(数据库原理与应用课件)第一至三章总结1讲.ppt

1、第1讲，共1讲数据库系统概论数据库系统概论An Introduction to Database System第一章第二章第一章第二章 总结总结1.1 数据库系统概述数据库系统概述（1 1）四个基本概念）四个基本概念（3 3）数据库系统特点）数据库系统特点（2 2）数据管理技术的产生和发展）数据管理技术的产生和发展数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS)人工管理文件系统数据库系统数据结构化 数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据由DBMS统一管理和控制数据模型数据模型（1 1）两大类数据模型）两大类数据模型（3 3）信息世界中的基本概念

2、）信息世界中的基本概念（2 2）概念模型）概念模型概念模型 逻辑模型和物理模型概念模型 也称信息模型，按观点来对数据和信息建模，用于数据库设计(1)实体（Entity）(2)属性（Attribute）(3)码（Key）(4)域（Domain）(5)实体型（Entity Type）(6)实体集（Entity Set）(7)联系（Relationship）数据模型数据模型（1 1）两大类数据模型）两大类数据模型（3 3）信息世界中的基本概念）信息世界中的基本概念（2 2）概念模型）概念模型概念模型 逻辑模型和物理模型概念模型 也称信息模型，按观点来对数据和信息建模，用于数据库设计(1)实体（Ent

3、ity）(2)属性（Attribute）(3)码（Key）(4)域（Domain）(5)实体型（Entity Type）(6)实体集（Entity Set）(7)联系（Relationship）最常用的数据模型v非关系模型层次模型层次模型(Hierarchical Model)网状模型网状模型(Network Model)v关系模型(Relational Model)v面向对象模型(Object Oriented Model）v对象关系模型(Object Relational Model)数据模型的三要素 1.数据结构 2.数据操作 3.数据的约束条件根结点根结点兄弟结点兄弟结点 叶结点叶结点

4、兄弟结点兄弟结点 叶结点叶结点叶结点叶结点R2R1R3R4R5叶结点：前节点下面已经没有其他任何节点 根结点：自己上面没有更高一级的节点 双亲节点：也称父节点相对当前结点而言的上层节点 兄弟节点：同一父亲的孩子之间互为兄弟结点 1.层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构v层次模型 满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。1.有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根 结点结点2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点v层次模型中的几个术语根结点，双亲结点

5、，兄弟结点，叶结点根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点 网状数据模型构网状数据模型构v网状模型满足下面两个条件的基本层次联系的满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型：集合为网状模型：1.1.允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；2.2.一个结点可以有多于一个的双亲一个结点可以有多于一个的双亲。2.1.1 关系v单一的数据结构-关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示v逻辑结构-二维表 从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表v建立在集合代数的基础上 1.3.2 数据库系统的三级模式结构v模式（Schema）v外模式（External Schema）v内模

6、式（Internal Schema）1.4 数据库系统的组成v数据库v数据库管理系统（及其开发工具）v应用系统v数据库管理员运用E-R图实现概念模型设计数据库v实体联系方法实体联系方法(E-R方法方法)用E-R图来描述现实世界的概念模型E-R方法也称为E-R模型E-R图构思实体型实体型属性属性联系联系学生学生学号姓名性别课程课程课程编号名称类别教师用矩形表示，矩形框内写明实体名用椭圆形表示,与实体相连用菱形表示，菱形框内写明联系名，在无向边旁标上联系的类型（1:1,1:n或m:n）选修学生学生课程课程mnE-R方法一般步骤方法一般步骤E-R方法一般步骤方法一般步骤问题分析，确定实体型及其属性。

7、确定实体间联系，给定联系名称及类型。确定联系本身的属性。画出E-R图。相应逻辑模型（模式）,写出各自的主码或外码。下一步工作：下一步工作：ALPHA，QBE数据库设计数据库设计概念模型设计。模式设计（模型，结构）数据控制设计（ALPHA，QBE）界面设计开发模式设计 关系数据库v关系数据库n在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一个关系数据库v关系数据库的型与值关系数据库关系数据库三类关系基本关系（基本表或基表）实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示查询表查询结果对应的表视图表由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据关系代数的意义关系代数的意义学号 姓名 性别3 崔璨 女

