[第3章数值性的主要统计指标.ppt

第3章 数据库设计 3.1 数据库设计概述 数据库设计指的是对于一个给定的应用环境， 构造一个最优的数据库模式，并据此建立一个既能反映现实世界信息和信息联系、满足用户对数据要求和加工要求，又能被某个DBMS所接受的数据库及其应用系统。 所设计的数据库既能有效、安全、完整地存储大宗数据，又能满足多个用户的信息要求和处理要求。 信息要求：在数据库中应该存储和管理哪些数据对象； 处理要求：对数据对象需要进行哪些操作，如：查询、增加删除、修改和统计工作等。 3.1数据库设计概述 计算机科学的基础知识 软件工程的原理和方法 程序设计的方法和技巧 数据库的基本知识 数据库设计方法 应用领域的知识 3.1数据库设计概述 数据库系统的设计包括数据库设计和数据库应用系统设计. 数据库设计是为特定的应用环境构造出最优的数据模型 数据库应用系统设计是建立能满足用户对数据库应用需求的功能模型. 3.1数据库设计概述 数据库设计的主要内容 数据库的结构特性设计:结构特性是指数据库的逻辑结构特征,因此又称为数据库的静态结构设计.—模式 数据库的行为特性设计:确定数据库用户的行为和动作(如数据查询和统计等),并根据其行为特性设计出数据库的子模式. 数据库的物理模式设计:根据库结构的动态特性(数据库应用处理要求),在选定DBMS环境下,把数据库逻辑结构模型加以物理实现,从而得出数据库的存储模式和存取方法. 3.1.3 数据库设计的原则 不依赖性原则 开放性原则 可扩展性原则 检索和管理的高效性原则 3.1.5 数据库设计的步骤 1. 逻辑结构设计 2. 物理结构设计 3. 验证设计 3.2 关系数据库的基本概念 关系模型的数据结构 关系的定义和性质 关系数据库的基本概念 关系运算 学习要点 关系模型 关系数据结构的形式化定义 关系完整性 关系代数 2.1 关系模型概述 关系模型由以下三部分组成 关系数据结构 关系（一张二维表） 关系操作： 查询操作 选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除(Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差(Difference) 更新操作 增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update) 关系完整性约束 实体完整性、参照完整性、用户定义完整性 关系语言 关系操作特点： 操作对象和结果都是集合 高度非过程化的语言，不必借助循环结构就可以完成数据操作，能嵌入高级语言中使用 关系模型语言 关系代数语言 把关系当作集合，用集合运算和特殊的关系运算来表达查询要求和条件 是一种抽象的查询语言 关系演算语言 用谓词来表达查询要求和条件 谓词变元的基本对象可以是元组变量或域变量，故可分为元组关系演算和域关系演算两类 是一种抽象的查询语言 SQL 介于关系代数和关系演算之间 集DDL、DML和DCL一身的关系数据语言 3.2.2 关系模型 关系模型建立在集合代数基础上，从集合论角度讨论 关系的形式化定义 定义1：域(Domain)：一组具有相同数据类型的值的集合，如整数、实数等。形式化表示为D 定义2：笛卡尔积(Cartesian Product) ：一组域D1,D2,…Dn的笛卡尔积： (d1,d2,d3,…dn)称为一个元组，di称为一个分量；若Di的基数(值的个数)为Mi，则笛卡尔集的基数M为 笛卡尔积(Cartesian Product ) 给定一组域D1，D2，…，Dn（它们可以包含相同的元素，即可以完全不同，也可以部分或全部相同）。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为D1×D2×……×Dn= {（d1，d2，…，dn）|di∈Di，i=1，2，…，n} 笛卡尔积(Cartesian Product ) 上述的6个元组可表示成表。 D1和D2的笛卡尔积 笛卡尔积(Cartesian Product ) 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任一子集称为定义在域D1，D2，…Dn上的n元关系（Relation），可用R（D1，D2……Dn）表示 笛卡尔积(Cartesian Product ) 数学上关系是笛卡尔积的任意子集，但在实际应用中关系是笛卡尔积中所取的有意义的子集。例如在表2.1中选取一个子集构成如下关系，显然不符合实际情况。 2. 关系的基本术语 1）候选码与主码 能唯一标识关系中元组的属性或属性集，则称该属性或属性集为候选码(Candidate Key) ，如 “学生关系”中的学号能唯一标识每一个学生，则属性学号是学生关系的候选码。 在“选课关系”中，只有属性的组合“学号+课程号”才能唯一地区分每一条选课记录，则属性集“学号+课程号”是选课关系的候选码。 2. 关系的基本术语 下面给出候选码的形式化定义： 设关系R有属性A1，