描述實體集的。4)關(guān)鍵字能惟一標(biāo)識一個記錄的屬性或?qū)傩越M合。第一類模型是概念模型，也是信息模型，以用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息建模。數(shù)據(jù)庫設(shè)計時用戶和數(shù)據(jù)庫管理員之間交流的工具。第二類模型是邏輯模型和物理模型。與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有關(guān)。四、實體聯(lián)系模型及ER圖實體聯(lián)系模型，稱為ER模型，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作中的一種概念模型。ER的基本要素：實體、聯(lián)系和屬性三要素。標(biāo)注實體名屬性：用橢圓來表示。標(biāo)注聯(lián)系名而實體、屬性和聯(lián)系三者之間用線段聯(lián)接。省1屬于1省會五、數(shù)據(jù)模型的組成要素是邏輯模型的層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型的。它是靜態(tài)的。包括數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)操作（添加、修改和刪除）。保證數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)必須是正確的、有效的和相容的。其中層次模型和網(wǎng)狀模型是早期的數(shù)據(jù)模型。1. 層次模型典型代碼是IBM公司的IMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。層次模型的特點：1)有且只有一個結(jié)點沒有雙親，稱為根結(jié)點2）除根結(jié)點之外，其他結(jié)點有且僅有一個雙親結(jié)點層次模型只能描述一對一和一對多的聯(lián)系。多對多聯(lián)系必須轉(zhuǎn)換為一對多的聯(lián)系。2)對數(shù)據(jù)插入和刪除的操作限制太多。網(wǎng)狀模型是指采用有向圖結(jié)構(gòu)表示實體與實體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。2)其他結(jié)點可以有多于一個結(jié)點的雙親。網(wǎng)狀模型可以描述一對一，一對多和多對多的聯(lián)系。2)數(shù)據(jù)定義語言，操作語言極其復(fù)雜。必須指定存取路徑。關(guān)系模型是采用二維表來描述實體與實體之間的聯(lián)系。其中表名就是二維表的名稱，也就是關(guān)系名，表頭就是實體型，二維表的結(jié)構(gòu)。2)二維表的基本概念。關(guān)系模式：對關(guān)系的描述，一般表示為：關(guān)系名（屬性1,屬性2,……），其實關(guān)系模型就是用來描述關(guān)系的結(jié)構(gòu)，型。元組:二維表格中的行，也就是記錄，也就是一個實體。屬性：二維表格的列，也就是字段，數(shù)據(jù)項。域：屬性的取值范圍。屬性值：每一行對應(yīng)的列的值叫屬性值，也叫分量。關(guān)鍵字,關(guān)系鍵，主鍵，主碼。但缺點是查詢效率沒有非關(guān)系型高。涉及到一些專用的術(shù)語：1）對象客觀世界具體存在的任何“事物”。2)類同類對象的特性抽象。學(xué)生類。子類不僅繼承了父類的屬性、方法和事件，同時還可以自定義自己的屬性和方法等。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 如果按照數(shù)據(jù)模型發(fā)展的階段劃分，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了三個發(fā)展階段一、 第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層次模型和網(wǎng)狀模型。 數(shù)據(jù)庫新技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機軟件領(lǐng)域的一個重要分支，同時數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的重要特征。，出現(xiàn)演繹數(shù)據(jù)庫、主動數(shù)據(jù)庫和知識庫。設(shè)計方法、設(shè)計工具、設(shè)計理論的研究。需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、運行和測試、系統(tǒng)維護?？偨Y(jié)：。1)數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的三個階段以及各個階段的特點有哪些？2)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的四方面的控制功能是什么？3)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的關(guān)系。6)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成和功能。9)數(shù)據(jù)模型分哪三種，數(shù)據(jù)模型的三要素是什么。第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫本章重點： 義 ，重點是專門的關(guān)系運算并給定一個查詢會寫關(guān)系代數(shù)表達式。一、關(guān)系的形式化定義及其有關(guān)概念是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合，稱為值域。姓名={張一，李四，王強} 基數(shù)為3。所說的乘號，表示任何一個域的一個值與另一個域的每一個值進行組合。 姓名 性別張一 男張一 女李四 男李四 女王強 男王強 女真正得到的笛卡爾積沒有實際意義，因為不符合關(guān)系的定義。表示為:R(D1,D2,……) 姓名 性別張一 男李四 女王強 男任何一個關(guān)系由關(guān)系頭和關(guān)系體所構(gòu)成。它是靜態(tài)的。數(shù)據(jù)模型三要素，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是靜態(tài)的，而數(shù)據(jù)操作是動態(tài)的。關(guān)系必須具有以下幾個性質(zhì)：（數(shù)據(jù)項）都是不可分割的數(shù)據(jù)單元。年齡，數(shù)值型，只能是1150，能否寫成“一”“一百五十”。表示的方式是：關(guān)系名（屬性名1,屬性名2,屬性名3，……）關(guān)系模式就是一個關(guān)系的關(guān)系頭，而關(guān)系是它的值即關(guān)系體。