数据库基本知识.ppt
第一章数据库基本原理,主要内容数据库的基本概念（数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统）数据库的发展历史概念模型、E-R图数据模型（网状模型、层次模型和关系模型）关系的运算E-R图到数据表的转换,数据库基本概念,数据(Data)描述事物的符号记录，可以是文字、图形、图象、声音等数据库(DB)长期存储在计算机内有组织的、可共享的数据集合,数据库基本概念,数据库管理系统(DBMS)对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据、获取和管理数据、接受和完成用户提出的访问数据的各种请求数据库系统(DBS)在计算机系统中引用数据库后的系统构成。一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户组成,数据库技术发展简史,第一代：数据库系统为网状和层次数据库系统第二代：数据库系统为关系数据库系统。第三代：对象-关系数据库系统,工程师们这样做,他们在建造实际的物体之前.,首先建立模型,然后在模型的基础上进行研究和改进,认识过程,现实世界,认识抽象,概念模型,现实世界中的客观对象抽象过程,数据模型,数据库,规范化的数据库,我们在设计网上商店系统的webshop 数据库主要用于管理商品信息和销售信息的,那么我们怎样从一些需求信息中创建概念模型，用什么表示概念模型呢？,？,想一想,概念模型,概念模型的主要概念实体客观存在并相互区别的事物及其事物之间的联系属性实体所具有的某一特性。例：学生（学号，姓名，性别，出生年份，系，入学时间）联系实体与实体之间关系,概念模型,概念模型的主要概念联系三种情况一对一联系：若两个不同型的实体集合中，任何一方的一个实体最多与另一方的一个实体相对应。一对多联系：若两个不同型的实体集合中，一方的一个实体对应另一方若干个实体；反之，另一方一个实体最多对应本方的一个实体。多对多联系：若两个不同型的实体集合中，两实体集中任何一实体，都与另一实体集合中一个或多个实体相对应。,一对多父子关系,一对一座位关系,多对多借阅联系,概念模型,概念模型的表示方法(E-R图),联系用菱形表示,必须命名,并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，1:n或m:n）,学生,学号,姓名,性别,系,出生年月,课程,参考书,班长,班级,1,1,1,n,供应商,零件,项目,供应,n,m,p,供应量,任职,拥有,学生信息管理系统功能如下:用户包括系统管理员、教师和学生。系统管理员负责日常的学籍管理工作，如各种基本信息的录入、修改、删除等操作教师使用该系统可完成教学班信息查询和成绩管理。学生使用该系统完成选课和成绩查询等操作。要求画出学生信息管理系统的E-R图,想一想,学生信息管理系统的E-R图,局部ER图(属性略),想一想,全局E-R 图,假设要建立一个企业数据库，该企业有多个下属单位，每一单位有多个职工，一个职工仅属于一个单位，且一个职工仅在一个工程中工作，但一个工程中有很多职工参加工作，有多个供应商为各个工程供应不同设备。单位的属性有：单位名、电话。职工的属性有：职工号、姓名、性别。设备的属性有：设备号、设备名、产地。供应商的属性有：姓名、电话。工程的属性有：工程名、地点。,想一想,数据模型及其分类,数据模型一种模型,是对现实世界数据特征的抽象数据模型分类层次模型网状模型关系模型,数据模型及其分类,层次模型用树型结构来表示实体以及实体间的联系,层次模型,层次模型示例,数据模型及其分类,层次模型的条件有且仅有一个结点无父结点,这个结点成为根结点其它结点有且仅有一个父结点,数据模型及其分类,网状模型是一个网络层次模型实际是网状模型的一个特例,网状模型,网状模型示例,数据模型及其分类,网状模型的条件允许一个以上的结点无父结点一个结点可以有多于一个的父结点,数据模型及其分类,关系模型数据的逻辑结构是一张二维表,关系模型示例,数据模型及其分类,关系的性质列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换任意两个元组不能完全相同每一个分量都必须是不可分的数据项,以下那些表是关系,想一想,关系的几个主要概念,关系一个关系就是一张二维表属性二维表中垂直方向的列域一个属性的取值范围元组二维表中水平方向行,关系的几个主要概念,分量元组中的一个属性值叫做元组的一个分量码(关键字)一个关系中的某个属性,若它的值唯一标识了一个元组,则称该属性为候选码一个关系可有多个候选码,须选定其中一个为主码(主关键字),关系数据库的基本概念,关系,元组,属性,主码,分量,关系的几个主要概念,外码(外键)如果A不是关系R的主码,而是另一关系S的主码,则称A是关系R的外码。如:系编号 是关系的一个属性，但不是S学生关系的主码，而是系部关系中的主码，则称系编号 是学生关系的外码,学生表,系部表,关系和表中术语对照,下表的主码是什么，外码是什么,学生表,选课表,关系运算,选择在关系中选择满足条件的元组例,性别=“女”(S)投影选择某些属性列例,学号、课程号(S)连接从两个关系的笛卡儿积中选取属性间满足一定条件的元组,表示为R S,F是条件表达式广义的笛卡儿积运算,例,R S,过程,过程,F,过程,关系运算,连接等值连接:两个关系中的连接属性应该有相同的值 例,R S自然连接:在等值连接的关系中去掉重复的属性,R.学号=S.学号,过程,过程,性别=“女”(S),选择示例,关系S,学号、课程号(S),投影示例,关系S,连接示例,关系R,关系S,关系R S,等值连接示例,关系R,关系S,R S(R.学号=S.学号),自然连接示例,关系R,关系S,R.学号=S.学号 自然连接,已知R，S两关系表如下图：在R关系中找出满足 3E+F),R,S,想一想,概念模型在上一步创建好了，接下来要建立数据模型，数据模型是在概念模型的基础上转换来的，那webshop数据库的数据模型是什么样的呢？,？,想一想,转换,E-R图到数据表,一对一实体转换成数据表,属性转换成数据表的字段，共两个数据表,在一个数据表中引入外键来建立联系,校长表(校长姓名,性别,年龄,职称,学历)学校表(学校代码,学校名称,所在城市,教师人数,学生人数,校长姓名),校长表(校长姓名,性别,年龄,职称,学历,学校代码)学校表(学校代码,学校名称,所在城市,教师人数,学生人数),E-R图到数据表,一对多实体转换成数据表,属性转换成数据表的字段，共两个数据表,外键必须包含在一对多数据表,读者类别表(类别代码，类别名称，可借阅天数、可借阅数量)读者表(卡号，姓名，性别，部门，类别代码、办卡日期，卡状态),E-R图到数据表,多对多实体转换成数据表,属性转换成数据表的字段，将联系也转换成数据表,其字段为相关联实体的主键和自身属性,读者表(卡号，姓名，性别，部门，类别代码、办卡日期，卡状态)图书表(书号，书名，作者，价格，出版社，库存数量)借还表(卡号,书号,借书日期,还书日期),学生信息管理系统的数据模型(用关系的形式表示),想一想,按照E-R图转换规则，可以得到如下的关系模式：院部信息（院部编号，院名称）班级信息（班级编号，班名称）学生信息（学号，院部编号，班级编号，姓名，性别，生日，住址，电话，Email，简历）教师信息（教师编号，姓名，院部编号，电话，Email）课程信息（课程编号，课程名称，教师编号，学分）选课信息（学号，课程编号，成绩）,