8、4 张汉康 男1.并（Union）vRS 仍为n目关系，由属于R或属于S的元组组成 RS=t|t Rt S 学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男关系1关系2关系1、关系2的元组（内容）相加在一起，扩充实体集中的实体个数相当于加法现实中的例子学号 姓名 性别3 崔璨 女4 张汉康 男1.差（Difference）学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男学生vR-S 仍为n目关系，由属于R而不属于S的所有元组组成 R-S=t|tRtS 学号 姓名 性别3 崔璨 女4 张汉康 男党员学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男结果：非党员差(续)关系关系1 1、关系、关系2 2的元组（内容）的差别的

9、元组（内容）的差别减少实体集中的实体个数减少实体集中的实体个数相当于减法相当于减法3.交（Intersection）vRS仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成 RS=t|t Rt S 学号 姓名 性别3 崔璨 女4 张汉康 男学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男学生学号 姓名 姓别3 崔璨 女4 张汉康 男结果：又是学生，又是党员学号 姓名 性别3 崔璨 女4 张汉康 男党员取得二者共有的信息取得二者共有的信息4.笛卡尔积（Cartesian Product）获取两个关系表的组合信息，获取两个关系表的组合信息，增加新的实验信息、新的属性信增加新的实验信息、新的属性信息，获取基于两个关

10、系的全部关息，获取基于两个关系的全部关系系象象 集集vx1在R中的象集 Zx1=Z1，Z2，Z3，进行象集运算，可过行分类统计。象集举例 X1的象X2的象X1的象X1的象X3的象X3的象X3的象Z1的象Z1的象Z2的象Z2的象Z3的象Z3的象Z3的象选择（续）v3)选择运算是从关系R中选取使逻辑表达式F为真的元组，是从行的角度进行的运算 针对行的选择针对行的选择2.投影（Projection）v2）投影操作主要是从列的角度进行运算但投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组（避免重复行）针对列的选择针对列的选择3.连接（Join）学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男学号 姓

11、名 帅哥1 温鹏 是2 庄智 是学生表英俊表学号 姓名 帅哥1 温鹏 是2 庄智 是学号 姓名 姓别1 温鹏 男2 庄智 男 增加刻画实体的信息（属性），增加刻画实体的信息（属性），实体不增加实体不增加 属性增加属性增加 连接(续)v3）两类常用连接运算等值连接（equijoin）自然连接（Natural join）连接实例(自然）连接实例（等值）除(续)v2）除操作是同时从行和列角度进行运算 RS除(续)例6设关系R、S分别为下图的(a)和(b)，RS的结果为图(c)集合运算符-并差交笛卡尔积投影连接运算符含义v三类关系基本关系（基本表或基表）查询表视图表（2）谈谈你对这三类关系的理解！（1

12、）简谈这些运算符在数据库开发与管理中的作用。2.5 关系演算 v关系演算以数理逻辑中的谓词演算为基础v按谓词变元不同 进行分类 1.元组关系演算：以元组变量作为谓词变元的基本对象 元组关系演算语言ALPHA（）2.域关系演算：以域变量作为谓词变元的基本对象 域关系演算语言域关系演算语言QBE(Query By Example)谓词：是指条件表达式的求值返回真或假的过程 关系演算关系演算ALPHA：用语言来完成：用语言来完成（1）想要什么？）想要什么？(检索、插入、修改、删除检索、插入、修改、删除)（2）有什么限制？（）有什么限制？（定额、排序定额、排序）（3）满足什么条件？（）满足什么条件？（

13、符合，包括，大于等符合，包括，大于等）（4）怎么做？（）怎么做？（用语言用语言）QBE：基于屏幕表格的形象查询语言：基于屏幕表格的形象查询语言（1）想要什么？）想要什么？(关系名，操作命令关系名，操作命令)（2）有什么限制？（）有什么限制？（定额、排序定额、排序）（3）满足什么条件？（）满足什么条件？（符合，包括，大于等符合，包括，大于等）（4）怎么做？（）怎么做？（用图表用图表）基础理论基础理论数据库管理技术数据库管理技术数据库语言（数据库语言（SQL等等)数据库应用数据库应用实践实践基础知识数据模型数据库系统结构与组成数据库系统特点4个基本概念概念模型(7个基本概念)E-R方法（设计）逻辑模型和物理模型层次、网状模型关系模型理论块理论块知识点知识点关系数据库关系数据库数据库原理与应用实践学习与实践学习与实践实践学习学习