學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班號）班級（班號，班名，班導(dǎo)師）在關(guān)系模型中，任何一個實體或?qū)嶓w之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示。教學(xué)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模式系（系號,系名，系主任）班級（班號，班名，班導(dǎo)師，系號）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班號）課程（課號，課程名,學(xué)分）選課（學(xué)號,課號,成績） 關(guān)系的鍵與關(guān)系的完整性約束一、候選鍵與主關(guān)系鍵 是在一個關(guān)系中，能唯一標(biāo)識一個元組的屬性或?qū)傩越M合叫候選鍵。學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，身份證號，班號）學(xué)生關(guān)系的候選鍵有：身份證號，學(xué)號。選課（學(xué)號，課號，成績）候選鍵：學(xué)號+課號。候選鍵必須滿足兩個條件：1)惟一性：不允許出現(xiàn)重復(fù)值。也叫主鍵，主碼，關(guān)系鍵，一個關(guān)系只有一個，也就是從一個關(guān)系的候選鍵中，選擇一個作為操作關(guān)系的依據(jù)。主屬性：是指包含在主關(guān)系鍵中的屬性叫主屬性?？諈^(qū)：即不在主屬性中也不在非主屬性中的，對于一個關(guān)系，在最極端的情況下，所有屬性的組合是關(guān)系的候選鍵，稱為全碼。二、外部關(guān)系鍵涉及到兩個關(guān)系，即如果關(guān)系S中的一個屬性不是主關(guān)鍵字。外部關(guān)系鍵是用來參照關(guān)系的。班級（班號，班名，班導(dǎo)師）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班號）對于班級和學(xué)生關(guān)系，其中班號在班級中是主鍵，在學(xué)生中不是主鍵，所以在學(xué)生中稱為外部關(guān)系鍵。在訂單表中訂單號為D1d10。訂單表中職工號為外部關(guān)系鍵。三、關(guān)系的完整性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有4大控制功能，數(shù)據(jù)安全性控制，數(shù)據(jù)完整性控件，并發(fā)控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)。數(shù)據(jù)完整性控制是指添加數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)必須是正確的、有效的和相容的。是指關(guān)系中主關(guān)鍵字不能為空或部分為空或者出現(xiàn)重復(fù)值。實體完整性是通過主關(guān)鍵鍵或候選關(guān)鍵字來實現(xiàn)的。在sql的定義語言中的create table中，使用primary key建立。學(xué)生中的班號必須取自班級表中的班號。/同理，選課表中的學(xué)號和課號都是外鍵，學(xué)號要參照學(xué)生表中的學(xué)號，課號要參照課程表中的課號。如性別只能是男或女，月份只能是112。在sql定義語言中的create table中，使check檢查約束來實現(xiàn)。一個數(shù)據(jù)模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和關(guān)系完整性約束三要素構(gòu)成。關(guān)系操作采用集合操作方式,即操作的對象和結(jié)果都是集合。這種方式稱為一次一集合的方式，非關(guān)系型的數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式為一次一記錄的方式。數(shù)據(jù)運算的三要素是運算對象，運算符和運算結(jié)果。關(guān)系代數(shù)的運算符主要包括以下四類：1)集合運算符：∪并∩交－差笛卡爾積2)專門的關(guān)系運算：σ選擇Π投影∞連接 *自然連接，247。關(guān)系代數(shù)中有五種基本操作運算：并，差，積，選取和投影。R交S=R(RS) 總結(jié)： ，包括域，笛卡爾積，關(guān)系，關(guān)系組成（關(guān)系頭和關(guān)系體） ，主屬性，非主屬性，全碼。 復(fù)習(xí)：，包括域，笛卡爾積，關(guān)系，關(guān)系的組成，主鍵，主屬性，非主屬性和全碼主表和從表（子表）。外鍵的值要不取空值，要不取主表中主鍵的值。在定義關(guān)系時指定的。2)運算符,傳統(tǒng)運算運算符，專門運算符3)關(guān)系運算的分類4)關(guān)系的五種基本運算二、傳統(tǒng)的集合運算傳統(tǒng)的集合運算都是雙目運算，即要求參與運算的是2個關(guān)系，且要求兩個關(guān)系的結(jié)構(gòu)必須是相容的，即結(jié)果是相同。RABC111222333SABC1114445551．并運算關(guān)系R和關(guān)系S的并是由屬于R或?qū)儆赟的元組的合并組成，并去掉重復(fù)元組。記作：R∩SR∩SABC111關(guān)系R與關(guān)系S的差得到的只屬于R而不屬于S的元組構(gòu)成。記?。篟S或SRRSABC222333SRABC444555R∩S=R（RS）R∩S=R（SR） 錯誤的。而元組是前n列的關(guān)系R的一個元組，后M列的是關(guān)系S的一個元組。記作：RS得到的笛卡爾積的屬性個數(shù)為n+m。得到的關(guān)系的元組數(shù)是n1m1，其中n1是R的元組數(shù)，m1是S的元組數(shù)。得到的廣義笛卡爾積是無意義的。應(yīng)用時，需先將班級關(guān)系和學(xué)生關(guān)系進行廣義的笛卡爾積，對笛卡爾積進行選擇和投影，得到的就是連接操作。2）如果是并運算，則得到的關(guān)系屬性不變，元組增加。4）如果是差運算，則得到的關(guān)系屬性不變，元組減少。5)如果是廣義笛卡爾積，則得到關(guān)系屬性是兩個關(guān)系的合并，且不去掉重復(fù)屬性。此部分要求必須在給定兩個關(guān)系的基礎(chǔ)上，能寫出兩個關(guān)系進行傳統(tǒng)集合運算的之后得到的關(guān)系。專門的關(guān)系運算不要求兩個關(guān)系是相容的。投影：是對列的操作。選擇操作是對行的角度進行的操作，得到的關(guān)系屬性不變，元組減少。 例1：假設(shè)有學(xué)生關(guān)系（學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班號），查詢性別為男的學(xué)生信息。σ性別=’男’(學(xué)生)列名可以使用順序號表示。所以上述關(guān)系代數(shù)表達式還可以寫成：σ3=’男’